Bilgisayar Bilimine Giriş
Editörler: Toros Rifat ÇÖLKESEN (Ph.D) ve Osman ALİEFENDİOĞLU (Ph. D)
Bölüm Yazarları:
farkımız, kitaplarımızda ...
ISBN: 978-605-9594-08-0, 768 sayfa
Ekim 2017, (16,5x24 cm2), 1. hamur kitap kağıdı. şimdi satın al
Bu kitabın amacı, Bilgisayar Bilimine dayalı bölümler için sağlam bir temel oluşturacak, mesleki alanda temel bilgileri kazandıracak ciddi bir kaynak oluşturmaktır. Bilgisayar mühendisliği, yazılım mühendisliği, yönetim bilişim sistemleri ve enformatik gibi üniversitelerin Bilgisayar Bilimine dayalı bölümlerinde bulunan dersler hakkında ciddi temel bilgiler kazandırmak ve mesleğin temelini oluşturmaktır. Böylece sektör çalışanları ve söz konusu disiplinlerde öğretim gören öğrenciler, hem meslekleri konusunda temel bilgilerle donatılmış olacaklar hem de öğretim yaşamı boyunca hangi dersin hangi konuları içerdiğini ve hangi uygulamalara temel oluşturduğunu öğreneceklerdir.
Her ne kadar adı bilgisayar bilimine giriş olsa da içerik açısından oldukça zengin ve kapsamlıdır. Hem öğrenciler hem de profesyoneller için her zaman ellerinin altında bulunması gereken ciddi bir kaynak eser niteliğindedir.
Kitabımızda bilgisayar bilimiyle ilgili konular hem teorik hem de pratik uygulamalarla açık ve yalın bir dille ele alınmıştır. Bölümler konusunda araştırmacı öğretim üyeleri tarafından yazılmış olup kitabın editörleri tarafından kontrol edilmiştir.
İÇİNDEKİLER
Önsöz
Kitap Hakkında
Kullanılan Kısaltmalar
Bölüm 1. Bilgisayar Bilimi
1.1. Bilgisayar Bilimi Motivasyon
1.2. Bilgisayar Bilimi Tarihçesi
1.3. Bilgisayar Bilimi Hangi Konuları Kapsar
1.4. Uygulamalı Örnek Problem
1.5. Özet
1.6. Çalışma Soruları
Bölüm 2. Kuramsal Matematik
Toros Rifat ÇÖLKESEN (Ph. D) ve Ahmet ACAR
2.1. Bilgisayar Mühendisliği Çıktıları ve Ayrık Matematik
2.2. Kümeler Teorisi
2.2.1. Kümelerle İlgili Temel Tanımlar
2.2.2. Kümeler Üzerine İşlemler
2.3. Bağıntılar ve Fonksiyonlar
2.3.1. Bağıntılar ve İfade Şekilleri
2.3.2. Fonksiyonlar ve İfadesi
2.3.3. Fonksiyon Türleri
2.3.4. Rekürsif Fonksiyonlar ve Öklid Algoritması
2.4. Graf Teorisi
2.4.1. Grafların İfadesi ve Çeşitli Graf Tanımları
2.4.2. Gezgin Satışçı Problemi
2.4.3. Graf Renklendirme
2.4.4. Graf Üzerinde Dolaşma
2.5. Sayılar Teorisine Giriş
2.5.1. Tümevarım İlkesi: İyi Sıralanma İlkesi Bölme Algoritması
2.5.2. Bölünebilirlik
2.5.3. Asal Sayılar ve Bileşik Sayılar
2.6. Olasılık Teorisi
2.6.1. Kombinatorik ve Olasılığın Ayrık Problemleri
2.6.2. Kombinatoriğin Temelleri: Permütasyon ve Kombinasyon
2.6.3. Temel Olasılık ve Rastgele Olaylar
2.6.4. Stokastik Süreçler ve Markof Zinciri
2.7. Ağaçlar ve Bilgisayar Mühendisliği
2.7.1. Ağaç Yapısı İfadesindeki Temel Kavramlar
2.7.2. Bilgisayar Mühendisliğinde Çok Kullanılan Çeşitli Ağaçlar
2.8. Matris İşlemleri ve Determinant
2.8.1. Matrislerin Genel Özellikleri
2.8.2. Matrisler Üzerinde Elemanter İşlemler
2.8.3. Özel Anlamlı Matrisler
2.8.4. Matrislerin Determinantı
2.8.5.Matrisin Rankı
2.8.6. Matrisin Tersi
2.9. Çalışma Soruları
Bölüm 3. Boole Cebri ve Modern Mantık
Toros Rifat ÇÖLKESEN (Ph. D)
3.1. Boole Cebri Önermeleri
3.2. Boole Cebrinin Aksiyom ve Teoremleri
3.2.1. Boole Cebri Aksiyomları
3.2.2. Boole Cebri Teoremleri
3.3. Boole Cebri Fonksiyonları
3.3.1. Minterm ve Maksterm ile Lojik İfadeler
3.3.2. Kanonik Biçimler Arasındaki Dönüşüm
3.4. Lojik İfadeler ve Lojik Devreler
3.4.1. Lojik İşlemlerin Donanımsal Karşılığı
3.4.2. Boole Cebri Fonksiyonlarının Lojik Kapılar ile Gerçekleştirilmesi
3.5. Boole Cebri Fonksiyonlarının İndirgenmesi
3.5.1. Doğrudan Aksiyom ve Teoremlerle Görüşe Dayalı İndirgeme
3.5.2. Karnaugh Diyagramıyla İndirgeme
3.5.3. Quin Mc Cluskey Yöntemiyle Algoritmik İndirgeme
3.5.4. Eksik Terimli Boole Cebri Fonksiyonları
3.6. Boole Cebri Fonksiyonlarının Tek İşlemle Gerçekleştirilmesi
3.6.1. Çarpımların Toplamıyla TVE ve TVEYA Tasarımı
3.6.2. Toplamların Çarpımıyla TVE ve TVEYA Tasarımı
3.7. Özet
3.8. Çalışma Soruları
Bölüm 4. Bilgisayar Mimarisi ve Bilgisayar Donanımı
Ali OKATAN (Ph. D) ve Osman ALİEFENDİOĞLU (Ph. D)
4.1. Bilgisayar Mimarisi Genel Bakış
4.2. Bilgisayarların Sınıflanması
4.3. Paralel Bilgisayarlar
4.4. Bilgisayar Donanımı
4.4.1. Saklayıcı Aktarım Dili
4.4.2. Donanım Tanımlama Dilleri
4.4.3. Donanım Benzetim ve Tasarım Yazılımı
4.4.4. Benzetim Ortamları
4.5. Örnek Bir Mikroişlemci Tasarımı
4.6. Algoritmik Yaklaşımla Örnek Donanım Tasarımı
4.7. VLSI Tasarımı
4.8. Özet
4.9. Çalışma Soruları .
Bölüm 5. İşletim Sistemleri Mimarisi ve Bileşenleri
Mesut RAZBONYALI (Ph. D)
5.1. Bilinen İşletim Sistemleri
5.1.1 Windows Ailesi
5.1.2. Linux Ailesi
5.1.3. UNIX İşletim Sistemi
5.1.4. VM İşletim Sistemi
5.1.5. Android İşletim Sistemi
5.2. İşletim Sisteminin Görevleri
5.3. İşletim Sistemlerinin Gelişim Evresi
5.4. İşletim Sistemi Türleri
5.5. İşletim Sistemi Yapısı/Mimarisi
5.5.1. Bilgisayar Sistemi Kaynakları
5.5.2. Çekirdek Sistem
5.6. Prosesler ve Proses Yönetimi
5.7. Bellek Yönetimi
5.8. Özet
5.9. Çalışma Soruları
Bölüm 6. Algoritmalar
6.1. Algoritmanın Temel Özellikleri
6.2. Harzemli ve Harzemlinin Algoritmaları
6.2.1. Harzemlinin Algoritmaları
6.3. Arama ve Sıralama Algoritmaları
6.3.1. Sıralama Algoritmaları
6.3.1.1. Araya Sokma Sıralaması
6.3.1.2. Seçmeli Sıralama
6.3.1.3. Kabarcık Sıralaması
6.3.1.4. Birleşmeli Sıralama
6.3.1.5. Kümeleme Sıralaması
6.3.1.5. Hızlı Sıralama
6.3.2. Arama Algoritmaları
6.3.2.1. Ardışıl Arama
6.3.2.2. İkili Arama
6.3.2.3. Çırpı Fonksiyonuyla Arama
6.3.3. Dizinleme Sistemiyle Arama
6.4. Özet
6.5. Çalışma Soruları
Bölüm 7. Veri Yapıları ve Veri Modelleri
Toros Rifat ÇÖLKESEN (Ph. D)
7.1. Veri, Veri Yapısı ve Bilgi
7.2. Temel Veri Yapıları
7.2.1. Karakter
7.2.2. Tamsayı
7.2.3. Kesirli/Gerçel Sayı
7.2.4. Sözce/Sözcük
7.2.5. Dizi/Matris
7.3. Tanımlamalı Veri Yapıları
7.3.1. Topluluk Oluşturma
7.3.2. Ortaklık Oluşturma
7.4. Veri Modelleri
7.4.1. Bağlantılı Liste Veri Modeli
7.4.2. Ağaç Veri Modeli
7.4.3. Graf Veri Modeli
7.4.4. Durum Makinası Veri Modeli
7.4.5. Veritabanı İlişkisel Veri Modeli
7.4.6. Ağ Veri Modeli
7.5. Özet
7.6. Çalışma Soruları
Bölüm 8. Veritabanı Teorisi ve İlişkisel Veritabanları
Ali NİZAM (Ph. D)
Bölüm 9. Yazılım Mühendisliği
Erhan SARIDOĞAN (Ph. D)
9.1. Sistem ve Yazılım
9.1.1. Bilgisayar Sistemi Mühendisliği
9.1.2. Sistem Geliştirme Süreci
9.1.3. Yazılım Mühendisliği
9.2. Yazılım Mühendisliği Yöntembilimleri
9.2.1. Yazılım Geliştirme Standartları
9.2.2. Yazılım Geliştirme Modelleri
9.3. Yazılım Geliştirme Süreci
9.3.1. Yazılım İsterleri Çözümlemesi
9.3.2. Yazılım Tasarımı
9.3.3. Yazılım Gerçekleştirimi
9.3.4. Yazılım Testi
9.3.5. Yazılım Bakımı
9.4. Yardımcı Süreçler
9.4.1. Yazılım Nitelik Güvence
9.4.2. Yazılım Düzenleşim Yönetimi
9.4.3. Yazılım Proje Yönetimi
9.5. Özet
9.6. Çalışma Soruları
Bölüm 10. Yazılım Modelleme Dilleri
Toros Rifat ÇÖLKESEN (Ph. D)
10.1. Yazılımın Şekilsel Modellenmesi
10.2. Yazılım Sisteminin Tam İfadesi
10.3. Yazılım Modellemede Dilleri ve UML
10.4. Yazılım Modelleme Dillerinde Kullanılan Simgeler
10.4.1. Yapısal Şekiller ve Simgeler
10.4.2. İlişki Simgeleri
10.5. Birleşik Modelleme Dili - UML
10.5.1. Kullanım Senaryosu Şeması
10.5.2. Sınıf Şemaları
10.5.3. Ardışıklık Şeması
10.5.4. Durum Makinası Şeması
10.5.5. Nesne Şeması
10.5.6. Bileşen Şeması
10.5.7. Yerleştirme/Konuşlandırma Şeması
10.5.8. Diğer Şemalar: Etkinlik, Zamanlama, Profil
10.6. Özet
10.7. Çalışma Soruları
Bölüm 11. Kodlama ve Programlama Dilleri
Bölüm 12. Nesneye Yönelik Tasarım Yaklaşımları
Bölüm 13. Sayısal Haberleşme ve Bilgisayar Haberleşmesi
Cengiz UĞURKAYA (Ph. D)
13.1. Komple Ağın Parametreleri
13.2. Band Genişliği ve İletişim Hızı
13.3. OSI Başvuru Modeli
13.4. Ağ Cihazları
13.5. Kablolama ve Kablosuz Bağlantı
13.6. Ağ Üzerine Çeşitli Kavramlar
13.7. Ağ Teknolojileri
13.7.1. Ethernet ve Türevleri
13.7.2. Jetonlu Halka ve Türevleri
13.7.3. Bazı WAN ve Uzak Bağlantı Teknolojileri
Bölüm 14. İnternet Teknolojileri ve Uygulamaları
Cengiz UĞURKAYA (Ph. D)
14.1. İnternet ve TCP/IP
14.2. TCP/IP Protokol Kümesi
14. 3. Dört-Katmanlı İnternet Mimarisi
14.4. İnternet Adresleri ve DNS
14.5. Yeni Nesil Yönlendirme Protokolü / IPv6
14.6. İnternet Uygulamaları ve Sosyal Ağlar
14.7. Özet
14.8. Çalışma Soruları
Bölüm 15. Veri Madenciliği ve Veri Ambarları
Gökhan SİLAHTAROĞLU (Ph. D)
15.1. Veri Madenciliğinin Uygulama Alanları
15.2. Veri Madenciliği Modelleri
15.2.1 Sınıflandırma
15.2.2 Karar Ağaçları
15.2.3. Yapay Sinir Ağları
15.2.4. Mesafeye Dayalı Sınıflandırma Algoritmaları
15.2.5. Genetik Algoritmalar
15.2.6. İstatistiğe Dayalı Algoritmalar
15.2.7. Kümeleme
15.2.8. Bağlantı Analizi
15.2.9. Birliktelik Kuralları Keşfi
15.2.10. Örüntü Tanıma
15.2.11. Ardışık Zaman Örüntüleri
15.3. Veri Ambarları ve OLAP
15.4. Büyük Veri
15.5. Metin Madenciliği ve Metin Veri Ambarları
15.5.1 Metin Veri Ambarının Oluşturulması
15.6. Özet
15.7. Çalışma Soruları
Bölüm 16. Yapay Zekâ ve Yapar Sinir Ağları
Sevinç GÜLSEÇEN (Ph. D), Zeki ÖZEN (Ph. D) ve Elif KARTAL (Ph. D)
16.1. Yapay Zekâ
16.1.1. Yapay Zekânın Tanımı
16.1.2. Yapay Zekânın Kısa Tarihi
16.1.3. Yapay Zekâ Çalışma Alanları ve Güncel Yapay Zekâ Uygulamaları
16.2. Yapay Sinir Ağları
16.2.1. Yapay Sinir Ağlarının Kullanım Alanları
16.2.2. Bir Yapay Sinir Hücresinin Yapısı
16.2.3. Ağ Topolojisi
16.2.3.1. İleri Beslemeli Ağlar
16.2.3.2. Yinelemeli Ağlar
16.2.4. Yapay Sinir Ağlarında Öğrenme
16.2.4.1. Danışmanlı Öğrenme
16.2.4.2. Danışmansız Öğrenme
16.2.4.3. Rekabetçi (Yarışmacı) öğrenme
16.2.4.4. Pekiştirmeli (Destekleyicili) öğrenme
16.2.5. Yapay Sinir Ağı Modellerine Genel Bakış
16.2.6. McColloch-Pitts Nöron Modeli
16.2.6.1. Basit Algılayıcı Modeli
16.2.6.2. Gradyan İniş Hata Minimizasyonu Yöntemi ve Delta Kuralı
16.2.6.3. Hatayı Geri Yayma Alg. Çok Katmanlı Algılayıcı Modeli
16.2.6.4. Self-Organizing Maps (Kendini Örgütleyen Haritalar) YSA
16.3. Özet
16.4. Çalışma Soruları
Bölüm 17. Graf Teorisi Temelleri
17.1. Graf Tanımı ve İfadesi
18.2. Graf Renklendirme Problemi
17.3. Graf Üzerinde Dolaşma (DFS ve BFS)
17.4. Grafların Bellekte Tutulma Biçimleri
17.5. Özet
17.6. Çalışma Soruları
Bölüm 18. Graf Teorisi Uygulamaları
18.1. Graf Üzerinde Dolaşma
18.1.1. DFS Yöntemi; Önce Derinlik Araması
18.1.2. BFS Yöntemi; Önce Genişlik Araması
18.2. Greedy Karar Verme Yaklaşımı
18.3. Graflar Üzerinde Kısa Yol Problemi
18.3.1. Dijkstranın En Kısa Yol Algoritması
18.3.2. Bellman ve Fordun En Kısa Yol Algoritması
18.3.3. Floydun En Kısa Yol Algoritması
18.4. En Küçük Yol Ağacı Problemi
18.4.1. Kruskalın En Küçük Yol Ağacı Algoritması
18.4.2. Primin En Küçük Yol Ağacı Algoritması
18.4.3. Sollinin En Küçük Yol Ağacı Algoritması
18.5. Gezgin Satıcı Problemi
18.6. Şebeke Akış Problemi
18.7. Özet
18.8. Çalışma Sorular
Bölüm 19. Ağaçlar Teorisi
19.1. Ağaç İfadesindeki Temel Kavramlar
19.2. Bilişimde Çok Kullanılan Çeşitli Ağaç Türleri
19.3. İkili Ağaçlar ve Tipik Uygulamaları
19.3.1. İkili Arama Ağaçları
19.3.2. İkili Arama Ağacı Üzerinde Dolaşma
19.3.3. Bağıntı ve Fonksiyon Ağaçları
19.3.4. Kümeleme Ağacı
19.3.5. Kodlama Ağaçları
19.3.5.1. Huffman Kodlama Ağacı
19.3.5.2. Shannon-Fano Kodlama Ağacı
19.3.6. İkili Arama Ağaçları için Algoritmalar
19.4. Çeşitli Ağaç Yapıları
19.4.1. Sözlük Ağacı Trie Ağacı
19.4.2. Aile İşaretçisi Ağacı
19.4.3. Komut Çözme Ağacı
19.5. Ağaçların Bellekte Tutulması
19.5.1. Düğüm Bağlantısıyla Ağaç Kurulması
19.5.2. İndis-Bağıntısıyla Ağaç Kurulması
19.6. Özet
19.7. Çalışma Soruları
Bölüm 20. Otomata Teorisi ve Sonlu Durum Makinaları
20.1. Durum Makinası Temel Kavramlar
20.2. Sonlu Durum Makinası
20.2.1. Durum Makinaların Sınıflanması
20.3. Otomata Teorisi
20.3.1. Deterministik Sonlu Otomata
20.3.2. Deterministik Olmayan Sonlu Otomata
20.3.3. Yığınlı Otomatlar
20.4. Turing Makinesi
20.5. Biçimsel Diller ve Dilbilgisi
20.5.1. Chomsky Sınıflaması
20.6. Özet
20.7. Çalışma Soruları
Bölüm 21. Bilgisayar Grafikleri ve Görüntü İşleme
Atınç YILMAZ (Ph. D)
Bölüm 22. Algoritma Analizi ve Karmaşıklığı
22.1. Algoritma Analizinde Temel Kavramlar
22.2. Program Çalışma Hızı ve Karmaşıklık (Kıyaslama)
22.2.1. Yürütme Zamanı
22.2.2. Karmaşıklık
22.2.3. Algoritma Karmaşıklığında Asimtotik Notasyonlar
22.3. Bellek Gereksinimi
22.6. Özet
22.7. Çalışma Soruları
Ek A. EMO Elektrik - Elektronik Mühendisliği Odası
Ek A. IEEE Elektrik ve Elektronik (Bilgisayar) Mühendisleri Enstitüsü
Ek C. BMO Bilgisayar Mühendisleri Odası
Kaynakça
Dizin
Ek A. BMO: Bilgisayar Mühendisliği Odası
Ek B. EMO: Elektrik Elektronik Mühendisliği Odası
Ek C. IEEE ve Organizasyon Yapısı