I n t r o d u c t i o n t o p r o g r a m m i n g f u n d a m e n t a l s & p r o b l e m - s o l v i n g u s i n g t h e J a v a l a n g u a g e . C o v e r s t h e f i r s t h a l f o f E 0 7 Ô n c e p t s

I n t r o d u c t i o n t o p r o b l e m - s o l v i n g a n d o b j e c t - o r i e n t e d p r o g r a m m i n g ( O O P ) u s i n g t h e J a v a l a n g u a g e . C o v e r s t h e s e c o n d h a l f o f E 0 7 Ô n c e p t s

D e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f a l g o r i t h m s a n d d a t a s t r u c t u r e s u s i n g J a v a . A s s u m e s t h a t s t u d e n t s h a v e p r i o r e x p e r i e n c e u s i n g c o n d i t i o n a l s t a t e m e n t s , l o o p s , a r r a y s , a n d o b j e c t - o r i e n t e d p r o g r a m m i n g i n J a v a . A l g o r i t h m i c t e c h n i q u e s s u c h a s r e c u r s i o n , a l g o r i t h m a n a l y s i s , a n d s o r t i n g . D e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f d a t a s t r u c t u r e s s u c h a s l i s t s , q u e u e s , s t a c k s , t r e e s , a n d h a s h t a b l e s . P r e r e q u i s i t e s : C S E 0 0 4 o r C S E 0 0 7

D e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f m o d u l a r p r o g r a m s i n t e r a c t i n g w i t h t h e o p e r a t i n g s y s t e m t h r o u g h s y s t e m c a l l s a n d p r o g r a m m i n g i n t e r f a c e s u s i n g t h e C p r o g r a m m i n g l a n g u a g e . T o p i c s c o v e r e d i n c l u d e d a t a r e p r e s e n t a t i o n a n d s t o r a g e , d a t a a n d b i t m a n i p u l a t i o n , m e m o r y m a n a g e m e n t , s t a g e s o f c o m p i l a t i o n , f i l e I / O , i n t e r p r o c e s s c o m m u n i c a t i o n , n e t w o r k p r o g r a m m i n g , p r o g r a m m a t i c t e s t i n g , i n t e r a c t i v e d e b u g g i n g , a n d e r r o r h a n d l i n g . G o o d p r o g r a m m i n g p r a c t i c e s , i n c l u d i n g s e c u r i t y , a n d p r a c t i c a l m e t h o d s f o r i m p l e m e n t i n g m e d i u m - s c a l e p r o g r a m s a r e a l s o e m p h a s i z e d . P r e r e q u i s i t e s : C S E 0 1 7

B a s i c r e p r e s e n t a t i o n s u s e d i n a l g o r i t h m s : p r o p o s i t i o n a l a n d p r e d i c a t e l o g i c , s e t o p e r a t i o n s a n d f u n c t i o n s , r e l a t i o n s a n d t h e i r r e p r e s e n t a t i o n s , m a t r i c e s a n d t h e i r r e p r e s e n t a t i o n s , g r a p h s a n d t h e i r r e p r e s e n t a t i o n s , t r e e s a n d t h e i r r e p r e s e n t a t i o n s . B a s i c f o r m a l i z a t i o n s f o r p r o v i n g a l g o r i t h m c o r r e c t n e s s : l o g i c a l c o n s e q u e n c e s , i n d u c t i o n , s t r u c t u r a l i n d u c t i o n . B a s i c f o r m a l i z a t i o n s f o r a l g o r i t h m a n a l y s i s : c o u n t i n g , p i g e o n h o l e p r i n c i p l e , p e r m u t a t i o n s . C r e d i t w i l l n o t b e g i v e n f o r b o t h ” E t 0 n d A T H ∂ 1 . P r e r e q u i s i t e s : ( M A T H 0 2 1 o r M A T H 0 3 1 o r M A T H 0 5 1 o r M A T H 0 7 6 ) a n d C S E 0 1 7 C a n b e t a k e n C o n c u r r e n t l y : C S E 0 1 7

I n t e r a c t i o n b e t w e e n l o w - l e v e l c o m p u t e r a r c h i t e c t u r a l p r o p e r t i e s a n d h i g h - l e v e l p r o g r a m b e h a v i o r s : i n s t r u c t i o n s e t d e s i g n ; d i g i t a l l o g i c a n d a s s e m b l y l a n g u a g e ; p r o c e s s o r o r g a n i z a t i o n ; t h e m e m o r y h i e r a r c h y ; m u l t i c o r e a n d G P U a r c h i t e c t u r e s ; a n d p r o c e s s o r i n t e r r u p t / e x c e p t i o n m o d e l s . C r e d i t w i l l n o t b e g i v e n f o r b o t h C S E 2 0 1 a n d ” E ∞ 2 .

P r o j e c t - b a s e d l e a r n i n g t h r o u g h i n d e p e n d e n t o r s m a l l - g r o u p p r o j e c t s r e l a t e d t o c o m p u t e r s y s t e m s a n d / o r a p p l i c a t i o n s . S t u d e n t s w i l l p r o g r e s s t h r o u g h t h e s o f t w a r e d e v e l o p m e n t l i f e c y c l e , i n c l u d i n g h i g h - l e v e l d e s i g n , f u n c t i o n a l a n d n o n - f u n c t i o n a l r e q u i r e m e n t s , i m p l e m e n t a t i o n , t e s t i n g , a n d m a i n t e n a n c e . O n e l a r g e g r o u p m e e t i n g p e r w e e k , w h e r e s t u d e n t s s e r v e a s c o n s u l t a n t s t o e a c h o t h e r a s t h e y p r e s e n t t h e i r p r o g r e s s . P r e r e q u i s i t e s : C S E 2 1 6

D e s i g n o f l a r g e d a t a b a s e s : I n t e g r a t i o n o f d a t a b a s e s a n d a p p l i c a t i o n s u s i n g S Q L a n d J D B C ; t r a n s a c t i o n p r o c e s s i n g ; p e r f o r m a n c e t u n i n g ; d a t a m i n i n g a n d d a t a w a r e h o u s e s . N o t a v a i l a b l e t o s t u d e n t s w h o h a v e c r e d i t f o r ” E Ù 1 Ú S E ≤ 4 . P r e r e q u i s i t e s : C S E 0 1 7

A n i n t e r a c t i v e e x p l o r a t i o n t h a t p r o v i d e s s t u d e n t s w i t h c o n c e p t s a n d f r a m e w o r k s t o r e a s o n a b o u t e t h i c a l a n d s o c i a l i s s u e s r e l a t e d w i t h c o m p u t i n g . T o p i c s m a y i n c l u d e : p r i v a c y , c o r p o r a t e r e s p o n s i b i l i t y , t h e c h a n g i n g n a t u r e o f w o r k , l a n g u a g e t e c h n o l o g i e s , p r o f e s s i o n a l e t h i c s , a u t o n o m o u s s y s t e m s , o n l i n e p o l i t i c a l c o m m u n i c a t i o n , f a i r n e s s a n d b i a s , e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s , l e g a l r e g u l a t i o n , p o l i t i c a l e c o n o m y , a n d o t h e r r e l e v a n t t e c h n o l o g i e s , c o n c e p t s , i s s u e s .

T h i s c o u r s e i n t r o d u c e s s t u d e n t s t o t h e f i e l d o f r o b o t i c s , c o v e r i n g f o u n d a t i o n a l m a t h e m a t i c s a n d p h y s i c s a s w e l l a s i m p o r t a n t a l g o r i t h m s a n d t o o l s . T o p i c s i n c l u d e s i m u l a t i o n , k i n e m a t i c s , c o n t r o l , m a c h i n e l e a r n i n g , a n d p r o b a b i l i s t i c i n f e r e n c e . T h e m a t h e m a t i c a l b a s i s o f e a c h a r e a w i l l b e c o v e r e d , f o l l o w e d b y p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n t o c o m m o n r o b o t i c s t a s k s . T h i s c o u r s e i s d e s i g n e d t o b e t a u g h t r e m o t e l y u s i n g s i m u l a t e d r o b o t p l a t f o r m s a n d s e n s o r s . P r e r e q u i s i t e s : C S E 1 4 0

U s e , s t r u c t u r e a n d i m p l e m e n t a t i o n o f s e v e r a l p r o g r a m m i n g l a n g u a g e s . P r e r e q u i s i t e s : C S E 0 1 7

A l g o r i t h m s f o r s e a r c h i n g , s o r t i n g , m a n i p u l a t i n g g r a p h s a n d t r e e s , f i n d i n g s h o r t e s t p a t h s a n d m i n i m u m s p a n n i n g t r e e s , s c h e d u l i n g t a s k s , e t c . : p r o o f s o f t h e i r c o r r e c t n e s s a n d a n a l y s i s o f t h e i r a s y m p t o t i c r u n t i m e a n d m e m o r y d e m a n d s . D e s i g n i n g a l g o r i t h m s : r e c u r s i o n , d i v i d e - a n d - c o n q u e r , g r e e d i n e s s , d y n a m i c p r o g r a m m i n g . L i m i t s o n a l g o r i t h m e f f i c i e n c y u s i n g e l e m e n t a r y N P - c o m p l e t e n e s s t h e o r y . P r e r e q u i s i t e s : ( M A T H 0 2 1 o r M A T H 0 3 1 o r M A T H 0 7 6 ) a n d C S E 1 4 0 a n d C S E 0 1 7

I n d e p e n d e n t o r s m a l l - g r o u p g r a d u a t e - l e v e l u n i q u e p r o j e c t s r e l a t e d t o b l o c k c h a i n - s y s t e m s a n d / o r a p p l i c a t i o n s . W h i l e p u r s u i n g t h e i r o w n p r o j e c t , s t u d e n t s s e r v e a s c o n s u l t a n t s t o t h e o t h e r t e a m s v i a a o n c e - w e e k l y c l a s s m e e t i n g i n w h i c h e a c h t e a m p r e s e n t s u p d a t e s o n s t a t u s , p r o g r e s s , a n d o p e n p r o b l e m s , a n d o n e s t u d e n t g i v e s a l o n g e r p r e p a r e d p r e s e n t a t i o n o n c u r r e n t r e s e a r c h o r d e v e l o p m e n t r e s u l t s i n t h e b l o c k c h a i n f i e l d . E a c h p r o j e c t t e a m h a s i t s o w n s e p a r a t e s e c o n d w e e k l y m e e t i n g w i t h t h e i n s t r u c t o r f o r a m o r e i n - d e p t h p r o j e c t r e v i e w a n d d i s c u s s i o n . R e p e a t S t a t u s : C o u r s e m a y b e r e p e a t e d .

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