Пояснительная записка - Библиотека

Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 175 / тип
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 53 01 02 «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ»
Составители:
В.С. Муха - заведующий кафедрой информационных технологий
автоматизированных систем Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук, профессор;
Л.С. Стригалев - старший преподаватель кафедры информационных
технологий автоматизированных систем Белорусского государственного
университета информатики и радиоэлектроники.
Рецензенты:
М.А. Прищепов - заведующий кафедрой информационных процессов и
технологий Белорусского аграрного технического университета, кандидат
технических наук;
В.И. Гончаров - профессор кафедры экономики и управления производством
Негосударственного института управления, доктор технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Белорусского
государственного
университета
информатики
и
радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно-методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию
в
области
электрорадиотехники
и
информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
2
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Информационная технология» разработана для
студентов специальностей, связанных с разработкой и эксплуатацией
аппаратно-программных средств современной информационной технологии.
Целью изучения дисциплины является подготовка студентов
по
теоретическим основам автоматизированной информационной технологии.
Основные задачи изучения дисциплины:
Формирование представления об информационной технологии как
специфической системе, требующей комплексного подхода, использования
средств системного анализа.
Приобретение знаний о возможностях, методах, моделях и средствах
информационной технологии.
Приобретение навыков практической работы со средствами современной
информационной технологии.
Курс «Информационная технология» играет фундаментальную роль в
информационной подготовке инженера, специализующегося в области
информатики; базируется на материалах дисциплин «Введение в
специальность», «Программирование», «Высшая математика».
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного
стандарта и рассчитана на объем 85 учебных часов. Примерное распределение
учебных часов по видам занятий: лекций – 51 час, лабораторных работ – 34
часа.
В результате освоения курса «Информационная технология» студент
должен:
знать:
- концептуальные основы современной информационной технологии;
- теоретические основы описания информационных процессов;
- методы, модели и средства информационной технологии;
уметь характеризовать:
- этапы развития информационной технологии;
- структуру и компоненты современной информационной технологии;
- основные подходы и методы описания информационных процессов;
- основные виды информационных процессов;
- аппаратно-программные средства современных автоматизированных систем;
уметь анализировать:
- состояние информационных технологий в области автоматизированных
систем;
- информационные процессы автоматизированных систем;
- средства информационной технологии;
приобрести навыки и качества:
- анализа информационных явлений и процессов;
- практической работы со средствами современной информационной
технологии;
- системной культуры в области информационной технологии.
3
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ БАЗИС ИНФОРМАЦИОННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
Тема 1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Информация и информационные системы в современном обществе.
Информатика. Информационная технология. Особенности
понятия
информационной технологии. Основные аспекты понятия «информационная
технология». Основные виды и сферы применения информационной
технологии. Современные информационные технологии.
Тема 1.2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ БАЗИС
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Понятие системы. Структура и функция, архитектура системы. Основные
виды описания системы. Системный подход. Схема системного подхода.
Системный подход при разработке информационной технологии. Системный
анализ информационной технологии.
Тема 1.3. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ
ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Этапы развития информационной технологии. Структура и компоненты
современной информационной технологии.
Информационная база
автоматизированной системы. Предметная и проблемная области. Отображение
предметной области в информационной базе автоматизированной системы.
Модель предметной области. Инфологическая модель предметной области.
Модели данных.
Раздел 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПИСАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Тема 2.1. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ И МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ
Информация, сигнал, данные. Информационных процесс. Виды и
свойства информации. Сигналы и знаки. Классификация сигналов.
Математические модели сигналов. Теория сигналов, семиотика, теория
информации.
Основные
направления
семиотики.
Синтаксические,
семантические и прагматические направления и меры информации. Роль
классической теории информации в становлении ряда прикладных дисциплин и
развитии автоматизированных информационных технологий.
Тема 2.2. ОСНОВЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ
Количественная мера информации. Энтропия объектов с дискретным
множеством состояний. Основные свойства энтропии. Среднее количество
взаимной информации (дискретный случай). Энтропия объектов с
4
непрерывным
множеством состояний. Среднее количество взаимной
информации (непрерывный случай).
Информационные характеристики источников сообщений. Источники
дискретных сообщений. Энтропия источника дискретных сообщений.
Избыточность. Скорость создания
информации источником дискретных
сообщений.
Источники
непрерывных
сообщений.
Информационные
характеристики источников непрерывных сообщений.
Информационные характеристики каналов связи. Понятие канала связи.
Понятие скорости передачи и пропускной способности канала.
Раздел 3. ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
Тема 3.1. ВОСПРИЯТИЕ ИНФОРМАЦИИ
Процесс восприятия информации и его особенности. Первичное
восприятие, обнаружение, распознавание, анализ. Схема процесса восприятия.
Физический, морфологический, синтаксический и семантический аспекты
восприятия.
Тема 3.2. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Цели и виды преобразования информации. Редукция, кодирование,
модуляция. Дискретизация сигнала во времени. Основные методы
дискретизации сигнала. Оценка погрешности дискретизации. Квантование
сигнала по уровню. Дисперсия шума квантования.
Кодирование информации. Статистическое и помехоустойчивое
кодирование. Основные методы и алгоритмы сжатия данных. Шифрование
данных. Основные криптографические методы.
Модуляция. Амплитудная, частотная и фазовая модуляция. Спектр
колебаний модулированного сигнала. Импульсная модуляция.
Тема 3.3. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ
Система связи. Классификация каналов связи. Структура канала передачи
данных. Пропускная способность дискретного канала без шума. Основная
теорема Шеннона для дискретного канала без шума. Коды Шеннона-Фано и
Хаффмена. Пропускная способность дискретного канала с шумом. Основная
теорема Шеннона для дискретного канала с шумом. Пропускная способность
непрерывного канала с шумом.
Методы повышения помехоустойчивости передачи данных. Помехи.
Модели ошибок в реальных каналах. Основные методы повышения
помехоустойчивости
передачи
данных. Методы оптимального приема
сигналов. Бинарное обнаружение. Критерии оптимальности бинарного
обнаружения. Структура оптимального приемника.
Помехоустойчивое кодирование. Принципы построения корректирующих
кодов. Понятие группы и поля. Групповые коды. Порождающая и проверочная
матрицы групповых кодов. Циклические коды.
5
Тема 3.4. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ
Основные виды обработки информации. Технологический процесс
обработки данных. Технологическая
сеть обработки данных. Типовые
операции обработки данных.
Тема 3.5. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, НАКОПЛЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
Представление информации. Формы представления информации.
Накопление и хранение информации на машинных носителях. Характеристика
носителей информации.
Раздел 4. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Тема 4.1. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Аппаратные средства автоматизированных систем. Классификация
аппаратных средств автоматизированных систем. Общая характеристика
аппаратных средств автоматизированных систем.
Тема 4.2. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Программные средства автоматизированных систем. Классификация
программных средств автоматизированных систем. Системное программное
обеспечение.
Характеристика системного программного обеспечения
автоматизированных систем.
Прикладное программное обеспечение.
Характеристика прикладного программного обеспечения автоматизированных
систем.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Исследование информационных характеристик источника дискретных
сообщений.
2. Исследование информационных характеристик источника непрерывных
сообщений.
3. Исследование характеристик канала связи.
4. Технология сжатия данных.
5. Технология помехоустойчивого кодирования.
6. Технология защиты информации.
7. Исследование характеристик объекта автоматизации.
8. Технология создания базы данных объекта автоматизации.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Данилевский Ю.Г., Петухов И.А., Шибанов В.С. Информационная
технология в промышленности. - Л.: Машиностроение, 1988.
6
2. Основы современных компьютерных технологий. Учеб. пособие/ Под
ред.проф. А.Хомоненко. - СПб.:КОРОНА принт, 1998.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Страссман П. Информация в век электроники: Проблемы управления: Пер. с
англ / Под ред. Б.З.Мильнера. - М.: Экономика, 1987.
2. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. - Л.:
Машиностроение, 1985.
3. Куликовский Л.Ф. Теоретические основы информационных процессов. - М.:
Высш. шк., 1987.
4. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. - М.: Высш. шк.,1989.
5. Полищук Ю.М., Хон В.В. Теория автоматизированных банков информации. - М.: Высш. шк., 1989.
6. Чепурной В. Устройства хранения информации. СПб.: BHV - СанктПетербург, 1998.
7. Нортон П., Гудман Дж. Персональный компьютер: Аппаратно-программная
организация: Пер. с англ. - СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1999.
7
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 176 / тип
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРАЦИЙ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 53 01 02 «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ»
8
Составители:
С.С. Смородинский - профессор кафедры информационных технологий
автоматизированных систем Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
Кафедра
информатики Института управления и предпринимательства
(протокол № 10 от 12 мая 2000 г.);
А.А. Кравцов - ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского
объединения «КИБЕРНЕТИКА» Национальной академии наук Беларуси,
кандидат технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Белорусского
государственного
университета
информатики
и
радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г.);
Cоветом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию в области электрорадиотехники и информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
9
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Системный анализ и исследование операций»
разработана для студентов специальности Т.10.01.00 – «Автоматизированные
системы обработки информации». Программа учитывает особенности
системно-кибернетической и математической подготовки инженеров по
информационным технологиям.
Цель преподавания дисциплины - освоение современной методологии
моделирования и оптимизации решений, которые возникают в различных
направлениях науки, техники и экономики. Основные задачи дисциплины:
- изучение методологических основ системного анализа и исследования
операций для решения сложных системных задач с различной степенью
структуризации;
- изучение
принципов подготовки и принятия решений в условиях
многовариантности, многокритериальности, неопределенности и риска;
- изучение принципов аналитического моделирования систем, операций и
процессов для задач прогнозирования, планирования, диагностики,
проектирования и управления.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательного
стандарта и рассчитана на объем 102 учебных часа.
Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций - 68
часов, лабораторных работ - 34 часа. По дисциплине предусматривается
выполнение курсовой работы.
В результате освоения курса «Системный анализ и исследование
операций» студент должен:
знать:
- концептуальные основы современной методологии анализа и оптимизации
решений;
- принципы решения сложных системных задач с различной степенью
структуризации;
- научный инструментарий для решения сложных системных задач с различной
степенью структуризации;
- технологию анализа и оптимизации решений с использованием
перспективных средств компьютерной техники;
уметь характеризовать:
- специфику задач принятия решений в различных сферах целенаправленной
деятельности человека;
- проблематику принятия решений на основе методов, моделей, алгоритмов и
процедур системного анализа;
- проблематику принятия решений на основе методов, моделей, алгоритмов и
процедур исследования операций;
- особенности решения задач прогнозирования, планирования, диагностики,
проектирования и управления;
уметь анализировать:
10
- хорошо структуризованные задачи на основе методологии исследования
операций;
- слабоструктуризованные задачи на основе методологии системного анализа;
- неструктуризованные задачи на основе методологии экспертного анализа;
приобрести навыки и качества:
- структуризации, формализации и решения сложных системных задач в
различных направлениях науки, техники и экономики;
- анализа и оптимизации решений на основе методологии системного анализа;
- анализа и оптимизации решений на основе методологии исследования
операций;
- использования перспективных компьютерных технологий для решения
сложных
системных
задач
в
условиях
многовариантности,
многокритериальности, неопределенности и риска.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
И ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ
Системный анализ и исследование операций в структуре современных
системных исследований. Классификация задач по степени их структуризации.
Принципы решения неструктуризованных задач. Принципы решения хорошо
структуризованных задач. Принципы решения слабоструктуризованных задач.
Научный
инструментарий
для решения задач с различной степенью
структуризации.
Тема 2. АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ
МОДЕЛЕЙ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Классификация задач и методов исследования операций. Сущность задач
оптимизации и постановка основной задачи линейного программирования
(ОЗЛП). Примеры, иллюстрирующие переход к ОЗЛП. Пример формализации
и решения производственной задачи (задача о планировании производства).
Пример формализации и решения транспортной задачи (задача о перевозках
топлива). Вычислительная схема симплекс-метода для решения ОЗЛП.
Решение задач линейного программирования на основе симплекс-таблиц.
Некоторые особенности и общая технологическая схема решения задач
линейного программирования. Двухэтапный метод решения задач линейного
программирования. Решение задачи о раскрое материала методом больших
штрафов. Основные задачи анализа модели на чувствительность. Методы
решения задач линейного целочисленного программирования. Пример
целочисленной оптимизации на основе метода Гомори. Пример целочисленной
оптимизации на основе метода ветвей и границ. Общая постановка и решение
транспортной задачи линейного программирования. Алгоритм решения
транспортной задачи методом потенциалов. Задача о назначениях и пример её
решения методом Мака. Особенности задач, методов и вычислительных
процедур нелинейного программирования. Пpимеpы постановок задач
11
нелинейного пpогpаммиpования. Решение задачи нелинейного квадратичного
программирования методом Франка-Вульфа. Регрессионная многофакторная
модель
непрерывного
пpоизводственного
процесса.
Оптимизация
производственного процесса методом крутого восхождения (метод БоксаУилсона). Динамическое программирование как метод оптимизации
многошаговых процессов пpинятия pешений. Общая постановка задачи
динамического пpогpаммиpования. Примеры решения практических задач методом динамического программирования.
Тема 3. АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ
МОДЕЛЕЙ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Вероятностное описание случайных потоков однородных событий.
Описание типового узла сети массового обслуживания. Примеры анализа
одноканальных систем на основе моделей массового обслуживания. Примеры
анализа многоканальных систем на основе моделей массового обслуживания.
Анализ и оптимизация систем в классе марковских моделей обслуживания с
ограничением на длину очереди. Формализованное представление систем с
помощью марковских цепей. Построение аналитической модели многопользовательской вычислительной системы (модель Л.Клейнрока).
Методика
укрупненного анализа интеpактивной однопроцессорной вычислительной
системы.
Аналитическая
модель
интерактивной
многопроцессорной
вычислительной
системы.
Примеры
аналитического
моделирования
информационно-вычислительных систем на основе метода анализа средних.
Тема 4. МЕТОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ
ЗАДАЧ ВЕКТОРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
Постановка задачи векторной оптимизации и классификация
многокритериальных методов. Критерии для оптимизации решений в условиях
риска и неопределенности. Выбор рациональной стратегии с использованием
многих критериев. Принцип согласованного оптимума и множество паретооптимальных решений. Примеры поиска парето-оптимальных решений.
Общая технологическая схема принятия решений при многих критериях.
Основные этапы и методы системного анализа в задачах пpинятия pешений.
Система пpедпочтений ЛПР и системный подход к пpоцессy пpинятия
pешений. Циклы проектирования и уровни оптимизации целенаправленных
организационно-технических систем. Основные задачи, решаемые на
предпроектной стадии создания автоматизированных систем. Принятие
решений в задачах структурной оптимизации систем. Методы анализа и
принятия
решений
в
управленческой
деятельности.
Перспективы
автоматизации и интеллектуализации процесса принятия решений.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Решение задачи распределения ресурсов симплекс-методом.
2. Решение задач оптимизации на основе методов искусственного базиса.
12
3. Решение задач оптимизации на основе методов линейного целочисленного
программирования.
4. Решение транспортных оптимизационных задач.
5. Решение задач оптимизации на основе методов нелинейного
программирования.
6. Решение задачи распределения ресурсов методом динамического
программирования.
7. Анализ и оптимизация производственных и вычислительных систем на
основе моделей массового обслуживания.
8. Принятие решений в условиях многокритериальности, риска и
неопределенности.
КУРСОВАЯ РАБОТА И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКА
Тематика курсовых работ охватывает основные разделы линейного
программирования и связана с решением задач оптимизации на основе
аналитического моделирования систем, операций и процессов.
Рекомендуется следующая структура курсовой работы.
Введение (задачи оптимизации и методы их решения).
1. Постановка задачи оптимизации.
2. Построение аналитической модели.
3. Обоснование и описание вычислительной процедуры.
4. Решение задачи оптимизации на основе выбранного метода.
5. Анализ модели на чувствительность.
6. Определение оптимального целочисленного решения (если это требуется по
содержанию задачи).
Заключение (интерпретация результатов оптимизации).
Литературные источники.
Приложение. Протокол решения задачи оптимизации с использованием
пакета.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
1. Пакет для решения задач линейного программирования.
2. Пакет для решения транспортных задач линейного программирования.
3. Пакет для решения задачи о назначениях.
4. Пакет для решения задач нелинейного программирования.
5. Пакет для решения задач динамического программирования.
6. Пакет для аналитического моделирования на основе методов теории
массового обслуживания.
7. Пакет для формирования множества компромиссных парето-оптимальных
решений.
8. Пакет для решения многокритериальных задач с учетом факторов риска и
неопределенности.
13
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений.- М.: Логос, 2000.
2. Эддоус М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решений.- М.:Юнити, 1997.
3. Исследование операций в экономике / Под ред. Н.Ш. Кремера.- М.: Банки и
биржи - Юнити, 1997.
4. Экономико-математические методы и прикладные модели / Под ред.
В.В. Федосеева. М.: Юнити, 1999.
5. Экономико-математические методы и модели. Учеб. пособие /Н.И. Холод,
А.В. Кузнецов, Я.Н. Жихар и др. : Под общ. ред. А.В. Кузнецова.- Мн.: БГЭУ,
1999.
6. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем.- М.:
Радио и связь, 1991.
7. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. - М.:
Высш. шк., 1989.
8. Таха Х. Введение в исследование операций. В 2 кн.- М.: Мир, 1985.
9. Дегтярёв Ю.И. Исследование операций. - М.: Высш. шк., 1986.
10.Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология.- М.:
Наука, 1988.
11.Банди Б. Основы линейного программирования. - М.: Радио и связь, 1989.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Смородинский С.С., Батин Н.В. Методы и алгоритмы для решения
оптимизационных задач линейного программирования. Учебно-метод. пособие
по курсу «Системный анализ и исследование операций» для студентов
специальности АСОИУ. Ч.1-2. - Мн.: БГУИР, 1995, 1996.
2. Смородинский С.С., Батин Н.В. Анализ и оптимизация систем на основе
аналитических моделей. Учебно-метод. пособие по курсу «Системный анализ
и исследование операций» для студентов специальности АСОИ. - Мн.: БГУИР,
1997.
3. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения. - М.: Дело, 2000.
4. Карданская Н.Л. Принятие управленческого решения.- М.: ЮНИТИ, 1999.
5. Волков И.М., Грачева М.В. Проектный анализ.- М.: Банки и биржи –
Юнити, 1998.
6. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. - М.: Наука,
1987.
7. Грешилов А.А. Как принять наилучшее решение в реальных условиях. - М.:
Радио и связь, 1991.
8. Кузнецов А.В., Сакович В.А., Холод Н.И. Высшая математика.
Математическое программирование. - Мн.: Выш. шк., 1994.
14
9. Сборник задач и упражнений по высшей математике: математическое
программирование: Учеб. пособие /А.В. Кузнецов,В.А. Сакович, Н.И. Хо-лод
и др. Под общ. ред. А.В. Кузнецова. - Мн.: Выш.. шк., 1995.
10.Акулич И.Л. Математическое программирование в примеpах и задачах.- М.:
Высш. шк., 1986.
11.Замков О.О. и дp. Математические методы в экономике. - М.: МГУ, 1997.
12.Компьютерные экономико-математические модели. - М.: КомпьютерЮнити, 1995.
13.Карданская Н.Л., Чудаков А.Д. Системы управления производством: анализ
и проектирование. - М.: РДЛ, 1999.
15
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД -177 / тип
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ И УПРАВЛЕНИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 53 01 02 «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ»
16
Составитель:
В.А. Птичкин - профессор кафедры информационных технологий
автоматизированных систем Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук.
Рецензенты:
Кафедра математики и информатики Института управления (протокол № 9
от 19 мая 2000 г.);
В.В. Кругликов - профессор кафедры управления Института управления и
предпринимательства, доктор технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Белорусского
государственного
университета
информатики
и
радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию
в
области
электрорадиотехники
и
информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
17
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Математические модели информационных
процессов и управления» разработана для студентов специальности Т.10.01.00
«Автоматизированные системы обработки информации». Она предусматривает
учет особенностей системотехнической и математической подготовки
инженеров по информационным технологиям. Целью изучения дисциплины
является
ознакомление
студентов
с
математическими
моделями
информационных процессов и управления. Задачи курса определяются
задачами обработки информации и построения интеллектуальных систем.
Материал курса базируется на курсе высшей математики.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных
стандартов и рассчитана на объем 135 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 100 часов,
практических занятий – 35 часов.
В результате освоения курса «Математические модели информационных
процессов и управления» студент должен:
знать:
- концептуальные основы математических моделей информационных
процессов и управления;
- основные математические модели дискретной математики;
- основы математической логики, включая логику и исчисление предикатов;
уметь характеризовать:
- предметную область графами и отношениями;
- соответствия выражениями булевой алгебры;
- предметную область в терминах исчисления предикатов;
уметь анализировать:
- выражения алгебры логики и логики предикатов;
- реляционные модели баз данных;
- специфику различных подходов к описанию отношений;
приобрести навыки и качества:
- анализа информационных процессов в системах обработки данных;
- системной культуры в области теории алгоритмов и обработки данных.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ОТНОШЕНИЯ И ГРАФЫ
Тема 1. ТЕОРИЯ МНОЖЕСТВ И ОТНОШЕНИЙ
Множества. Операции над ними. Графики, соответствия и отношения.
Отношения эквивалентности и порядка. Основные алгебраические структуры.
Тема 2. ТЕОРИЯ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ
18
Основные определения,
реляционной теории.
операции
алгебры,
исчисления
и
языки
Тема 3. ТЕОРИЯ ГРАФОВ
Основные понятия и определения. Классификация графов. Операции над
графами. Связность. Эйлеровы графы. Гамильтоновы цепи и циклы. Задача
коммивояжера. Деревья. Задача о минимальном соединении. Циклический ранг.
Задача раскраски графов. Функция Гранди. Свойства хроматического числа.
Раздел 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА
Тема 4. ЛОГИКА ВЫСКАЗЫВАНИЙ
Высказывания простые и сложные. Логические операции. Формулы
алгебры логики. Нормальные формы. Приведение формул к нормальным
формам. Минимизация формул алгебры логики. Алгоритм Квайна.
Тема 5. ЛОГИКА ПРЕДИКАТОВ
Одноместные и многоместные
равносильности логики предикатов.
предикаты.
Кванторы.
Основные
Раздел 3. ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ И АВТОМАТОВ
Тема 6. АБСТРАКТНАЯ ТЕОРИЯ АЛГОРИТМОВ
Алфавитные операторы и алгоритмы. Определение и свойства
алгоритмов. Алгоритмические системы. Рекурсивные функции, нормальные
алгоритмы и машины Тьюринга.
Тема 7. КОНЕЧНЫЕ АВТОМАТЫ
Определение математической модели. Примеры применения модели для
описания алгоритмов и систем. Способы задания конечных автоматов.
Автоматы Мили и Мура. Структурная теория конечных автоматов.
Раздел 3. МОДЕЛИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
Тема 8. МОДЕЛИ, ОСНОВАННЫЕ НА ИСЧИСЛЕНИИ ПРЕДИКАТОВ
Описание предметной области формулами логики предикатов.
Сколемовские нормальные формы и хорновские дизъюнкты. Приведение
произвольной формулы к клаузуальной нормальной форме. Доказательство
теорем методом резолюций. Методы поиска доказательств (вывода формул).
Метод линейной резолюции.
Тема 9. МОДАЛЬНАЯ И НЕЧЕТКАЯ ЛОГИКИ
Семантика модальной логики. Логика Лукасевича. Многозначная логика.
Нечеткие множества и нечеткая логика. Операции над нечеткими
высказываниями и нечеткий вывод.
19
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Теория множеств.
2. Кортежи, графики.
3. Соответствия, отношения.
4. Теория реляционных баз данных.
5. Теория графов: способы задания графов.
6. Теория графов: особые классы графов, решение задач на графах.
7. Функции алгебры логики.
8. Дизъюнктивная нормальная форма.
9. Конъюнктивная нормальная форма.
10. Минимизация формул алгебры логики.
11. Логика предикатов.
12. Конечные автоматы.
13. Нечеткие множества.
14. Нечеткая логика
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для
инженера. - М.: Энергия, 1980, 1987.
2. КоршуновЮ.М. Математические основы кибернетики. - М.: Энергия, 1972.
Математическая логика: Учеб. пособие/Л.А. Лакотин, Ю.А. Макаренков, В.В.
Николаева, А.А. Столяров./Под общ. ред. А.А. Столярова, - Мн.: Выш. шк.,
1991.
3. Берзтисс А.Т. Структуры данных: Пер. с англ. - М.: Статистика, 1974.
4. Оре О. Теория графов. -М.: Наука, 1980.
5. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к
логическому программированию: Пер. с франц. /Тейз А., Грибомон П. и др.М.: Мир, 1990.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Представление и использование знаний: Пер. с япон. /Под ред. Х.Уэно,
М. Исидзука. - М.: Мир, 1989.
2. Змитрович А.И. Интеллектуальные информационные системы. - Мн.:
НТООО, 1997.
3. Логика. Автоматы. Алгоритмы. / М.А. Айзерман, Л.А. Гусев и др. - М.:
Фзматгиз, 1963.
4. Нилсон Н. Обучающиеся машины: Пер. с англ. - М.: Мир, 1967.
5. Липский В. Комбинаторика для программистов. - М.: Наука, 1988.
6. Лэнгсам Й., Огенстайн М., Тененбаум А. Структуры данных для
персональных ЭВМ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989.
20
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД - 178/ тип
ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 53 01 02 «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ»
21
Составитель:
В.А. Птичкин - профессор кафедры информационных технологий
автоматизированных систем Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники, доктор технических наук.
Рецензенты:
Кафедра кибернетики Белорусского государственного университета
(протокол № 9 от 16 мая 2000 г.);
В.П. Кузнецов - профессор кафедры экономика и управление промышленности
Института управления, доктор технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Белорусского
государственного
университета
информатики
и
радиоэлектроники (протокол № 5 от 30 октября 2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована с:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию
в
области
электрорадиотехники
и
информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
22
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Теория автоматического управления» разработана
для студентов специальности Т.10.01.00 – «Автоматизированные системы
обработки информации». Она предусматривает учет особенностей
системотехнической
и
математической
подготовки
инженеров
по
информационным технологиям. Целью изучения дисциплины является
ознакомление студентов с математическими моделями систем автоматического
управления и основными принципами управления динамическими процессами.
Задачи курса определяются задачами теории автоматического управления в той
их части, которая необходима для построения автоматизированных систем
управления технологическими процессами и понимания основных идей
управления экономическими процессами. Материал курса базируется на курсе
высшей математики и курсе математические модели информационных
процессов и управления.
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных
стандартов, и рассчитана на объем 68 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 51 час, практических
занятий – 17 часов.
В результате освоения курса «Теория автоматического управления»
студент должен:
знать:
- концептуальные основы теории автоматического управления;
- основные математические модели систем автоматического управления;
- методы исследования систем автоматического управления;
уметь характеризовать:
- основные классы систем автоматического управления;
- динамику систем автоматического управления;
- качество управления;
уметь анализировать:
- устойчивость линейных систем автоматического управления;
- основные показатели качества работы систем управления;
- специфику различных подходов к описанию систем управления;
приобрести навыки и качества:
- анализа динамических процессов в системах автоматического управления;
- системной культуры в области автоматизации процессов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. ЛИНЕЙНЫЕ НЕПРЕРЫВНЫЕ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (САУ)
Тема 1. ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ – НАУКА ОБ ОБЩИХ
ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ В УПРАВЛЕНИИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
23
Зарождение науки о регулировании и управлении. Связь с теорией
колебаний. Основные исторические периоды в развитии теории регулирования
и управления. Основные задачи, методы и результаты теории на различных
этапах ее развития.
Тема 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ САУ
Примеры САУ и их математических моделей. Уравнения звеньев и их
характеристики. Основные характеристики САУ. Вычисление переходных
процессов.
Тема 3. УСТОЙЧИВОСТЬ САУ
Основные понятия и определения. Алгебраические
устойчивости. Частотные критерии устойчивости.
критерии
Тема 4. КАЧЕСТВО САУ
Оценки качества. Точность САУ. Случайные процессы в САУ.
Корреляционный анализ процессов. Спектральный анализ процессов.
Раздел 2. ЛИНЕЙНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Тема 5. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДИСКРЕТНЫХ САУ
Линейные разностные уравнения. Дискретизация непрерывных систем.
Теорема Котельникова.
Тема 6. УСТОЙЧИВОСТЬ ДИСКРЕТНЫХ САУ
Требования к расположению корней характеристического полинома.
Алгебраический и частотный критерии устойчивости.
Раздел 3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
Тема 7. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
Идентификация частотных и временных характеристик. Статистические
методы идентификации динамических систем.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1.
2.
3.
4.
5.
Уравнения и передаточные функции линейных САУ.
Динамические процессы в линейных САУ.
Частотные характеристики линейных САУ.
Анализ устойчивости линейных непрерывных систем.
Дискретные системы автоматического управления.
ЛИТЕРАТУРА
24
ОСНОВНАЯ
1. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и
управления. - М.: Наука, 1978.
2. Основы теории автоматического управления: Учебник для вузов/ Под ред.
Н.Б. Судзиловского. - М.: Машиностроение, 1985.
3. Астапов Ю.М., Медведев В.С. Статистическая теория систем
автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1982.
4. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и
управления. - М.: Наука.
5. Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматического
управления. - М.: Наука, 1983.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984.
2. Потемкин В.Г. Система MATLAB 5 для студентов. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ,
1999.
3. Медведев В.С., Потемкин В.Г. Control System Toolbox. MATLAB 5 для
студентов / Под общ. ред. В.Г. Потемкина. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.
4. Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде
Windows: Практич. пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 1999.
25
Утверждена
Министерством образования
Республики Беларусь
« 24 » июня 2001 г.
Регистрационный № ТД -179 / тип
ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 53 01 02 «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ»
26
Составитель:
Б.В. Никульшин – доцент кафедры информационных технологий
автоматизированных систем Белорусского государственного университета
информатики и радиоэлектроники, кандидат технических наук.
Рецензенты:
А.Н. Смирнов - заведующий кафедрой экономической информатики
Негосударственного института современных знаний, доктор технических наук,
профессор;
Л.Н. Марков - проректор по учебной работе Института управления и
предпринимательства, доктор технических наук, профессор.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Белорусского университета информатики и радиоэлектроники (протокол № 5
от 30 октября 2000 г.);
Советом Белорусского государственного университета информатики и
радиоэлектроники (протокол № 4 от 23 ноября 2000 г.).
Согласована c:
Учебно- методическим объединением вузов Республики Беларусь по
образованию
в
области
электрорадиотехники
и
информатики;
Главным управлением высшего и среднего специального образования;
Центром методического обеспечения учебно-воспитательного процесса
Республиканского института высшей школы БГУ.
27
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Основы автоматизированного управления»
разработана для студентов специальности 53 01 02 «Автоматизированные
системы обработки информации». Целью изучения дисциплины является
изучение основ и современной методологии автоматизированного управления,
методов и моделей управления в организационно-технических системах. Задачи
изучения дисциплины:
1. Освоение системных принципов построения автоматизированных систем
управления (АСУ) и технологии разработки АСУ, методов проектирования
АСУ.
2. Изучение назначения основных подсистем АСУП, перечня решаемых ими
задач.
3. Изучение моделей и методов принятия решений в АСУ.
Изучение курса базируется на сведениях, полученных студентами при
изучении курсов «Теория вероятностей и математической статистики»,
«Информационная технология», «Системный анализ и исследование
операций», «Математические модели информационных процессов и
управления».
Материалы курса используются далее в курсах «Информационные
технологии и психология управления», «Проектирование систем обработки
данных», «Моделирование систем».
Программа составлена в соответствии с требованиями образовательных
стандартов и рассчитана на объем 85 учебных часов. Примерное распределение
учебных часов по видам занятий: лекций – 51 час, лабораторных работ – 34
часа, курсовая работа.
В результате освоения курса « Основы автоматизированного управления»
студент должен:
знать:
- понятия системы и управления, смысл и функции управления в
организационно – технических системах;
- составные части процесса проектирования АСУ, методы проектирования
АСУ;
- состав и задачи функциональных подсистем АСУ, обеспечивающих систем
АСУ;
- модели и методы принятия решений на различных уровнях управления
производством;
уметь анализировать:
- процессы управления на различных уровнях организационно–технических
систем;
- специфику производственных процессов и управления объектом;
приобрести навыки:
- постановки задач управления на различных уровнях организационно –
технических систем;
28
- моделирования процессов управления на различных уровнях организационнотехнических систем и принятия решений на этой основе.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. СИСТЕМЫ И УПРАВЛЕНИЕ
Тема 1. СМЫСЛ И ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
В ОРГАНИЗАЦИОННО – ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Необходимость научного подхода к управлению. Основные понятия
кибернетики. Смысл и функции управления в организационно - технических и
производственно-технологических системах. Система как множество
взаимосвязанных целенаправленных элементов. Системный подход к
управлению.
Тема 2. СИНТЕЗ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
Классический и системный подходы к синтезу сложных систем.
Классификация сложных систем и АСУ. Организационные и экономические
основы создания АСУ. Составные части процесса проектирования АСУ, стадии
и этапы создания АСУ. Методы проектирования АСУ.
Раздел 2. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В АСУ
Тема 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОНОМИКО – МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ
Классификация
экономико-математических
моделей
управления
производством. Уровень перспективного планирования. Производственные
функции. Уровень технико-экономического управления. Балансовые модели.
Модели объемного планирования. Задача определения количества единиц
оборудования. Уровень производственного планирования. Модели объемнокалендарного планирования. Модели сетевого планирования и управления.
Задача планирования вклада средств в производство.
Тема 2. УРОВЕНЬ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ
Уровень оперативного управления и регулирования. Модели
календарного планирования (КП). Задача Джонсона. Общая задача КП. Методы
решения задач КП. Методы построения точных расписаний. Метод Джонсона.
Метод Эйкерса. Метод линейных диаграмм Ганта. Градиентный метод. Метод
ветвей и границ. Приближенные методы решения задач КП. Модели
управления запасами. Модели оперативного регулирования хода производства.
Раздел 3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ И
ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ АСУП
Тема 1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ АСУП
29
Подсистема
технико-экономического
планирования.
Подсистема
технической подготовки производства. Подсистема оперативного управления
основным производством. Подсистема управления материально-техническим
снабжением. Подсистема управления сбытом и реализацией продукции.
Подсистема управления качеством. Подсистема бухгалтерского учета.
Тема 2. ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ АСУ
Техническое обеспечение (ТО). Задача формирования ТО. Система ЛВС в
ТО АСУ. Формирование общесистемных требований к вычислительным
средствам АСУ. Задача выбора технических средств, удовлетворяющих
заданным требованиям. Информационное обеспечение АСУ. Классификация
информации.
Кодирование
информации.
Методы
кодирования.
Математическое и программное обеспечение АСУ. Модель индустриальной
динамики Форрестера. Сети Петри. Временные сети Петри. Абстрактные
автоматы. Вероятностные автоматы. Постановка и алгоритмизация
функциональных задач.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Проектирование и анализ систем обслуживания.
Оценка и выбор вариантов сложных систем на этапе проектирования.
Моделирование организационной структуры управления предприятием.
Планирование вклада средств в производство.
Методы решения задач календарного планирования.
Оптимальное отображение множества функций системы по ее элементам.
Анализ и решение задач распределения ресурсов.
Построение, моделирование и анализ дискретных производственных систем.
Расчет производственной программы.
Сетевые методы распределения производственной программы.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ
1. Решение задачи календарного планирования точными методами (методы
Джонсона, Ганта, Эйкерса, градиентный метод, метод ветвей и границ).
2. Планирование вклада средств в производство.
3. Выбор варианта технического обеспечения в процессе общесистемного
проектирования АСУ.
4. Формирование структур организационно-технических систем и выбор
рациональной в условиях многокритериальности и неопределенности.
5. Разработка моделей оперативного регулирования хода производства.
6. Оценка целесообразности разработки АСУ.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
И НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ
30
Персональные ЭВМ класса Pentium c операционной системой типа Windows.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Карданская Н.Л. Принятие управленческого решения.- М.: Юнити, 1999.
2. Фатхутдинов Р.А. Разработка управленческого решения.- М.: ЗАО «Бизнесшкола Интел-Синтез», 1998.
3. Экономико-математические методы и модели/ Под ред. А.В. Кузнецова.Мн.: БГЭУ, 1999.
4. Смирнов Э.А. Разработка управленческих решений.- М.: Юнити-Дана, 2000.
5. Экономико-математические методы и прикладные модели/ Под ред.
В.В. Федосеева.- М.: Юнити, 1999.
6. Балагин В.В. Теоретические основы автоматизированного управления:
Учеб. пособие для вузов. – Мн.: Высш. шк., 1991.
7. Основы построения АСУ/ Т.Н. Рахимов, О.А. Заикин, Б.Я. Советов.–
Ташкент: Укитувчи, 1984.
8. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ: Учебник для спец. АСУ вузов. –
М. : Высш. шк., 1987.
9. Общесистемное проектирование АСУ реального времени./ С.В. Володин,
А.Н. Макаров, Ю.Д. Умрихин/Под ред. В.А. Шабалина.- М.: Радио и связь,
1984.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Лескин А.А., Мальцев П.А., Спиридонов А.М. Сети Петри в моделировании
и управлении. – Л.: Наука, 1989.
2. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Автоматизированное управление
современным производством. – Л.: Машиностроение, 1988.
3. Управление машиностроительным предприятием: Учебик для машиностр.
спец. вузов/ С.В. Смирнов, С.Н. Ефимушкин, А.А. Колобов и др./ Под ред. С.Г.
Пуртова, С.В. Смирнова. – М.: Высш. шк., 1989.
Дополнительные учебно–методические разработки по лабораторным
занятиям и дополнительным модулям в данной программе не приведены и
указываются при составлении рабочих программ.
СОДЕРЖАНИЕ
31
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-021/тип.
АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕТЕЙ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
32
Составитель:
М.П.
Ревотюк,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук
Рецензенты:
Киселев Б.М., доцент кафедры информационных процессов и технологий
Учреждения образования «Белорусский государственный аграрный технический
университет», кандидат технических наук;
К.В. Плюгачев, заведующий кафедрой робототехнических систем Учреждения
образования «Белорусская государственная политехническая академия», доцент,
кандидат технических наук.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
33
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Аппаратное и программное обеспечение сетей»
разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.11198 по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений.
Целью преподавания дисциплины "Аппаратное и программное
обеспечение сетей" является подготовка студентов в области аппаратнопрограммных средств современных сетевых технологий.
В результате освоения материала курса студент должен:
знать методы и средства проектирования и эксплуатации сложных аппаратнопрограммных систем на основе сетевых технологий;
уметь ставить и решать реальные задачи прикладного и системного
программирования в распределенных вычислительных средах, иметь
практические навыки работы в современных сетевых операционных системах.
Базовыми дисциплинами для изучения курса "Аппаратное и программное
обеспечение сетей" являются "Системное программирование", "Операционные
системы", “Базы и банки данных”.
Знания и навыки, полученные студентами по курсу "Аппаратное и
программное обеспечение сетей", используются при курсовом и дипломном
проектировании.
Программа рассчитана на объем 112 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 64 часа,
лабораторных работ – 48 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Роль сетевых технологий в современном обществе. История развития
системной и сетевой телеобработки данных. Состояние и перспективы развития
компьютерных сетей. Задачи, содержание и место курса в инженерной
подготовке.
Тема 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Классификация
информационных
сетей.
Основные
понятия
информационной сети. Логическая и физическая структуры информационной
сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем (ЭМВОС). Основные
понятия ЭМВОС. Стандартные протоколы и международные стандартные
интерфейсы.
Тема 2. ОСНОВНЫЕ СТАНДАРТЫ, МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ
ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Основные стандарты локальных сетей (ЛС). Взаимосвязь стандартов
комитета 802 IEEE. Взаимосвязь уровней ЭМВОС с уровнями модели IEEE.
Фактические и юридические стандарты.
34
Основные методы доступа и протоколы передачи данных ЛС. Метод
доступа Ethernet. Архитектура стандарта IEEE802.3. Спецификация протокола
ПУДС. Форматы кадров ПУДС IEEE802.3 и сети Ethernet. Метод доступа
Arcnet. Типы и форматы кадров стандарта IEEE802.4. Метод доступа TokenRing. Типы и форматы кадров стандарта IEEE802.5.
Сетевые протоколы IPX/SPX, NETBIOS. Протоколы межсетевого обмена
TCP/IP. Формат пакета IPX. Формат пакета SPX. Формат пакета IP.
Тема 3. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ЛС
Классификация аппаратных средств ЛС. Сетевые адаптеры. Сетевые
соединительные средства. Межсетевые соединительные средства. Повторители.
Мосты. Маршрутизаторы. Шлюзы. Передающая среда. Витая пара.
Коаксиальный кабель. Оптоволоконный кабель. Передающая среда
беспроводных локальных сетей.
Аппаратура Ethernet. Ограничения на ЛС, основанных на методе доступа
Ethernet. Аппаратура Arcnet. Ограничения на ЛС, основанных на методе
доступа Arcnet. Аппаратура Token Ring. Ограничения на ЛС, основанных на
методе доступа Token Ring.
Тема 4. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Системные
и
сетевые
телекоммуникации.
Региональные,
широкомасштабные и глобальные сети. Услуги, предоставляемые
информационными сетями. Архитектура сетевых систем SNA. Отличительные
особенности наиболее известных сетевых архитектур. Сетевая архитектура
DNA. Сетевая архитектура DARPA. Архитектура протоколов DARPA.
Тема 5. СТАНДАРТЫ И ПРОТОКОЛЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Международные стандарты. Стандарты ISO и рекомендации CCITT.
Рекомендация Х.25. Структура интерфейса Х.25. Службы пакетного уровня для
ООД. Факультативные услуги пакетного уровня. Типы процедур и пакетов
службы Х.25. Общий формат пакета Х.25. Идентификаторы общего формата.
Процедура установления соединения. Форматы пакетов. Процедура
разъединения ВС. Процедуры передачи данных. Форматы пакетов.
Семейство протоколов межсетевого обмена TCP/IP. Архитектура
протоколов семейства TCP/IP. Базовые протоколы семейства TCP/IP. Формат
пакета IP.
Тема 6. СРЕДСТВА ОБМЕНА ДАННЫМИ
Коммуникационные сети. Сети передачи данных. Классификация сетей
по способам коммутации. Каналы передачи данных. Структура канала. Среда
передачи данных. Классификация каналов. Асинхронная передача. Синхронная
передача. Структура кадра синхронной передачи. Способы формирования
признаков границ кадра.
Характеристика средств обмена данными. Средства коммутации,
концентрации и мультиплексирования. Модемы. Классификация модемов.
35
Рекомендации CCITT для модемов. Управление модемом. Терминальные
программы. Факс-модемы. Основные характеристики факс-модемов.
Рекомендации CCITT для факс-модемов. Управление факс-модемом. Факс
программы.
Тема 7. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ЛС
Классификация сетевых программных средств ЛС. Сетевые
операционные системы. Сетевые драйверы. Сетевые СУБД, серверы баз
данных. Операционные сетевые утилиты и сервисы. Сетевые утилиты
администратора. Смешанные утилиты. Сетевое программное обеспечение
одноранговых ЛС. Достоинства и недостатки одноранговых ЛС. Сеть на базе
Windows NT.
Сетевые операционные системы с централизованным управлением.
Архитектура сетевой ОС NetWare. Основные компоненты сетевой среды
NetWare. Система защиты сети. Структура каталога сети. Создание сетевой
среды.
Тема 8. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СРЕДЫ СЕТЕВЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Архитектура сетевой операционной системы. Примеры сетевых
операционных систем. Идентификация узлов и устройств. Базовые понятия
мультизадачных сред: задача, процесс, администраторы. Сеанс работы
пользователя. Команды и директивы оператора. Состояние задач. Создание и
уничтожение задач. Идентификация задач. Механизмы межзадачных
взаимодействий. Сообщения, порты, исключения, заместители (proxy).
Схема приема и передачи сообщений. Протокол обмена сообщениями в
QNX, UNIX, OS/2. Общий и специальный прием сообщений. Тупики и правила
построения бесконфликтных систем обмена сообщениями. Установка таймаутов приема и передачи сообщений. Локальные и глобальные имена задач.
Виртуальные межузловые связи.
Понятие логического порта. Состояния порта. Подсоединение и
отсоединение портов. Использование портов для идентификации задач узла и
создания семафоров. Сигналы порта. Порождение и получение сигналов порта.
Порты и обработчики аппаратных прерываний. Понятие исключения.
Системные исключения. Исключения пользователя. Схема обработки
исключений. Порождение исключений. Структурное и кадрированное
управление исключениями в языках C и С++.
Заместители как средство передачи уведомительных сообщений.
Создание и уничтожение заместителей. Использование заместителей в сети.
Заместители и обработка прерываний. Централизация обработки потоков
неоднородных событий.
Время и таймеры в многозадачных распределенных системах.
Абсолютное и относительное время. Считывание и установка времени.
Способы реализации и функции таймера. Виды запросов к таймеру.
Аннулирование запросов к таймеру. Привязка процессов ко времени через
36
сигналы портов и исключений. Виды тайм-аутов. Тайм-ауты ввода-вывода и
способы их установки. Низкоуровневая обработка прерываний от таймера.
Программное порождение задач. Расщепление задач. Создание задач
потомков. Режимы создания задач-потомков. Фоновые задачи. Внешние
сегменты данных задачи. Системные дескрипторы задачи и ее связей.
Атрибуты загрузочного модуля задачи. Привилегированные задачи.
Неуничтожимые задачи. Получение некрологов. Управление владением
терминалов.
Разграничение полномочий пользователей. Атрибуты пользователей.
Суперпользователи. Лидеры групп. Члены групп. Атрибуты файлов и права
доступа. Установка и модификация атрибутов. Программный доступ к
описанию файлов. Схема разграничения полномочий пользователей в Windows
NT и Novell NetWare.
Программирование многозадачных распределенных систем. Системы
типа "клиент–сервер". Виды серверов. Обработка независимых запросовтранзакций. Администрирование зависимых запросов. Примеры построения
систем типа "клиент–сервер".
Примеры программирования систем с протокольным взаимодействием.
Техника программирования протоколов обмена. Обзор средств организации
распределенных вычислительных процессов в различных операционных
системах. Современные технологии построения распределенных систем.
Управление защитой информации.
Тема 9. ГЛОБАЛЬНЫЕ И КОРПОРАТИВНЫЕ СЕТИ
Сеть Internet. Ресурсы сети Internet. Принципы построения сети. IPадреса, основные протоколы IP-технологии. Электронная почта в Internet.
Служба архивов FTP. Информационная сеть WWW. Информационная система
Gopher. Технология создания страниц WEB. Корпоративные сети. Безопасность
в Internet.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Технология настройки и администрирования сети на основе
Windows NT 4/2000.
2. Технология работы с сетевыми утилитами Novell NetWare.
3. Разработка и программирование сценария подключения пользователей.
4. Разделяемый доступ к файлам и базам данных.
5. Порождение процессов и потоков в среде Win32 API.
6. Синхронизация и взаимодействие процессов.
7. Контроль изменений в файловых системах.
8. Программирование систем типа “клиент–сервер”.
9. Связь процессов через проекции файлов на память.
10. Работа с сетевым окружением рабочей станции.
11. Сетевой обмен на уровне сокетов.
12. Технология программирования апплетов.
37
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
Система программирования Microsoft Visual C++ 6.x.
Система программирования Inprise C++ Builder 5.x.
Система электронной справочной документации MSDN.
Операционная система Windows NT 4/2000.
Операционная система Novell NetWare 5.x.
Операционная система семейства UNIX.
Система управления базами данных MS SQL Server или Oracle.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. – СПб: Питер,
2001.
2.
Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы. – СПб: Питер, 2001.
3. Хьюз Д.Ф., Томас Б.Б. Руководство от Novell. Сети NetWare: Пер. с англ. –
М.: Изд. дом “Вильямс”, 1999.
4. Линдберг К. Руководство администратора Novell NetWare 5 для
профессионалов. – СПб.: Питер, 2000.
5. Кларк IV Д.Дж. Эффективная работа с Novell NetWare 5. – СПб.: Питер,
2000.
6. Домарев В.В. Защита информации и безопасность компьютерных систем. –
Киев: ДИАСОФТ, 1999.
7. Феденко Б.А., Макаров И.В. Безопасность сетевых ОС. – М.: ЭКОТРЭНДЗ, 1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Веттинг Д. Novell NetWare: Пер. с нем. – Киев: Торг.-изд. бюро BHV, 1994.
2. Фролов А.В., Фролов Г.В. Сети компьютеров в вашем офисе. – М.:
ДИАЛОГ-МИФИ, 1995.
3. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров.
Монтаж сети, установка программного обеспечения. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ,
1993.
4. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров.
Использование протоколов IPX, SPX, NETBIOS. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1993.
5. Фролов А.В., Фролов Г.В. Модемы и факс-модемы. Программирование для
MS-DOS и Windows. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1995.
6. Чамберс М., Гиббонс Д. и др. BBS без проблем!: Пер. с англ. – СПб.:
Питер, 1995.
7. Храмцов П.Б. Лабиринт Internet: Практ. руководство. – М.:
ЭЛЕКТРОИНФОРМ, 1996.
8. Уилкокс А.А. Сеть NetWare: Справочное руководство пользователя сети:
Пер. с англ. – Мн.: Тивали-Стиль, 1995.
38
9. Операционная система QNX. Техническое описание /Пер. с англ. – М.:
МИКАП, 1994.
10. Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в
компьютерных системах и сетях /Под ред. В.Ф.Шаньгина. –М.: Радио и связь,
1999.
11. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0: Пер. с англ. – СПб.:
BHV – Санкт-Петербург, 1999.
12. Родли Д. Создание JAVA–апплетов: Пер. с англ. – Киев: НИПФ
“ДиаСофт Лтд.”, 1996.
13. Снейдер Й. Эффективное программирование TCP/IP: Пер с англ . – СПб.:
Питер, 2001.
14. Вишневский А. Сетевые технологии Windows 2000 для профессионалов –
СПб.: Питер, 2000.
39
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-018/тип.
БАЗЫ И БАНКИ ДАННЫХ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
40
Составители:
О.В.
Герман,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук
Рецензенты:
В.Т. Трушко, заведующий кафедрой высшей математики и информатики
Гуманитарно-экономического негосударственного института, профессор,
кандидат технических наук;
П.П. Урбанович, заведующий кафедрой информатики и вычислительной
техники
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
технологический университет», профессор, доктор технических наук
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
41
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Базы и банки данных» разработана в соответствии с
Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 по специальности
1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации высших
учебных заведений.
Целью курса "Базы и банки данных" является изучение теоретических и
практических принципов построения баз данных, в первую очередь
современных реляционных баз данных, практическое овладение инженерными
методами создания баз данных, организации пользовательского интерфейса на
платформе операционной системы WINDOWS.
Задачами курса являются изучение принципов построения, организации и
взаимодействия с пользователем современных СУБД; приобретение
практического опыта по использованию современных СУБД.
Курс "Базы и банки данных" предполагает владение основами
программирования на современных языках визуального и объектноориентированного программирования.
Программа рассчитана на объем 110 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 59 часов,
лабораторных работ – 51 час. По дисциплине предусматривается выполнение
курсового проекта.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСИЦПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Цели и задачи курса. Новые информационные технологии. История
появления баз данных. Основные концепции и понятия. Понятие модели
данных, модели баз данных и модели предметной области. Современное
состояние.
Тема 1. СТАНДАРТНЫЕ АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Задачи упорядочения и поиска данных. Бинарные деревья и B-деревья.
Деревья для мультииндексных файлов. Инвертированные файлы. Алгоритмы
сортировки: метод пузырьков, линейная сортировка со вставкой, алгоритм
Шелла. Задачи сжатия данных: алгоритмы Шеннона–Фано, Хаффмана,
Лемпеля–Зива.
Ассоциативные
файлы
и
функции
хэширования.
Помехоустойчивое кодирование данных и их шифрование. Восстановление от
ошибок при передаче.
Тема 2. РЕЛЯЦИОННЫЕ МОДЕЛИ
Определение отношения. Определение реляционной базы данных.
Манипулирование данными в реляционных системах. Понятие схемы
отношения. Основные операции: объединение, пересечение, разность,
проекция, выборка, соединение. Понятие функциональной зависимости в
реляционной модели. Ключи и суперключи. Аксиомы Армстронга.
Функциональное замыкание и эквивалентность. Определение функциональной
зависимости на графах выводимости. Удаление избыточных функциональных
зависимостей и избыточных атрибутов. Построение неизбыточного и
минимального покрытия множества
функциональных
зависимостей.
Многозначные функциональные зависимости.
Языки запросов; Query by example, SQL. Использование языка
предикатов для реализации запросов к базе данных.
Реализация транзакций в распределенных базах данных. Проблема
целостности и беступиковости.
Язык манипулирования данными в реляционных системах. Понятие
реляционной алгебры. Традиционные теоретико-множественные операции и
специальные операции реляционной алгебры. Операции выборки на основе
реляционной алгебры. Операции запоминания данных на основе реляционной
алгебры.
Тема 3. НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ БАЗ ДАННЫХ
Нормализация отношений и ее необходимость. Аномалии включения и
удаления записей. 1-, 2-, 3-, 4-нормальные формы. Примеры. Способы
приведения к нормализованному виду на основе операций расщепления и
соединения. Вопросы целостности в реляционных базах данных.
Тема 4. ИЗУЧЕНИЕ СУБД FOXPRO, VISUAL FOXPRO , FOXPRO ДЛЯ WINDOWS
Создание баз данных. Форматы данных. Команда browse, опции для
вывода и редактирования полей. Работа с memo-полями. Вычисляемые поля.
Создание индексных и мультииндексных файлов. Открытие индексных файлов.
Связывание нескольких баз данных при просмотре. Команды поиска записей.
Поиск по ключу и приближенный поиск. Команды фильтрации. Команды
редактирования записей и ввод-вывод. Сохранение базы данных в файле и
вывод на принтер. Управление выполнением программы и логикоарифметические операции. Объявление массивов и переменных. Сохранение
базы данных в массиве и чтение из массива. Удаление, добавление и вставка
записей. Функции СУБД. Создание окон и меню. Использование экранных
форм. Генератор отчетов. Создание программных файлов. Передача параметров
в программы и функции. Создание исполняемых (exe-) модулей. Создание
структуры базы данных из программы. Интеграция языка SQL в программы на
FOXPRO. Программирование под WINDOWS. Ввод-вывод в окна. Работа с
меню. Использование элементов управления - кнопок, списков, полей ввода и
флажков. Основные принципы объектной технологии создания программ.
1.
2.
3.
4.
5.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
Создание баз данных.
Работа с меню.
Организация многооконного интерфейса.
Использование элементов управления в программах под WINDOWS
Работа с файлами и генерация отчетов
43
6.
7.
8.
Создание ассоциативной базы данных
Использование языка запросов SQL
Программная генерация базы данных с требуемой схемой
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Цель курсовых проектов – закрепить теоретические знания практической
работой и привить навыки самостоятельной работы с базами данных.
Темы курсовых проектов охватывают:
 структуры данных;
 разработка языка запросов;
 создание многооконного интерфейса с элементами управления и меню;
 создание экранных форм и отчетов.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Дейт К. Введение в системы баз данных. – М.: Наука, 1980.
2. Змитрович А.И. Базы данных: Учеб. пособие для вузов. – Мн.:
Университетское, 1991.
3. Попов А.П. Программирование в среде FOXPRO 2.0. – М.: Радио и связь,
1993.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Мартин Д. Организация баз данных в вычислительных системах. – М.:
МИР, 1984.
2. Попов А.П. Программирование в VISUAL FOX PRO. –М., 1999.
44
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-013/тип.
ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
45
Составители:
В.С.
Муха,
заведующий
кафедрой
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор,
доктор технических наук;
Л.С. Стригалев, старший преподаватель кафедры информационных
технологии
автоматизированных
систем
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники»
Рецензенты:
М.А. Прищепов, заведующий кафедрой информационных процессов и
технологий Учреждения образования «Белорусский государственный аграрный
технический университет», доцент, кандидат технических наук;
В.И. Гончаров, профессор кафедры экономики и управления производством
Негосударственного института управления, профессор, доктор технических
наук
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
46
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Введение в специальность» разработана в
соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 для
специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений.
Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с
предметной и проблемной областями специальности Автоматизированные
системы обработки информации.
Основные задачи изучения дисциплины:
1. Формирование у студентов представления об избранной
специальности, о роли дисциплин специальности 1-53 01 02 в инженерной
подготовке.
2. Приобретение начальных знаний в области автоматизированных
информационных систем.
3. Приобретение навыков работы с учебной и научно-технической
литературой.
Программа рассчитана на объем 17 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 17 часов.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Управление
и
информация.
Обработка
информации.
Автоматизированные информационные системы. Роль информации и
информационных систем в развитии современного общества. Практика и
теория информационных систем.
Задачи и содержание курса «Введение в специальность». Связь с другими
дисциплинами специальности 1-53 01 02.
Тема 1. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Кибернетика.
Системотехника.
Возникновение
информатики.
Информационная технология как составная часть информатики. Особенности
информационной технологии. Основные виды информационных технологий.
Сферы
применения
информационной
технологии.
Современные
информационные технологии.
Тема 2. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Автоматизированные системы обработки данных. Автоматизированные
системы управления. Информационный характер процесса управления.
Классификация автоматизированных систем.
Общая
характеристика
обеспечивающих подсистем автоматизированной системы.
Автоматизированные банки информации. Банки документов, банки
данных, банки знаний.
47
Тема 3. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
Основные компоненты интегрированных автоматизированных систем.
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ). Системы
автоматизированного проектирования (CAПР). Особенности технологии
проектирования в САПР. Применение САПР в области разработки
автоматизированных систем обработки данных.
Тема 4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СЕТИ
Классификация информационных сетей. Коммуникационные сети.
Системы телематики. Компьютерные сети. Виды услуг, предоставляемых
компьютерными сетями. Роль информационных сетей в автоматизированных
системах обработки информации.
Тема 5. ОСНОВНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
И ИХ РОЛЬ В ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКЕ
Требования, предъявляемые специалисту в области автоматизированных
систем обработки информации; знания и умения специалиста. Структура
специальности 1-53 01 02. Роль дисциплин в инженерной подготовке.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Основы современных компьютерных технологий: Учеб. пособие/ Под ред.
А.Хомоненко. - СПб.: КОРОНАпринт, 1998.
2. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Автоматизированное управление
современным производством. - Л.: Машиностроение, 1988.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Страссман Поль А. Информация в век электроники: Проблемы
управления: Пер. с англ./ Под ред. Б.З. Мильнера. - М.: Экономика, 1987.
2. Свириденко С.С. Современные информационные технологии. - М.: Радио и
связь, 1989.
3. Васильев В., Малиновский А. Основы работы на ПК. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 2000.
48
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-017/тип.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПСИХОЛОГИЯ
УПРАВЛЕНИЯ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
49
Составители:
Б.В.
Никульшин,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент,
кандидат технических наук
Рецензенты:
Л.Н. Марков, проректор по учебной работе Негосударственного высшего
учебного учреждения «Институт управления и предпринимательства»,
профессор, доктор технических наук;
А.Н. Смирнов, заведующий кафедрой экономической информатики
Негосударственного института современных знаний, профессор, доктор
технических наук
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
50
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Информационные технологии и психология
управления» разработана в соответствии с Образовательным стандартом
РД РБ 02100.5.111-98 по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации высших учебных заведений.
Целью дисциплины является обучение студентов технологиям
управления
организационно-техническими
системами,
методам
проектирования взаимодействия человека с техническими средствами
автоматизированных систем обработки информации (АСОИ).
Задачи изучения дисциплины:
1. Изучение технологии формирования проектов и управления проектами.
2. Освоение методов инженерно-психологического и эргономического
проектирования
АСОИ
как
человеко-машинных
систем,
методов
общесистемного проектирования интерфейса взаимодействия человеквычислительная среда.
3. Научится формулировать требования к аппаратно-программным
средствам, обеспечивающим взаимодействие оператора с вычислительной
средой АСОИ; производить выбор и обоснование проектных решений по
организации человеко-машинного интерфейса в АСОИ.
Теоретический материал курса базируется на курсах «Основы
автоматизированного управления», «Математические модели ИП и У».
Программа рассчитана на объем 110 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов,
лабораторных работ – 42 часа.
СОДЕРЖАНИЕ ДСИЦИПЛИНЫ
Тема 1. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ (ОТС)
Механизмы управления ОТС. Понятие проекта, управление проектом.
Обоснование концепции проекта. Оценка эффективности проекта. Учет
факторов риска и неопределенности. Технико-экономическое обоснование
проекта. Разработка бизнес-плана проекта. Системное планирование проекта на
всех фазах его жизненного цикла. Контроль, регулирование, управление
изменениями в ходе реализации проекта. Учет влияния “человеческого
фактора” на эффективность проекта.
Тема 2. ИНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА С ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ АСОИ
Роль человека-оператора (ч/o) в АСОИ. Основные этапы деятельности ч/о
при решении задач АСОИ. Понятие интерфейса взаимодействия (ИВ) и
принципы его проектирования. Зрительная система ч/о и его основные
характеристики. Память ч/о и ее основные характеристики. Сенсомоторная
деятельность ч/о и ее характеристики. Основные задачи проектирования ИВ.
Оценка характеристик ИВ. Этапы проектирования ИВ. Определение целей
функционирования АСОИ и ИВ. Общая модель проектирования структуры ИВ.
Частные постановки задач синтеза ИВ. Первая, вторая и третья частные задачи
синтеза ИВ. Оценка надежности ИВ. Методы оценки надежности ИВ. Типы
информационных моделей. Принципы проектирования информационных
моделей. Кодирование зрительной информации. Выбор эргономических
характеристик устройств отображения информации. Требования к органам
управления. Модели деятельности ч/о в контуре управления. Определение
пропускной способности ИВ. Методы принятия управленческих решений.
Структура диалога на основе экранных форм. Структура диалога типа меню.
Поддержка пользователя. Адаптация диалога.
Тема 3. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ОРГАНИЗАЦИИ ДИАЛОГА
ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА С ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМИ СРЕДСТВАМИ
Клавиатура ПЭВМ. Управление клавиатурой. Дисплей ПЭВМ.
Графические адаптеры. Управление дисплеем. Печатающие устройства.
Литерные принтеры. Точечно-матричные принтеры. Струйные принтеры.
Термографические принтеры. Лазерные принтеры. Электростатические
принтеры. Электрочувствительные принтеры. Магнитографические принтеры.
Управление принтером. Команды принтера. Графопостроители. Устройства для
съема графической информации.
Тема 4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОПЕРАТОРСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (АСУ ОД)
Назначение, структура АСУ ОД. Методика анализа операторской
деятельности. Сбор априорной информации о важнейших характеристиках
оператора. Анализ характеристик эргатических элементов ИВ. Построение
регрессионной модели оператора.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Оценка эффективности проекта с учетом факторов риска и
неопределенности.
2. Методы технико-экономического обоснования проектов.
3. Разработка экранных форм и оценка их эффективности.
4. Исследование эргономических характеристик средств отображения
информации.
5. Определение психологических параметров личности по результатам
тестирования.
6. Выявление способностей к менеджменту и предпринимательской
деятельности.
7. Исследование основных этапов деятельности человека-оператора в АСУ.
8. Выявление интеллектуальных способностей оператора и требований к
уровню помощи и сопровождения оператора.
9. Определение
альтернативных
направлений
профориентации
по
результатам комплексного тестирования.
10. Устройство речевого ввода и синтезатор речи.
52
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Шапиро В.Д. и др. Управление проектами. – СПб.: ДваТри, 1996.
2. Ильин Н.И. Системный подход в управлении строительством. – М.:
Стройиздат, 1994.
3. Газеев М.Х., Смирнов А.П., Хрычев А.Н. Показатели эффективности
инвестиций в условиях рынка. – М., 1993.
4. Карданская Н.Л. Принятие управленческого решения. –М.: Юнити, 1999.
5. Дубров А.М., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. Моделирование рисковых
ситуаций в экономике и бизнесе. –М.: Финансы и статистика, 1999.
6. Грабовый П.Г. Риски в современном бизнесе. –М.: Аланс, 1994.
7. Смирнов Э.А. Разработка управленческих решений. –М.: Юнити-Дана,
2000.
8. Дюк В.А. Компьютерная психодиагностика. –СПб.: Братство, 1994.
9. Коутс Р., Влейминк И. Интерфейс «Человек – компьютер»: Пер. с англ. –
М.: Мир, 1990.
10. Зайцев В.С. Системный анализ операторской деятельности. – М.: Радио и
связь, 1990.
11. Венда В.Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения
информации. – М.: Машиностроение, 1982.
12. Основы инженерной психологии /Под ред. В.Ф. Ломова. – М.: Высш. шк.,
1986.
13. Организация взаимодействия человека с техническими средствами АСУ: В
7 кн. /Под ред. В.Н. Четверикова. – М.: Высш. шк., 1990
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Скляров В.А. Программное и лингвистическое обеспечение персональных
ЭВМ. Системы общего назначения: Справ. пособие – Мн.: Высш. шк., 1992.
2. Технические средства ЭВМ. Устройства ввода-вывода: Справ. пособие. /
В.М. Жданович, В.А. Вирковский, Б.М. Лобанов и др. –Мн.: Высш. шк., 1991.
53
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-019/тип.
МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОКОМПЬЮТЕРЫ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
54
Составители:
А.А.
Иванчиков,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент,
кандидат технических наук
Рецензенты:
А.Н. Смирнов, заведующий кафедрой экономической информатики
Негосударственного института современных знаний, профессор, доктор
технических наук;
Кафедра информатики и вычислительной техники Учреждения образования
«Белорусский государственный технологический университет» (протокол № 11
от 30.06.2000 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
55
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая
программа
«Микропроцессоры
и
микрокомпьютеры»
разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.11198 по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений.
Цель курса "Микропроцессоры и микрокомпьютеры " – ознакомление с
современным состоянием проблемы разработки микропроцессоров и
построения на их основе персональных компьютеров структуры IBM;
рассмотрение правил организации программ, работающих под управлением
операционных систем Win32; изучение структуры и системы команд
процессоров Pentium шестого поколения; разработка программ на машинноориентированном языке Assembler под управлением операционных
систем Win32.
Задачи курса:
1. Ознакомление с историей компьютерной техники вообще и
микропроцессоров в частности.
2. Рассмотрение технологии создания микропроцессоров и структурной
схемы их построения.
3. Ознакомление со структурой и внутренними командами микропроцессора
Pentium шестого поколения (начиная с Pentium Pro).
4. Рассмотрение базовой системы ввода/вывода процессоров шестого
поколения.
5. Изучение машинно-ориентированного языка Assembler для Win32.
6. Создание полнофункциональных Win32-приложений на языке C,
использующих вызовы функций, написанных на Assembler.
Программа рассчитана на объем 96 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 64 часа,
лабораторных работ – 32 часа.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОРОВ
ВСЕМИРНО ИЗВЕСТНОЙ КОМПАНИИ INTEL. БУДУЩИЕ УЖЕ
АНОНСИРОВАННЫЕ РАЗРАБОТКИ ПРОЦЕССОРОВ INTEL И РОССИЙСКОЙ
КОМПАНИИ ЭЛЬБРУС
Историческая справка развития микропроцессоров компании Intel,
начиная с 1971 г. и заканчивая текущим. Ключевые этапы, ознаменованные
переходом от 16 разрядных процессоров к 32- и 64-разрядным. Закон Гордона
Мура (Gordon Moore) – роста производительности процессоров. Модификации
процессоров пятого и шестого поколения (Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium
III, Pentium IV). План выпуска процессоров архитектуры IA64. Российская
компания «Эльбрус» и ее процессор E2k.
Тема 2. ПРИНЦИП ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
ЭВМ. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЭВМ. ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ
В ЦИФРОВЫХ ЭВМ. СПОСОБЫ КОДИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ
В ЦИФРОВЫХ ЭВМ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ
Смысл принципа программного управления, предложенного в 1945 г. Дж.
фон Нейманом и нашедшего наибольшее применение при конструировании
ЭВМ. Состав и назначение базовых устройств, входящих в состав цифровой
ЭВМ. Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в
другую. Естественная и нормальная формы представления чисел. Способы
кодирования двоичных чисел: прямой, дополнительный и обратный.
Высказывания, переключательные функции, законы алгебры логики и
следствия из законов, основные формулы.
Тема 3. ПРОГРАММНАЯ МОДЕЛЬ 32-РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. СОСТАВ
И НАЗНАЧЕНИЕ РЕГИСТРОВ 32-РАЗРЯДНОГО ПРОЦЕССОРА. ОРГАНИЗАЦИЯ
ПАМЯТИ 32-РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОРОВ. ПРЕРЫВАНИЯ И ИСКЛЮЧЕНИЯ
Основные режимы (Read Address Mode – режим реальной адресации,
Protected Virtual Address Mode – защищенный режим виртуальной адресации)
функционирования процессоров и служебный режим (System Management Mode
– режим системного управления). Основные регистры микропроцессора и их
назначение: регистры общего назначения, указатель инструкций, регистр
флагов, регистры сегментов, системные адресные регистры, управляющие
регистры, регистры отладки, регистры тестирования и модельноспецифические регистры. Организация памяти 32-разрядных процессоров.
Режимы адресации. Прерывания (маскируемые и немаскируемые) и
исключения (отказ, ловушка, аварийное завершение). Таблица дескрипторов
прерываний – Interrupt Descriptor Table.
Тема 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ СОПРОЦЕССОР. ТЕХНОЛОГИЯ MMX и XMM.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ 32-РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОРОВ
Семь типов данных математического сопроцессора: 16-, 32-, 64-битные
целые числа; 32-, 64-, 80-битные числа с плавающей точкой и 18-разрядные
числа в двоично-десятичном формате. Основные группы дополнительных
инструкций MMX и XMM для одновременной обработки нескольких
операндов данных. 32-разрядные процессоры непосредственно поддерживают
(используют в качестве операндов) знаковые и беззнаковые целые числа,
строки байт, битовые строки, указатели и числа с плавающей точкой.
Тема 5. СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ НА ASSEMBLER. ИСПОЛНИМЫЕ
EXE, COM И DLL – ФАЙЛЫ
Текстовые редакторы, компиляторы и компоновщики командной строки
для создания программ на Assembler. Организация исполнимых файлов 16- и
32-разрядных структур, особенности и отличия.
Тема 6. ИНСТРУКЦИИ МИКРОПРОЦЕССОРА PENTIUM PRO
Система команд процессоров шестого поколения. Инструкции
микропроцессоров: пересылки данных, двоичной арифметики, десятичной
57
арифметики, логических операций, сдвигов, обработки бит и байт, передачи
управления, строковых операций, работы с флагами, загрузки указателей,
MMX, XMM и математического сопроцессора.
Тема 7. ОБЗОР ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ. СООБЩЕНИЯ
И МНОГОЗАДАЧНОСТЬ. ВЫЗОВ ФУНКЦИЙ WIN32
Обзор операционных систем Win32s и Win32. Классы, подклассы и
суперклассы окон. Типы сообщений операционных систем Win32, структуры
Windows представления сообщений. Понятие сообщений, очереди сообщений,
потоков и процессов, их взаимосвязь. Системные вызовы Windows: службы
ядра, включающие системные вызовы для управления процессами и потоками,
управления ресурсами, файлами и памятью; службы пользователя,
включающие в себя системные вызовы для управления элементами
пользовательского интерфейса, такими, как окна, элементы управления,
диалоговые окна или окна сообщений; службы Graphics Device Interface –
интерфейса графических устройств, предлагающие аппаратно независимые
функции графического вывода.
Тема 8. ЦИКЛ СООБЩЕНИЙ WINDOWS. ОКОННЫЕ ПРОЦЕДУРЫ. СТРУКТУРА
И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ ПОД WIN32
Принципы
многозадачности.
Корпоративная
и
вытесняющая
многозадачность. Потоки пользовательского интерфейса и рабочие потоки.
Программирование процессов и потоков. Синхронизация потоков. Структура
приложений, функционирующих под Win32: главная и оконная процедуры.
Тема 9. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОГРАММ НА ЯЗЫКАХ
C И ASSEMBLER, РАБОТАЮЩИХ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ ОПЕРАЦИОННЫХ
СИСТЕМ WIN32. СОВМЕСТНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКАХ
С И ASSEMBLER. НИЗКОУРОВНЕВЫЙ ВЫЗОВ ФУНКЦИЙ ПО ПРАВИЛАМ
C И PASCAL. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫЗОВА ФУНКЦИЙ API WIN32 ИЗ ПРОГРАММ
НА ASSEMBLER
Особенности приложений с графическим интерфейсом под Win32.
Передача параметров функциям и возвращаемые функциями значения по
соглашениям C, Pascal и смешанным соглашениям. Классы окон и оконные
процедуры. Использование элементов управления в программах на Assembler.
Основные элементы языка организации ресурсов. Использование редакторов
ресурсов для визуального создания графического интерфейса. Компиляция
ресурсов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Простейшее приложение на языке Assembler. Использование регистров
микропроцессора и различных режимов адресации операндов.
2. Простейшее приложение на языке Assembler. Использование основных
прерываний базовой системы ввода/вывода.
58
3. Приложение на языке Assembler, работающее в реальном режиме и
реализующее работу строковых команд, команд условной и безусловной
передачи управления.
4. Приложение, организованное в соответствии с принципом совместного
программирования на C и Assembler.
5. Простейшее приложение на языке Assembler под Win32. Организация
программы, цикл сообщений, оконная процедура. Вызов простейших функций
API.
6. Мультимедийное приложение на Assembler, использующее вызовы
функций API Windows.
7. Организация и использование DLL-приложения на Assembler.
8. Приложение на Assembler, реализующее команды математического
сопроцессора.
9. Приложение на Assembler, реализующее команды MMX-расширения
процессоров.
10. Приложение на Assembler, реализующее команды XMM-расширения
процессоров.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
(или другой информации, необходимого оборудования и т.п.)
Для успешного проведения лабораторных работ необходимо:
1. IBM-совместимые персональные компьютеры (Pentium MMX, Pentium Pro
или выше) с любой операционной системой Win32.
2. Любой компилятор языка C/C++ (Microsoft Visual C++ 4.0 и выше, Borland
C++ 3.0 и выше).
3. 16- и 32-разрядный компиляторы и компоновщики командной строки
компании Borland International (tasm.exe, tlink.exe, tasm32.exe, tlink32.exe).
4. Библиотечный менеджер и компилятор ресурсов командной строки
компаний Borland International или Microsoft Corporation (tlib.exe, brcс32.exe или
lib.exe, rc.exe).
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Гук М. Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium. Архитектура.
Интерфейс. Программирование. –СПб.: Питер Ком, 1999.
2. Зубков С.В. Assembler для DOS, Windows и UNIX. –М.: ДМК, 2000.
3. Юров В., Хорошенко С. Assembler: Учеб. курс. –СПб.: Питер, 1999.
4. Юров В. Assembler. – СПб.: Питер, 2001.
5. Юров В. Assembler: Практикум. – СПб.: Питер, 2001.
6. Юров В. Assembler: Спец. справочник. – СПб.: Питер, 2001.
7. Гук М., Юров В. Процессоры Pentiun 4, Athlon и Duron. – СПб.: Питер,
2001.
8. Корнеев В.В., Киселев А.В. Современные микропроцессоры. –М.: Нолидж,
1998.
59
9. Андреев А., Беззубов Е., Емельянов М., Кокорева О., Чекмарев А.
Microsoft Windows 2000. Server и Professional. Наиболее полное руководство. –
СПб.: BHV–Санкт-Петербург.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Брамм П., Брамм Д. Микропроцессор 80386 и его программирование. –М.:
Мир, 1990.
2. Шилдт Г. Программирование на C и С++ для Windows 95. – Киев: Торг.изд. бюро BHV, 1996.
3. Фролов А.В., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. –
М.: Диалог-МИФИ, 1994.
4. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа
IBM PC, XT и AT. –М.: Финансы и статистика, 1991.
5. Стивен Г., Маккарти Б. Программирование на Visual C++ 6. Этюды
профессионалов. –Киев: DiaSoft, 1999.
6. http://www.intel.ru
7. http://www.elbrus.ru
8. http://win32asm.newmail.ru/
9. http://citforum.edunet.kz/hardware/
60
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-002/тип.
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
61
Составители:
С.С. Смородинский, профессор кафедры информационных технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент,
кандидат технических наук
Рецензенты:
А.А. Кравцов, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского
объединения «Кибернетика» Национальной академии наук Беларуси, кандидат
технических наук;
Кафедра информатики Негосударственного высшего учебного учреждения
«Институт управления и предпринимательства» (протокол № 10 от
12.05.2000 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
62
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Моделирование систем» разработана в соответствии
с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 по специальности
1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации высших
учебных заведений. Программа предусматривает особенности системнокибернетической
и
математической
подготовки
инженеров
по
информационным технологиям.
Цель преподавания дисциплины – освоение методологии имитационного
моделирования, включая алгоритмическое описание систем, операций и
процессов и их исследование с использованием современных средств
компьютерной техники.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать концептуальные и математические основы аналитического и
имитационного моделирования;
уметь использовать этот аппарат в практике принятия технических и
экономико-управленческих решений на микро- и макроуровнях. Кроме того,
студенты знакомятся с перспективными программными средствами для
поддержки процессов имитационного моделирования (GPSS/PC, GPSS/H и др.),
а также с принципами регулярного использования экономико-математических
методов и моделей в системах обработки информации и принятия решений
различных уровней и назначения.
Программа рассчитана на объем 96 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 64 часа,
лабораторных работ – 32 часа. По дисциплине предусматривается выполнение
курсового проекта.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ: ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СТРУКТУРА ЛЕКЦИОННОГО КУРСА
Тема 1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ, ОПЕРАЦИЙ
И ПРОЦЕССОВ
Моделирование как метод научного исследования. Системы и их
обобщённые характеристики. Характерные особенности построения моделей.
Классификация систем и моделей. Методы моделирования для решения
сложных системных задач.
Тема 2. МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО И ПРИНЦИПЫ ЕГО МАШИННОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
Концептуальные
основы
метода
Монте-Карло.
Примеры,
иллюстрирующие метод Монте-Карло. Формирование случайных чисел с
равномерным распределением. Машинная имитация случайных событий.
Алгоритмы для имитации сложных событий. Машинная имитация дискретных
случайных величин. Алгоритмы случайного выбора целых чисел и их
комбинаций. Машинная имитация непрерывных случайных величин.
Разработка имитационных алгоритмов на основе метода обратных функций.
Решение детерминированных задач методом Монте-Карло. Решение
вероятностных задач методом Монте-Карло. Построение интервальных оценок
в монте-карловских моделях. Программная реализация монте-карловских
моделей на универсальном алгоритмическом языке.
Тема 3. ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ
ДЛЯ МОНТЕ-КАРЛОВСКИХ МОДЕЛЕЙ
Машинная имитация гауссовского распределения. Машинная имитация
пуассоновского распределения. Машинная имитация случайных потоков
однородных событий. Моделирование распределений на основе метода
аппроксимации. Моделирование распределений на основе метода исключения.
Моделирование распределений на основе метода суперпозиции. Имитация
многомерных распределений с независимыми составляющими. Имитация
многомерных распределений с зависимыми составляющими. Машинная
имитация двухмерных дискретных и непрерывных распределений. Машинная
имитация многомерных гауссовских распределений. Оценка вероятностных
характеристик по результатам монте-карловских испытаний. Монте-карловская
модель СМО и проверка потока событий на пуассоновость.
Тема 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Концептуальные основы метода имитационного моделирования. Общая
технологическая схема имитационного моделирования. Характерные
особенности языка и системы моделирования GPSS. Структура и
функциональные возможности рабочего пакета GPSS/H (GPSS/PC). Управление
процессом имитации в GPSS/H (GPSS/PC). Основные операторы языка GPSS и
выполняемые ими функции. Имитационная модель системы массового
обслуживания на языке GPSS. Расширение GPSS-модели на случай
произвольных вероятностных распределений. Построение GPSS-модели для
анализа двух стратегий обслуживания. Построение GPSS-модели для анализа
многоканальных
систем
обслуживания.
Моделирование
дискретных
производственных процессов на языке GPSS. Моделирование информационновычислительных процессов на языке GPSS. Моделирование процесса
функционирования производственной поточной линии. Моделирование
процесса функционирования станка с учётом отказов. Моделирование процесса
функционирования
взаимосвязанных
технологических
модулей.
Моделирование процесса функционирования технологической подсистемы
гибкого автоматизированного производства. Моделирование процесса
функционирования
роботизированной
производственной
ячейки.
Моделирование процесса функционирования локальной вычислительной сети.
Моделирование
процесса
функционирования
системы
технического
обслуживания. Моделирование процесса функционирования системы
медицинского обслуживания. Примеры имитационных программ для
64
иллюстрации функциональных возможностей языка GPSS. Имитационное
моделирование в задачах проектирования и эксплуатации гибких
производственных
систем.
Организация
многоцелевых
проблемноориентированных имитационных систем. Достоинства и недостатки
имитационного моделирования.
Тема 5. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ОБЛАСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ
ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Классификация и общая характеристика программных средств для
поддержки
имитационного
моделирования.
Сравнительный
анализ
универсальных и специализированных языков. Вектор критериев для
сравнительной оценки программных средств имитационного моделирования.
Принципы построения и режимы работы программных средств имитационного
моделирования. Уровни представления системной модели и особенности
имитаторов производственных систем. Уровни имитаторов и особенности
имитаторов настроенных на узкий класс научно-технических приложений.
Перспективная архитектура программной среды для поддержки имитационного
моделирования. Состояние, проблемы и перспективы имитационного
моделирования.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Метод Монте-Карло: решение задач моделирования на основе имитации
случайных событий.
2. Метод Монте-Карло: решение задач моделирования на основе имитации
случайных величин.
3. Метод Монте-Карло: имитация производственных и вычислительных
систем.
4. Метод имитационного моделирования: технология программирования в
среде GPSS/PC.
5. Метод имитационного моделирования: моделирование дискретных
производственных и вычислительных процессов.
6. Метод имитационного моделирования: моделирование взаимосвязанных
технологических процессов.
7. Метод имитационного моделирования: оптимизация производственных и
вычислительных систем.
8. Метод имитационного моделирования: моделирование дискретных
производственных и вычислительных процессов в среде GPSS/H.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Тематика курсового проектирования связана с имитационным
моделированием и оптимизацией информационно-вычислительных и
производственно-технологических процессов на основе использования
программных средств для поддержки имитационного моделирования
(GPSS/PC, GPSS/H и др.).
Рекомендуемая структура курсового проекта:
65
Введение (проблематика имитационного моделирования).
1. Системное описание объекта моделирования и постановка задачи.
2. Построение базовой имитационной модели.
3. Анализ результатов базовой имитационной модели.
4. Построение модифицированной имитационной модели.
5. Анализ результатов модифицированной имитационной модели.
6. Оценка основных характеристик объекта моделирования.
7. Проверка адекватности имитационной модели.
Заключение (основные результаты моделирования).
Литературные источники.
Приложение 1. Базовая модель и результаты имитации.
Приложение 2. Модифицированная модель и результаты имитации.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. –М.: Высш. шк., 1998.
2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Практикум. –М.:
Высш. шк., 1999.
3. Хаpин Ю.C., Малюгин В.И., Кирлица В.П. и др. Основы имитационного и
статистического моделирования. –Мн.: Дизайн ПРО, 1997.
4. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМ II. –
М.: Мир, 1987.
5. Соболь И.М. Метод Монте-Карло. –М.: Наука, 1985.
6. Смородинский С.С., Батин H.В. Анализ и оптимизация систем на основе
имитационных моделей: Учеб.-метод. пособие по кyрсy "Моделирование
систем" для студентов спец. АСОИ. Ч. 1. –Мн.: БГУИР, 1998. Ч. 2. –Мн:
БГУИР, 1999.
7. Смородинский С.С., Батин Н.В. Анализ и оптимизация систем на основе
аналитических моделей: Учеб.-метод. пособие по курсу "Системный анализ и
исследование операций" для студентов спец. АСОИ. –Мн.: БГУИР, 1997.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. –М.: Логос, 2000.
2. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения. –М.: Дело, 2000.
3. Большаков А.С. Моделирование в менеджменте. –М.: ООО «Рилант»,
2000.
4. Исследование операций в экономике /Под ред. Н.Ш. Кремера. –М.: Банки и
биржи – Юнити, 1997.
5. Марков А.А. Моделирование информационно-вычислительных процессов.
–М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999.
6. Емельянов В.В., Ясиновский С.И. Введение в интеллектуальное
имитационное моделирование сложных дискретных систем и процессов. Язык
РДО. –М.: АНВИК, 1998.
7. Шрайбер Т. Моделирование на GPSS. –М.: Машиностроение, 1980.
66
8. Система программного обеспечения для имитационного моделирования на
языке
GPSS
(СПО
GPSS/PC).
Версия
2.
–Калинин:
НПО
"Центрпрограммсистем", 1989.
9. Thomas J. Schriber. An Introduction to Simulation Using GPSS/H. John Wiley
& Sons. –New York Chichester Brisbane Toronto Singapore, 1990.
67
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-014/тип.
МЕТОДЫ И СИСТЕМЫ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
68
Составители:
С.С. Смородинский, профессор кафедры информационных технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент,
кандидат технических наук
Рецензенты:
А.А. Кравцов, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского
объединения «Кибернетика» Национальной академии наук Беларуси, кандидат
технических наук;
Кафедра информатики Негосударственного института управления и
предпринимательства (протокол № 10 от 12.05.2000 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
69
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Методы и системы принятия решений» разработана
в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 по
специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений. Программа предусматривает
особенности системно-кибернетической и математической подготовки
инженеров по информационным технологиям.
Цель
преподавания
дисциплины
–
освоение
перспективных
компьютерных технологий принятия решений в автоматизированных системах
обработки информации и управления.
Основные задачи дисциплины:
1. Изучение проблематики принятия решений с ориентацией на сложные
системные задачи "с плохой структурой", т.е. слабоструктуризованные и
неструктуризованные задачи.
2. Изучение методов, методик, процедур, моделей и программных средств
для анализа решений в условиях многовариантности, многокритериальности,
неопределенности и риска.
3. Изучение принципов организации компьютерных систем поддержки
принятия решений для задач прогнозирования, планирования, диагностики,
проектирования и управления.
Программа рассчитана на объем 153 учебных часа. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 85 часов,
лабораторных работ – 68 часов.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ: ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СТРУКТУРА ЛЕКЦИОННОГО КУРСА
Тема 1. КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Принятие решений как перспективное научное направление
интеграционного типа. Интеллектуальные системы принятия решений:
состояние, проблемы, перспективы. Структура исследований в области
искусственного интеллекта. Инженерия знаний и программные средства
искусственного интеллекта. Особенности построения интеллектуальных систем
принятия решений. Примеры структур интеллектуальных систем принятия
решений. Оценка важности альтернатив на основе алгоритмов Т.Саати.
Технология принятия решений на основе метода анализа иерархий (метод
Т.Саати). Примеры оптимизации решений на основе метода анализа иерархий.
Сущность экспертных систем и принципы их организации. Процедуры
приобретения знаний и оболочки интеллектуальных систем. Особенности
представления знаний в продукционных экспертных системах. Стратегия
обратного логического вывода в продукционных экспертных системах.
70
Процедуры управления процессом поиска решений в продукционных
экспертных системах. Перспективные направления развития технологии
экспертных систем. Системы поддержки принятия решений: классификация,
примеры и отличие от экспертных систем. Принципы организации систем
поддержки принятия решений. Метод комплексной оценки структур: целевое
назначение и концептуальные основы. Пример структурной оптимизации
локальной информационно-вычислительной сети. Структура математического
обеспечения систем поддержки принятия решений в системном
проектировании.
Тема 2. МЕТОДЫ, АЛГОРИТМЫ И ПРОЦЕДУРЫ ЭКСПЕРТНОГО АНАЛИЗА ПРИ
РЕШЕНИИ НЕСТРУКТУРИЗОВАННЫХ ЗАДАЧ
Классификация и общая характеристика методов экспертного анализа.
Метод «Дельфи-конференция» в задачах прогнозирования. Процедура
шкалирования
эвристической
информации.
Примеры
формирования
индивидуальных экспертных оценок. Метод ранга. Метод предпочтений. Метод
полного попарного сопоставления. Ранжирование проектов по их важности
методом парных сравнений. Ранжирование критериев по их важности методом
Теpстоуна. Поиск наилучшей альтернативы на основе принципа Кондорсе.
Поиск результирующего ранжирования на основе алгоритма Кемени–Снелла.
Выбор рационального варианта системы на основе процедур экспертного
анализа. Оценка согласованности экспертов на основе энтропийного
коэффициента согласия.
Тема 3. МЕТОДЫ, АЛГОРИТМЫ И ПРОЦЕДУРЫ ВЕКТОРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ
ПРИ РЕШЕНИИ СЛАБОСТРУКТУРИЗОВАННЫХ ЗАДАЧ
Методика сравнительной оценки двух альтернатив по степени
доминирования. Методика для экспресс-анализа альтернатив при многих
критериях. Методика скаляризации векторных оценок для ранжирования
альтернатив. Пример анализа альтернатив на основе комбинированного
использования процедур принятия решений. Модифицированный алгоритм
Кемени–Снелла в задачах ранжирования многокритериальных альтернатив.
Примеры постановок задач, решаемых на основе модифицированного
алгоритма Кемени–Снелла. Интерактивная процедура определения ядра
альтернатив на основе метода ELECTRE. Примеры постановок задач решаемых
на основе метода ELECTRE. Методика структурного анализа альтернатив с
использованием
функций
полезности.
Методика
структурного
многовариантного анализа проектных решений по вектору критериев. Пример
структурного многовариантного анализа проектных решений по вектору
критериев.
Тема 4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В СЛОЖНЫХ
СИСТЕМНЫХ ЗАДАЧАХ С НЕПОЛНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ
Сущность компьютерных технологий принятия решений. Структуризация
производственных систем и сущность управленческих решений. Структура
71
математического и программного обеспечения интеллектуальных систем
принятия решений. Неопределенность и риск в задачах принятия решений.
Примеры обоснования решений в условиях риска и неопределенности. Метод
функционально-стоимостного анализа. Примеры оптимизации решений на
основе метода функционально-стоимостного анализа. Метод функциональностоимостного анализа в задачах обоснования перспективных проектов.
Некоторые особенности обоснования решений в конфликтных ситуациях.
Примеры обоснования решений на основе приближенного игрового метода.
Переоценка альтернативных решений на основе байесовского подхода.
Формирование решений на основе методов морфологического анализа и
синтеза. Задача распознавания в проблематике интеллектуальных систем.
Классификация систем распознавания и принципы их организации. Технология
построения решающих правил и примеры алгоритмов распознавания. Алгоритм
вычисления оценок для комбинированных систем распознавания. Алгоритмы
многокритериальной классификации данных. Анализ и оптимизация решений
на основе эконометрических моделей.
Тема 5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В СИСТЕМАХ
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Классификация подходов к управлению и технология принятия
управленческих решений. Методы анализа и принятия управленческих
решений. Системы поддержки принятия решений в управленческой
деятельности: состояние, проблемы, перспективы. Структура перспективной
системы управления автоматизированным производством. Варианты структур
систем управления в гибком автоматизированном производстве. Перспективы
автоматизации и интеллектуализации процесса принятия решений.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. СППР LIGHTYEAR: механизм принятия решений, решение дискретных
задач векторной оптимизации.
2. Оболочка ЭС GURU: механизм логического вывода, технология
построения продукционных ЭС.
3. Оболочка ЭС GURU: обработка нечетких и недостоверных знаний.
4. Принятие решений на основе методов экспертного анализа.
5. Принятие решений при многих критериях на основе метода анализа
иерархий.
6. Принятие решений при многих критериях с использованием СППР
ExpertChoice.
7. Принятие решений при многих критериях на основе модифицированного
алгоритма Кемени–Снелла и метода ELECTRE.
8. Принятие решений в условиях многокритериальности и риска на основе
методики анализа альтернатив с использованием функций полезности.
9. Принятие решений на основе метода Монте-Карло.
10. Принятие решений на основе метода "эффективность–стоимость".
72
11. Принятие решений в условиях риска на основе игрового метода.
12. Принятие решений в условиях риска на основе статистического метода.
13. Анализ и прогнозирование эффективности решений на основе
эконометрических моделей.
14. Анализ и оптимизация решений на основе производственных функций.
15. Методы и алгоритмы многокритериальной классификации данных.
16. Методы и алгоритмы принятия решений на основе распознавания
ситуаций.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. –М.: Логос, 2000.
2. Смородинский С.С., Батин Н.В. Методы и системы принятия решений: В 2
ч. Ч. 1. –Мн.: БГУИР, 2000. Ч. 2. –Мн.: БГУИР, 2001.
3. Эддоус М., Стэнсфилд Р. Методы принятия решений. –М.: Юнити, 1997.
4. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения. –М.: Дело, 2000.
5. Ременников В.В. Разработка управленческого решения. –М.: ЮНИТИДАНА, 2000.
6. Фатхутдинов Р.А. Разработка управленческого решения. –М.: ЗАО
"Бизнес-школа Интел-Синтез", 1998.
7. Карданская Н.Л. Принятие управленческого решения. –М.: Юнити, 1999.
8. Таха Х. Введение в исследование операций: В 2 кн. –М.: Мир, 1985.
9. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем. –
М.: Радио и связь, 1991.
10. Мазур И.И., Шапиро В.Д. и др. Управление проектами: Справочник для
профессионалов. –М.: Высшая школа, 2001.
11. Рогов М.А. Риск-менеджмент. –М.: Финансы и статистика, 2001.
12. Чернова Г.В. Практика управления рисками на уровне предприятия. –
СПб.: Питер, 2000.
13. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статические и
динамические экспертные системы: Учеб. пособие. –М.: Финансы и статистика,
1996.
14. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реинжиниринг бизнеса: реинжиниринг
организаций и информационные технологии. –М.: Финансы и статистика, 1997.
15. Тpахтенгеpц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. –М.:
СИНТЕГ, 1998.
16. Железко Б.А., Морозевич А.Н. Информационно-аналитические системы
поддержки принятия решений. –Мн.: НИУ, 1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Марков Л.Н. Анализ и процедуры принятия решений. –Мн.: Ин-т
управления и предпринимательства, 2001.
73
2. Мескон М.Х., Альберт М., Хедоури Ф. Основы менеджмента. –М.: Дело,
2001.
3. Лаpичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. –
М.: Hаyка-Физматгиз, 1996.
4. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. –М.: Радио и связь,
1993.
5. Дубров А.М., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. Моделирование рисковых
ситуаций в экономике и бизнесе. –М.: Финансы и статистика, 1999.
6. Князевская Н.В., Князевский В.С. Принятие рискованных решений в
экономике и бизнесе. –М.: Контур, 1998.
7. Чернов В.А. Анализ коммерческого риска. –М.: Финансы и статистика,
1998.
8. Грабовый П.Г. Риски в современном бизнесе. –М.: Аланс, 1994.
9. Гаврилова Т.А., Червинский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. –
СПб.: Питер, 2000.
10. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект - основа новой информационной
технологии. –М.: Наука, 1988.
74
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
03.06.2003.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 53 01 02 (Т.10.01.00)
"Автоматизированные системы обработки информации"
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
28.05.2003
75
Составители:
Ломако А.В.,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных систем Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук.
Рецензенты:
Морозевич А.Н.,
профессор
кафедры
информационных
технологий
Белорусского государственного экономического университета, доктор
технических наук.
Кафедра информационных процессов и технологий Белорусского аграрнотехнического университета.
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники», протокол № 11 от " 4 " февраля 2002 г.
Научно-методическим советом «Автоматизация» УМО вузов Республики
Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники,
протокол № 1 от " 11 " февраля 2002 г.
Ответственный за редакцию: Т.Н. Крюкова
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
76
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Проектирование систем обработки данных»
разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.11198 «Автоматизированные системы обработки информации».
Цель изучения дисциплины - получить специальные знания, умения и
навыки, необходимые инженеру-системотехнику в процессе проектирования
автоматизированных систем обработки данных (СОД).
В ходе преподавания дисциплины решаются следующие основные задачи:
1.
Изучить современные концептуальные, теоретические и прикладные
аспекты проектирования СОД;
2.
Привить практические навыки решения ряда проблем, возникающих
при проектировании СОД.
Дисциплина «Проектирование систем обработки данных» является одной из
важнейших в области профессиональной системотехнической подготовки
молодого специалиста (инженера-системотехника). Она базируется на всех ранее
изученных студентами общенаучных, общепрофессиональных и специальных
дисциплинах учебного плана, связанных с теоретическими и практическими
аспектами создания автоматизированных систем обработки данных.
Программа рассчитана на объем 96 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 64 часа,
лабораторных работ – 32 часа. По дисциплине предусматривается выполнение
курсового проекта.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Краткая характеристика курса. СОД как объект проектирования.
Определение и примеры СОД. Интегрированная АСУ (ИАСУ) как пример
большой сложной СОД. Принятая за рубежом концепция Computer Integrated
Manufacturing (CIM). Соответствие ИАСУ и CIM. Цель проектирования СОД.
Обоснование актуальности создания СОД.
Тема 1. СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОД
Причины возникновения и актуальность системотехники. Требования к
инженеру системотехнику Организованная творческая технология, ее функции.
Цели системотехники. Схема системотехнических работ Сущность внешнего и
внутреннего проектирования систем. Методы внутреннего проектирования.
Предпосылки и принципы создания СОД. Интеграция в СОД и пути её
реализации. Участники создания СОД и их функции. Классификация методов
проектирования. Метод оригинального проектирования. Методы типового
проектирования. Элементное проектирование. Подсистемное проектирование.
Объектное проектирование. Метод автоматизированного модельного
проектирования.
Тема 2. СТАНДАРТИЗИРОВАННЫЕ СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОЕКТНАЯ
ДОКУМЕНТАЦИЯ
Способы организационной структуризации процессов создания и
развития СОД. Стадии создания СОД. Предпроектная стадия "Исследование и
обоснование создания автоматизированной системы". Предпроектная стадия
"Техническое задание". Стадия "Технический проект". Стадия "Рабочая
документация". Стадия "Ввод автоматизированной системы в действие".
Стадия "Функционирование". Виды и структура документации. Документ
"Технико-экономическое обоснование создания системы". Документ
"Техническое задание на создание системы". Состав комплексов документов
технического проекта и рабочей документации. Документ "Описание
постановки задачи". Документ "Описание алгоритма". Документация по
программному
обеспечению.
Документация
по
информационному
обеспечению. Документация по техническому обеспечению. Документация по
организационному обеспечению. Правила выполнения схем в документации по
системам обработки данных. Правила оформления текстовых документов.
Тема 3. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОД
Понятие технологии проектирования. Технология проектирования на
основе концептуального моделирования предметной области. Технология
проектирования на основе макетирования информационных систем. CASEтехнологии проектирования систем. Технология "МАКЕТ-ПРОЕКТСИСТЕМА" (МПС-технология) разработки СОД. Стадии и этапы создания
СОД по МПС-технологии. Объектно-ориентированное проектирование. Стадия
МАКЕТ
МПС-технологии.
Последовательность
этапов
получения
спецификации макета. Выделение информационных задач. Конструирование
сценария диалога. Стадия ПРОЕКТ МПС-технологии. Последовательность
этапов стадии ПРОЕКТ. Концептуальное проектирование базы данных по
МПС-технологии.
Назначение,
возможности
и
основные
понятия
классификационно-динамической модели данных. Инструментальные средства
МПС-технологии.
Тема 4. МЕТОДЫ ПРЕДПРОЕКТНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗА ОБЪЕКТА
АВТОМАТИЗАЦИИ
Общие положения. Проведение собеседования в ходе предпроектного
обследования. Графовая модель структурно-функциональных связей. Метод на
базе сетевой модели. Графоаналитический метод. Методы оперограмм и
структурно-информационно-временных схем. Разработка спецификаций
методом структурного анализа SA. Разработка спецификаций операционнографическим методом HIPO. Разработка спецификаций на языке псевдокода.
Метод таблиц решений. Последовательность изучения и описания исходной
системы.
Тема 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ЧАСТИ СОД
Требования к техническому обеспечению СОД. Варианты архитектур
СОД. Архитектура СОД, ориентированная на глобальную базу данных.
78
Архитектура СОД на основе локальных вычислительных сетей. Архитектура
СОД, ориентированная на использование локальных вычислительных сетей и
больших ЭВМ. Современные программно-технические средства создания
корпоративных СОД. Основы проектирования информационного обеспечения
СОД. Способы интеграции информационного обеспечения. Основы
проектирования алгоритмического и программного обеспечения СОД.
Последовательность шагов разработки алгоритмов. Правила отладки сложных
программных комплексов. Обеспечение достоверности и защита информации в
СОД. Социально-психологические аспекты создания СОД.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Поколения
и
перспективы
развития
автоматизированных систем управления).
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
СОД
(на
примере
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Операционно-графический метод (HIPO-технология) проектирования.
Оформление графической и текстовой документации в проекте СОД.
Проектирование КТС с использованием моделей теории массового
обслуживания.
Проектный расчет характеристик вычислительной сети.
Классификация и кодирование информации в СОД.
Упорядочение множества задач СОД.
Проектирование модульной структуры программного обеспечения СОД.
Инструментальные средства проектирования корпоративных СОД.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Разработка системы обработки данных для решения задач оптимизации
производственных параметров.
Автоматизация определенных функций и задач управления объектами в
различных предметных областях (промышленность, транспорт, обслуживание и
т.д.).
Автоматизация прогнозно-аналитических работ в системе рыночной торговли и
обмена.
Автоматизация учета и контроля в системе жизнедеятельности организаций и
предприятий разного профиля.
Разработка комплексов задач автоматизации кафедральной деятельности.
Разработка системы обработки данных для учета и контроля успеваемости
студентов вуза.
Разработка системы обработки данных для автоматизации деятельности
приемной комиссии вуза.
Разработка элементов функциональной и обеспечивающей частей подсистем,
автоматизирующих функции управления вузом.
Разработка
автоматизированных
обучающих
систем
различной
направленности.
79
10. Разработка комплексов задач в рамках постановки новых лабораторных
практикумов по учебным дисциплинам специальности АСОИ.
1.
2.
3.
4.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
(или другой информации, необходимого оборудования и т.п.)
Класс современных персональных ЭВМ.
Программные средства лабораторного практикума по дисциплине.
Инструментальные средства разработки СОД на базе CASE-технологии
Аппаратно-программные средства разработки корпоративных СОД.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Информационные технологии в экономике/ Под ред. акад. А.Н.Романова, проф.
А.И.Змитровича. - Мн.: ВЕДЫ, 1998.
2. Информационные системы в экономике: Учебник/ Под ред. В.В.Дика. - М.:
Финансы и статистика, 1996.
3. Куперштейн
В.И.
Современные
информационные
технологии
в
делопроизводстве и управлении. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999.
4. Автоматизированные информационные технологии в экономике/ Под ред.
проф. Титоренко Г.А. - М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1998.
5. Основы современных компьютерных технологий/ Под ред. проф. Хомоненко
А.Д. - СПб.: КОРОНА приант, 1998.
6. Хотяшов Э.Н. Проектирование машинной обработки экономической
информации. - М.: Финансы и статистика, 1987.
7. Волков С.И., Романов А.Н. Организация машинной обработки экономической
информации. - М.: Финансы и статистика,1988.
8. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ. - М.: Высшая школа, 1987.
9. Арефьев И.Б. ,Кезлинг Г.Б., Кукор Б.Л. Интегрированные АСУ в
машиностроении. - Л.: Машиностроение, 1988.
10. Холл А. Опыт методологии для системотехники. - М.: Сов. радио, 1975.
11. Научные основы организации управления и построения АСУ/ В.Л.Бройдо и др.
- М.: Высшая школа, 1990.
12. Системное проектирование интегрированных производственных комплексов/
А.Н.Доморацкий, А.А.Лескин, В.М.Пономарев и др. - Л.: Машиностроение,
1986.
13. АСУ на промышленном предприятии: Методы создания/ С.Б.Михалев и др. М.: Энергоатомиздат, 1989.
14. Балыбердин В.А. Оценка и оптимизация характеристик систем обработки
данных. - М.: Радио и связь, 1987.
15. Дюк В. Обработка данных на персональных компьютерах в примерах. - СПб.:
Питер, 1997.
16. Маклаков С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных
систем. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999.
80
17. Макетирование, проектирование и реализация диалоговых информационных
систем/ Л.И.Гуков, Е.И.Ломако, А.В.Морозова и др. - М.: Финансы и
статистика, 1993.
18. АСУ-Труд: Учеб. пособие для вузов/ А.Н.Романов, Г.А.Титоренко, Б.Л.Гордон
и др.; Под ред. Г.А.Титоренко. - М.: Экономика, 1991.
19. Кастеллани К. Автоматизация решения задач управления. - М.: Мир, 1982.
20. Системное проектирование интегрированных АСУ ГПС машиностроения/
Ю.М.Соломенцев, В.А.Исаченко, В.Я.Полыскалин и др.; Под общ. Ред.
Ю.М.Соломенцева и др. - М.: Машиностроение, 1988.
21. Системное проектирование радиоэлектронных предприятий с гибкой
автоматизированной технологией/ В.Н.Волкова, А.П.Градов, А.Д.Денисов и др.
- М.: Радио и связь, 1990.
22. Автоматизация проектирования экономических информационных систем/
В.М.Жеребин, А.Н.Романов, Б.Е.Одинцов. - М.: Наука, 1988.
23. Оптимизация структур распределенных баз данных в АСУ/ А.Г.Мамиконов,
В.В.Кульба, С.А.Косяченко и др. - М.: Наука, 1990.
24. Горбунов-Посадов М.М. Расширяемые программы. - М.: Полиптих, 1999.
25. Бобола Д. Сети РС. - М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1996.
26. Леонов А.П., Леонов А.К., Фролов Г.В. Безопасность автоматизированных
банковских и офисных систем. - Минск: НКП Беларусь, 1996.
27. Единая система программной документации: [Каталог нормативных
документов по стандартизации]: ГОСТ 19.001-77 - ГОСТ 19.701-90. - Минск:
БелГИИС, 1999. - Т.2.
28. Единая система стандартов автоматизированных систем управления: [Каталог
нормативных документов по стандартизации]: ГОСТ 24.104-85 - ГОСТ 24.70385. - Минск: БелГИИС, 1999. - Т.2.
29. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные
системы: [Каталог нормативных документов по стандартизации]: ГОСТ 34.20189 - ГОСТ 34.603-92. - Минск: БелГИИС, 1999. - Т.2.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
30. Автоматизированные
системы
управления
машиностроительными
предприятиями: Учебник для вузов/ С.У.Олейник, В.И.Иванова. Г.М.Макарова
и др. - М.: Высш. шк., 1991.
31. Автоматизированные системы управления предприятиями массового
производства: Учебное пособие/ Под ред. Б.В.Власова, А.П.Ковалева. - М.:
Высш. шк., 1987.
32. Комплексная
автоматизация
производства
в
радиоэлектронной
промышленности/ В.Н.Тилипалов, Л.Н.Алексеев, А.И.Лобановский и др. - М.:
Машиностроение, 1990.
33. Справочник проектировщика АСУ ТП; Под ред. Г.Л.Смилянского. - М.:
Машиностроение, 1983.
34. Системный анализ в экономике и организации производства: Учебник/ Под ред.
С.А.Валуева. - Ленинград: Политехника, 1991.
81
35. Системы: декомпозиция, оптимизация и управление /Сост. М.Сингх, А.Титли. М.: Машиностроение, 1986.
36. Разработка САПР в 10-ти кн.; Под ред. А.В.Петрова. Кн.1-10. - М.: Высшая
школа, 1990.
37. Балагин В.В. Теоретические основы автоматизированного управления. - Минск:
Выш. шк., 1991.
38. Богуславский Л.Б., Дрожжинов В.И. Основы построения вычислительных сетей
для автоматизированных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
39. Назаров А.Н., Симонов М.В. АТМ: технология высокоскоростных сетей. - М.:
ЭКО-ТРЕНДЗ, 1999.
40. Соломенцев Ю.М., Сосонкин В.Л. Управление гибкими производственными
системами. - М.: Машиностроение, 1988.
41. Гибкое автоматическое производство/ В.О.Азбель, В.А.Егоров, А.Ю.Звоницкий
и др. - Л.: Машиностроение, 1985.
42. Гибкие автоматизированные производственные системы/ Л.С.Ямпольский,
О.М.Калин, М.М.Ткач и др.; Под общ. ред. Л.С.Ямпольского. - Киев: Технiка,
1985.
43. Гибкие производственные системы/ Н.П.Меткин, М.С.Лапин, С.А.Клейменов,
В.М.Критский. - М.: Изд-во стандартов, 1989.
44. Гибкие
производственные
системы
изготовления
радиоэлектронной
аппаратуры/ А.И.Артемьев, В.П.Ковешников, М.С.Лапин и др. - М.: Радио и
связь, 1990.
45. Симанаускас Л.Ю., Бразайтис З.П. Основы проектирования машинной
обработки данных. - М.: Финансы и статистика, 1982.
46. Проектирование систем автоматизации технологических процессов/ Под ред.
А.С.Клюева. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
47. Шенброт И.М., Алиев В.М. Проектирование вычислительных систем
распределенных АСУ ТП. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
48. Хетагуров Я.А., Древс Ю.Г. Проектирование информационно-вычислительных
комплексов. - М.: Высш. шк., 1987.
49. Хетагуров Я.А. Основы проектирования управляющих вычислительных систем.
- М.: Радио и связь, 1991.
50. Лищинский
Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибких
производственных систем. - М.: Машиностроение, 1990.
51. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство. - М.: Мир, 1991.
52. Гольц Г. Рабочие станции и информационные сети. - М.: Машиностроение,
1990.
53. Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Шелков А.Б. Достоверность, защита и
резервирование информации в АСУ. - М.: Энергоатомиздат, 1986.
54. Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А. Типизация разработки
модульных систем обработки данных. - М.: Наука, 1989.
55. Автоматизированное управление технологическими процессами; Под ред.
В.Б.Яковлева. - Л.: Изд. ЛГУ, 1988.
82
56. Автоматизация проектирования АСУ с использованием пакетов прикладных
программ/ Ю.М.Черкасов, В.А.Гринштейн, Ю.Б.Радашевич и др. - М.:
Энергоатомиздат, 1987.
57. Автоматизация управления вузом/ А.Я.Савельев, Ю.Б.Зубарев, В.Е.Коваленко и
др. - М.: Радио и связь, 1984.
83
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-016/тип.
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
84
Составители:
А.М. Севернев, преподаватель кафедры информационных технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент,
кандидат технических наук
Рецензенты:
П.П. Урбанович, заведующий кафедрой информатики и вычислительной
техники
Учреждения
образования
«Белорусский
государственный
технологический университет», профессор, доктор технических наук;
Кафедра информационных процессов и технологий Учреждения образования
«Белорусский государственный аграрный технический университет» (протокол
№ 10 от 21.06.2000 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
85
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Операционные системы» разработана в
соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 по
специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений.
Целью дисциплины является изучение теоретических основ построения и
функционирования операционных систем, а также их моделирование.
В результате освоения материала курса студент должен:
знать:
 механизмы функционирования операционных систем;
 понятие процесса как средства описания функционирования любой
операционной системы;
 режимы функционирования операционных систем;
 аппаратно-программные и информационные ресурсы вычислительной
системы;
 модели операционных систем для получения их основных характеристик;
уметь:
 моделировать различные типы операционных систем и процессы,
протекающие в них;
 работать с конкретной ОС для ПЭВМ;
 осуществлять генерацию и реконфигурацию конкретной ОС;
 использовать механизм прерываний в прикладных программах.
Базовыми дисциплинами для изучения курса "Операционные системы"
являются "Высшая математика" и "Программирование". Знания и навыки,
полученные студентами по курсу "Операционные системы", используются в
дисциплинах "Системное программирование", "Базы и банки данных",
"Информационные технологии и психология управления", "Программные
средства
систем
обработки
данных",
"Объектно-ориентированное
программирование", "Моделирование систем", “Аппаратное и программное
обеспечение сетей”, “Современные системы программирования”.
Программа рассчитана на объем 102 учебных часа: лекций – 68 часов,
лабораторных работ – 34 часа.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Понятие этапа развития ЭВМ. Основные идеи построения ЭВМ разных
поколений; поколения операционных систем.
Определение операционной системы, состав и функции операционной
системы. Основные типы операционных систем: однопрограммная
(однозадачная) ОС, система последовательной (однопрограммной) пакетной
обработки, мультипрограммные системы (пакетной обработки, разделения
времени, реального времени). Мультипроцессорная обработка.
Тема 1. ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ
Понятия “процесс” и “поток”, создание процессов и потоков, описатель
процесса (потока), состояния потока, переход потока из состояния в состояние;
операции над потоками (процессами). Планирование и диспетчеризация
потоков, вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования. Алгоритмы
планирования, основанные на квантовании (циклическое планирование (RR);
многоуровневые очереди с обратными связями (ТМ); квантование с
предпочтением потоков, интенсивно обращающихся к вводу-выводу;
планирование по принципу SRT). Алгоритмы планирования, основанные на
приоритетах; динамические, статические, относительные и абсолютные
приоритеты. Смешанные алгоритмы планирования. Планирование в системах
реального времени. Моменты перепланировки.
Назначение и типы прерываний (внешние, внутренние и программные
прерывания); состояние процессора. Механизм прерываний; приоритеты
прерываний и маскирование прерываний. Программные прерывания.
Диспетчеризация и приоритизация прерываний в ОС. Системные вызовы;
схемы обработки системных вызовов; режимы выполнения системных вызовов.
Тема 2. СИНХРОНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ И ПОТОКОВ
Необходимость синхронизации и гонки, понятие “критическая секция”,
задачи синхронизации (взаимного исключения, "производитель– потребитель",
"читатели–писатели", "клиент–официант", "обедающие философы"). Средства
синхронизации потоков одного процесса: на основе использования системы
прерываний, блокирующие переменные и семафоры. Синхронизирующие
объекты ОС для синхронизации потоков разных процессов (объект-поток,
объект-процесс, объект-файл, системные семафоры, мьютексы, мониторы,
события, сигналы, сообщения).
Тупиковые ситуации и подходы к их разрешению: понятие тупика,
условия возникновения тупиков, подходы к разрешению проблемы тупиков
(предотвращение, обход, распознавание); дисциплины предотвращения
тупиков; алгоритм банкира для обхода тупиковых ситуаций; граф запросов и
распределения ресурсов в алгоритмах обнаружения тупиков.
Тема 3. УПРАВЛЕНИЕ ПАМЯТЬЮ
Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов (символьные имена,
виртуальные адреса и физические адреса), виртуальное адресное пространство,
способы структуризации виртуального адресного пространства, подходы к
преобразованию виртуальных адресов в физические. Классификация методов
распределения памяти.
Алгоритмы распределения памяти без использования внешней памяти:
распределение памяти фиксированными разделами (с общей и с отдельными
очередями); распределение памяти динамическими разделами; распределение
памяти перемещаемыми разделами (фрагментация памяти, сжатие памяти).
87
Мультипрограммирование со свопингом. Виртуальная память: основные
концепции; страничная, сегментная и сегментно-страничная организации
виртуальной памяти.
Иерархия запоминающих устройств. Хэш-память, принцип действия хэшпамяти. Хэширование данных.
Тема 4. ВВОД–ВЫВОД И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА
Задачи ОС по управлению файлами и устройствами.
Многослойная модель подсистемы ввода-вывода: общая схема, менеджер
ввода-вывода, многоуровневые драйверы, специальные файлы.
Логическая организация файловой системы: цели и задачи файловой
системы, типы файлов, иерархическая структура файловой системы, имена
файлов, монтирование, атрибуты файлов, логическая организация файла.
Физическая организация файловой системы: диски, разделы, секторы,
кластеры; физическая организация и адресация файла (физическая организация
FAT, физическая организация s5 и ufs, физическая организация NTFS).
Файловые операции: два способа организации файловых операций;
открытие файла; обмен данными с файлом; блокировки файлов; стандартные
файлы ввода-вывода, перенаправление вывода;
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Особенности современного этапа развития операционных систем.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Комплекс моделей управления памятью.
Программные прерывания.
Обслуживание дисков.
Модели операционных систем. Сети очередей ожидания (сеть Джексона).
Модели операционных систем. Система с разделением времени.
Комплекс моделей обработки взаимных блокировок.
Команды и командные файлы.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
(или другой информации, необходимого оборудования и т.п.)
ППЭВМ типа IBM PC АТ и выше; ОС Windows 9x и выше;
интерпретирующая система имитационного моделирования GPSS/PC.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Сетевые операционные системы/В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. – СПб.: Питер,
2001.
2. Соловьёв Г.Н., Никитин В.Д. Операционные системы ЭВМ: Учеб. пособие
для студентов вузов, обучающихся по спец. "ЭВМ, системы, комплексы и сети"
88
и "Автоматизированные системы обработки информации и управления". – М.:
Высш.шк., 1989.
3. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ: Пер. с
фр. – М.: Мир, 1988.
4. Крылов Е.В., Типикин Н.Г. Принципы построения операционных систем:
Учеб. пособие по курсу "Опер. сист." – Обнинск: ИАТЭ, 1997.
5. Кейлингерт П. Элементы операционных систем. Введение для
пользователей: Пер. с англ. – М.: Мир, 1985.
6. Богумирский Б.С. Руководство пользователя ПЭВМ: В 2 ч. – СПб.:
Ассоциация OILKO, 1992.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Дейтел Г. Введение в операционные системы: В 2 т.: Пер. с англ.- М.:
Мир,1987.
2. Лорин Г., Дейтел Х.М. Операционные системы: Пер. с англ. – М.: Финансы
и статистика, 1984.
3. Кейслер С. Основы проектирования ОС для малых ЭВМ: Пер. с англ. – М.:
Мир, 1986.
4. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. – М.: ИНФРА-М,
1998.
5. Операционная система ОС ЕС: Справ. издание /В.П. Данилочкин,
В.В. Митрофанов, Б.В. Одинцов, Г.В. Пеледов. – М.: Финансы и статистика,
1988.
6. Гранже М., Менсьё Ф. OS/2: Принципы построения и установка: Пер. с фр.
– М.: Мир, 1991.
7. Касаткин А.И. Профессиональное программирование на языке Си.
Управление ресурсами: Справ. пособие. – Мн.: Выш.шк., 1992.
8. Грибанов В.П. и др. Операционные системы. – М.: Финансы и статистика,
1990.
9. Фодор Ж. и др. Операционные системы от РС до PS/2. – М.: Мир, 1992.
10. Бахарев И.А., Горлин А.И. Операционные системы. – М.: Знание, 1986.
11. Толковый словарь по вычислительным системам /Под ред. В. Иллингуорта
и др.: Пер. с англ. А.К.Белоцкого и др.; Под ред. Е.К.Масловского. – М.:
Машиностроение, 1989.
12. Севернёв А.М. Операционные системы: Метод. пособие для выполнения
лабораторных работ по курсу "Операционные системы" для студентов спец. 53
01 02 – "Автоматизированные системы обработки информации и управления". –
Мн.: БГУИР, 2002.
13. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем. – М.: Мир,
1981.
14. Вычислительные комплексы, системы и сети /А.М.Ларионов, С.А.
Майоров, Г.И.Новиков: Учебник для вузов. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.
отд-ние, 1987.
15. Костин А.Е., Шаньгин В.Ф. Организация и обработка структур данных в
вычислительных системах: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1987.
89
16. Руководство по архитектуре IBM PC AT /Ж.К. Голенкова, А.В. Заблоцкий,
М.Л. Мархасин и др.; Под общ. ред. М.Л. Мархасина. – Мн.: ООО “Консул”,
1992.
17. Фридмен М., Ивенс Л. Проектирование систем с микрокомпьютерами
/Пер. с англ. – М.: Мир, 1986.
18. Воробьёв В.И. Математическое обеспечение ЭВМ в науке и производстве.
– Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.
19. Шпаковский Г.И. Архитектура параллельных ЭВМ: Учеб. пособие для
вузов. – Мн.: Университетское, 1989.
20. Скляров В.А. Программное и лингвистическое обеспечение персональных
ЭВМ. Системы общего назначения: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.
21. Джермейн К. Программирование на IBM/360: Пер.с англ. – М.: Мир, 1983.
22. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989.
23. Богумирский Б.С. Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95. –
СПб.: Питер, 1997.
90
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-022/тип.
ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
91
Составитель:
А.В.
Ломако,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук
Рецензенты:
Б.А. Железко, доцент кафедры информатики и вычислительной техники
Института технической кибернетики Национальной академии наук Беларуси,
кандидат технических наук;
Кафедра
информационных
технологий
Учреждения
образования
«Белорусский государственный экономический университет» (протокол № 9 от
17.05.2000.г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
92
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Программные средства персональных компьютеров»
разработана
в
соответствии
с
Образовательным
стандартом
РД РБ 02100.5.111-98 для специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации высших учебных заведений.
Цель изучения дисциплины - расширить, углубить и систематизировать
знания и умения студентов в области использования программных средств
персональных компьютеров (ПСПК). Предмет изучения дисциплины занимает
ведущее место в системе подготовки специалистов инженеровсистемотехников, работающих в сфере разработки и эксплуатации
автоматизированных систем обработки информации (АСОИ). Это объясняется
тем, что современные АСОИ базируются на широком использовании
персональных компьютеров и соответствующих программных средств.
В ходе преподавания дисциплины решаются следующие основные
задачи:
1. Изучить основные аспекты построения и использования ПСПК,
перспективных с точки зрения применения в современных АСОИ.
2. Привить навыки и умения профессиональной работы с ПСПК,
применяемыми для решения прикладных задач в ходе создания и эксплуатации
АСОИ.
Дисциплина "Программные средства персональных компьютеров"
является одной из важнейших в области профессиональной программистской
подготовки молодого специалиста (инженера-системотехника). Она базируется
на следующих ранее изученных студентами дисциплинах учебного плана:
 "Введение в специальность" (роль и место персональных компьютеров и
их программных средств в базе знаний и умений инженера-системотехника по
специальности АСОИ);
 "Программирование" (общие навыки эксплуатации персональных
компьютеров и программирования);
 "Информационная технология" (понятие информационной технологии,
способы использования персональных компьютеров в новых информационных
технологиях).
Программа рассчитана на объем 119 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов,
лабораторных работ – 51 час.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика курса. Виды ПСПК.
93
Тема 1. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ОС), СЕТЕВОЕ ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ ПАКЕТЫ
Общая характеристика операционных систем DOS, OS/2, UNIX. Их
версии, особенности, режимы работы.
Общая характеристика семейства ОС Windows. Характеристика проекта
Windows хх. Архитектура операционной системы Windows хх. Базовая система
Windows
хх.
Стандартные
служебные
приложения.
Документоориентированный интерфейс Windows хх.
Виды сетевого программного обеспечения. Программные средства моста,
шлюза и концентратора. Характеристики программных средств локальных
вычислительных сетей на примере пакета Netware фирмы Novell.
Коммуникационные пакеты. Отличие их от сетевого программного
обеспечения. Функции коммуникационного пакета на сторонах абонентов.
Примеры коммуникационных пакетов.
Тема 2. СИСТЕМНЫЕ УТИЛИТЫ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ
СРЕДСТВА И СИСТЕМЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Определение, примеры, характеристика и основы применения различных
типов системных утилит, включая интерфейсные оболочки ОС, сервисные
утилиты, антивирусные программы, архиваторы, утилиты загрузки шрифтов,
тестовые утилиты.
Обзор и общая характеристика наиболее популярных языков
программирования и их реализаций фирмами Microsoft и Borland. Средства
поддержки процесса программирования и тенденция их интеграции.
Стандартные и независимо поставляемые библиотеки программных средств.
Примеры библиотек для современных языков программирования.
Определение, примеры и основные возможности программных средств
специального назначения, включая:
 системы автоматизации проектирования,
 графические системы;
 экспертные системы;
 обучающие пакеты;
 игровые системы;
 системы мультимедиа;
 системы E-Mail;
 системы корпоративного использования информации.
Тема 3. ТАБЛИЧНЫЕ И ТЕКСТОВЫЕ ПРОЦЕССОРЫ
Табличные процессоры. Назначение. Принципы использования.
Примеры.
Текстовые процессоры. Классификация. Общая характеристика.
Современный текстовый процессор класса MS Word хх. Достоинства.
Особенности и тонкие элементы профессионального практического
использования. Форматирование символов, абзацев, страниц и разделов.
Мастера. Шаблоны. Стили. Автоматическое форматирование. Создание
94
списков и построение структуры. Генерация оглавления. Создание предметного
указателя. Колонтитулы. Средства коррекции. Автозамена. Автотекст. Работа с
графикой. Рисунки. Надписи. Автофигуры. Импорт объектов. Работа с
таблицами. Колонки и наклейки. Слияние данных. Настройка параметров
печати и печать документов. Основы работы с макрокомандами. Два способа
создания макрокоманд. Пиктографическое меню управления макрокомандой.
Связь Word с Internet. Разработка Web-страницы. Настройка параметров Word в
соответствии с требованиями пользователя.
Тема 4. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ (СУБД) И
ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
Общая характеристика СУБД. Сетевые СУБД. SQL - серверы.
Современная СУБД класса FoxPro. Основные системные возможности.
Понятия файла базы данных, записи и поля. Диапазон записей. Определение
индексного файла. Рабочие области и псевдонимы баз данных. Интерфейс
FoxPro. Основы использования языка программирования FoxPro. Переменные и
массивы.
Взаимодействие
программ.
Команды
структурного
программирования. Обработка особых ситуаций. Установка программой среды.
Ввод и вывод информации. Работа с меню на языке FoxPro. Работа с окнами на
языке FoxPro. Сводка команд для работы с файлами базы данных.
Современная СУБД класса MS Access. Общая характеристика компонент.
Создание баз данных, таблиц, индексов. Определение связей между таблицами.
Определение условий целостности данных. Ввод, редактирование, поиск и
замена данных. Выбор данных из таблицы с помощью запросов.
Многотабличные, итоговые и модифицирующие запросы. Работа с формами.
Создание и печать отчетов. Создание перекрестных таблиц. Создание
диаграмм. Обмен данными с другими приложениями Windows. SQL-запросы.
Создание макросов.
Интегрированные системы. Назначение. Общая характеристика.
Примеры.
Тема 5. ВСТРОЕННЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ПРИЛОЖЕНИЙ
В СОСТАВЕ MS OFFICE И СИСТЕМ КОЛЛЕКТИВНОЙ
РАБОТЫ С ДОКУМЕНТАМИ
Основы языка программирования Visual Basic for Application (VBA).
Общие
положения
объектно-ориентированного
проектирования
и
программирования приложений на VBA. Редактор VBA. Основы синтаксиса
языка. Создание модуля и процедуры. Встроенные функции. Способы вызова
обычных процедур. Процедуры и функции для обработки событий.
Последовательность и правила создания приложения на VBA в среде Word.
Организация диалога с пользователем. Обработка ошибок. Средства отладки.
Возможности организации коллективной работы с документами на
основе современной инструментальной платформы класса Lotus Notes.
Создание баз данных. Разработка форм, представлений и навигаторов.
Создание агентов. Правила написания @-формул. @-функции. @-команды.
95
Основы и объектно-ориентированные
программирования класса Lotus Script.
возможности
встроенного
языка
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обширность предметной области, связанной с ПСПК. Постоянное
развитие всех видов программных средств. Обоснование необходимости и
способы регулярного обновления знаний в области ПСПК
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Оболочки и стандартные служебные приложения операционных систем
класса Windows, их настройка.
2. Комплект сервисных утилит Norton Utilities.
3. Программы-антивирусы. Программы-архиваторы.
4. Подготовка сложных документов в среде MS Word.
5. Специальные возможности MS Word.
6. Интерфейс СУБД FoxPro.
7. Программирование в среде СУБД FoxPro.
8. Интерфейс СУБД Access.
9. Обработка и отображение данных в СУБД Access.
10. Макропрограммирование на VBA в среде MS Word.
11. Макропрограммирование на VBA в среде MS Access.
12. Основы работы с инструментальными средствами корпоративного
использования информации.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
(или другой информации, необходимого оборудования и т.п.)
1.
2.
Класс современных персональных ЭВМ.
Программные средства лабораторного практикума по дисциплине.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Комиссаров Д.А., Станкевич С.И. Операционные системы, аппаратные
средства и программное обеспечение: Персональный учитель по
персональному компьютеру. - М.: СОЛОН-Р, 1999.
2. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 7-е, перераб. и доп. - М.:
ИНФРА-М, 1999.
3. Богумирский Б.С. Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95.–
СПб: ЗАО "Издательство Питер", 1997.
4. Богумирский Б.С. Энциклопедия Windows 98. - СПб.: ПитерКом, 2000.
5. Ливингстон Б., Штрауб Д. Секреты Windows 98. - К.; М.; СПб.:
Компьютерное издательство "Диалектика", 1999.
96
6. Кулаков Ю.А., Омелянский С.В. Компьютерные сети. Выбор, установка,
использование и администрирование. - К.: Юниор, 1999.
7. Norton Utilities 7.0/8.0. Справочное руководство пользователя
персонального компьютера: Сост. Н.Л.Космович, Н.Ф.Богданова. – Мн.: ИПП
"Тивали-Стиль", 1996.
8. Кирмайер М. Мультимедиа. –СПб.: BHV,1994.
9. Розенцвейг Г. Macromedia Director 6. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1998.
10. Дунаев С.Б. BORLAND-ТЕХНОЛОГИИ. SQL-Link, Interbase, Paradox for
Windows, Delphi. - М.: Диалог-МИФИ, 1996.
11. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 5. - М.: ЗАО
"Издательство БИНОМ", 2000.
12. Архангельский А.Я. Программирование в C++Builder 4. - М.: ЗАО
"Издательство БИНОМ", 1999.
13. Полещук Н.Н. Самоучитель AutoCAD 2000. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 2000.
14. Финкельштейн Э. AutoCAD 2000. Библия пользователя. - М.:
Издательский дом "Вильямс", 2000.
15. Кобурн Ф., Маккормик П. Эффективная работа с CorelDRAW 9. - СПб.:
Питер, 2000.
16. Adobe Photoshop 5. Самоучитель/ Г.Д. Боутон и др. - К.: ДиаСофт, 1999.
17. Бордмэн Т., Хаббелл Д. Внутренний мир 3D Studio MAX 3:
Моделирование, материалы и визуализация. - К.: ДиаСофт, 1999.
18. Мак-Клелланд Д. FreeHand8. Библия пользователя. - К.; М.; СПб.:
Диалектика, 1999.
19. Тайц А.М., Тайц А.А. Adobe Illustrator 8: Учебный курс. - СПб.: Питер,
1999.
20. Работа в E-Mail/ Д.Гиббонс, Д.Фокс, А.Вестенбрук и др.: Пер. с англ.- М.:
BINOM, 1996.
21. Харрел У., Данулофф К. Page Maker 6. Полное описание и руководство. М.: ЭКОМ, 1997.
22. Стоцкий Ю. Самоучитель Office 2000. - СПб.: Питер, 1999.
23. Беленький Ю.М., Власенко С.Ю. Microsoft Word 2000. - СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 1999.
24. Каратыгин С.А., Тихонов А.Ф., Тихонова Л.Н. Программирование в
FoxPro для Windows на примерах. - М.: БИНОМ, 1995.
25. Попов А.А. Создание приложений для FoxPro 2.5/2.6 в DOS и Windows. –
М.: DECC КОМ, 2000.
26. Каратыгин С.А., Тихонов А.Ф., Тихонова Л.Н. Visual FoxPro 6.0. - М.: ЗАО
БИНОМ, 1999.
27. Пасько В.П. Access 97.- Киев: BHV, 1998.
28. Дженнингс Р. Использование Microsoft Access 2000. Специальное издание:
Учеб. пособие. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2000.
29. Биллиг В.А. VBA в Office 2000. Офисное программирование. - М.:
Издательско-торговый дом "Русская редакция", 1999.
97
30. Гетц К., Джилберт М. Программирование в Microsoft Office. Полное
руководство по VBA. - К.: Издательская группа BHV, 1999.
31. Петруцос Э., Хау К. Visual Basic 6 и VBA для профессионалов. - СПб.:
Питер, 2000.
32. Березина Н.С., Трубникова Е.Н. Lotus Notes 4.6 для пользователя. - М.:
Светотон, 1998.
33. Ионцев Н.Н., Кулаков В.К., Панов В.А. Lotus Notes rel. 4. Разработка
приложений. Язык LotusScript. Встроенные классы. - М.: ИнтерТрастЛтд, 1998.
34. Lotus Notes и Domino Server 4.5. Энциклопедия пользователя/ Рэндалл А.
Тамура и др. - Киев: DiaSoft, 1998.
35. Ионцев Н.Н., Поляков Е.В., Таранченко О.Г. Программирование в Lotus
Domino R5.-М.:InterTrust,1999.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Тулинов Е.С., Хижняк А.В. Справочник пользователя IBM PC.- Мн.:
Беларусь, 1999.
2. Кинг А. Windows 95 изнутри. - СПб.: Питер, 1995.
3. Минаси М., Кристиансен Э., Шепер К. - WINDOWS 98: полное
руководство. - К.: Издательская группа BHV, 1999.
4. Кроуфорд Ш. Профессиональная работа в Windows 98: учебный курс. СПб.: ЗАО "Издательство Питер", 1999.
5. Гофман В.Э., Хомоненко А.Д. Delphi 5. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург,
2000.
6. Федоренков А.П., Басов К.А. AutoCAD 2000: практический курс. - М.:
"ДЕСС КОМ", 2000.
7. Россоловский А. AutoCAD 2000. Настольная книга пользователя. - М.:
Нолидж, 2000.
8. Красковский Д.Г.. Виноградов А.В. AutoCAD 2000 для всех (русская и
английская версии).- М.: КомпьютерПресс, 1999.
9. Разевиг В.Д. Система P-CAD 8.5-8.7. Руководство пользователя. - М.:
СОЛОН-Р, 1999.
10. Тайц А.М., Тайц А.А. Самоучитель CorelDRAW 9. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 1999.
11. Пономаренко С.И. CorelDRAW 9. - СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 2000.
12. Adobe Вопросы и Ответы. - М.: КУбК-а, 1998.
13. Фролов М.И. Мультимедиа в примерах.- СПб.: BHV - Санкт-Петербург,
1996.
14. Экспертные системы: Инструментальные средства разработки/ Л.А.Керов.,
А.П.Частиков, Ю.В.Юдин и др. - СПб.: Политехника, 1996.
15. Шкаев А.В. Настольные издательские системы. - М.: Радио и связь,1994.
16. Microsoft Office 97. Шаг за шагом: Практическое пособие. - М.:
Издательство ЭКОМ, 1998.
17. Вейнгартен Д., Бэй К. Изучи сам Word 97. – Мн.:Попурри, 1998.
18. Карпов Б. Microsoft Office 2000: Справочник. - СПб.: Питер, 2000.
98
19. Пасько В. Microsoft Office 2000 (русифицированная версия). - К.:
Издательская группа BHV, 2000.
20. Максимов Д.В., Гринев А.К. Word 2000. Только то, что нужно. - М.:
СОЛОН-Р, 2000.
21. Попов А.А. Программирование в среде СУБД FoxPro 2.0. Построение
систем обработки данных. - М.: Март,1996.
22. Попов А.А. Создание приложений для FoxPro2.5/2.6 в DOS и Windows. –
М.: Март, 1996.
23. Каратыгин С.А., Тихонов А.Ф., Тихонова Л.Н. Работа с Visual FoxPro на
примерах.- М.: БИНОМ, 1995.
24. Баженова И.Ю. Visual FoxPro 6.0. - М.: Диалог - МИФИ, 1999.
25. Нортон П., Андерсен В. Разработка приложений в Access 97 в подлиннике.
- СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998.
26. Харитонова И.А., Михеева В.Д. Microsoft Access 2000. - СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 1999.
27. Бекеревич Ю.Б., Пушкина Н.В. Microsoft Access 2000. - СПб.: БХВ - СанктПетербург, 1999.
28. Кузьменко В.Г. VBA 2000. - М.: ЗАО "Издательство БИНОМ", 2000.
29. Гарнаев А.Ю. Самоучитель VBA.- СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999.
30. Visual Basic для приложений (версия 5) в подлиннике / П.Санна и др. СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1999.
31. Король В.И. Visual Basic 6.0, Visual Basic for Applications 6.0. Язык
программирования. Справочник с примерами. - М.: КУДИЦ - ОБРАЗ, 2000.
32. Березина Н.С., Трубникова Е.Н. Lotus Notes 4.x для пользователя. - М.:
BINOM, 1997.
33. Крайсл Б. Изучи сам Lotus Notes.- Мн.: Попурри, 1998.
34. Ионцев Н.Н., Кулаков В.К., Панов В.А. Lotus Notes R.4: разработка
приложений, язык LotusScript, встроенные классы.- М.: ИнтерТраст Лтд, 1996.
99
Утверждаю
Председатель УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-53-023/тип.
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
100
Составители:
М.П.
Ревотюк,
доцент
кафедры
информационных
технологий
автоматизированных
систем
Учреждения образования
«Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук
Рецензенты:
Б.М. Киселев, доцент кафедры информационных процессов и технологий
Учреждения образования «Белорусский государственный аграрный технический
университет», кандидат технических наук;
К.В. Плюгачев, заведующий кафедрой робототехнических систем Учреждения
образования «Белорусская государственная политехническая академия», доцент,
кандидат технических наук
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.А. Лейко
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
101
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Системное программирование» разработана в
соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.111-98 по
специальности 1-53 01 02 Автоматизированные системы обработки
информации высших учебных заведений.
Целью преподавания дисциплины «Системное программирование»
является изучение теоретических основ и приобретение практических навыков
проектирования, реализации и сопровождения системных программных средств
современных ЭВМ.
В результате освоения материала курса студент должен:
знать методы и средства проектирования программных систем, компоненты
системного программного обеспечения и технологию их разработки;
уметь ставить и решать задачи, возникающие в процессе проектирования,
тестирования, отладки, испытаний и эксплуатации программных систем,
обеспечивать заданные характеристики программ, свободно владеть языком
системного программирования С.
Базовыми
дисциплинами
для
изучения
курса
«Системное
программирование» являются «Программирование»,
«Операционные
системы».
Знание и навыки, полученные студентами по курсу «Системное
программирование», используются в дисциплинах «Объектно-ориентированное
программирование», «Микропроцессоры и микрокомпьютеры» и «Аппаратное
и программное обеспечение сетей», а также при курсовом и дипломном
проектировании.
Программа рассчитана на объем 136 учебных часов. Примерное
распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 68 часов,
лабораторных работ – 68 часов. По дисциплине предусматривается выполнение
курсовой работы.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Задачи прикладного и системного программирования. Использование
машинно-ориентированных и универсальных языков программирования в
системном программировании. Обзор компонент системного программного
обеспечения.
Тема 1. СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ
Архитектура и логическое устройство ЭВМ с точки зрения программиста.
Характеристика памяти и схем адресации. Форматы данных и машинных
инструкций. Система прерываний. Система команд ЭВМ. Пример
характеристики вычислительной среды ПЭВМ класса IBM PC XT/AT.
Тема 2. АССЕМБЛЕР В СИСТЕМНОМ ПРОГРАММИРОВАНИИ
Понятие ассемблера. Место ассемблера в системном программировании.
Команды и директивы языка ассемблера. Ассемблирование, редактирование
связей и выполнение программ. Макросредства языка ассемблера.
Макрокоманды и макроопределения. Способы построения подпрограмм.
Методы передачи параметров и данных между подпрограммами. Рекурсивный
вызов подпрограмм. Связь с примитивами операционной системы.
Тема 3. ЯЗЫК СИСТЕМНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ C
Характеристика языка С и областей его применения. Основные сведения
о синтаксисе записи исходного текста. Комментарии. Основные операционные
объекты языка С. Описание данных и указателей. Константы. Размещение
объектов в памяти. Структуры данных. Массивы, строки, структуры и
объединения. Перечислимые типы. Определение производных типов.
Выражения и операции, приоритеты выполнения операций. Операторы
присваивания, условные операторы, оператор-переключатель, операторы
цикла, управляющие операторы.
Функции. Определения функций, их вызов. Передача результатов
выполнения функций через параметры. Классы памяти и область действия
объектов программы. Автоматическая, статическая и управляемая память.
Псевдорегистры. Инициализация объектов программы.
Препроцессор языка С. Возможности препроцессора языка: лексемное
замещение идентификаторов, макрозамещение, включение файлов исходного
текста, условная компиляция, изменение нумерации строк и текущего имени
файла. Конкатенация лексем. Способы вызова препроцессора.
Способы модульного программирования. Характеристика программ на
основе функций и макрокоманд. Модули-файлы и модули-функции в языке С.
Обзор структуры библиотек стандартных функций. Библиотечные
функции ввода-вывода. Функции для работы с файлами, клавиатурой и экраном
дисплея. Системные функции в языке C. Библиотека графических функций.
Системно-зависимые конструкции языка С. Обзор современных систем
программирования
на
языке
С.
Стандартные
утилиты
систем
программирования на языке С. Редакторы связей. Библиотекари. Управление
проектами. Отладчики. Редакторы текста и контекстные связи программ.
Интегрированные среды систем программирования.
Мобильность программных систем и ее обеспечение на языке С.
Правила надежного программирования.
Тема 4. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНЫХ СИСТЕМ
Методы структурного программирования. Принцип пошаговой
детализации. Уровни описания и реализации структур данных. Абстрактные
структуры данных. Множества, строки, стеки, очереди, деревья, списки, графы,
матрицы, таблицы. Примеры представления структур данных на языке С.
2
Модульный принцип построения программных систем. Типы и свойства
модулей. Способы передачи информации между программными модулями.
Методы комплексирования программ.
Тема 5. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СИСТЕМНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Характеристика вычислительных сред. Уровни доступа к системной
информации и управления ресурсами. Анализ схемы распределения памяти.
Установленные драйверы и администраторы устройств. Получение
информации о системных ресурсах. Схема стандартного распределения памяти,
регистры состояния оборудования,
порты обмена. Схема обработки
прерываний. Библиотечные функции управления ресурсами. Обработка
прерываний в ПЭВМ типа IBM PC/XT/AT. Функции - обработчики прерываний
на языках С и ассемблера. Резидентные программы.
Базовые понятия многозадачных вычислительных сред. Операционные
среды систем семейства Windows и UNIX. Процессы, сообщения, порты,
исключения. Потоки и каналы. Таймеры. Порождение и синхронизация задач.
Механизмы межзадачного обмена. Построение систем типа "клиент–сервер".
Администраторы устройств.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные тенденции развития методов и средств автоматизации
проектирования и реализации программных систем. Обзор возможностей
объектно-ориентированного программирования.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Интегрированная среда Borland C/C++.
Операторы управления языка C.
Функции в языке C.
Файловый ввод-вывод.
Техника работы с указателями.
Структуры данных.
Логические операции.
Текстовый ввод-вывод.
Основы программирования на ассемблере.
Связь ассемблера и языка C.
Препроцессор языка С.
Обработка прерываний на языке С.
Утилиты систем программирования на языках C/С++.
Управление процессами и потоками.
Синхронный и асинхронный ввод-вывод.
Межзадачное взаимодействие и обмен.
Графический ввод-вывод.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ
3
Тема курсовых работ может определяться содержательной задачей,
требующей использования доступа к системным механизмам современных
вычислительных сред. Например, для широко используемой среды Win32 API
предметом изучения могут быть:
1. Win32: Мониторинг потока событий (Hooks).
2. Win32: Сетевое окружение (Windows Networking).
3. Win32: Консоли в Windows (Consoles).
4. Win32: Работа с реестром (Registry).
5. Win32: Процессы и потоки (Processes and Treads).
6. Win32: Управление энергосбережением (Power Management).
7. Win32: Синхронизация процессов (Synchronization).
8. Win32: Обработка исключений (Structured Exception Handling).
9. Win32: Локальный обмен данными (DDEML).
10. Win32: Механизмы межпроцессных взаимодействий (IPC).
11. Win32: Обмен данными на сети (Network DDE).
12. Win32: Доступ к системе (Accessibility).
13. Win32: Выгрузка системы (System Shutdown).
14. Win32: Получение сведений о системе (System Information).
15. Win32: Оконные интерфейсы (Windows Station and Desktops).
16. Win32: Интерфейс интерпретатора команд (Shell Library).
17. Win32: Хранитель экрана (Screen Saver).
18. Win32: Отображение файлов (File Mapping).
19. Win32: Работа с файлами (Files).
20. Win32: Протоколирование событий (Event Logging).
21. Win32: Динамически загружаемые библиотеки (DLL).
22. Win32: Низкоуровневый ввод-вывод (Device Input and Output).
23. Win32: Управление памятью (Memory Management).
24. Win32: Отладка (Debugging).
25. Win32: Сжатие данных (Data Decompression Library).
1.
2.
3.
4.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
Система программирования Microsoft Visual C++ 6.x.
Система программирования Borland C++ 3.1, 5.x.
Система программирования Inprise C++ Builder 5.x.
Система электронной справочной документации MSDN.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Бек Л. Введение в системное программирование. – М.: Мир,1988.
2. Дьяконов В.Ю., Китов В.А., Калинчев И.А. Системное программирование:
Учебн. пособие для втузов /Под ред. А.Л. Горелика. – М.: Высш. шк., 1990.
3. Керниган Б., Ритчи Д., Фьюэр А. Язык программирования Си. – М.:
Финансы и статистика, 1992.
4. Рихтер Дж. Windows для профессионалов: создание эффективных Win324
приложений с учетом специфики 64-разрядной версии Windows NT: Пер. с
англ. – СПб.: Питер; М.: Изд. дом “Русская редакция”, 2001.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
1. Абель П. Язык ассемблера для IBM PC и программирования. – М.: Высш.
шк., 1992.
2. Болски М.И. Язык программирования Си: Справочник. – М.: Радио и связь,
1988.
3. Голуб А.И. C и C++. Правила программирования. –М.: БИНОМ, 1996.
4. Гук М., Юров В. Процессоры Pentium 4, Athlon и Duron. – СПб.: Питер,
2001.
5. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа
IBM PC, XT и AT. – М.: Финансы и статистика, 1991.
6. Иванчиков А.А., Ревотюк М.П. Лабораторный практикум по курсу
"Системное программирование". – Мн.: БГУИР, 1995.
7. Касаткин А.И., Вальвачев А.Н. Профессиональное программирование на
языке Си: От Turbo-C к Borland C++: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.
8. Касаткин А.И. Профессиональное программирование на языке Си:
Управление ресурсами: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.
9. Лазаревич Э.Г., Хорошавина Г.Ф. Аппаратурные и программные средства
профессиональных персональных ЭВМ: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1991.
10. Касаткин А.И. Профессиональное программирование на языке Си:
Системное программирование. – Мн.: Выш. шк., 1993.
11. Лисков Б., Гатэг Дж. Использование абстракций и спецификаций при
разработке программ: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989.
12. Липаев В.В. Проектирование программных средств. – М.: Высш. шк., 1990.
13. Скляров В.А. Программное и лингвистическое обеспечение персональных
ЭВМ: Системы общего назначения: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.
14. Скляров В.А. Программное и лингвистическое обеспечение персональных
ЭВМ: Новые системы: Справ. пособие. – Мн.: Выш. шк., 1992.
15. Скэнлон Л. Персональные ЭВМ IBM PC и XT. Программирование на
языке ассемблера. – М.: Радио и связь, 1989.
16. Уэйт М., Прата С., Мартин Д. Язык Си. Руководство для начинающих. –
М.: Мир, 1988.
17. Юлин В.А., Булатова И.Р. Приглашение к Си. – Мн.: Выш. шк., 1990.
18. Ревотюк М.П. Системное программирование. Ч.1:. Язык системного
программирования С: Конспект лекций. – Мн.: БГУИР, 1999.
19. Ревотюк М.П. Системное программирование. Ч.2: Применение языка
программирования С: Конспект лекций. –Мн.: БГУИР, 2000.
5
УТВЕРЖДАЮ
Председатель УМО вузов Республики
Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-40-059/тип
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
Учебная программа для высших учебных заведений по специальностям
I-53 01 02 Автоматизированные системы обработки информации,
I-40 01 01 Программное обеспечение информационных технологий
I-40 02 01 Вычислительные машины, системы и сети
Согласовано:
Учебно-методическое управление БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
6
Составители:
М.П. Ревотюк, доцент кафедры информационных технологий
автоматизированных систем Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат
технических наук;
М.Л. Селингер, ассистент кафедры электронных вычислительных машин
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»;
К.А. Сурков, доцент кафедры программного обеспечения информационных
технологий Учреждения образования «Белорусский государственный
университет информатики и радиоэлектроники»
Рецензенты:
Б.М. Киселев, доцент кафедры информационных процессов и технологий
Учреждения образования «Белорусский аграрный технический университет»,
кандидат технических наук;
К.В. Плюгачев, заведующий кафедрой робототехнических систем Учреждения
образования «Белорусская государственная политехническая академия»,
доцент, кандидат технических наук;
Г.П. Апарин, ведущий научный сотрудник лаборатории обработки и
распознавания
изображений
Института
технической
кибернетики
Национальной академии наук Беларуси, кандидат технических наук;
П.Н. Бибило, заведующий лабораторией логического проектирования
Института технической кибернетики Национальной академии наук Беларуси,
профессор, доктор технических наук;
А.А. Дудкин, ведущий научный сотрудник лаборатории идентификации систем
Института технической кибернетики Национальной академии наук Беларуси,
кандидат технических наук;
Кафедра программного обеспечения вычислительной техники и
автоматизированных систем Учреждения образования «Белорусский
национальный технический университет» (протокол № 15 от 06.05.2002 г.);
Кафедра электронных вычислительных машин и систем Учреждения
образования «Брестский государственный технический университет» (протокол
№ 7 от 18.06.2002 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой информационных технологий автоматизированных систем
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 11 от 04.02.2002 г.);
Кафедрой электронных вычислительных машин Учреждения образования
«Белорусский
государственный
университет
информатики
и
радиоэлектроники» (протокол № 26 от 25.02.2002 г.);
7
Кафедрой
Программного
обеспечения
информационных
технологий
Учреждения образования «Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники» (протокол № 16 от 18.03.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-53 Автоматизация УМО вузов
Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 1 от 11.02.2002 г.);
Научно-методическим советом по направлению 1-40 Вычислительная техника
УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и
радиоэлектроники (протокол № 2 от 20.06.2002 г., протокол № 3 от 02.07.2002
г.)
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.113-98
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.112-98
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.111-98
Ответственный за редакцию: Т.Н. Крюкова
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
8
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая
программа
дисциплины
«Объектно-ориентированное
программирование» разработана в соответствии с Образовательным стандартом
РД РБ 0211оо.5.105-98 для специальностей 1-53 01 02 Автоматизированные
системы обработки информации (АСОИ), 1-40 01 01 Программное обеспечение
информационных технологий (ПОИТ) и 1-40 02 01 Вычислительные машины,
системы и сети (ВМСиС) высших учебных заведений для студентов,
получивших базовые знания в области процедурных языков программирования.
Целью преподавания дисциплины является обучение студентов
современным методам и средствам программирования, основным принципам
объектно-ориентированного проектирования программной продукции.
В результате освоения материала курса студент должен:
– знать основные теоретические понятия ООП, механизмы реализации
объектно-ориентированного подхода, достоинства и недостатки объектной
технологии программирования, тенденции и перспективы развития объектноориентированного подхода в программировании;
– уметь выбирать методы и средства для реализации программных проектов с
использованием технологии ООП;
– уметь анализировать предметную область решаемых задач с целью
использования объектно-ориентированного подхода для их реализации;
– приобрести практические навыки объектно-ориентированного анализа
предметной области и разработки программ с использованием ООП.
Язык программирования, в контексте которого читается дисциплина,
зависит от специальности: АСОИ – С++; ПОИТ – Delphi, С++; ВМСиС – Java,
Perl.
Программа
составлена
в
соответствии
с
требованиями
общеобразовательного стандарта и рассчитана на следующий объем:
– АСОИ – 104 учебных часа (примерное распределение учебных часов по
видам занятий: лекций – 72 часа, лабораторных работ – 32 часа, практических
занятий – 17 часов);
– ПОИТ – 85 учебных часов (примерное распределение учебных часов по
видам занятий: лекций – 51 час, лабораторных работ – 17 часов, практических
занятий – 17 часов);
– ВМСиС – 85 учебных часов (примерное распределение учебных часов по
видам занятий: лекций – 51 час, лабораторных работ – 17 часов, практических
занятий – 17 часов, курсовая работа);
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Введение
Понятие
об
ООП.
Парадигмы
объектно-ориентированного
программирования: инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Природа
9
объекта. Отношения между объектами. Природа классов. Отношения между
классами. Идентификация классов и объектов.
Раздел 1. КЛАССЫ И ОБЪЕКТЫ
Понятие класса. Создание объектов класса. Конструкторы и деструкторы.
Методы и данные. Управление доступом к членам класса. Агрегация объектов.
Неявный указатель объекта на себя.
Раздел 2. НАСЛЕДОВАНИЕ
Понятие наследования. Понятие базового и производного классов.
Ограничение доступа при наследовании. Переопределение членов базового
класса в производном классе. Совместимость объектов различных классов.
Контроль и преобразование классов объектов. Динамическая идентификация
типа.
Раздел 3. ВИРТУАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ
Понятие виртуальной функции. Механизм вызова виртуальных функций.
Абстрактные классы. Виртуальные деструкторы. Проявление полиморфности
объектов.
Раздел 4. РАСШИРЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ
НЕКОТОРЫХ ЯЗЫКОВ
Дружественные функции. Перегрузка операций. Множественное
наследование. Указатели на методы объектов. Виртуальные конструкторы.
Библиотеки классов. Визуальные системы программирования. Понятие классакомпонента.
Раздел 5. ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ СИТУАЦИИ
Понятие ошибки и исключительной ситуации. Классы исключительных
ситуаций. Создание исключительной ситуации. Распознавание класса
исключительной
ситуации.
Обработка
исключительной
ситуации.
Возобновление исключительной ситуации. Доступ к объекту, описывающему
исключительную ситуацию. Защищенные блоки и их применение для защиты
от утечки ресурсов.
Раздел 6. ШАБЛОНЫ
Введение. Шаблоны функций. Перегрузка шаблонных функций.
Шаблоны классов. Шаблоны классов и нетиповые параметры. Шаблоны и
наследование.
10
Раздел 7. ИНТЕРФЕЙСЫ
Понятие интерфейса. Описание интерфейса. Иерархия наследования
интерфейсов. Глобально-уникальная идентификация интерфейса. Реализация
интерфейса классом. Совместимость классов и интерфейсов по типу.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
АСОИ:
1. Расширение возможностей языка С в языке С++.
2. Программирование в терминах классов.
3. Манипулирование объектами классов.
4. Производные и абстрактные классы.
5. Техника работы с библиотеками классов.
6. Объектно-ориентированный ввод-вывод.
7. Использование шаблонов функций и классов.
8. Обработка исключений в С++.
ПОИТ:
1. Реализация базовых объектов при помощи классов.
2. Реализация множественного наследования.
3. Работа с потоками ввода-вывода. Реализация манипуляторов и перегрузка
операторов.
4. Использование шаблонов функций и классов (STL).
ВМСиС
1. Разработка простого апплета и приложения на Java.
2. Реализация иерархии классов и интерфесов.
3. Создание простейшего CGI скрипта на Perl.
4. Работа с СУБД MySQL из CGI скрипта Perl.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ КУРСОВЫХ РАБОТ
1. Создание пользовательского интерфейса для систем, работающих в
графическом режиме
2. Разработка графических и текстовых редакторов
3. Разработка диалоговых обучающих программ
4. Реализация игровых программ
5. Разработка библиотеки базовых классов
6. Программирование в среде Интернет
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ
ВМСиС:
1. Компьютерный класс
11
2. Операционная система Microsoft Windows (2000 или ХР)
3. Язык программирования Java (Java SDK)
4. Язык программирования ActiveState Perl
5. СУБД MySQL
ПОИТ:
1. Компьютерный класс
2. Операционная система Microsoft Windows (2000 или ХР)
3. Система программирования Borland Delphi
4. Система программирования MS Visual Studio
АСОИ:
1. Компьютерный класс
2. Операционная система Microsoft Windows (2000 или ХР)
3. Система программирования MS Visual Studio
Литература
1. Холзнер С. Perl: специальный справочник. – СПб.: Питер, 2001.
2. Кристиансен Т., Торкингтон Н Perl: библиотека программиста. – СПб.:
Питер, 2001.
3. Дейтел Х. М., Дейтел П. Дж. Как программировать на Perl. – М.: Бином,
2002.
4. Чен М. С., Грифис С. В., Изи Э. Ф.. Программирование на Java. – Мн.:
Попурри, 1997.
5. Дейтел Х. М., Дейтел П. Дж. Как программировать на Java. – М.: Бином,
2002.
6. Дюбуа П. MySQL. – М.: Вильямс, 2001.
7. Паттерсон и др. Использование HTML. – М.: Вильямс, 2001.
8. Страуструп Б. Язык программирования С++, 3 изд. Пер. с англ. - СПб.:
«Бином», 1999.
9. Дейтел Х. М., Дейтел П. Дж. Как программировать на С++. – М.: Бином,
2002.
10. Эллис М., Страуструп Б. Справочное руководство по языку
программирования С++ с комментариями. Пер с англ. М.: Мир, 1992.
11. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами
применения. Пер. с англ. – М.: Конкорд, 1992.
12. Ревотюк М.П. Объектно-ориентированное программирование на языке
С++. Ч. 1. Переход от языка С к С++. – Мн.: МРТИ, 1994.
13. Ревотюк М.П. Объектно-ориентированное программирование на языке
С++. Ч. 2. Технология объектно-ориентированного программирования. – Мн.:
БГУИР, 1997.
14. Сурков К.А., Сурков Д.А., Вальвачев А.Н. Программирование в среде
Delphi 2.0. — Мн.: ООО «Попурри», 1997.
15. Сурков Д.А., Сурков К.А., Вальвачев А.Н. Программирование в среде
C++Builder. — Мн.: ООО «Попурри», 1998.
12