Dějiny výpočetní techniky
- Stručný sylabus s požadavky k zápočtu.
- Povinný předmět pro magisterský obor učitelství informatiky.
- Volně volitelný předmět pro ostatní studenty UHK.
Témata přednášek
1) Výpočetní pomůcky a mechanické kalkulátory

- Počítání na prstech (včetně násobení).
- Znázorňování čísel starověkými civilizacemi
- Abakus, soroban, počítání na počítadlech.
- První mechanické kalkulátory.
- Vznik kryptografie, jednoduchá záměna.
2) Počítání s logaritmy

- Algoritmus gelosia, Napierovy kostky a jejich použtití.
- Vznik logaritmů a logaritmické tabulky.
- Logaritmická stupnice a logaritmické pravítko.
- Ukázky výpočtů pomocí logartimických tabulek a pravítka.
- Vznik kryptoanalýzy - luštění jednoduché záměny.
3) Mechanické počítače a děrnoštítkové stroje

- Charles Babbage - Differencial Engine a Analytical Engine.
- Ada Lovelace - první programátorka počítačů v dějinách.
- Joseph Marie Jacquard - program pro tkalcovské stroje.
- Herman Hollerith - statistické zpracování dat na štítcích.
- Cesta k polyalfabetické substituci a jejímu luštění.
4) Elektromechanické a elektronické počítače

- Konrad Zuse - elektromechanické (reléové) počítače.
- Tajná válka, šifrovací stroje a lámání šifer.
- První americké a britské elektromechanické a elektronické počítače.
- Generace počítačů podle použitých konstrukčních prvků.
- Rorotové šifrovací stroje.
5) Analogové počítače, komunikační technologie
- Souboj digitální a analogové výpočetní techniky.
- Symbióza obou principů - hybidní počítače.
- Analogová a digitální záznamová a sdělovací technika.
- Prolínání výpočetní, záznamové a sdělovací techniky.
- Historie telegrafie a její vliv na výpočetní techniku.
- Telegrafie a šifrování, šifra PlayFair.
6) Historie počítačových periférií a pamětí

- Vývoj vstupních zařízení počítačů, konzole, terminály.
- Vývoj výstupních zařízení počítačů, tiskárny, monitory.
- Vývoj operačních pamětí počítačů.
- Vývoj externích pamětí a paměťových médií počítačů.
- Jednoduché transpoziční šifry a jejich luštění.
7) Programovacích jazyky
- Strojový kód počítače. Pseudokód - asembler.
- Vyšší programovací jazyky - procedurální jazyky.
- Neprocedurální jazyky a logické programování.
- Jazyky vytvořené pro výuku programování.
- Šifrování jednotkovým připočtením hesla.
- Obecné požadavky na konstrukci moderních šifer.
8) Operační systémy a uživatelská rozhraní

- Počítače bez operačního systému.
- Jednoduché operační systémy a správa souborů.
- Operační systém UNIX a jeho modifikace.
- Textová uživatelská rozhraní - příkazové řádky.
- Grafická uživatelská rozhraní a jejich vývoj.
- Historie symetrických počítačových šifer.
9) Domácí a osobní počítače

- Osmibitové domácí počítače.
- Programovatelné kalkulátory a grafické kalkulátory.
- Osobní počítače (PC, Apple Macintosh).
- PDA - osobní digitální asistent.
- Historie asymetrických počítačových šifer.
10) Historie Internetu, vývoj hypertextu

- Od Arpanetu k Internetu. Protokol TCP/IP.
- Historie internetových služeb. E-mail.
- Historie hypertextu, vznik WWW, vývoj HTML.
- Moderní komunikace v rámci Inernetu.
- Kvantová kraptografie.
Referáty studentů
- Zatímco prvních deset dvouhodinovek vyplní přednášky,
věnované výše uvedeným tématům, v dalších třech
dvouhodinovkách přednesou studenti referáty,
které samostatně zpracují k zadaným tématům.
Náplň cvičení
1) Počítání na sčotu
- Sčítání a odčítání celých a desetinných čísel.
- Násobení čísel systémem cifra s cifrou.
- Násobení pomocí zdvojování a dělení dvěma.
- Dělení pomocí postupného odečítání.
- Triky pro počítání na počítadle a zpaměti.
2) Násobení pomocí Napierových kostek a na prstech
- Násobení pomocí svazků přímek a jejich průsečíků.
- Násobení čísel v tabulce pomocí algoritmu gelosia.
- Násobení pomocí Napierových kostek.
- Násobilka devíti (malá a velká) na prstech.
- Malá a velká násobilka na prstech.
3) Logartitmické tabulky
- Násobení, dělení, umocňování a odmocňování pomocí logaritmických tabulek.
- Otázka přesnosti výpočtů pomocí tabulek a výpočtu na počítači.
- Modělování spojitých funkcí pomocí digitální techniky.
4) Logartitmické pravítko
- Násobení a dělení využitím logaritmické stupnice a kružítka.
- Násobení, dělení, umocňování a odmocňování pomocí logaritmického pravítka.
- Řádový odhad výsledku výpočtu na logaritmickém pravítku.
- Goniometrické funkce na logaritmickém pravítku.
5) Okrajově děrované karty
- Seznámení s děrnými štítky a děrnou páskou.
- Seznámení s okrajově děrovanými kartami.
- Výroba vlastní okrajově děrované karty (osobnost).
- Různé způsoby kódování informací.
6) Substutuční šifry
- Caesarova šifra. Různé druhy jednoduché záměny.
- Kódy používané v historii a současnosti.
- Luštění rébusů a jednoduchých šifer.
- Luštění jednoduché záměny pomocí frekvenční analýzy.
7) Transpoziční šifry
- Podle plotu. Odpředu - odzadu. Spirála.
- Jednoduchá transpozice s použitím hesla.
- Luštění přesmyček a transpozičních šifer.
- Metoda použití odhadnutelných slov otevřeného textu.
8) Polyalfabetické substituce
- Frekvenční analýza a určení typu šifry.
- Luštění Vigenérovy šifry Kassiského metodou.
- Určení délky periodického hesla pomocí indexu koincidence.
9) Bigramové substituce a zlomkové systémy
- Systém Charlese Wheatstonea - šifra PlayFair
- Zlomkový systém Delastelle - šifra BIFID.
10) Jak počítá počítač - binární aritmetika
- Dvojková, osmičková a šestnáctková číslená soustava.
- Způsoby znázorňování záporných čísel v počítači.
- Čísla s plovoucí desetinou čárkou. Jak počítá počítač?
- Dvojková, osmičková a Šestnáctková násobilka.
Požadavky k zápočtu a zkoušce
- Podmínkou udělení zápočtu je získání minimálně 100 bodů,
přičemž body jsou přidělovány za tato kritéria:
- za účast na každé dvohodinové přednášce IDVT ... 5 bodů,
- za účast na každém jehodhodinovém cvičení IDVT ... 5 bodů,
- za zpracování a odevzdání okrajově děrované karty ... 5 bodů,
- za zpracování a odevzdání referátu na zadané téma ... 35 bodů,
- za přednesení referátu studijní skupině (20 min) ... 15 bodů,
- za zápočtový test (Moodle) maximálně ... 35 bodů,
- Od každého studenta očekávám odevzdání 1 referátu na zadané téma
a to i v případě, že ostatními způsoby získá 100 a více bodů.
- Pokud student získá 120 či více bodů, bude to bráno v úvahu při jinak
nerozhodném výsledku zkoušky, tj. přikloním se k lepšímu hodnocení.
- Zkouška z IDVT je písemná a ústní. Písemná část zkoušky je test
z dějin výpočetní techniky (Moodle). Ústní část zkoušky sestává
ze dvou otázek: diskuse o zpracovaném referátu a přehledného
shrnutí jednoho z deseti témat uvedených v osnově předmětu
(toto téma si student náhodně vylosuje).