תואר ראשון במדעי המחשב

לימודי מדעי המחשב

מדעי המחשב ממלאים תפקיד חיוני בקידום הטכנולוגיה ובעיצוב העולם הדיגיטלי; הם מעניקים את הידע, הכלים והמיומנויות הנדרשים כדי ליצור, לייעל ולחדש טכנולוגיות במגוון תחומים ולגבש פתרונות לבעיות מורכבות בתעשיות כמו בריאות, מחקר מדעי, תחבורה, פיננסים ובידור; הם מאפשרים להניע שינויים, להשפיע על החברה ולתרום לעיצוב העתיד.

תחום מדעי המחשב מכסה מגוון רחב של תת־דיסציפלינות והתמחויות; נכללים בו חקר החישוב, אלגוריתמים, שפות תכנות, מבני נתונים, למידת מכונה, בינה מלאכותית, מערכות מחשב והיסודות התאורטיים של המחשוב. בלימודי תואר במדעי המחשב במכללת אפקה נכללים קורסים המעניקים רקע מתמטי נרחב וידע בייצוג מידע ואלגוריתמים, ולצידם קורסים בנושאים מערכתיים, כמו ארכיטקטורה ומערכות הפעלה, ובנושאים פרקטיים, כמו ניתוח ויישום אלגוריתמים לפתרון בעיות מעשיות. עוד בתוכנית מגוון רחב של קורסי בחירה. 

תוכנית הלימודים מעניקה לסטודנטים ולסטודנטיות כלים לחשיבה אנליטית ומובנית ובסיס להבנת התאוריה של מדעי המחשב וליישומה, והזדמנויות קריירה מגוונות למעוניינים בפיתוח פתרונות חדשניים. בוגרי ובוגרות התואר יוכלו להשתלב בעבודות בתחום פיתוח תוכנה בהיי־טק ובחברות הגדולות והמבוססות בתעשייה, אך גם בחברות שעיקר עיסוקן אינו תוכנה.

ייחודיות תואר ראשון במדעי המחשב

  • בתואר נכללים קורסי בחירה מעשיים, המקנים ניסיון המשמש את התעשייה, כגון פיתוח מערכות מובייל, פיתוח מערכות Web, שילוב כלי למידת מכונה ובינה מלאכותית במערכות תוכנה ועוד.
  • פרויקט גמר המעניק התנסות אמיתית ביישום אלגוריתמים תאורטיים בפתרון בעיות מעשיות.
  • "סקילבוס" – תוכנית לימודים שמשולבת בה הקניית כישורים חיוניים לשוק העבודה, כגון עבודה בצוות רב-תחומי, למידה עצמית ויכולת תקשורת אפקטיבית;
  • לימודים בחברת סטודנטים וסטודנטיות להנדסה;
  • סגל מרצים שהם מומחים בעלי שם מהתעשייה והאקדמיה;
  • למידה בקבוצות קטנות וקבלת ליווי אישי של חברי הסגל. 

תקצירי קורסים

לימודי תואר ראשון במדעי המחשב כוללים גם קורסים מתמטיים. המספרים הממשיים. פונקציות. סדרות. גבול של סדרה. גבולות ורציפות. משפט ערכי הביניים ומשפט Weierstrass . הנגזרת וחשבון נגזרות. משפט Fermat, משפט Rolle, משפט Lagrange, כלל l'Hopital. שימושים: עליה וירידה, קודות קיצון, קמירות, קעירות ונקודת פיתול. נוסחת Taylor עם שארית Lagrange. חקירת פונקציות. אינטגרל לא מסוים ואינטגרל מסוים ׁׁ(אינטגרל Riemann). המשפט היסודי של החשבון האינטגרלי ונוסחת Newton-Leibniz. שיטות אינטגרציה. אינטגרל לא אמיתי, קריטריוני השוואה.

לימודי תואר ראשון במכללה בתל אביב כוללים קורסי מבוא בתוכנית הלימודים. בקורס ילמדו הנושאים הבאים: קלט ופלט, ביטויים אריתמטיים ולוגיים משפטי תנאי, לולאות, פונקציות, רשימות, מיונים וחיפושים ורקורסיות. הנושאים ילמדו תוך יישומם בשפת פייתון שתלמד במהלך הקורס.

טורים. טורי חזקות. פונקציות של מס' משתנים. גבולות ורציפות. נגזרת חלקית ומכוונת. קירובים ליניאריים. גרדיאנט. כלל השרשרת. נגזרות חלקיות מסדר שני, קירוב ריבועי ופולינום Taylor של פונקציות של מס' משתנים. נקודות קיצון מקומיים/מוחלטים. כופלי Lagrange. אינטגרלים מרובים. משפט Fubini. החלפת משתנים ויעקוביאן (Jacobi). אינטגרלים קווים ומשטחיים. אי-תלות אינטגרל קווי במסילה ומשפט Green. משפט Gauss-Ostrogradski ומשפט Stokes.

בקורס הסטודנטים ילמדו את יסודות התכנות המונחה עצמים: מחלקות ואובייקטים, קונסטרקטורים ירושה, פולימורפיזם וממשקים. הסטודנטים ילמדו לתכנן מערכת והצגת באמצעות diagram class.

מערכות משוואות ליניאריות – שיטות פתרון ומשמעות. חשבון מטריצות, ישומי חשבון מטריצות לפתרונות של מערכות משוואות. מרחבים וקטוריים והעתקות ליניאריות, ישומי חשבון מטריצות לתיאור העתקות ליניאריות, לכסון מטריצות. מכפלה פנימית, תכונות וישומים של מכפלה פנימית.

לוגיקה - מושגים בסיסיים, תחשיב הפסוקים. תורת הקבוצות - מושג הקבוצה, יחסים, יחסי סדר חלקיים, אינדוקציה מתמטית, פונקציות, עוצמות. קומבינטוריקה: קומבינטוריקה בסיסית, בינום ניוטון, עקרון ההכלה וההפרדה, עקרון שובך היונים, רקורסיה, פונקציות יוצרות. גרפים: מושגים יסודיים, משפט אויילר.

מושגים בסיסיים בהסתברות: מרחב מדגם ומשפטים בסיסיים, חישובים קומבינטוריים, הסתברויות מותנות ואי תלות,משתנים מקריים בדידים ורציפים, תוחלת ושונות של משתנה מקרי, משתנים בעלי התפלגויות מיוחדות, משתנים רב ממדיים ומשפט הגבול המרכזי. מושגים בסיסיים בסטטיסטיקה: בעיות עמידה ובדיקת השערות במודלים הסתברותיים בדידים ורציפים.

הקורס מציג את המושגים הבסיסים של ארגון המחשב ברמות ההפשטה השונות. במבוא נעסוק בהערכת ביצועי המעבד, ייצוג מספרים במחשב, יסודות האלגברה הבולאנית, וביישום של מעגלים לוגיים. נלמד את עקרונות התכנון של שפת האסמבלי של מעבד פשוט. נדגים עקרונות אלו בלימוד שפת האסמבלי של מעבד MIPS ונכיר מנגנוני תכנות בסיסיים. בהמשך נבנה את היחידות הבסיסיות בלוגיקה צירופית וסדרתית המרכיבות את מעבד זה. נציג את מימוש המעבד באופן עבודה חד מחזורי רב מחזורי וצנרת. נלמד לבצע שיפור ביצועים במימושים השונים. נכיר גם את מנגנון הפסיקה ועקרונות ניהול הזיכרון במחשב.

שפת תחשיב הפסוקים: תחביר וסמנטיקה , שקילות לוגית וגרירה לוגית. תורת ההיסק של תחשיב הפסוקים מערכת לוקשביץ, משפט הדדוקציה, נאותות ושלמות של מערכת ההיסק. מערכות נוספות. שפת תחשיב הפרדיקטים: תחביר פורמלי. שמות עצם ותבניות. סמנטיקה בסיסית: מבנים והשמות תבניות אמיתיות במבנה והשמה. תבניות אמיתיות לוגית. תורת ההיסק מסדר ראשון: אקסיומות, כללי היסק, הוכחות. משפט הנאותות, משפט הדדוקציה ומשפטי השלמות והקומפקטיות. משפטי אי השלמות של Godel. אימות תוכנה.

בקורס נלמדים העקרונות הבסיסיים והמתקדמים של שפת התכנות C: מצביעים, מבנים, הקצאות זיכרון, פונקציות גנריות, סיביות, קבצים, MACROS, מחרוזות. מבנה פרויקט מורכב.

במהלך הקורס נלמד על עקרונות בבניית רשתות תקשורת מחשבים, ועל המנגנונים השונים המופעלים ברשתות אלה. הדגש בקורס יהיה על רשת האינטרנט, כולל המבנה הפיזי והמבנה הלוגי שלה. כמו כן נכלול יסודות של בניית יישומים רשתיים מעליה. הקורס מנוהל בגישת "מלמעלה למטה" כלומר מפרוטוקולי היישום עד הפרוטוקולים של השכבות הנמוכות. גישה שהכניסו ללימודי התקשורת Kurose & Ross שספרם (במהדורה השביעית) מהווה את הטקסט המרכזי בקורס.

לימודי מדעי המחשב כוללים גם קורס תכנון וניתוח אלגוריתמים. תקציר נושאי הקורס: מבוא לתכנון לינארי. סימפלכס , בעיה פרימלית ודואלית. בעיית התובלה ובעיית ההשמה. תכנות דינאמי .טיפוס נתונים גרף, ייצוגים שונים של גרפים. ואלגוריתמים בסיסיים עליהם. אלגוריתמים למציאת סגור טרנזיטיבי: באמצעות כפל מטריצות ולפי האלגוריתם של וורשל. מסלולי אוילר והמילטון. חיפוש לרוחב - BFS, חיפוש לעומק - DFS. רכיבים קשירים היטב(רק"חים) וגרף על . מיון טופולוגי , מסלולים קריטיים, מסלולים קצרים בגרף – DAG. מסלולים קצרים ביותר ממקור יחיד – מסלולים קצרים ביותר. האלגוריתמים של דייקסטרה ושל בלמן-פורד. מסלולים קצרים ביותר בין כל הזוגות. האלגוריתם: פלויד-וורשאל. אלגוריתמים חמדניים קידוד ועצי הופמן. עץ פורש מינימלי – "הצמחת" עץ פורש מינימלי, האלגוריתמים של קרוסקל ושל פרים. מסלולי אוילר והמילטון.

רקורסיה כפרדיגמת חשיבה אינטרדיסציפלינרית, ניתוח אלגוריתמים ושיעור הגידול, גידול של פונקציות וסכומים, גבולות וטורים, נוסחאות נסיגה, שיטת ההצבה, שיטת האיטרציה, שיטת הרקורסיה. חיפוש איבר ברשימה ממוינת ולא ממוינת, מינימום, מכסימום, מיזוג סדרות ממוינות, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. טיפוסי נתונים, ייצוגם ושימושיהם. רשימה כטיפוס נתון מופשט ,רשימה מעגלית ורשימות דו-כיווניות, מחסנית, חישוב ביטויים אלגבריים ותחביריים בעזרת מחסנית, תור. עץ בינארי, יישומים בעזרת עצים.סריקות שונות של עצים ועץ חיפוש בינארי , אלגוריתם של ג'וזפוס, עצים כלליים ועצים מאוזנים. ערמה, מיון באמצעות ערימה, מיון מהיר,מיון מנייה, מיון בסיס, מיון דלי, ניתוח סיבוכיות זמני הריצה שלהם. שיטות חיפוש, חיפוש בסיסי, חיפוש בעזרת עצים, טבלאות גיבוב - Hashing.

נושאים מרכזיים: מרחבי מכפלה פנימית, אופרטורים ליניאריים, תבניות ריבועיות וביליניאריות, מבוא לתורת החבורות ותורת המספרים.

שפות פורמליות, מכונות מצבים סופיות דטרמיניסטיות ולא דטרמיניסטיות,שפות רגולריות, ביטויים רגולריים, דקדוקים חסרי הקשר, מכונות מחסנית,מכונות טיורינג ושפות כריעות וכריעות למחצה.

מערכת הפעלה הינה תוכנה שמנהלת את משאבי החומרה במחשב. מערכת ההפעלה נותנת שירותים מקובלים לאפליקציות השונות. הקורס מציג את הנושאים המרכזיים של מערכות הפעלה מודרניות. בפרט: פסיקות, ניהול תהליכים (זימון, החלפת הקשר, תיאום, בעיית הקטע הקריטי), ניהול זיכרון (דפדוף, זיכרון וירטואלי) וניהול התקני זיכרון משני (מערכת הקבצים).

ארכיטקטורת מחשבים מקביליים, תיכון ותכנות מקבילי, MPI, OpenMP ,CUDA, מחשוב מקבילי עם מעבד גראפי , אלגוריתמים מקביליים ויישומם.

לימודים במכללה מקצועית להנדסה ומדעים כוללים גם הגשת פרויקט גמר. הקורס ילווה את הסטודנטים בשלבי בחירת נושא לפרויקט הגמר ויסייע בהגדרה מפורטת של מהות הפרויקט, הגדרת הבעיה, סקירת ספרות, המטרות, קביעת מדדים והערכתם, ניתוח מתחרים, תכן ראשוני. בהמשך הסטודנטים יפתחו את קוד האלגוריתם ויבחנו אותו בהתאם למדדים שיציגו. הפרויקט מבוצע בזוגות. הסטודנטים יקבלו הנחיה במהלך ביצוע פרויקט הגמר. יתקיימו מספר שיעורים עם נוכחות חובה: ואחרים יתואמו כמפגכשי הנחיה.

חומר הקורס כולל: זרימה ברשתות ושימושים בה; אלגוריתמים מעניינים בשיטת תכנות דינמי; אלגוריתמי קירוב; מחלקות סיבוכיות וסיווג בעיות לפי השתייכות למחלקות האלו.

ניתוח לקסיקלי, יצור אוטומטי של מנתחים לקסיקליים ניתוח תחבירי מלמעלה למטה: predictive parsing ו- recursive descent ניתוח תחבירי מלמטה למעלה: shift reduce parsing תרגומים מונחי תחביר (syntax directed definitions) bison: כלי ליצור אוטומטי של מנתחים תחביריים סביבת זמן ריצה, יצור קוד ביניים עבור משפטי השמה, ביטויים ומבני בקרה בסיסיים linker, אופטימיזציות בסיסיות, נושאים נוספים ככל שיותיר הזמן

המחשב הדיגיטלי הראשון נבנה עבור צבא ארה"ב בשנת 1946. שפות תכנות מחשבים עיליות החלו להיווצר בסוף שנות החמישים של המאה הקודמת. המחשבים דיגיטליים היו בני פחות מרבע מאה וכבר עמדנו בפני תופעה שכונתה "משבר תוכנה". המשבר נוצר לא רק בגלל שהתוכנה המיוצרת לא תפקדה כראוי, אלא בגלל הבעיות הקשורות לאופן שבו התוכנה פותחה והביקוש הגובר לתוכנות גדולות ומורכבות. משבר התוכנה מאופיין בבעיות רבות: היעדר דרישות מוגדרות היטב ושינויים תכופים לדרישות; אומדני לוחות הזמנים ועלויות הפיתוח לרוב אינם מדויקים; התפוקה של מפתחי תוכנה לא עומדת בקצב הביקוש לשירותים שלהם; איכות התוכנה לפעמים אינה מספקת. הנדסת תוכנה פותחה בפתרון לבעיות המאפיינות את משבר התוכנה, והיא מקיפה את מחזור החיים השלם של תוכנה.

למידת מכונה (Machine Learning) לעיתים מכונה גם למידה חישובית היא תת-תחום במדעי המחשב ובבינה מלאכותית המשיק לתחומי הסטטיסטיקה והאופטימיזציה. התחום עוסק בפיתוח אלגוריתמים המיועדים לאפשר למחשב ללמוד מתוך דוגמאות, ופועל במגוון משימות חישוביות בהן התכנות הקלאסי אינו אפשרי או אינו כדאי. למידת מכונה היינו תחום חדש באופן יחסי ולאחרונה אחראי לפריצות דרך משמעותיות בעולמות הבינה המלאכותית, כריית המידע וגילוי אוטומטי של ידע מתוך נתונים. בבסיס תחום זה עומדת היכולת לגרום למחשבים לפעול ״עצמאית״ מבלי לתכנת אותם, וזאת ע״י אנליזה וניתוח כמויות גדולות של מידע מהעבר שיאפשר לזהות תבניות ולחזות התנהגותיות בעתיד. התרגולים: מפגשי התרגול ישלימו את החומר התיאורטי בעזרת תרגילים, הדגמות ועבודות תכנות.

ZOOM IN על מדעי המחשב

שאלות ותשובות

הלימודים אורכים בין 4-5 שנים בהתאם למסלול בו בוחר הסטודנט ללמוד.

בהחלט אפשר. לימודי מדעי המחשב באפקה מתקיימים בשני מסלולים: מסלול יום ומסלול ערב.

לקריאה על שני המסלולים לחץ כאן

בפני הסטודנטים הלומדים מדעי המחשב באפקה יש אפשרות לבחור מבין ארבעה קורסים: למידת מכונה ובינה מלאכותית, אבטחת מידע וסייבר, ראייה ממוחשבת, מבוא ליישומי סלולאר.

הלימודים באפקה מועברים על ידי סגל מרצים מנוסה ומיומן בעל ניסיון אקדמי עשיר לצד ניסיון מעשי וקשרים בתעשייה. הלימודים מתקיימים בכיתות קטנות מה שמאפשר לכל סטודנט לקבל יחס אישי וליווי צמוד של הסגל.

ראש התוכנית

ד"ר דוד פייטלסון

ד"ר דוד פייטלסון

מדעי המחשב הוא השם שניתן לאוסף הכלים המתמטיים שבעזרתם אנחנו חוקרים את תחום החישוביות והאלגוריתמיקה. אלגוריתם הוא סדרה של פעולות מכאניות פשוטות שביצועם פותר בעיה חישובית. מחשבים מסוגלים לבצע פעולות מכאניות פשוטות במהירות רבה, ולכן כשמתרגמים אלגוריתמים לפקודות מחשב מקבלים מכונה שמסוגלת לפתור בעיות רבות במהירות וביעילות. הבנה עמוקה של עקרונות אלו נחוצה לא רק כדי לפתח אלגוריתמים חדשים אלא גם כדי לבחור ולהתאים את קיימים לצרכים של מערכות ספציפיות. הסטודנטים לתואר במדעי המחשב במכללת אפקה לומדים את רפרטואר האלגוריתמים הקלסיים, רוכשים כלים לניתוח והערכת יעילותם כמו גם את המיומנות להתאים אלגוריתמים קיימים לצרכים חדשים וגם, בעת הצורך, לפתח חדשים

סגל המרצים

צור קשר

לשכת הנהלה אקדמית

טלפון: 03-7688691/744
פקס: 03-7688692
דוא"ל: AcademicHeadsBox@afeka.ac.il

מחלקת ייעוץ לימודים 

ימים א'-ה': 09:00-19:00 | יום ו': 09:00-13:00 
חייגו : 1-800-37-37-10 (שלוחה 1)
פקס: 03-7688679
מייל להרשמה: mirsham@afeka.ac.il

תחנת רכבת

  • 7 דק'
  • 25 דק'
  • 7 דק'
  • 11 דק'

פארק הירקון

  • 6 דק'
  • 20 דק'
  • 6 דק'
  • 17 דק'

קניון אילון

  • 9 דק'
  • 29 דק'
  • 9 דק'
  • 16 דק'

חוף הים

  • 16 דק'
  • 16 דק'
  • 35 דק'
מתעניינים בלימודים?
מתעניינים בלימודים?

אני מאשר/ת ומסכים/ה לרישום פרטיי במאגרי המידע של אפקה, לרבות לצורך דיוור ישיר של כל דבר פרסומת ועדכונים באמצעי התקשורת השונים.

*שדה חובה

מתעניינים בלימודים?