230100.68 Компьютерное моделирование

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новосибирский национальный исследовательский государственный
университет»
Факультет информационных технологий
УТВЕРЖДАЮ
_______________________
"_____"__________________20__ г.
Аннотации учебных дисциплин
Наименование магистерской программы
Компьютерное моделирование
Направление подготовки
230100 Информатика и вычислительная техника
Квалификация (степень) выпускника
Магистр
Новосибирск
2011
Аннотация программы учебной дисциплины
«Интеллектуальные системы»
Целью дисциплины является подготовка магистров к созданию и
применению интеллектуальных автоматизированных информационных систем.
Задачами дисциплины является построение моделей представления
знаний, проектирование и разработка экспертных систем, разработка моделей
предметных областей.
Дисциплина входит в базовую часть общенаучного цикла образовательной
магистерской программы
«Компьютерное моделирование»
направления
подготовки магистров 230100 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
ТЕХНИКА»
. Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций
студентов:
 Владение методиками использования программных средств для
решения практических задач,
 Умение обосновывать принимаемые проектные решения.
 Владение методами построения и анализа формальных моделей
предметных областей
 Владение теоретическими основами программирования, основами
логического и декларативного программирования
 Владение понятиями синтаксиса и семантики формальных языков.
Владение навыками формального представления содержательных
знаний средствами формальных языков.
 Знание
современных
тенденций
развития
информационных
технологий
 Владение методами трансляции, компиляции, верификации и
статического анализа программ
2
 Владение современными средствами управления базами данных,
включая средства объектно-реляционного отображения, объектные
и иерархические базы данных
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
научно-исследовательская деятельность:
ПК-1 применять
перспективные
методы
исследования
и
решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций
развития вычислительной техники и информационных технологий;
проектно-конструкторская деятельность:
ПК-3 разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий
и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий;
ПК-5 выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации;
проектно-технологическая деятельность:
ПК-6 применять
комплексов
современные
с
технологии
использованием
разработки
CASE-средств,
программных
контролировать
качество разрабатываемых программных продуктов.
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 модель представления знаний,
 подходы и технику решения задач искусственного интеллекта,
 информационные модели знаний,
 методы представления знаний,
 методы инженерии знаний;
 модели методы формализации, автоформализации и представления
знаний;
3
 теорию и технологии приобретения знаний, принципы приобретения
знаний;
 математические модели представления знаний, методы работы со
знаниями;
 виды систем поддержки принятия решений;
 основные понятия, связанные с концепцией системы, основанной
на знаниях
(интеллектуальная
интерпретации
знаний,
система,
подсистема
база
знаний,
объяснения,
механизм
подсистема
приобретения знаний, дедуктивный вывод, прямой и обратный вывод,
индуктивный вывод и т. д.);
 основные понятия, связанные с нейросетевым подходом к построению
интеллектуальных информационных систем (искусственный нейрон,
синаптические
связи,
веса
синаптических
связей,
искусственная
нейронная сеть — ИНС, обучение ИНС и т. д.)
 основные
понятия
и
методы
мягких
вычислений
и
нечеткого
моделирования
 основные понятия и методы семантического представления и излечения
информации в сети Интернет, методы разработки и применения
онтологий различных предметных областей
Уметь:
 разрабатывать модели предметных областей
 разрабатывать методы исследования предметных областей
 выполнять сравнительный анализ разработанных методов
 применять методы представления и обработки знаний для решения
научных и прикладных задач
Владеть:
 способами формализации интеллектуальных задач
 способами работы с базами данных и базами знаний
 инструментальными средствами и технологиями работы со знаниями
4
 инструментами и методами формального описания проектных решений
 базовыми принципами и методологией построения информационных
систем (ERP, EAM, MRP, CRM,PLM, САПР, АСУ, АОС и т. д.) как
систем, основанных на знаниях
Иметь представление:
 об основных
моделях
формализации
знаний:
логических,
продукционных, фреймовых, семантических сетях, а также о методах
представления и извлечения знаний.
 Об известных методах и алгоритмах логического вывода на знаниях
продукционного типа, стратегии управления ими, а также представлять
себе возможные направления их развития
Тематический план курса
Модуль 1 Введение в область ИИ.
Тема 1.1. Область ИИ.
Тема 1.2. Этапы развития и основные направления ИИ.
Модуль 2. Экспертные системы
Тема 2.1. Понятие экспертной системы.
Тема 2.2. Структура ЭС
Тема 2.3. Классификации ЭС.
Тема 2.4. Коллектив разработчиков ЭС.
Тема 2.5. Подходы к созданию ЭС.
Тема 2.6. Методы извлечения знаний.
Тема 2.7. Машина вывода ЭС.
Тема 2.8. Представление неопределенности знаний в ЭС.
Тема 2.9. Компонента объяснения ЭС.
Тема 2.10. Гибридные ЭС.
Модуль 3. Системы поддержки принятия решений
Тема 3.1. Представление процесса принятия решений
Тема 3.2. Эволюция информационных систем
5
Тема 3.3. Определение систем поддержки принятия решений
Тема 3.4. Разработка систем поддержки принятия решений
Модуль 4. Мягкие вычисления
Тема 4.1. Нечеткое моделирование
Тема 4.2. Искусственные нейронные сети
Тема
4.3.
Генетические
алгоритмы
и
эволюционное
программирование
Тема 4.4. Гибридные системы
Модуль 5. Инженерия знаний
Тема 4.1. Методы извлечения и представления знаний
Тема 4.2. Онтологии предметных областей. Разработка и применение
онтологий.
Тема 4.3. Семантический Веб. Семантические методы представления,
поиска и извлечения информации в Интернете.
6
Аннотация учебной программы дисциплины
«Методы оптимизации»
Основной
целью
математическими
курса
моделями
и
является
освоение
ознакомление
численных
с
базовыми
методов
решения
классических экстремальных задач, а также знакомство с современными
направлениями развития методов оптимизации. В целом материал курса
ориентирован на умение правильно классифицировать конкретную прикладную
задачу, выбирать наиболее подходящий метод решения и реализовывать его в
виде алгоритма и программы.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:
Дать студентам представление об областях применения математического
программирования и, в частности, линейного, выпуклого и нелинейного
программирования.
Помочь им в изучении симплекс – метода, двойственного симплекс –
метода, метода возможных направлений, метода Ньютона, градиентных
методов, методов штрафов,
метода отсечении Гомори, методов нулевого
порядка, метода ветвей и границ, декомпозиции Бендерса, метода Келли.
Дисциплина входит в базовую
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
часть общенаучного цикла М1
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Научить правильно классифицировать конкретную прикладную задачу,
выбирать наиболее подходящий метод её решения и реализовывать его в виде
алгоритма и программы.
Изучение
данной
дисциплины
базируется
на
дисциплинах:
«Математический анализ», "Алгебра и геометрия", «Математическая логика»,
«Дискретная математика».
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
общекультурных и профессиональных компетенций:
7

ОК-1, ОК-2, ОК-4

ПК-1, ПК-5, ПК-6
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- элементы теории сложности для анализа задач математического
программирования: линейного, выпуклого, квадратичного и двухуровневого
программирования;
- основы теории многогранных множеств;
- базовые понятия, основные определения теории экстремальных задач и
численные методы решения;
- современнные подходы к решению задач линейного и выпуклого
программирования
Уметь:
-
правильно
классифицировать
прикладную
задачу
в
терминах
математического программирования;
- выбирать подходящий метод решения задачи и анализировать скорость
его сходимости;
- профессионально работать с готовыми коммерческими программными
продуктами для решения задач линейного и выпуклого программирования;
Владеть навыками:
-
классическими
методами
решения
задач
математического
программирования: методом Ньютона, градиентными методами, методом
штрафов, симплекс-методом, методом ветвей и границ;
- методами синтеза алгоритмов решения новых классов задач.
Основные разделы курса:

Элементы алгоритмической теории экстремальных задач

Классификация задач математического программирования

Необходимые и достаточные условия оптимальности

Элементы лагранжевой теории двойственности

Линейное программирование. Численные методы
8

Выпуклое программирование. Численные методы

Нелинейное программирование. Численные методы

Целочисленное
линейное
программирование.
Численные
методы
Лабораторный
моделирования
практикум
сложных
заключается
технико
–
в
приобретении
экономических
проблем
навыков
в
виде
экстремальных задач в среде современных пакетов типа GAMS и разработке
алгоритмов решения средствами этих пакетов.
9
Аннотация учебной программы дисциплины
«Теория принятия решений»
Основной
целью
курса
является
ознакомление
с
базовыми
математическими моделями и освоение алгоритмов решения дискретных
экстремальных задач, а также знакомство с современными направлениями
развития теории принятия решений. В целом материал курса ориентирован на
умение
правильно
сформулировать
оптимизационную
задачу,
классифицировать её, определить вычислительную сложность задачи и выбрать
или разработать наиболее подходящий метод решения, реализовать его в виде
алгоритма и программы.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:
Дать студентам представление о классах задачах, которыми занимается
теория принятия решений (исследование операций), способах моделирования
дискретных задач, точных и приближенных методах решения, оценки качества
и вычислительной сложности алгоритмов. Помочь студентам в математическом
моделировании задач смешанного целочисленного программирования, задач
размещения, календарного планирования, упаковки, задач о рюкзаке, в
изучении эвристических алгоритмов: имитации отжига, локальном поиске,
алгоритме муравьиных колоний, генетическом алгоритме, в изучении точных
методов: ветвей и границ, динамического программирования.
Дисциплина входит в вариативную
часть общенаучного цикла М1
образовательной магистерской программы
«Компьютерное моделирование»
направления
подготовки
магистров
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Научить строить математические модели сложных производственноэкономических
процессов,
правильно
классифицировать
конкретную
прикладную задачу, выбирать наиболее подходящий метод решения и
реализовывать его в виде алгоритмов, включая возможности современных
пакетов типа GAMS.
10
Изучение
данной
дисциплины
базируется
на
дисциплинах:
«Математическая логика», «Дискретная математика», « Теория алгоритмов» и
«Методы оптимизации».
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
общекультурных и профессиональных компетенций:

ОК-1, ОК-2, ОК-4

ПК-1, ПК-5, ПК-6
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать
- элементы теории сложности для анализа NP-трудных задач;
-
основы
теории
алгоритмов
комбинаторной
оптимизации
и
вычислительную сложность;
- базовые понятия и определения, математические модели классических
задач исследования операций численные методы и подходы к их решению;
- современные подходы к решению актуальных задач в области теории
принятия решений;
Уметь
- правильно формулировать прикладную задачу в виде математической
модели;
- выбирать
подходящий метод решения и реализовывать его в виде
алгоритмов и программ;
- профессионально работать с готовыми коммерческими программными
продуктами для решения дискретных оптимизационных задач (GAMS, CPLEX
и др.);
Владеть
- общими численными методами решения задач дискретной оптимизации;
-
теорией
алгоритмов
решения
задач
размещения,
составления
расписаний, календарного планирования, теорией игр, раскроя и упаковки,
маршрутизации
Основные разделы курса:
11
 Предмет и метод теории принятия решений. Математические модели.
Экстремальные
задачи.
Системы
поддержки
принятия
решений.
Классификация задач математического программирования.
 Метод динамического программирования.
 Задачи о рюкзаке. Задачи раскроя и упаковки. Модели календарного
планирования. Задачи маршрутизации. Задачи о покрытии. Игровые задачи
размещения.
Задачи
двухуровневого
программирования
и
равновесия
Штаккельберга.
 Приближенные
Эвристики:
алгоритмы
алгоритмы
с
оценками.
локального,
Аппроксимационные
алгоритм
локального
схемы.
поиска
с
чередующимися окрестностями, генетический алгоритм, алгоритм имитации
отжига, алгоритм муравьиных колоний.
 Классификация задач теории расписаний. Задачи на одной машине. Алгоритм
Лаулера. Перестановочный прием. Задачи на параллельных машинах.
 Теория матричных игр. Чистые и смешанные стратегии. Теорема ФонНеймана. Дилемма о заключенных.
 Вычислительная
сложность
задач.
Основные
классы
вычислительной
сложности.
 Теория матроидов. Пересечение матроидов.
Семинарские занятия включают практикум по приобретению навыков
моделирования сложных производственно-экономических проблем в виде
оптимизационных задач в среде современных пакетов типа GAMS и разработке
алгоритмов решения средствами этих пакетов.
12
Аннотация программы учебной дисциплины
«Анализ алгоритмов»
Целью дисциплины является систематизация знаний об основных алгоритмах
на стандартных структурах данных; изучение основных методов дизайна,
представления и доказательства алгоритмов; ознакомление с основами теории
сложности алгоритмов и классов сложности.
Задачами дисциплины являются: систематизация знаний по алгоритмам и их
сложности;.предоставление и верификация шаблонов для проектирования
алгоритмов.
Дисциплина входит в вариативную
часть общенаучного цикла М1
(дисциплины по выбору студента) образовательной магистерской программы
«Компьютерное моделирование» направления подготовки магистров 230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:

использует основные законы естественно-научных дисциплин в
профессиональной
анализа
и
деятельности,
моделирования,
применяет
теоретического
методы
и
математического
экспериментального
исследования (ОК-10);
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Итоговая государственная аттестация
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК)
 Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
13
 Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к
изменению
научного
и
научно-производственного
профиля
своей
профессиональной деятельности (ОК-2);
Профессиональные компетенции:
 применять
перспективные
методы
исследования
и
решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 способен разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых
научных проблем и прикладных задач (ПК-2);
 Способность формировать технические задания и участвовать в разработке
аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать
-основные алгоритмы работы со стандартными структурами данных,
-основные методы дизайна алгоритмов,
-основы теории оценки сложности алгоритмов;
-общую концепцию эффективности, документированности и корректности
алгоритма
уметь
-оценивать эффективность проектируемых алгоритмов,
-обосновывать корректность проектируемых алгоритмов,
владеть
-основами теории доказательства корректности алгоритмов,
- основными методами дизайна алгоритмов к конкретным задачам,
-навыком документирования разработанных алгоритмов.
14
Тематический план курса
а)Теоретические занятия
Тема 1. Искусство представления и доказательства корректности алгоритмов.
Псевдокод – человеко-ориентированный подход к представлению и анализу
алгоритмов.
Методы доказательства корректности и завершаемости алгоритмов.
Примеры представления, анализа и доказательства простых алгоритмов.
Машина с произвольным доступом к памяти – базовая модель для описания и
анализа алгоритмов.
Понятие асимптотической (временной) сложности алгоритмов. Примеры
оценки асимптотической сложности.
Тема 2. Методы проектирования алгоритмов.
Вспомогательные алгоритмы: алгоритмы поиска, сортировки (сравнениями,
выбором, вставкой, слиянием), умножение матриц (алгоритм Штрассена) .
Метод
отката:
общее понятие, итеративная
форма (ее обоснование),
рекурсивная форма, примеры применения.
Метод ветвей и границ: общее понятие, общая форма (ее обоснование),
примеры применения.
Динамическое
программирование:
общее
понятие,
общая
форма
(ее
обоснование) и примеры применения.
Другие методы проектирования алгоритмов (сведения к задаче меньшей
размерности, разделяй и властвуй, жадные алгоритмы).
Тема 3. Недетерминированные и альтернирующие вычисления.
Понятие
недетерминированного/альтернирующего
алгоритма,
временной
сложности недетерминированных/альтернирующих вычислений.
Детерминированное моделирование альтернирующих и недетерминированных
вычислений, связь соответствующих классов сложности.
15
Понятия класса сложности по времени, определение классов P и NP, проблема
P=NP.
NP-полнота проблемы булевской выполнимости.
11. Примеры
NP-полных проблем: изоморфное вложение графов, проблема
клики, существования Гамильтонова цикла (с доказательством).
б)Практические занятия
Тема 2. Методы проектирования алгоритмов.
Упражнения на алгоритмы сортировки и поиска (сравнениями, выбором,
вставкой, слиянием).
Упражнения на матричные алгоритмы: алгоритм Штрассена умножения
матриц, обращение матриц, решение систем линейных уравнений.
Решение алгоритмических задач на применение метод отката: обходы конем,
поиск в лабиринте, гамильтов цикл.
Решение алгоритмических задач на применение метода ветвей и границ:
наибольшее паросочетание, остовное дерево, гамильтов цикл.
Решение
алгоритмических
задач
на
применение
динамического
программирования: кратчайшие пути, решение конечных игр.
Решение
алгоритмических
задач
на
применение
разных
методов
проектирования алгоритмов (в том числе сведения к задаче меньшей
размерности, разделяй и властвуй и жадные алгоритмы).
Тема 3. Недетерминированные и альтернирующие вычисления.
Упражнения на составление недетерминированных алгоритмов.
Упражнения на доказательство NP-полноты.
Упражнения на доказательство NP-полноты. (Продолжение.)
Упражнения на составление альтернирующих алгоритмов.
16
Аннотация программы учебной дисциплины
«Основания и обоснования информатики»
Целью дисциплины является систематизация знаний о базисных
понятиях информатики в их взаимной согласованности и особенностях
применения в различных технологиях разработки программ; представление
информатики в целом, в её конструктивном (проектном и программном),
научном и гуманитарном аспекте;
Задачами дисциплины являются:
 определить основания информатики — взаимосогласованную систему
категорий и базисных понятий, их свойств и отношений между ними;
 представить основные положения теории деятельности для анализа и
обоснования базисных категорий информатики, методов и средств,
применяемых для разработки аппаратных и программных комплексов
и систем;
 рассмотреть теоретико-деятельностное обоснование информатики в
разных аспектах построения аппаратных и программных и систем и их
приложений — технологическом, инструментальном, управленческом,
организационном, внедренческом.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Уровень «знать»:
17
 основные
парадигмы
фукнциональное,
программирования
логическое
и
(императивное,
объектно-ориентированное
программирование);
 примеры успешного применения различных парадигм программирования
при решении конкретных задач.
Уровень «уметь»:
 выбрать парадигму программирования в зависимости
от уровня
изученности класса решаемых задач и модели жизненного цикла
разрабатываемой информационной системы.
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
Общекультурные компетенции:
 Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
 Способность
к
самостоятельному
обучению
новым
методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками,
как средством делового общения (ОК-3);
 Способен осваивать новые методы и технологии, опираясь на знания
фундаментальных основ становления информатики в ее историческом
развитии (ОК10).
18
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность разрабатывать концептуальные и теоретические модели
решаемых научных проблем и прикладных задач (ПК-2).
В результате освоения дисциплины студент должен
Знать
 концепции теории деятельности и идеях, на которых основано
многообразие средств и современных технологий создания программ;
 проблемы, решаемые при организации жизненного цикла программы;
 систему
взаимосогласованных
базисных
понятий
и
категорий
информатики их взаимосвязи и основные характеристики;
 характеристики программно-аппаратных комплексов и систем как
объектов и субъектов деятельности;
 основные подходы к организации процесса разработки программноаппаратных комплексов и систем;
Уметь
 сделать сравнительный анализ и методологически обосновать выбор
средств разработки для программ разных типов;
 определить
условия
и
ограничения
применимости
различных
технологий и методов в зависимости от специфики проблемной
области.
19
Владеть
 типовыми
методологиями,
технологиями
и
инструментами,
применяемыми для разработки программ;
 методами обеспечения качества результата труда;
 методами обеспечения качества и развития процесса разработки
программ.
Содержание разделов и тем курса
Раздел 1 Краткий исторический обзор
1. Методологические замечания, Историчность, Конструктивность
1.1. Внешние спецификации и внутренние описания,
1.2. Важность понятия «Граница», разрывы определимости,
1.3. Категории элементарности и дополнительности
2. Мировые информационные ресурсы:
2.1. Языки, Тексты, Образы,
2.2. Компьютеры, Программы, Базы данных и знаний, Сеть
2.3. Различные миры в Реальном Мiре, содержащем Среды, Вещи и
Существа:
2.3.1.
Субъекты среди существ, Внутренний мир Субъекта,
2.3.2.
Действительный мир,
2.3.3.
Знаковый мир и Объекты
3. Краткая история Вычислительного дела
3.1.
Смена парадигм по десятилетним периодам ХХ века
Раздел 2 Основные конструкции
4. Структура и функции Компьютера, Отход от принципов фон-Неймана в
ходе развития вычислительной техники
5. Действия и данные, составные действия — подпрограммы
6. Уровни представления программ,
20
6.1.
Языки и исходные тексты,
6.2.
Статика и динамика, стадия трансформаций и стадия исполнения
7. Интерпретация и трансляция,
7.1.
Смешанные вычисления и исполнение,
7.2.
Оптимизация
7.3. Двойной смысл функциональности: описание функций и задание
функцио- нирования,
8. Общее
понятие свёртки,
различие способов
передачи
параметров.
Фундаментальное значение понятия «Информационная замкнутость» —
гарантии отсутствия побочных эффектов при функционировании
8.1. Переходы между уровнями сверток,
8.2. Языковое обеспечение и типология сверток: Макросы, Подпрограммы,
Объекты, Доступы, ВиртМашины
Раздел 3 Структуры Исполнения
9. Исполнение действий, операционные обстановки высокого уровня (ООВУ)
9.1. Согласованности в ООВУ, Совмещение нескольких ООВУ в одну
9.2. Активные и Пассивные компоненты обстановки:
9.2.1.
Исполнитель и сигналы,
9.2.2.
Рабочая область с подобластями Входов и Выходов,
9.2.3.
Перечни Объектов и протоколов, Программный фрагмент
9.2.4.
Программные фрагменты и их строение, Предписания, их
типология,
9.2.5.
Атрибуты предписаний:
Оценка, значения (аргументы и результат), эффект, цель и смысл
9.3. Замкнутость ООВУ, Частные разновидности обстановок
10. Конкретная деятельность —
Единичное исполнение программного
фрагмента в заданной замкнутой обстановке
11. Преобразователи, их разновидности: Функции, Автоматы, Объекты и т.д.
12. Значения, Однократность и уникальность Значений,
21
13. Внутреннее
информационное
время
Единичного
исполнения.
Многомерность внутренних времен
Раздел 4 Объектные понятия
14. Объектная парадигма:
14.1. Объектно-ориентированные
языки
и
Объектно-организованные
системы
14.2. Способы описания, Классы и наследование, полиморфизм.
14.3. Объекты, типы Объектов, инкапсуляция
14.3.1.
Основные свойства Объектов — пассивность и замкнутость,
14.3.2.
Простые и составные Объекты, конфигурации Объектов
14.3.3.
Работа с составными Объектами, подОбъекты, доступы,
навигация
14.3.4.
Соотношения Имя – Тип – Объект, Полиформизм
14.3.5.
Логическое строение Объекта: домен, методы, интерфейс
14.3.6.
Размещение
Объектов
в
подпространствах,
статус
Объектности,
14.3.7.
Внутреннее подпространство Объектов,
14.4. Соотнесение Значений и Состояний Объектов,
14.5. Реализация Функций и Значений Объектами
15. Конфигурации Объектов, навигационные типы
16. Типы данных и их эволюция, Типы значений и типы Объектов
17. Отдельные и связанные конфигурации Объектов, наведенная активность
18. Общее понятие доступа: обобщение обозначения, именования, указателя,
функции расстановки и т.п.
18.1.
Доступы как значения. Держатели доступа
19. Реализация подпространств Объектами и конфигурациями
Раздел 5 Субъектные понятия
20. Субъект, Строение Субъекта
22
20.1. Активность и активаторы:
20.2. Тик-так, Процессор, Креатор (создать и исполнить)
20.3. Отсутствие активности в Знаковом мире
20.4. Объективируемое представление Субъектов, Состояние Субъекта
21. Взаимодействие Объектов и/или Субъектов,
21.1. Протоколы, их классификация и реализация,
21.2. Объективизация Субъектов в протоколах,
21.3. Прерывания,
Многоуровневость
протокола
и
восстановление
взаимодействия
21.4. Элементарность Значений, Протоколы реализации передач Значения
22. Реализация Объектов Субъектами, Субъекты реализуются Субъектами.
ВиртМашины, как реализация Субъектов-исполнителей для ООВУ.
Раздел 6 Проектирование и Программирование
23. Три
«Священные
коровы»
информатики,
Граница
применимости
Программирования
24. Приложение Базисных категорий Системного анализа, Проектирования и
Программирования в требуемой области применения:
24.1. Создание системы Объектов для требуемой области применения
24.2. Организация
структуры
подпространств
размещения:
Объектов, Имен, Конфигураций, ВиртМашин
24.3. Создание Виртуальных Машин, структуры управления и системы
команд для
свертки
характеристических
операций
области
применения
24.4. Создание
системы Протоколов взаимодействия Объектов как
ассемблерных
программ ВиртМашин в области применения
25. Представление различных стилей программирования (Императивного,
Функционального, Событийного, ООП и т.д.) через описанную систему
Базисных категорий и понятий
23
Раздел 7 Теоретико-деятельностные структуры
26. Работы Московского Методологического Кружка по созданию Теории
Деятельности (50-е – 90-е годы ХХ века)
27. Структуры Деятельности, её компоненты, способы описания
28. Содержательно-генетическая
логика,
Двуслойность атрибутивного знания, Многослойность Знакового Мира
29. Естественное и Искусственное, Связи состояний и причинность, не
наследуемость благоприобретенных свойств
30. Метод восхождения от абстрактного к конкретному
31. Воспроизводство Деятельности — «Клеточка целостности», необходимость
Субъектного участия в Объективированном описании Действительности
Раздел 8 Гуманитарная информатика
32. Человеческие
и
человеко-машинные
взаимодействия,
Программно-
аппаратные системы и человек — равноправные Субъекты, партнеры при
взаимодействии
32.1. Гуманитарные приложения информатики (примеры):
32.1.1.
Электронная подготовка изданий
32.1.2.
Образовательная информатика
32.1.3.
Порождение и понимание текстов в деятельности. Смыслы и
содержание
Раздел 9 Взаимодействия Субъектов
33. Задачи и методы управления, анализ управленческих функций
34. Мульти-Структуры организованностей, Ролевые места, ограничивающие
протоколы
35. Примеры протоколов различного уровня жесткости: от Программного
фрагмента через Партитуру, Роль и Сценарий до художественного Текста
36. Информационно-деятельностная структура Мiра — система Взаимодействия миров: Внутреннего, действительного и знакового
24
37. Деятельность (в общем смысле) — как «клей» цивилизации
Раздел 10 Общесистемные структуры
38. Понимание, рефлексия, мышление, пополнение культуры
39. Теоретико-деятельностное описание систем
40. Определение
категории
системы.
Уровни
системы:
структуры,
функционирование, процессы, организованности и морфология
41. Системный
анализ,
структура
функционирования,
проектирование,
определение сетки организованностей, морфология материала, а затем
программирование — этапы Пути создания современных сверхсложных
информационных систем
42. Организация взаимодействия Субъектов — Субъектно-организованные
системы, — проблематика современной Информатики
43. Мыследеятельность и коллективная деятельность, СМД-методология,
Оргдеятельностные игры
25
Аннотация программы учебной дисциплины
«Английский язык»
Цель
дисциплины
развития
-
у
обучаемых
общеязыковых
и
профессионально-ориентированных лингвокоммуникативных навыков, а также
умений и навыков письменного перевыражения иностранного текста на
русском языке в виде полноценного письменного перевода или устного резюме
заданного объема.
Задачами дисциплины являются: совершенствование навыков и умений
чтения, говорения, письма и перевода, аудирования; овладение лексическим
запасом, обеспечивающим эффективную иноязычную коммуникацию в рамках
профессиональной деятельности, ознакомление с основами культуры делового
общения и ведения профессиональной документации на иностранном языке
Данная дисциплина относится к циклу общенаучных дисциплин М1
(вариативная часть, дисциплины по выбору студента) образовательной
магистерской программы
«Компьютерное моделирование»
направления
подготовки магистров 230100 «ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 владеет одним из иностранных языков на уровне не ниже разговорного (ОК4);
в следующем объеме:
Уровень «знать»:
 основные грамматические явления, характерные для английского языка;
лексический
минимум
в
объеме
3000-4000
единиц
общего
и
поведения
в
терминологического характера;
о
роли
невербального
общения
(нормах
и
правилах
26
инокультурной среде) в бытовой и профессиональной сферах;
Уровень «уметь»:
 читать и понимать аутентичные статьи общего характера из журналов, газет и
других источников;
 читать и понимать аутентичные статьи по специальности с целью общего
понимания текста либо с целью извлечения необходимой информации;
 выразить свою точку зрения по вопросам, обсуждаемым в прочитанных
статьях, приводя соответствующие пояснения и аргументы;
 понимать на слух аутентичные сообщения, беседы и интервью с целью
извлечения информации;
 делать аннотации (abstract), рефераты (summary), презентации и отчеты по
соответствующим темам и письменным продуктам; составить деловые письма
и резюме;
Уровень «владеть»
 элементами стилевой организации письменного научного текста, делового
текста (деловая переписка, резюме), «личного» непрофессионального текста
(личная переписка); общекультурных явлениях и национальных особенностях
организации обыденной жизни, науки, обучения в США и в Великобритании;

правилами речевого общения в бытовой и профессиональной сферах;
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум
 Научно-исследовательская работа
 Итоговая государственная аттестация
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 лексический минимум в объеме 4000 учебных лексических единиц
общего и терминологического характера (с учетом магистерского
27
«списка» Masters’ Word List);
 основные
грамматические
явления,
характерные
для
профессиональной устной и письменной речи;
 основные правила письменного перевода текстов научного и делового
стиля на основе приемов перевыражения;
 правила речевого бытового и профессионального этикета.
Уметь
 выразить свою точку зрения по актуальному вопросу, приводя
необходимые пояснения и аргументы на иностранном языке;
 объяснить
на
иностранном
противоположной
языке
суть
стороне в ходе дискуссии
проблемы
на
и
указать
преимущества
и
недостатки той или иной позиции;
 участвовать в диалоге на профессиональные темы с носителями
изучаемого языка, не создавая препятствий языкового характера;
 сделать сообщение по теме научного исследования на иностранном
языке;
 составить реферат и аннотацию научной статьи по специальности на
иностранном языке;
 составить резюме, заполнить документы на грант,
написать план и
обоснование исследовательского проекта на иностранном языке;
 понимать на слух сообщения на профессиональные темы;
 читать литературу по специальности на иностранном языке с целью
общего понимания текста либо с целью извлечения необходимой
информации,
 переводить литературу по специальности на иностранном языке,
показывая полное и точное понимание профессиональной проблемы.
владеть
28
 основными правилами написания (составления) связного текста;
 навыками использования разного стиля (обиходно-литературный,
официально-деловой и научный) в письменной и устной формах;
В результате освоения дисциплины у учащегося формируются следующие
компетенции:
Общекультурные компетенции:
 способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1)
 способен свободно пользоваться русским и иностранным языками, как
средством делового общения (ОК-3);
Тематический план курса
 Чтение и перевод английской научно-технической литературы.
Элементы синтаксического и текстового анализа (в рамках разграничения и
опознания разностилевых компонентов, обозначенных выше):
• основные структуры простого предложения;
• базовая структура сложносочиненного предложения;
• основные структуры сложноподчиненного предложения;
• конструкции с неличными формами глагола (причастие I; причастие II;
причастные обороты, герундий; герундиальные обороты; инфинитив;
инфинитивные обороты);
• модальные глаголы и их эквиваленты,
• употребление основных пунктуационных знаков
в английском
предложении (запятая, точка с запятой, двоеточие, дефис, тире, скобки)
 Чтение и обсуждение английской научно - технической литературы.
Работа с текстами и упражнениями по тексту, взятыми из учебников, или
разработанных преподавателями на базе материалов из дополнительных
аутентичных источников, ведение диалогов и участие в дискуссиях на темы по
специальности
29
 Деловой английский.
Основы деловой переписки; составление резюме и CV; ключевые черты
эффективной
презентации/научного
доклада;
практика
составления
презентаций.
 Реферирование английской научно-технической литературы
Изучение правил составления аннотации, конспекта, резюме и краткого
содержания научных статей, а также развитие умения анализировать
информацию.
30
Аннотация учебной программы дисциплины
«Философия»
Целью курса является ознакомление с основными проблемами и
концепциями современной философии науки, философии языка и социальной
философии. Курс лекций расчитан на магистрантов, обучающихся по
негуманитарной специальности. Курс разделен на два семестра. В первом
семестре основное внимание уделено современным философским подходам к
анализу научной теории, применению философии для критики текста,
пояснению базовых понятий и методов новейшей философии. Во втором
семестре внимание сосредоточено на проблемах социальной философии и
политической теории.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:
Провести анализ основных проблем современной философии науки,
философии языка и социальной философии. Показать взаимозависимость
проблематики различных областей философии. Продемонстрировать различные
подходы к решению философских проблем. Сформулировать базовые
философские понятия, используемые для анализа научной теории и текста.
Дать студентам представление о применении философских идей в современном
обществе, зависимости между общественно-политическими отношениями и их
отражением в социально-философских воззрениях.
Научить самостоятельно анализировать сложный профессиональный
текст при помощи средств современной философии. Дать представления о
многообразии
современных
философских
подходов
к
исследованию
естественных и искусственных языков. Дать базовые гумманитарные сведения
о современных социально-философских и политологических воззрениях.
Показать роль
философии
в формировании
общественно-политических
структур.
31
Дисциплина входит в вариативную часть общенаучного цикла основной
образовательной программы магистратуры по направлению подготовки 230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА».
Изучение данной дисциплины базируется на дисциплинах: «История»,
«Когнитивная психология», «Экономика», «Методология ИТ исследования»,
«Философия» (для бакалавров).
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
общекультурных и профессиональных компетенций:

ОК-1, ОК-2, ОК-6; ОК-7; ОК-8

ПК-6, ПК-8
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать
- основные подходы современной философии науки и философии языка;
- основные проблемы современной философии и методы их решения;
- роль философии в развитии научной теории, производственной и
общественной практики, формировании общественных отношений;
- содержание современных концепций в области философии науки и
техники, философии языка, философии информатики, социальной философии и
политической теории;
Уметь
- применять современные философские концепции для анализа сложных
текстов;
- анализировать значение понятий, составлять понятийный аппарат
предметной области, устанавливать смысловые и структурные связи между
терминами,
применяемыми
в
различных
областях
профессиональной
деятельности;
Владеть
- базовыми представлениями в области философии науки, философии
языка, социальной философии;
32
- философскими методами анализа текста
Основные разделы курса:
 Современная
философия:
основные
разделы
философии,
направления
философских исследований, области применения философии, взаимосвязь
философии с научной теорией и практической деятельностью. Предмет и
метод философии науки. Основные этапы развития философии науки.
 Философия науки в рамках позитивистского подхода. Возникновение
позитивизма в XIX в, четыри этапа развития позитивизма. Классический
позитивизм. Эмпириокритицизм. Неопозитивизм (логический позитивизм) –
проблема демаркации научной теории, определение понятий «истины» и
«доказательства»
в
науке,
анализ
структуры
научной
теории
и
терминологического аппарата. Соотношение эмпирического и теоретического
знания в философии позитивизма. Кризис неопозитивизма. Критический
рационализм, постпозитивизм. Историко-научный подход в философии.
 Философия науки в рамках марксистского подхода. Особенности марксисткой
философии. Воззрения на стуктуру научного знания и роль науки в жизни
общества в философии марксизма. Роль онтологии в философии науки
(сопоставление позитивистской и марксистской точек зрения). Научная
онтология
диалектического
материализма.
Современное
состояние
материалистической диалектики.
 Лингвистические исследования в философии. Основные вопросы философии
языка. Развитие философии языка в конце XIX – начале ХХ вв.
Лингвистический поворот. Логический атомизм. Философские концепции Л.
Витгенштейна – «ранний» и «поздний» Витгенштейн. Аналитическая
философия. Философия искусственных языков. Влияние идей Витгенштейна
на появление языков программирования. Философия естественного языка, ее
применение в современных информационных технологиях.
 Философия языка в СССР. Концепция Выгодского-Лурия, ее значение для
философии языка. Философия сознания – сопоставление советских и западных
концепций. Применение психолингвистических знаний в современной
33
философии,
науке,
ИТ-индустрии.
Современная
философия
языка.
Лингвистические деревья Н. Хомского, генеративная грамматика и разработка
языков
высокого
уровня
в
программировании.
Философия
языка
в
современном Китае. Специфика логографических языков с точки зрения
философского анализа текстов.
 Социальная философия: определение базовых понятий, роль социальной
философии
в
жизни
общества,
основные
направления
современной
социальной философии. Сопоставление естественнонаучного и гуманитарного
знания. Структура общества и ее отражение в философской теории. Политикоиделогические концепции ХХ в, их современное состояние. Философия
истории, социальная этика, философия права.
 Современное общество с точки зрения социальной философии. Социальнополитические
теории
XIX-XX
вв.
Кризис
классических
социально-
философских идей в конце ХХ в. Вызовы современного общества и их
осмысление
философами.
Современные
философские
дискуссии
по
общественно-политическим проблемам.
Семинарские
занятия
включают
обсуждение
философских
текстов,
предварительно прочитанных студентами в ходе самостоятельной подготовки.
34
Аннотация учебной программы дисциплины
«Вычислительные системы»
Основной целью курса является овладение современными технологиями
моделирования, реализации и аттестации крупномасштабных распределённых
вычислительные систем.
Для достижения цели выделяются следующие задачи курса:
- представление формального подхода к разработке распределённых
систем, основанного на моделировании сценариев обмена данными
посредством частично упорядоченных множеств;
- обзор
основных
аспектов
современных
крупномасштабных
распределённых систем, принципов и примеров их реализации;
- обучение основам программной реализации систем с привлечением
технологий Grid.
Дисциплина входит в базовую
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины базируется на следующих курсах: «ЭВМ и
периферийные устройства», «Телекоммуникации и сети», «Операционные
системы», «Алгебра и геометрия», «Математическая логика», «Дискретная
математика»
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
общекультурных и профессиональных компетенций: ОК-7, ПК-4.
В результате изучения дисциплины у студента формируются:
- представления о формальных методах моделирования и верификации
крупномасштабных распределённых систем;
- знания ключевые принципы и основные технологии разработки
крупномасштабных распределённых систем;
35
- умения вырабатывать, верифицировать и реализовывать оптимальные
проектные
решения
по
созданию
проблемно-ориентированных
крупномасштабных распределённых систем.
Основные разделы курса:
1. Постановка
задач
о
глобальной
интеграции
информационных
ресурсов
2. Математические основы инженерии распределённых систем
3. Анализ эффективности распределённых систем
4. Интеграция данных
5. Организация совместной работы ресурсов
6. Интеграция ресурсов реального времени
7. Агентные и автономные системы
8. Пользовательский интерфейс распределённых систем
9. Защита информации в распределённых системах
10. Технологии Grid
11. Проектирование Grid-систем
12. Реализация Grid-систем
13. Комплексирование крупномасштабных распределённых систем
14. Технологический
процесс
разработки
крупномасштабных
распределённых систем
В течение семестра выполняются практические задания, заключающиеся
в проектировании, реализации и развёртывании масштабируемой проблемноориентированной системы распределённых вычислений на базе технологий
Grid.
.
36
Аннотация программы учебной дисциплины
«Технология разработки программного обеспечения»
Целями дисциплины являются: ознакомление с современными языками
программирования, их классификацией и областями их применения;
освоение различных методов абстрагирования, обеспечения модульности и
других
аспектов
проектирования
программных
систем;
повышение
профессиональной эрудиции.
Для достижения поставленных целей выделяются следующие задачи
дисциплины:
 ознакомить слушателей с возможностями современных динамических
языков и областями их применения;
 ознакомить
с
методами
функционального
и
аспектно-
ориентированного программирования и проектирования;
 ознакомить
с
элементами
метапрограммирования,
включая
интроспекцию, управляемую кодогенерацию;
 дать представление о преимуществах и недостатках различных
методах
программирования
и
проектирования,
а
также
о
возможностях их комбинированного использования при решении
прикладных задач.
Дисциплина входит в базовую
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
С другими частями образовательной программы соотносится следующим
образом:
37
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Обучающийся должен знать:
 методы императивного (структурного, объектно-ориентированного
программирования);
 методы
объектно-ориентированного
проектирования
включая
принципы и GOF-шаблоны;
 математическое понятие функции, в том числе высшего порядка
(функционал, оператор), основы λ-исчисления или комбинаторной
логики.
Обучающийся должен уметь:
 проводить
объектно-ориентированную
декомпозицию
задачи
в
соответствии с заданными требованиями;
 реализовать заданную спецификацию (архитектуру) программной
системы на языках Java, С++;
 оценивать
качество
спецификации
(архитектуры)
программной
системы и ее кода.
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Учебная и производственная практики
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
 ОК-10 Способен осваивать новые методы и технологии, опираясь на
знания фундаментальных основ становления информатики в ее
историческом развитии;
 ПК-11 Оптимально применять методы, инструменты функциональной
декомпозиции для описания проектных решений и бизнес требований
при
разработке
программных
систем
(частично:
методы
38
функциональной
декомпозиции
применительно
к
разработке
программных систем);
 ПК-12 Владеть методами и формализмами для идентификации и
описания свойств языков и систем программирования (частично:
владение методами идентификации свойств языков и систем
программирования с целью выбора оптимальной технологической
базы для решения поставленной задачи);
 ПК 14 Владеть современными методологиями и технологиями
разработки программных систем (динамическое, функциональное,
аспектное программирование и пр.).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
 классификацию
современных
языков
программирования
по
назначению, модели исполнения, парадигмам;
 методы
абстрагирования
и
обеспечения
модульности,
используемых в языках различных классов, преимущества и
недостатки этих методов, а также их взаимную совместимость;
 методы проектирования программных систем с применением
различных парадигм.
Уметь:
 самостоятельно осваивать современные языки программирования
различных классов;
 оценивать возможности языков и систем программирования, и их
применимость к решению поставленных задач;
 комбинировать различные языки и системы программирования, а
также методы проектирования с целью оптимального решения
поставленных задач;
 расширять существующие языки дополнительными механизмами
абстрагирования.
39
Владеть:
 рядом современных функциональных, динамических и аспектноориентированных языков, а также соответствующими им методами
проектирования.
Тематический план курса
Раздел 1. Современные динамические языки
1.1.Общая классификация языков по назначению и модели исполнения.
Общие свойства динамических языков (динамическая типизация, модель
трансляции и исполнения)
1.2. Язык Ruby: основные конструкции языка, коллекции. Функциональный
стиль программирования в Ruby: блоки и замыкания. Итераторы.
1.3. Особенности объектной модели Ruby: унифицированность объектного
представления, модули и примеси, инкапсуляция. Динамическое изменение
классов, элементы Meta-Object Protocol (MOP) в Ruby. JRuby и взаимодействие
с Java, Java Scripting API.
1.4. Регулярные выражения
Раздел 2. Современные функциональные языки
2.1.
Классификация
языков
по
парадигмам
программирования.
Функциональное программирование (ФП). Неподвижное состояние объекта как
ключевое отличие ФП от ООП. Функции, как объекты первого класса. Чистые
функции, функции высших порядков. Лексические контексты, анонимные
функции,
замыкания.
Основные
семейства
функциональных
языков.
Историческая связь динамических и функциональных языков.
2.2. Общие характеристики семейства языков Lisp: единое представление
кода и данных, S-выражения, модель трансляции и исполнения, REPL. Язык
Clojure, как современный представитель семейства Lisp: основные структуры
языка.
2.3.
Функциональные
возможности
Clojure:
коллекции,
отложенные
40
вычисления, бесконечные структуры данных. Абстрагирование
данных с
помощью функциональных примитивов (пары, числа Черча). Моделирование
времени с помощью потоков. Преимущества и недостатки ФП в сравнении с
ООП.
2.4. Императивные возможности Clojure. Software Transactional Memory.
Многопоточность. Ссылки, атомы, агенты, виды транзакций. Взаимодействие с
Java.
Раздел 3. Элементы метапрограммирования, аспектно-ориентированное
программирование.
3.1. Управляемая кодогенерация. Макросы в Lisp (на примере Clojure).
Модель исполнения макросов. Макросы, как способ расширения языка.
3.2. Понятие о проблемно-специфичных языках (DSL) и языках сценариев.
Методы генерации DSL. Символьные вычисления.
3.3. Динамические объектные модели. CLOS: обобщенный динамический
полиморфизм, обобщенные функции и мультиметоды, вспомогательные
методы. Реализация элементов CLOS в Clojure. Интроспекция, введение в MOP.
3.4.
Сквозная
функциональность
(cross-cutting
concerns),
проблема
модульности. Традиционные методы обеспечения модульности в условиях
сквозной функциональности. Контекстный полиморфизм. Механизм binding в
Clojure, отличия от let.
Аспектно-ориентированное программирование (АОП). Понятие аспекта.
Язык AspectJ, как аспектное расширение Java. Понятия pointcut и advise. Виды
перехвата управления. Расширение существующих классов и интерфейсов.
Использование
интерфейсов
Java,
как
абстрактных
классов.
Модель
компиляции и исполнения AspectJ.
3.5 Применение АОП в проектирование. Преимущества и недостатки по
сравнению с традиционными методами проектирования. Примеры задач,
эффективно решаемых с помощью АОП.
41
Аннотация программы учебной дисциплины
«Современные проблемы информатики и вычислительной техники»
Основной
целью
курса
является
ознакомление
с
базовыми
информационными моделями и освоение методов решения сложных задач, а
также
знакомство
с
современными
направлениями
развития
методов
применения компьютерных технологий. В целом материал курса ориентирован
на умение правильно классифицировать конкретную прикладную задачу,
выбирать наиболее подходящий метод решения и реализовывать его в виде
алгоритма и программы.
Для достижения поставленной цели выделяются задачи курса:
 Дать студентам представление об областях применения
компьютерных и телекоммуникационных технологий в различных
направлениях, включая управление деятельностью,
документооброт, науку и образование.
 Помочь им в изучении средств и методов решения особо сложных
задач, возникающих на стыке современных наукоемких технологий
и информатики.
 Научить правильно классифицировать конкретную прикладную
задачу, выбирать наиболее подходящий метод её решения и
реализовывать его в виде алгоритма и программы.
Данная дисциплина относится к циклу М2. Профессиональный цикл
(базовая часть)
образовательной программы магистра «Компьютерное
моделирование» по направлению 230100 Информатика и вычислительная
техника. С другими частями образовательной программы соотносится
следующим образом:
Изучение данной дисциплины базируется на дисциплинах, изучаемых на
этапе подготовки бакалавра:
42
 Программирование на языке высокого уровня
 Основы параллельного программирования
 Методы трансляции и компиляции
 Сетевые технологии
Для изучения дисциплины определены «входные» требования:
-
знание
фундаментальных
основ
информатики
и
современных
информационных технологий на уровне программы бакалавра по направлению
230100 «Информатика и вычислительная техника»;
- базовое понимание проблем развития и ограничений теоретической и
практической информатики на современном этапе;
- умение применять методы и технологии информатики для решения
прикладных задач
Последующими для данной дисциплины являются
 Научно-исследовательская практика
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
общекультурных и профессиональных компетенций:
Общекультурные компетенции
 ОК-1, способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень
 ОК-2,
способен к самостоятельному обучению новым методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности
 ОК-4, использует на практике умения и навыки в организации
исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом
Профессиональные компетенции
43
 ПК-1, применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий
 ПК-5, выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации
 ПК-6, применять современные технологии разработки программных
комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество
разрабатываемых программных продуктов
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- элементы теории решения сложных задач на базе современных
компьютерных средств;
- основы информационных технологий;
- базовые понятия и основные определения, возникающие в связи с
развитием многопроцессорных конфигураций и сетевых технологий;
- современнные подходы к применению информационных систем в
наиболее важных областях, таких как управление, наука и образование.
Уметь:
-
правильно
классифицировать
прикладную
задачу
в
терминах
информационных систем;
- выбирать
подходящий метод решения задачи и информационную
систему для его реализации;
- грамотно работать с готовыми программными продуктами для решения
задач информатики в области управления, науки и образования;
Владеть навыками:
- классическими методами дистанционного доступа к информационным
системам;
-
методами
синтеза
алгоритмов
решения
новых
классов
задач
информатики.
44
Основные разделы курса:
Часть 1. Проблемы становления информатики
Часть 1 посвящена проблемам становления информатики как науки и ее
основным
составным
частям,
а
также
применению
информационных
технологий в науке и образовании. Структура информатики как науки - научная
дисциплина,
изучающей
структуру
и
общие
свойства
семантической
информации, закономерности ее функционирования в обществе, являющейся
теоретической базой для информационных технологий, которые часто
отождествляют с информатикой.
Информационные (числовые) модели. Понятие о вычислениях. Основные
этапы развития вычислительных устройств и моделей. Связь с экономическим
развитием общества. Краткий исторический обзор от Аристотеля и Леонардо да
Винчи до наших дней. Информационное моделирование. Может ли компьютер
затормозить развитие «разума». Стоит ли читать «старые» книги – проблема
извлечения
«знаний».
Становление
вычислительной
техники
от
дифференциальных анализаторов до суперкомпьютеров. «Вычислительные
Пионеры».
Становление
программирования
–
парадигмы
программирования
(объекты или процессы). Информационная вселенная. Информационные
модели
организации
вычислений.
Соответствие
информационных
и
математических моделей реального мира. Компьютерная грамматика и
арифметика
–
«критика
программирования:
чистого
парадигмы
и
разума»
реалии.
(следуя
Канту).
Компьютерная
Языки
грамотность.
Национальные информационные ресурсы. Как далеко можно плести сети. Кто
на что влияет: общество и «вычислительные науки».
Кризис информационных технологий. Дом, который построил Джон (фон
Нейман). Что такое «наука информатика» и «образование». Информатика и
физика.
Как нам реорганизовать РАБКРИН (почти по Ленину). Что делать или
кризис информационного жанра. Информация – данные – знания. Электронные
45
библиотеки,
коллекции
Информационное
информационном
и
построение
системы.
Метаданные
окружающего
пространстве.
и
мира
Распределенные
схемы
–
данных.
документы
в
информационно-
вычислительные ресурсы. Назад или вперед к «майнфреймам». Сетевые
«операционные системы». Метаданные и принцип «цифровых библиотек».
Настройка алгоритмов на данные или наоборот.
Часть 2. Компьютерные технологии в науке
Понятие о математическом моделировании.
Волна цунами – общие сведения
Современные ИКТ в задаче своевременного предупреждения об угрозе
цунами
Методы обработки записей глубоководных гидрофизических станций
Использование современных архитектур для обработки данных в режиме
реального времени
Примеры применения современных ИКТ в науках о Земле, науках о
Живом и в образовании
Актуальные нерешенные задачи
На примере задачи уменьшения последствий природных катастроф
излагаются совокупность элементов современных инфо-коммуникационных
технологий, связанных прикладной направленностью.
Часть 3. Компьютерные технологии в образовании
Изучаются
методологические
основы
преподавания
информатики,
проектирование целей, содержания и технологий реализации образовательного
процесса по информатике. Обсуждается представление образовательного
процесса по информатике в виде совокупности взаимосвязанных элементов, с
объяснением характера связи между ними, обоснованием на этой основе
необходимой
структуры
концептуально-описательной
модели
образовательного процесса.
46
Теории научения и обучения
Экспертные системы в образовании
Деятельностный подход к образованию
Создание учебной обстановки
Некомерческие линии развития информационных систем
Методические материалы по информатике и программированию
Дистанционное и факультативное обучение программистов
История информатики и ИКТ
Нерешенные проблемы образовательной информатики.
47
Аннотация программы учебной дисциплины
«Интеллектуальный анализ данных»
Целью дисциплины является обучение методам интеллектуального анализа
данных (Data Mining), привитие умений и навыков формальной постановки
задач анализа данных и выбора адекватных алгоритмов их решения.
Задачами дисциплины являются:
 описание основных методов анализа данных;
 знакомство с программным инструментарием анализа данных.
Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы «Компьютерное моделирование»
направления
подготовки
магистров
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение
данной
дисциплины
требует
следующих
компетенций
студентов:
 Знание
современных
тенденций
развития
информационных
технологий;
 владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее
достижения;
 разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных,
использовать
современные
инструментальные
средства
и
технологии программирования.
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
48
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
 Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
 Способность
к
самостоятельному
обучению
новым
методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками,
как средством делового общения (ОК-3);
 Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и
умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не
связанных со сферой деятельности (ОК-6);
 Способность
к
профессиональной
эксплуатации
современного
оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской
программы) (ОК-7);
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность на основе знания педагогических приемов принимать
непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных
подразделений
по
профилю
направления
"Информатика
и
вычислительная техника" (ПК-2);
49
 Способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
 Способность
программных
применять
современные
комплексов
с
технологии
использованием
разработки
CASE-средств,
контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК6);
 Способность использовать методы интеллектуального анализа данных
для решения исследовательских и практических задач моделирования
производственной деятельности (ПК-8);
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 современное состояние проблем искусственного интеллекта
 основные методы искусственного интеллекта
Уметь
 формулировать задачи анализа данных и выбирать адекватные алгоритмы
их решения
Владеть
 соответствующим категориальным аппаратом
 методами обеспечения качества результата труда
Содержание разделов и тем курса
1. Обзор состояния проблемы Искусственный Интеллект
2. Эмпирическая гипотеза.
3. Усиление эмпирических гипотез.
4. Теория измерений.
50
5. Меры близости в пространстве разнотипных признаков.
6. Классификация задач анализа данных.
7. Алгоритмы таксономии.
8. Выбор системы информативных признаков.
9. Методы распознавания образов.
10.Гипотеза компактности и λ-компактности.
11.Заполнение пробелов в эмпирических таблицах.
12.Пакет программ ОТЭКС для анализа данных.
13.Меры близости в пространстве Базы Знаний.
14.Меры близости в пространстве иерархий.
15.Интеллектуальные многоагентские системы.
16.Анализ текстов на естественном языке.
17.Онтология предметной области
51
Аннотация программы учебной дисциплины
Имитационное моделирование бизнес процессов и систем
Целью дисциплины является систематическое изучение основ теории и
практики имитационного моделирования систем с дискретными событиями
на примере экономических задач.
Задачами дисциплины являются:
 изучение основных подходов к построению имитационных моделей,
 изучение возможностей применения имитационных моделей в
задачах
принятия
решений
и
управлении
экономическими
процессами.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 знание
современных
тенденций
развития
информационных
технологий;
 владение культурой мышления,
 способность к обобщению, анализу, восприятию информации,
постановке цели и выбору путей ее достижения.
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация
52
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
 Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
 Способность
к
самостоятельному
обучению
новым
методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками,
как средством делового общения (ОК-3);
 Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и
умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не
связанных со сферой деятельности (ОК-6)
 Способность
к
профессиональной
эксплуатации
современного
оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской
программы) (ОК-7).
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность на основе знания педагогических приемов принимать
непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных
подразделений
по
профилю
направления
"Информатика
и
вычислительная техника" (ПК-2);
 Способность разрабатывать и реализовывать планы информатизации
предприятий и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий
(ПК-3);
53
 Способность формировать технические задания и участвовать в
разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной
техники (ПК-4);
 Способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
 Способность
применять
программных
комплексов
современные
с
технологии
использованием
разработки
CASE-средств,
контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК6);
 Способность
владеть
методами
и
инструментами
имитационного
моделирования в экономических задачах (ПК-15).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 этапы имитационного моделирования;
 основы построения имитационных моделей;
 типовые
подходы
к
описанию
(непрерывно-дискретных)
дискретных
имитационных
и
комбинированных
моделей
(процессный,
событийный, транзактный и объектный подходы к описантю поведения
сложной системы);
 типовые методы генерации псевдослучайных объектов, необходимые для
описания моделируемых систем и процессов;
 примеры
современных
программных
средств
имитационного
моделирования.
Уметь
 проводить системный анализ моделируемой системы;
 обосновывать выбор способа представления модели и программных
средств её реализации;
 проводить имитационный эксперимент и анализировать его результаты.
54
Владеть
 методами самостоятельного проведения имитационного моделирования
экономических систем.
Содержание разделов и тем курса
1. Введение.
Понятие
моделирования.
Классификация
моделей.
Имитационное
моделирование.
Этапы имитационного моделирования, их роль и содержание.
Основные
понятия
и
терминология
имитационного
моделирования.
Основные подходы к описанию имитационных моделей экономических систем.
2. Псевдослучайные объекты и их генерация.
Базовый датчик. Линейный конгруентный метод, выбор параметров метода.
Тестирование базового датчика.
Генерация независимых, одинаково распределённых случайных величин.
Непрерывный и дискретный случаи. Основные методы (обратной функции,
отбраковки, использование линейных преобразований и т.д.).
Генерация случайных процессов с заданными свойствами. Использование
рандомизированных цепей Маркова для генерации случайных одномерных
процессов с заданными распределением и автокорреляционной функцией.
Генерация случайных графов с заданными свойствами. Метод допустимого
выбора. Генерация случайных деревьев, связных графов, деревьев и графов с
заданными степенями вершин и др.
Генерация случайных строк бит. Строки с независимыми разрядами и
заданной вероятностью появления единицы в разряде, строки с заданными
сериальными характеристиками.
55
3. Формальные модели систем с дискретными событиями.
Клеточные автоматы (КА). Определение. Синхронные и асинхронные КА.
Графы
событий.
Определение.
Использование
графа
событий
для
определения минимального набора переменных состояния и определения
минимального набора предварительно запланированных событий. Редукция
графа событий. Технология написания программ с использованием графа
событий.
Агрегированные системы. Определение. Кусочно-линейные агрегаты.
Иерархическое моделирование агрегированных систем.
DEVS-формализм. Компонент DEVS. Генерические компоненты DEVS.
Мультикомпоненты DEVS. Иерархическое описание и исполнение моделей.
Параллельные DEVS.
4. Программные средства моделирования и различные подходы к
описанию программных .моделей.
Транзактно-ориентированный подход к моделированию и язык GPSS.
Процессно-ориентированный подход к моделированию и язык Симула.
Событийно-ориентированный подход к моделированию и язык Симскрипт.
Смешанные модели и язык Слам-2.
Непрерывно-дискретное моделирование. Специфические задачи проверки
условий. Реализация непрерывно-дискретных моделей в рамках процессно и
событийно-ориентированных подходов.
5.
Проблемы
реализации
программных
средств
имитационного
моделирования.
Календарь событий. Уведомление о событии. Обработчик события.
Эффективная реализация календаря событий. Одноимённые события.
Одновременные события.
Проблемы отладки имитационных моделей. Специфические ошибки.
Трассировка событий.
56
Проблемы
параллельной
реализации
имитационных
моделей.
Синхронизация событий в процессах, исполняемых разными элементарными
машинами.
Различные
подходы
к
проблеме
и
примеры
алгоритмов
синхронизации.
6. Примеры имитационных моделей экономических систем.
Модель
фирмы
(паутинообразные
модели,
модель
универсального
магазина).
Модель складского хозяйства и управления запасами.
Макроэкономические модели .
Модели толпы на примере рынка и супермаркета.
57
Аннотация программы учебной дисциплины
Математические модели и методы
в экономических приложениях
Целью дисциплины является изучение математических постановок
типовых
(массовых)
моделей
принятия
целесообразных
решений
в
экономических приложениях.
Задачами дисциплины является изучение основных моделей принятия
целесообразных решений; установление пределов возможностей современных
математических методов при построении алгоритмов решения задач принятия
решений.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 Владение методиками использования программных средств для решения
практических задач,
 Основы математического анализа функций и линейной алгебры;
 Основы математической логики;
 Основные понятия и конструкции аналитической геометрии;
 Базовые модели описания деятельности предприятия.
 Умение использовать правила логического вывода и анализа
математической модели;
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-исследовательская практика
58
 Итоговая государственная аттестация
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Умение выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения
ПК-5
задач управления и проектирования объектов автоматизации
применять современные технологии разработки программных
комплексов с использованием CASE-средств, контролировать
ПК-6
качество разрабатываемых программных продуктов
применять математические модели и методы для постановки и
ПК-10 решения экономических задач
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать
 типовые модели принятия решений (многошаговые модели,
линейные
оптимизационные модели, элементы теории матричных игр, сетевые модели
календарного планирования, модели управления запасами, модели замены
оборудования,
модели
маршрутизации,
модели
размещения,
модели
стандартизации и др.);
 типовые методы оптимизации, используемые при изучении моделей
принятия решений;
 основные алгоритмы решения оптимизационных задач;
 примеры эффективно разрешимых подклассов задач принятия решений с
априорно доказуемыми оценками качества.
Уметь
 формализовать типовые модели принятия решений
в виде задач
математического программирования;
 обосновывать оценки качества используемых алгоритмов решения;
 разработать программные реализации типовых задач принятия решений.
59
Владеть
 этапами операционного исследования;
 способами построения математических моделей принятия решений ;
 методами построения алгоритмов с оценками качества решения.
Тематический план курса
1. Основные понятия и модели теории принятия решений
2. Многошаговые модели и динамическое программирование (ДП)
3. Линейные экономические модели и элементы теории матричных игр.
4. Сетевое планирование и управление.
5. Задачи управления запасами и замены оборудования. Алгоритм АРК, АТР,
АТП.
6. Метод ветвей и границ. Применение к задаче коммивояжера.
7. Элементы теории расписаний. Задачи теории расписаний.
8. Задачи размещения предприятий и стандартизации продукции.
60
Аннотация программы учебной дисциплины
«Формальное описание производственной деятельности на языке
бизнес процессов»
Целью дисциплины является исследование подходов и методов
моделирования бизнес-процессов с использованием принципов и нотаций
структурного анализа.
Задачами дисциплины являются:
 изучение основ системологии,
принципов и способов разработки
программного обеспечения;
 изучение принципов и нотаций структурного анализа;
 формирование
навыков
применения
возможностей
и
методов
структурного анализа для моделирования бизнес-процессов.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение
данной
дисциплины
требует
следующих
компетенций
студентов:
Уровень «знать»:
 Основные понятия и конструкции языков программирования
(процедуры, функции, указатели)
 Базовые модели описания деятельности предприятия
Уровень «уметь»:
 Умение составлять и отлаживать программы на языках
программирования высокого уровня
61
 Умение использовать правила логического вывода и логические операции
при написании программы
 Умение применять базовые модели к созданию моделей систем
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Итоговая государственная аттестация
 Научно-методический практикум
 Научно-исследовательская работа
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
 Способность
к
самостоятельному
обучению
новым
методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками,
как средством делового общения (ОК-3);
 Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и
умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не
связанных со сферой деятельности (ОК-6)
 Способность применять на практике полученные знания и навыки для
разработки методик, учебных материалов, научных публикаций и
докладов, отчетов, технической документации, презентаций (ОК-9)
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
62
 разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их
подразделений на основе Web- и CALS-технологий (ПК-3);
 Способность формировать технические задания и участвовать в
разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной
техники (ПК-4);
 Способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
 Способность
программных
применять
комплексов
современные
с
технологии
использованием
разработки
CASE-средств,
контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК6);
 Способность
использовать
методы
и
инструменты
процессного
управления для моделирования деятельности предприятия на языке
бизнес процессов (ПК-16)
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 концепции и идеи, на которых основано многообразие современных
технологий создания программ
 особенности промышленного производства программ.
 основные подходы к организации процесса разработки программ
Уметь
 выполнить анализ требований и создание сценариев использования
продукта
 проводить переговоры с заказчиком с целью выяснения его
первоначальных потребностей и бизнес-задач
 разработать варианты решения выявленных бизнес-задач на основе
результатов экспресс-обследования
 разработать концепцию будущей информационной системы
заказчика
63
 провести контроль разработки технической спецификации по
полученным требованиям
 разработать и документально оформить проект создаваемой
информационной системы
 провести обучение и консультирование персонала в рамках своей
компетенции
Владеть
 типовыми
методологиями,
технологиями
и
инструментами,
применяемыми для автоматизации процесса разработки программ
 методами обеспечения качества результата труда
 методами обеспечения качества и развития процесса разработки
программ.
 CASE-технологиями
и
актуальными
CASE-средствами
для
моделирования систем
Содержание разделов и тем курса
Теоретическая часть
Раздел 1 Базовые понятия. Модели ЖЦПО. Основы системологии
1.1. Общая характеристика процесса разработки программ. Нисходящее и
восходящее проектирование.
1.2. Понятие программного продукта. Программная система как объект труда.
Восемь признаков сложности программ как объекта труда (по Фоксу).
1.3. Модели жизненного цикла программного обеспечения. Анализ условий и
ограничений применения моделей ЖЦПО. Типы моделей.
1.4. Определение
системы.
Классификация
систем.
Базовые
категории
системного подхода. Общие закономерности систем. Управление и
самоорганизация в системах.
1.5. Принципы и правила системного подхода при исследовании или
построении эрготехнических систем.
64
1.6. Моделирование систем. Виды моделей. Особенности моделирования
эрготехнических систем. Функциональное моделирование.
1.7. Методология структурного анализа и проектирования SADT. Принципы
функционального моделирования. Стратегия декомпозиции.
Раздел 2. Этапы разработки
2.1.Определение
требований
к
программной
требований, концепция «черного
системе.
Спецификация
ящика». Спецификация требования
надежности ПО (по Маейрсу). Правила предотвращения ошибок при
описании
внешнего
поведения
системы.
Валидация
и
эволюция
требований.
2.2. Методы проектирования ПО. Моделирование архитектуры системы.
Метод
Дейкстры.
Структура
программной
системы.
Модульное,
структурное и объектно-ориентированное программирование. Методология
структурного
анализа
SADT.
Синтез
программ,
сборочное
и
конкретизирующее программирование.
Раздел 3 Качество продукта и процесса. Модели и стандарты качества – ISO,
TQM, CMM, SPICE. Правила защитного программирования. Статические
анализаторы, виды статического контроля программ. Реализация концепции
качества в технологии «стерильного цеха» (Cleanroom) Миллза. Оценка
надежности и готовности программы. Статистическое тестирование.
Раздел 4. Применение CASE-систем
Обобщенная архитектура и возможности CASE-систем. Сравнительный анализ
методологий RUP, RAD, XP. Особенности применения CASE- систем, выбор
состава и функций интегрированной среды разработки при конструировании
АРМов профессиональных программистов.
65
Аннотация программы учебной дисциплины
«Эргономика человеко-машинного взаимодействия»
Целью дисциплины является : формирование у студентов аналитических
навыков, позволяющих применять на практике полученные знания в области
человеко-машинного взаимодействия.
Задачами дисциплины являются: освоение методологии проектирования
интерфейсов
программных
систем,
ориентированных
на
пользователя;
систематизация знаний о возможностях и особенностях применения различных
методологий и технологий разработки и оценки интерфейсов программных
систем.
Данная дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин М2
(вариативная часть) образовательной магистерской программы «Компьютерное
моделирование»
направления
подготовки
магистров
230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Уровень «знать»:
 знаком
с
современными
тенденциями
развития
информационных
технологий
 осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает
высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
 осознает сущность и значение информации в развитии современного
общества;
владеет
основными
методами,
способами
и
средствами
получения, хранения, переработки информации
Уровень «уметь»:
66
 способен анализировать социально значимые проблемы и процессы
Уровень «владеть»
 имеет навыки работы с компьютером как средством управления
информацией
 способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум
 Научно-исследовательская работа
 Итоговая государственная аттестация
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 основные понятия человеко-машинного взаимодействия;
 о связи эргономики с другими науками;
 о концепциях и идеях, на которых основаны современные технологии
проектирования эргономичного человеко-машинного взаимодействия;
 концептуальные основы взаимодействия человека и машины;
 о когнитивных возможностях и ограничениях человека;
Уметь
 применять различные типовые технологии и методы проектирования
эргономичного человеко-машинного взаимодействия;
 определять условия и ограничения применимости типовых технологий
проектирования эргономичного человеко-машинного взаимодействия;
 проводить
сравнительный
анализ качества человеко-машинного
взаимодействия и обоснование выбора методологии оценки качества;
 применять принципы проектирования эргономичного интерфейса
67
Владеть
 основными методологиями проектирования эффективного человекомашинного взаимодействия;
 методологией
анализа
эргономичности
человеко-машинного
взаимодействия;
 методологией сравнительного анализа эргономичности человекомашинного взаимодействия;
В результате освоения дисциплины у учащегося формируются следующие
компетенции:
Общекультурные компетенции:
 Способность
к
самостоятельному
обучению
новым
методам
исследования, к изменению научного и научно-производственного
профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2)
Профессиональные компетенции:
 Применять методы и принципы эргономического человеко-машинного
взаимодействия для моделирования работы человека с информационной
системой предприятия (ПК-17)
Содержание разделов и тем курса
 Человеко-машинное взаимодействие. Основные
понятия. Человеко-
машинное взаимодействие. Междисциплинарные связи.
Система
«человек-машина». Характеристики участников взаимодействия. Модели
взаимодействия. Уровень абстракции и стили взаимодействия.
 Критерии эффективности. Понятие эргономики. Три составные части
эргономики. Техническая эстетика
 Интерфейс
человеко-машинного
взаимодействия.
Проектирование
интерфейса информационного человеко-машинного взаимодействия
68
 Оператор, функции оператора. Восприятие и обработка информации
оператором. Характеристики анализаторов: зрительного, слухового,
тактильного. Факторы и показатели работоспособности.
 Виды трудовой деятельности.
 Анализ и описание использования информации в процессе работы (AIU).
Моделирование вариантов использования и генерация требований к
проектированию пользовательских интерфейсов (UIM).
 Анализ задач и модель среды. Создание модели интерактивной системы.
Понятие технической эстетики.
 Стандартизация.
 Проблемы и тенденции развития человеко – машинного взаимодействия
69
Аннотация программы учебной дисциплины
«Менеджмент проектов на базе MS Project»
Цель дисциплины изучение основ управления проектной деятельностью,
методов планирования и реализации проектов на базе стандарта РМВОК.
Задачи дисциплины
- изучение принципов и правил организации проектной деятельности, ее
структуризации
- изучение особенностей делегирования ответственности и полномочий,
ведения контроля работ и других аспектов управления в парадигме
«управления по целям» и ее частном виде – управлении проектами
- изучение функциональных областей проектного менеджмента, методов
управления проектами по функциональным областям
- изучение групп и видов процессов управления проектами, жизненного
цикла проекта
- освоение
методов
управления
разработкой
проекта и
методов
управления реализацией проекта
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций:
 осваивать методики использования программных средств для решения
практических задач;
 обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку
и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности
(ПК-6);
70
Уровень «знать»:
 Основные понятия и конструкции языков программирования
 Основные элементы математической логики
 Базовые модели описания деятельности предприятия
Уровень «уметь»:
 Умение применять базовые модели к созданию бизнес-моделей
 Умение составлять макет бизнес плана проекта
 Умение использовать правила логического вывода и логические операции
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-исследовательская работа
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
ОК-4
использует на практике умения и навыки в организации
исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом ;
ОК-5
Способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска,
брать на себя всю полноту ответственности
ОК-6
Способность самостоятельно приобретать и использовать в
практической деятельности новые знания и умения, в том числе в
новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой
деятельности
ОК-7
способен к профессиональной эксплуатации современного
оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской
программы)
ОК-8
способен
использовать
методы,
инструменты
проектного
71
управления
для
планирования,
организации
научной
и
практической деятельности в форме проектов
ОК-9
способен применять на практике полученные знания и навыки
для разработки методик, учебных материалов, научных публикаций
и докладов, отчетов, технической документации, презентаций
ПК-4
Способность формировать технические задания и участвовать в
разработке
аппаратных
и/или
программных
средств
вычислительной техники
ПК-6
применять современные технологии разработки программных
комплексов с использованием CASE-средств, контролировать
качество разрабатываемых программных продуктов
ПК-7
организовывать
разработчиков
работу
аппаратных
и
руководить
и/или
коллективами
программных
средств
информационных и автоматизированных систем
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 процедуру создания и планирования задач и назначения им ресурсов;
 средства отслеживания хода проекта
и анализа промежуточных
результатов;
 средства координирования проектов;
 принципы совместной работы в организации.
Уметь
 настроить параметры проекта;
 создать новый проект, назначить ему ресурсы и затраты, отследить ход
выполнения проекта, произвести анализ результатов и подготовить отчет;
 делать обоснованный выбор методов управления с учетом специфики
проекта;
 организовать работу в команде и управлять коммуникациями проекта.
72
 провести
обучение и консультирование персонала в рамках своей
компетенции
Владеть
 типовыми
методологиями,
технологиями
и
инструментами,
применяемыми для автоматизации процесса управления проектом;
 методами обеспечения качества результата труда;
 методами обеспечения качества и развития процесса разработки проекта.
Основные разделы курса
а) Теоретические занятия
Основные понятия управления проектами.
Организационные структуры управления проектами
Функциональные области управления проектами.
Процессы управления проектами.
Правила и принципы процессно-ориентированного управления.
Управление разработкой проекта.
Логика действий и последовательность шагов при планировании
проектаДокументирование плана проекта.
Управление реализацией проекта.
Основные процессы исполнения, контроля и завершения проекта.
административное закрытие.
б) Практические занятия - приобретение навыков управления проектами
73
Аннотация программы учебной дисциплины
«Научно-методический практикум»
Дисциплина имеет своей целью: подготовку студентов к выполнению
различных видов и форм научно-методической работы, как то
написание
обзоров и статей для участия в работе научных и научно-практических
конференций и семинаров, разработка учебно-методических пособий, практика
преподавания IT-дисциплин и т.п.
Задачами дисциплины являются: обучение студентов навыкам изложения
результатов собственных научных исследований и практических работ в форме
статей и обзоров для публикации соответствующих изданиях; обучение
студентов навыкам разработки собственных учебно-методических пособий и
руководств по изучению и освоению IT-дисциплин; подготовка студентов к
преподаванию IT-дисциплин различным аудиториям учащихся (школьники,
взрослые, сотрудники фирм).
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы
направления
подготовки
магистров
«Компьютерное моделирование»
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения
(ОК-1);

готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает
высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
Дисциплины, последующие по учебному плану:
74

Итоговая государственная аттестация
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
 использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и
проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);
 Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и
умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных
со сферой деятельности (ОК-6)
 Способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования
и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ОК-7).
 Способен применять на практике полученные знания и навыки для
разработки методик, учебных материалов, научных публикаций и докладов,
отчетов, технической документации, презентаций (ОК-9)
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность на основе знания педагогических приемов принимать
непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных
подразделений по профилю направления "Информатика и вычислительная
техника" (ПК-2);
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 правила оформления научных статей, учебно-методических пособий и
размещения их в соответствующем издании
75
Уметь
 излагать результаты собственных научных исследований и практических
работ в форме статей и обзоров,
передавать их
для публикации в
соответствующих изданиях, представлять в своем выступлении на
семинаре, конференции,
 подготовить материал для учебных занятия по IT-дисциплине.
Владеть
 навыками проведения учебных занятий по IT-дисциплинам.
 навыками подготовки научной статьи,
доклада для семинара,
конференции.
 навыками разработки учебно-методического пособия
Содержание разделов и тем курса
1. Подготовка тезисов статьи для подачи заявки на участие в научнопрактической конференции.
Обзор примеров публикаций статей и тезисов статей в материалах
международной научной студенческой конференции МНСК «Студент и
научно-технический прогресс». Общие рекомендации по разработке тезисов и
написанию статьи для участия в конференции Обзор традиционных регулярных
студенческих научных конференций.
2. Разработка учебно-методического пособия по IT-тематике на выбор.
Выбор тематики для написания учебно-методического пособия. Разработка
плана и структуры учебно-методического пособия. Написание учебнометодического пособия.
3.
Разработка
плана
учебных
занятий
для
преподавании
IT-
дисциплины. Проведение учебных занятий по конкретной IT-дисциплине.
Выбор IT-дисциплины для преподавания. Разработка плана учебных
занятий. Проведение учебных занятий.
76
77
Аннотация программы учебной дисциплины
«Корпоративные системы»
Целью
дисциплины
является
углубленное
изучение
современных
корпоративных систем управления предприятием.
Задачами дисциплины являются:
 изучение управления предприятием во всем комплексе его проблем,
связанных с внешней средой, экономикой, производством, организацией,
человеком;
 предоставление системного подхода к разработке и использованию
информационных систем управления, учитывающих информационные,
материально-вещественные,
финансово-
экономические
и
производственные процессы на предприятии;
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
образовательной магистерской программы «Компьютерное моделирование»
направления
подготовки
магистров
230100
«ИНФОРМАТИКА
И
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Уровень «знать»:
 основные понятия, показатели и закономерности являющиеся базовыми
для оценки экономической деятельности фирм и государства, экономики
России;
 базовые модели описания деятельности предприятия
78
Уровень «уметь»:
 осваивать способы познавательной, коммуникативной, практической
деятельности, необходимые для участия в экономической жизни
общества и государства;

применять базовые модели к созданию бизнес-моделей
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация.
Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
Общекультурные компетенции:
 Способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1)
 Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к
изменению
научного
и
научно-производственного
профиля
своей
профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками, как
средством делового общения (ОК-3);

Способность использовать на практике умения и навыки в организации
исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4).
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность разрабатывать и реализовывать планы информатизации
предприятий и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий (ПК3);
79
 Способность формировать технические задания и участвовать в разработке
аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);
 Способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
 Способность применять современные технологии разработки программных
комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество
разрабатываемых программных продуктов (ПК-6);
 Способность знать и уметь оптимально применять современные концепции,
методы, системы автоматизации работы предприятия (ПК-9).
В результате освоения дисциплины студент должен
Знать
 основные понятия, фактологический материал, признаки, параметры,
характеристики, свойства, основные компоненты корпоративных систем;
 информационные технологии, используемые в управлении;
 классификацию,
структуру
и
функциональные
возможности
информационных систем управления предприятием.
Уметь
 применять полученные знания к решению вопросов выбора и внедрения
корпоративных систем и информационных технологий для решения задач
управления
Владеть
 соответствующим категориальным аппаратом;
 методами обеспечения качества результата труда;
 приемами работы в среде корпоративной системы управления предприятием.
80
Содержание разделов и тем курса
Тема 1. Эволюция современных систем управления.
Задачи предприятия, решаемые современными методами управления на
основе информационных систем. Методы управления предприятием без
применения компьютерной системы. Концепция «Точно во время». Теория
ограничений.
Тема
2.
Корпоративная
информационная
система
как
интегратор
современных информационных технологии.
Основные принципы построения корпоративных
Информационное
пространство
управления.
систем управления.
Понятие
корпоративная
информационная система бизнес-объекта. Взаимосвязь информационных
потоков. Информационные системы управления предприятием как основа
корпоративных систем. Основные проблемы построения бизнес процессов в
корпоративных системах управления.
Тема 3. Классификация концепций построения систем управления
предприятием.
Планирование материальных потребностей (Material Requirements Planning
- MRP). Планирование производственных ресурсов (Manufacturing Resource
Planning - MRPII). Планирование ресурсов предприятия (Enterprise Resource
Planning - ERP). Усовершенствованные системы управления (Advance Planning
and Scheduling - APS).
Системы уровня цеха (Manufacturing Execution Systems – MES). Системы
сбора
информации
учета.
Вертикальная
и
горизонтальная
интеграция
информационных систем (ERP – MES – системы сбора информации учета).
Управление взаимоотношениями с клиентами (Customer Relations Management
- CRM,)и др. Проблемы построения корпоративных информационных систем.
Основные зарубежные системы: SAP, Oracle, PeopleSoft, J.D. Edwards, Baan,
Siebel, Microsoft Business Solutions, SunSoft и др. Отечественные разработки:
Галактика, Парус, 1С и др. Достоинства и недостатки.
Тема 4. Информационные системы управления предприятием.
81
Конфигурация
систем
планирования
и
управления
ресурсами
предприятия. Управление производством. Контроль текущего состояния
предприятия.
Планирование
материальных
ресурсах
управление
Управление
качеством
и
объемов
производственных
производства.
логистическими
Прогнозирование
спроса.
производства,
Расчет
мощностях.
Контроль
себестоимости
процессами.
Управление
потребностей
запасами.
в
и
продукции.
Планирование
сбыта.
Управление
складом.
Управление закупками. Контур управления персоналом, его составные части и
функциональное назначение. Финансовый контур. Управление денежными
потоками. Примеры информационных систем управления предприятием.
Тема 5. Основные проблемы внедрения ERP-системы на предприятии.
Внедрение
как
проект.
Процессно-ориентированный
подход.
Реинжениринг бизнес-процессов. Подготовка проекта. Решение о внедрении.
Анализ деятельности предприятия. Анализ
внешних
факторов.
Разработка
модели управления. Выбор системы. Формирование команды выбора. Члены
команды выбора. Роль консалтинга. Разработка требований к ERP-системе.
Источник системы. Разработка методологии выбора. Основные требования к
системе. Выбор системы и поставщика.
Определение потенциальных
поставщиков системы. Пересылка требований и получение ответов. Изучение
предлагаемых систем. Оценка затрат и окупаемости ERP-системы. Принятие
решения. Организация процесса внедрения. Руководитель команды внедрения.
Координационный комитет.
Команда внедрения. Процесс внедрения.
Осуществление внедрения. Стратегия внедрения.
Тема 6. Практические задачи управления на базе информационных систем
управления предприятием.
История создания программного продукта. Краткое описание программного
комплекса в целом, перечисление модулей, объяснение взаимосвязи модулей.
Схема документооборота системы. Формирование справочников. Описание
логистических модулей и направлений работы компании, которые они
поддерживают. Схема взаимосвязи контрагентов, описание деятельности
82
компании
на верхнем уровне. Основные справочники и настройки модуля
Управление запасами. Номенклатурные группы. Группы складских моделей.
Группы складской аналитики. Номенклатура.
Работа с поставщиками.
Справочник клиентов. Просмотр информации по клиентам. Настойки модуля
Управление
запасами.
Проведение
складских
операций.
Проведение
инвентаризации. Принципы формирования себестоимости в системе. Обзор
финансового контура системы. Основные элементы учетной политики.
Валютный учет. Налоговый учет. Операции в журнале Главной книги.
83
Аннотация программы учебной дисциплины
«Обратные задачи математической физики»
Целью
дисциплины
является
знакомство
с
теорией
обратных
и
некорректных задач математической физики.
Задачами дисциплины является изучение понятия корректности задачи,
основные
постановки обратных задач, особенности решения и некоторые
алгоритмы.
Дисциплина входит в вариативную
часть цикла М2 (дисциплины по
выбору студента) образовательной магистерской программы «Компьютерное
моделирование»
направления
подготовки
магистров
230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
. Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 Владение методиками использования программных средств для решения
практических задач,
 Основы математического анализа функций и линейной алгебры;
 Основы математической логики;
 Основные понятия и конструкции аналитической геометрии;
 Умение использовать правила логического вывода и анализа
математической модели;
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
ОК-1
владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу,
84
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее
достижения
умеет логически верно, аргументированно и ясно строить устную и
ОК-2
письменную речь
ОК-3
готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе
способность
самостоятельно
приобретать
и
использовать
в
практической деятельности новые знания и умения, в том числе в
новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой
ОК-4
деятельности
способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска,
ОК-5
брать на себя всю полноту ответственности
Способность самостоятельно
приобретать и
использовать
в
практической деятельности новые знания и умения, в том числе в
новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой
ОК-6
деятельности
Способность к профессиональной эксплуатации современного
ОК-7
оборудования и приборов
разрабатывать бизнес-планы и технические задания на оснащение
отделов,
ПК-1
лабораторий,
офисов
компьютерным
и
сетевым
оборудованием
Способность разрабатывать концептуцальные и теоретические
ПК-2
модели решаемых научных проблем и прикладных задач
Способность формировать технические задания и участвовать в
разработке
ПК-4
аппаратных
и/или
программных
средств
вычислительной техники
применять современные технологии разработки программных
комплексов с использованием CASE-средств, контролировать
ПК-6
качество разрабатываемых программных продуктов
В результате изучения дисциплины студент должен:
85
Знать
 характерные особенности обратных и некорректных задач
 основные постановки коэффициентных обратных задач и задач
интегральной геометрии
 базовые математические модели обратных задач сейсмического и
электромагнитного зондирования
 упрошенные постановки изучаемых обратных задач (слоистые
среды, симметрия и др.)
Уметь
 настроить параметры проекта
 формулировать типовые обратные задачи интерпретации данных
геофизических измерений
 ставить задачи по численной реализации основных типов обратных
задач сейсмического и электромагнитного зондирования;
Владеть
o методами упрощения постановки изучаемых обратных задач
o методами
моделирования
в
предметной
области,
используя
физические принципы, возникающие ограничения
o типовыми методами, технологиями и инструментами, применяемыми
для решения обратных задач
o методами обеспечения качества и точности численных решений
обратных задач.
Содержание разделов и тем курса
Раздел 1. Понятие о прямых и обратных задач математической физики.
Корректность по Адамару.
Раздел
2. Физические постановки, приводящие к обратным задачам в
науках о Земле.
86
Раздел 3. Основные модели теории упругости.
Раздел 4. Система Максвелла.
Раздел 5. Уравнение Гельмгольца.
Раздел 6. Уравнения Лапласа и Пуассона.
Раздел 7. Условная корректность. Регуляризация.
87
Аннотация программы учебной дисциплины
«Теория и методы сетевого анализа на примере социальных сетей»
Целью дисциплины является
подготовка магистров, имеющих
специальные знания в области информационных технологий, для работы в
отраслях маркетинга, социологии.
Задачами дисциплины являются:
 Дать информацию о современных количественных методах в социологии,
о применении методов сетевого анализа;
 Дать сравнительный обзор существующего ПО для анализа социальных
сетей;
 Познакомить с методами моделирования социальных систем и извлечения
данных из открытых источников информации о них.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
(дисциплины по выбору студента) образовательной магистерской программы
Компьютерное моделирование направления подготовки магистров 230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Уровень «знать»:
 элементы теории кодирования и теории сложности алгоритмов;
 элементы обработки изображений и сигналов;
 методы обработки информации;
 базовые понятия и основные теоремы теории информации.
88
Уровень «уметь»:
 применять методы теории информации и методы обработки изображений
и сигналов в различных областях.
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация.
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
Общекультурные компетенции (ОК):
 Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к
изменению
научного
и
научно-производственного
профиля
своей
профессиональной деятельности (ОК-2);
 Способность свободно пользоваться русским и иностранным языками, как
средством делового общения (ОК-3);
 Способность самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и
умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не
связанных со сферой деятельности (ОК-6);
 Способность применять на практике полученные знания и навыки для
разработки методик, учебных материалов, научных публикаций и докладов,
отчетов, технической документации, презентаций (ОК-9)
Профессиональные компетенции:
 Способность применять перспективные методы исследования и решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
 Способность разрабатывать и реализовывать планы информатизации
89
предприятий и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий
(ПК-3);
 Способность формировать технические задания и участвовать в
разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной
техники (ПК-4);
 Способность выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач
управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
 Способность
программных
применять
современные
комплексов
с
технологии
использованием
разработки
CASE-средств,
контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК6);
 Способность
организовывать
работу
и
руководить
коллективами
разработчиков аппаратных и/или программных средств информационных
и автоматизированных систем (ПК-7);
 Способность использовать методы сетевого анализа для моделирования и
исследования управленческой деятельности предприятия (ПК-13).
В результате освоения дисциплины студент должен
Знать
 современные тенденции развития сетевого анализа;
 существующие средства для анализа социальных сетей;
 тенденции развития социологии, актуальных задачах;
 основные теоретические и методологические направления сетевого
анализа;
 область его применения.
Уметь
 формализовать социально-экономическую проблему и предложить
адекватные сетевые методы для ее анализа.
90
Владеть
 соответствующим категориальным аппаратом;
 методами обеспечения качества результата труда.
Содержание разделов и тем курса
1.Возникновение сетевых подходов в социологии
 Проблема структурных переменных (П.Лазарсфелд).
 Дж. Морено и техника социометрии.
 Изучение коммуникаций в группе (А.Бейвлас и Х.Левитт).
 Гештальт и балансовый подход.
 Антропологические подходы, их вклад в становление сетевого анализа.
Изучение сетевого общества (М.Кастелс)
2.Математические методы анализа данных, полученных социометрическими
методами
 Эгоцентричные сети.
 Социометрия и социодинамика.
 Анализ связей между признаками и между объектами.
 Графическое и матричное представление данных.
 Два подхода работы с социоматрицами, их достоинства и недостатки.
 Индивидуальные и групповые социометрические индексы.
 Динамические индексы.
 Разработка социометрических индексов и показателей их качества.
 Способы выявления подструктур группы.
3.Теория графов и ее применение к сетевым измерениям
 Теория
графов
как
раздел
дискретной
математики.
Основные
определения теории графов. Способы матричного представления графов,
их сравнение, достоинства и недостатки. Операции над матрицами.
Операции над графами. Маршруты, цепи и циклы графов.
 Ориентированные графы. Эйлеровы циклы. Гамильтоновы циклы.
91
Двудольные графы. Деревья. Включение сетевых подходов в общую
структуру
анализа
данных.
Сетевые
подходы
и
регрессионный,
факторный, кластерный анализ. Социальные сети и марковские процессы.
Сетевой подход в теории игр.
4.Индикаторы
свойств
сети.
Методологические
проблемы
сетевых
измерений
 Позиции и акторы, атрибуты акторов. Связи и сцепления, их свойства:
число, направленность, взаимность, транзитивность, сила связей.
 Размер сети. Сетевая плотность, ранг сети. Мосты, посредники, централи,
эквивалентности. Способы их измерений.
 Уровни сетевого анализа и проблемы использования данных на разных
уровнях. Источники сетевых данных: обзоры и опросы, архивы,
источники масс-медиа. Определение границ сети. Способы построения
сетевой выборки, подбор метода в каждом конкретном случае. Генератор
имен. Проблемы точности получаемых данных (свободные интервью и их
перепроверки, встречные интервью, сравнение ответов с известным
стандартом).
5.Нейронные сети
 Принципиальная схема нейронных сетей, архитектура восприятия
информации и распознавания образов.
 Линейная автоассоциативная память.
 Обучающее правило Хаббиана.
 Гетероассоциативная память.
 Самопродуцирование ошибок.
 Построение нейронной сети по данным Интернет-форумов.
6.Взаимосвязь сетевых подходов с теориями социального и человеческого
капитала
 Определение социального капитала по Коулману, Лоури, Бурдье.
 Взаимосвязь социального капитала с другими видами капитала.
 Источники и функции социального капитала.
92
Аннотация программы учебной дисциплины
«АРМ директора»
Цель дисциплины освещение основных практических подходов, к
проектированию и созданию корпоративных информационных систем с
высокой степенью мобильности участников информационного взаимодействия
Задачи дисциплины

Знакомство
с
основными
этапами
построения
корпоративных
информационных систем.
 Обзор
наиболее
часто
встречающихся
проблем
при
внедрении
информационных систем.
 Изучение особенностей практической реализации в российском бизнесе
современных
систем
менеджмента
-
системы
сбалансированных
показателей, процессного управления.
 Изучение практики реализации системы скользящего планирования.
 Обзор особенностей построения информатизации предприятий среднего и
малого бизнеса.
Дисциплина входит в вариативную
часть профессионального цикла М2
(дисциплины п выбору студента) образовательной магистерской программы
«Компьютерное моделирование» направления подготовки магистров 230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся для
успешного освоения дисциплины:
Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 осваивать методики использования программных средств для решения
практических задач (ПК-2);
93
 разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая
модели баз данных (ПК-4);
уровень знать:
 методы объектно-ориентированного проектирования;
уровень уметь:
 применять базовые модели описания деятельности предприятия
уровень владеть:
 основами технологии разработки программного обеспечения
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
ОК-3
готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе
организовывать
разработчиков
ПК-7
работу
и
аппаратных
руководить
и/или
коллективами
программных
средств
информационных и автоматизированных систем
уметь
моделировать
информационную
ПК-11
и
технологию
программно
для
создания
реализовывать
конкретных
автоматизированных рабочих мест предприятия
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
 методы разрешения проблем возникающих на этапах внедрения и
сопровождения систем
 об особенностях внедрения современных методов управления в
условиях российского малого и среднего бизнеса
Уметь
 аргументированно обосновать выбор методов реализации основных
функций управления
94
 определять необходимый набор информации для принятия различного
уровня ответственности решений
Владеть
 методами
и
средствами
адаптации
разработки
корпоративных
информационных систем к условиям существования предприятий малого
и среднего бизнеса
 основами передовых решений в области информатизации и управления.
Тематический план курса
Раздел
1.
Обзор
средств
методов
и
управления
в
современных
информационных системах. Понятие процессного подхода. Особенности
внедрения элементов процессного подхода в условиях российского бизнеса.
Раздел
2. Особенности сбора и обработки
данных информационных
системах малого и среднего бизнеса. Понятие системы сбалансированных
показателей Практика внедрения систем сбалансированных показателей
Принципы скользящего планирования и практическая реализация
Раздел 3. Обзор методов менеджмента и адаптация к условиям работы
предприятий малого и среднего бизнеса. Практика реализации систем сбора и
обработки информации в малом и среднем бизнесе. Методы выявления
структурной организации управления бизнес процессами в малом и среднем
бизнесе. Способы построения высокомобильных информационных систем.
Раздел 4. Управление инцидентами, основы работы с пользователями
95
Аннотация программы учебной дисциплины
«ИТ-сервис менеджмент. Вводный курс на основе ITIL»
Цели учебной дисциплины
- Сформировать понимание IT Service Management как подхода к
управлению ИТ
- Познакомиться с содержанием разделов Service Support и Service
Delivery библиотеки ITIL
- Систематизировать знания о процессах управления ИТ в организации
Задачи учебной дисциплины
- дать ключевые понятия IT Service Management, и сравнительный
анализ сервисного и процессного подхода
- Общее знакомство с библиотекой ITIL
- Знакомство с процессами, составляющими поддержку сервисов (Service
Support) и предоставление сервисов (Service Delivery)
- определить
взаимосвязи
между
процессами,
составляющими
поддержку сервисов (Service Support), предоставление сервисов (Service
Delivery) и другими процессами
Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла М2
(дисциплины по выбору студента) образовательной магистерской программы
«Компьютерное моделирование» направления подготовки магистров 230100
«ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»
. Изучение данной дисциплины требует следующих компетенций студентов:
 Основные понятия и конструкции языков программирования
 Технологии разработки программного обеспечения
96
 Базовые модели описания деятельности предприятия
Дисциплины, последующие по учебному плану:
 Научно-методический практикум;
 Итоговая государственная аттестация
Изучение
дисциплины
направлено
на
формирование
следующих
компетенций:
организовывать
разработчиков
ПК-7
работу
и
аппаратных
руководить
и/или
коллективами
программных
средств
информационных и автоматизированных систем
Применять методологию информационных сервисов ITIL для
планирования и организации поддержки деятельности предприятия
ПК-12 информационными технологиями
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать
- цели, задачи, преимущества использования Service Desk.
- типы Service Desk: Call Center, Help Desk, Service Desk – общее и
отличия.
- структуру службы Service Desk: локальная, централизованная или
виртуальная.
Уметь
- определять особенности процессов поддержки сервисов
- определять особенности процессов предоставления сервисов,
- уровни оказания сервиса, Управление качеством.
- осуществлять планирование, идентификация управление CI, учет
статуса конфигураций, верификация и аудит.
97
Владеть
 типовыми
методологиями,
технологиями
и
инструментами,
применяемыми для автоматизации процесса поддержки сервисов;
 методами обеспечения качества результата труда;
 методами обеспечения качества и развития процесса.
Тематический план курса
Раздел 1 Базовые понятия
Раздел 2. Поддержка сервисов
Раздел 3 Предоставление сервисов
98