НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ, БИЗНЕСА И ПРАВА

УТВЕРЖДАЮ:

Первый проректор

ОИ. Строцева

« » 2014 г.

ПРОГРАММА

вступительных испытаний по направлению подготовки 09.06.01 Информатика и вычислительная техника по направленности (профилю) «Системный анализ, управление и обработка информации»

Программа одобрена на заседании кафедры «Информационных технологий»

Протокол № 7 от 21.03.2014 г.

Ткачук Евгений Остапович, к.т.н, Заведующий кафедрой ст.науч.сотрудник Подпись ФИО, ученая степень, звание Ткачук Евгений Остапович, к.т.н, Разработчик программы ст.науч.сотрудник Подпись ФИО, ученая степень, звание Ростов-на-Дону

ВВЕДЕНИЕ

Данная программа вступительных испытаний направление на оценку знаний и навыков, полученных поступающими по итогам получения высшего образования (специалитет или магистратура).

Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) – направленность, занимающаяся проблемами разработки и применения методов системного анализа сложных прикладных объектов исследования, обработки информации, целенаправленного воздействия человека на объекты исследования, включая вопросы анализа, моделирования, оптимизации, совершенствования управления и принятия решений, с целью повышения эффективности функционирования объектов исследования.

ВОПРОСЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ

Тема 1. Основные понятия и задачи системного анализа 1 Понятия о системном подходе, системном анализе. Выделение системы из среды, определение системы. Системы и закономерности их функционирования и развития.

2 Управляемость, достижимость, устойчивость. Модели систем:

статические, динамические, концептуальные, топологические, формализованные (процедуры формализации моделей систем), информационные, логико-лингвистические, семантические, теоретикомножественные и др.

3 Классификация систем. Естественные, концептуальные и искусственные, простые и сложные, целенаправленные, целеполагающие, активные и пассивные, стабильные и развивающиеся системы.

4 Основные методологические принципы анализа систем. Задачи системного анализа. Роль человека в решении задач системного анализа.

Тема 2. Модели и методы принятия решений 5 Постановка задач принятия решений. Классификация задач принятия решений. Этапы решения задач.

6 Экспертные процедуры. Задачи оценивания. Алгоритм экспертизы.

Методы получения экспертной информации. Шкалы измерений, методы экспертных измерений. Методы опроса экспертов, характеристики экспертов.

7 Методы обработки экспертной информации, оценка компетентности экспертов, оценка согласованности мнений экспертов.

8 Методы формирования исходного множества альтернатив.

Морфологический анализ.

9 Методы многокритериальной оценки альтернатив. Классификация методов. Множества компромиссов и согласия, построение множеств.

Функция полезности. Аксиоматические методы многокритериальной оценки. Прямые методы многокритериальной оценки альтернатив.

Методы нормализации критериев.

10 Характеристики приоритета критериев. Постулируемые принципы оптимальности(равномерности, справедливой уступки, главного критерия, лексикографический). Методы аппроксимации функции полезности. Деревья решений. Методы компенсации. Методы аналитической иерархии. Методы порогов несравнимости. Диалоговые методы принятия решений.

11 Качественные методы принятия решений (вербальный анализ).Принятие решений в условиях неопределенности.

Статистические модели принятия решений. Методы глобального критерия. Критерии Байеса—Лапласа, Гермейера, Бернулли—Лапласа, максиминный (Вальда), минимаксного риска Сэвиджа, Гурвица, Ходжеса—Лемана и др.

12 Модели и методы принятия решений при нечеткой информации.

Нечеткие множества. Основные определения и операции над нечеткими множествами. Нечеткое моделирование. Задачи математического программирования при нечетких исходных 13 условиях. Задача оптимизации на нечетком множестве допустимых условий. Задача достижения нечетко определенной цели. Нечеткое математическое программирование с 14 нечетким отображением. Постановки задач на основе различных принципов оптимальности. Нечеткие отношения, операции над отношениями, свойства отношений.

15 Принятие решений при нечетком отношении предпочтений на множестве альтернатив.

16 Принятие решений при нескольких отношениях предпочтения.

17 Игра как модель конфликтной ситуации. Классификация игр.

Матричные, кооперативные и дифференциальные игры. Цены и оптимальные стратегии. Чистые и смешанные стратегии. Функция потерь при смешанных стратегиях. Геометрическое представление игры. Нижняя и верхняя цены игр, седловая точка. Принцип минимакса. Решение игр. Доминирующие и полезные стратегии.

Нахождение оптимальных стратегий. Сведение игры к задаче линейного программирования.

Тема 3. Оптимизация и математическое программирование 18 Оптимизационный подход к проблемам управления и принятия решений. Допустимое множество и целевая функция. Формы записи задач математического программирования. Классификация задач математического программирования.

19 Постановка задачи линейного программирования. Стандартная и каноническая формы записи. Гиперплоскости и полупространства.

Допустимые множества и оптимальные решения задач линейного программирования. Выпуклые множества. Крайние точки и крайние лучи выпуклых множеств. Теоремы об отделяющей, опорной и разделяющей гиперплоскости. Представление точек допустимого множества задачи линейного программирования через крайние точки и крайние лучи. Условия существования и свойства оптимальных решений задачи линейного программирования.

20 Опорные решения системы линейных уравнений и крайние точки множества допустимых решений. Сведение задачи линейного программирования к дискретной оптимизации.

21 Симплекс-метод. Многокритериальные задачи линейного программирования. Двойственные задачи. Критерии оптимальности, доказательство достаточности.

22 Теорема равновесия, ее следствия и применения. Теоремы об альтернативах и лемма Фаркаша в теории линейных неравенств.

Геометрическая интерпретация двойственных 23 переменных и доказательство необходимости в основных теоремах теории двойственности. Зависимость оптимальных решений задачи линейного программирования от параметров.

24 Локальный и глобальный экстремум. Необходимые условия безусловного экстремума дифференцируемых функций. Теорема о седловой точке. Необходимые условия экстремума дифференцируемой функции на выпуклом множестве. Необходимые условия Куна— Таккера. Задачи об условном экстремуме и метод множителей Лагранжа.

25 Выпуклые функции и их свойства. Задание выпуклого множества с помощью выпуклых функций. Постановка задачи выпуклого программирования и формы их записи.

26 Простейшие свойства оптимальных решений. Необходимые и достаточные условия экстремума дифференцируемой выпуклой функции на выпуклом множестве и их применение. Теорема Удзавы.

Теорема Куна—Таккера и ее геометрическая интерпретация. Основы теории двойственности в выпуклом программировании. Линейное программирование как частный случай выпуклого. Понятие о негладкой выпуклой оптимизации. Субдифференциал.

27 Классификация методов безусловной оптимизации. Скорости сходимости. Методы первого порядка. Градиентные методы. Методы Квазиньютоновские методы. Методы переменной метрики. Методы сопряженных градиентов. Конечно-разностная аппроксимация производных. Конечно-разностные методы. Методы нулевого порядка.

Методы покоординатного спуска, Хука— 28 Дживса, сопряженных направлений. Методы деформируемых конфигураций.

29 Симплексные методы. Комплекс-методы. Решение задач многокритериальной оптимизации методами прямого поиска.

30 Основные подходы к решению задач с ограничениями. Классификация задач и методов. Методы проектирования. Метод проекции градиента.

Метод условного градиента. Методы сведения задач с ограничениями к задачам безусловной оптимизации.

Комбинированный метод проектирования и штрафных функций.

Метод зеркальных построений. Метод скользящего допуска.

32 Задачи стохастического программирования. Стохастические квазиградиентные методы. Прямые и непрямые методы. Метод проектирования стохастических квазиградиентов. Методы конечных разностей в стохастическом программировании.

33 Методы стохастической аппроксимации. Методы с операцией усреднения. Методы случайного поиска. Стохастические задачи с ограничениями вероятностей природы.

34 Прямые методы. Стохастические разностные методы. Методы с усреднением направлений 35 спуска. Специальные приемы регулировки шага.

36 Методы и задачи дискретного программирования. Задачи целочисленного линейного программирования. Методы отсечения Гомори. Метод ветвей и границ. Задача о назначениях. Венгерский алгоритм. Задачи оптимизации на сетях и графах.

37 Метод динамического программирования для многошаговых задач принятия решений. Принцип оптимальности Беллмана.

Вычислительная схема метода динамического программирования.

38 Тема 4. Современная теория управления 39 Понятие об устойчивости систем управления. Устойчивость по Ляпунову, асимптотическая, экспоненциальная устойчивость.

Устойчивость по первому приближению. Функции Ляпунова. Теоремы об устойчивости и неустойчивости.

40 Устойчивость линейных стационарных систем. Критерии Ляпунова, Льенара—Шипара, Гурвица, Михайлова. Устойчивость линейных нестационарных систем. Метод сравнения в теории устойчивости:

леммы Гронуолла—Беллмана, Бихари, неравенство Чаплыгина.

Устойчивость линейных систем с обратной связью: критерий Найквиста, большой коэффициент усиления.

41 Методы синтеза обратной связи. Элементы теории стабилизации.

Управляемость, наблюдаемость, стабилизируемость. Дуальность управляемости и наблюдаемости.

42 Канонические формы. Линейная стабилизация. Стабилизация по состоянию, по выходу.

43 Наблюдатели состояния. Дифференциаторы.

44 Управление при действии возмущений. Различные типы возмущений:

операторные, координатные. Инвариантные системы. Волновое возмущение. Следящие системы.

45 Релейная обратная связь: алгебраические и частотные методы исследования.

46 Стабилизация регулятором переменной структуры: скалярные и векторные скользящие режимы.

47 Абсолютная устойчивость. Геометрические и частотные критерии абсолютной устойчивости. Абсолютная стабилизация. Адаптивные системы стабилизации: метод скоростного градиента, метод целевых неравенств.

48 Управление в условиях неопределенности.

49 Аналитическое конструирование. Идентификация динамических систем.

50 Экстремальные регуляторы – самооптимизация.

51 Классификация дискретных систем автоматического управления.

Уравнения импульсных систем во временной области. Разомкнутые системы. Описание импульсного элемента. Импульсная характеристика приведенной непрерывной части. Замкнутые системы. Уравнения разомкнутых и замкнутых импульсных систем относительно решетчатых функций. Дискретные системы. ZET-преобразование решетчатых функций и его свойства.

52 Нелинейная проблема аналитического конструирования оптимальных регуляторов (АКОР). Нелинейная проблема аналитического конструирования оптимальных регуляторов (АКОР). Понятие оптимальности. Постулируемые критерии качества. Проблема построения оптимизирующих функционалов. Задачи АКОР Летова– Калмана и А.А. Красовского. Самоорганизующиеся оптимальные системы с экстраполяцией.

53 Многокритериальная оптимизация. Проблема синтеза оптимальных законов управления и диссипативность замкнутых систем.

Инвариантные многообразия и проблемы теории оптимального управления. Теории оптимального управления.

54 Дифференциаторы выхода динамической системы. Гладкие нелинейные динамические системы на плоскости: анализ управляемости, наблюдаемости, стабилизируемости и синтез обратной связи. Управление системами с последействием.

55 Классификация оптимальных систем. Задачи оптимизации. Принцип максимума Понтрягина. Динамическое программирование.

56 Дифференциальные игры.

57 Эвристические методы стабилизации: нейросети, размытые множества, интеллектуальное управление.

Тема 5. Компьютерные технологии обработки информации 58 Определение и общая классификация видов информационных технологий. Модели, методы и средства сбора, хранения, коммуникации и обработки информации с использованием компьютеров.

59 Программно-технические средства реализации современных офисных технологий.

60 Стандарты пользовательских интерфейсов.

61 Создание и обработка текстовых файлов и документов с использованием текстовых редакторов и процессоров. Программные средства создания и обработки электронныхтаблиц.

62 Программные средства создания графических объектов, графические процессоры(векторная и растровая графика).

63 Понятие информационной системы, банки и базы данных. Логическая и физическая организация баз данных. Модели представления данных, архитектура и основные функции СУБД. Распределенные БД.

Принципиальные особенности и сравнительные характеристики файлсерверной, клиент-серверной и интранет технологий 64 распределенной обработки данных.

65 Реляционный подход к организации БД. Базисные средства манипулирования реляционными данными. Методы проектирования реляционных баз данных (нормализация, семантическое моделирование данных, ЕR-диаграммы).

66 Языки программирования в СУБД, их классификация и особенности.

Стандартный язык баз данных SQL.

67 Перспективные концепции построения СУБД (ненормализованные реляционные БД, объектно-ориентированные базы данных и др.).

68 Основные сетевые концепции. Глобальные, территориальные и локальные сети.

69 Проблемы стандартизации. Сетевая модель OSI. Модели взаимодействия компьютеров в сети.

70 Принципы функционирования Internet, типовые информационные объекты иресурсы. Ключевые аспекты WWW-технологии.

71 Адресация в сети Internet. Методы и средства поиска информации в Internet, информационно-поисковые системы.

72 Языки и средства программирования Internet приложений. Язык гипертекстовой разметки HTML, основные конструкции, средства подготовки гипертекста (редакторы и конверторы).

73 Виды и уровни знаний. Знания и данные. Факты и правила. Принципы организации знаний. Требования, предъявляемые к системам представления и обработки знаний.

74 Формализмы, основанные на классической и математической логиках.

Современные логики. Фреймы. Семантические сети и графы. Модели, основанные на прецедентах.

75 Приобретение и формализация знаний. Пополнение знаний.

Обобщение и классификация знаний. Логический вывод и умозаключение на знаниях. Проблемы и перспективы представления знаний.

76 Назначение и принципы построения экспертных систем.

Классификация экспертных систем. Методология разработки экспертных систем. тапы разработки экспертных систем. Проблемы и перспективы построения экспертных систем.

ВОПРОСЫ ПО ПРОФИЛЮ

1 Система: определения, классификационные признаки, основные свойства.

2 Системный анализ как научная дисциплина и его место в современной системологии.

3 Основное содержание системного подхода.

4 Методология и процедуры реализации системного подхода.

5 Методологическая схема формирования системной прикладной задачи.

6 Методы решения задач системного анализа; интеграция методов.

7 Методы анализа окружающей среды: метод СВОТ, матрицы возможностей и угроз, бальные качественно-количественные оценки.

8 Методы экспертного анализа систем: информационно-функциональный анализ, организационно-функциональный анализ, методы позиционирования.

9 Методы аналитического моделирования и их применение в системном анализе.

10 Методы имитационного моделирования и их применение в системном анализе.

1. Основные понятия и категории управления.

2. Организация как объект управления. Модели организаций.

3. Цели и функции управления.

4. Структура управления организацией. Процесс и методы управления.

5. Стратегическое управление: наличие потребности и сущность.

6. Процесс планирования стратегии организации.

7. Проблема и методические положения программно-целевого планирования.

8. Методы и базовая технология программно-целевого планирования.

Управление проектами.

9. Планирование стратегии деятельности организации.

10. Управление реализацией стратегии деятельности организации.

11. Инновационный менеджмент.

12. Мониторинг в управлении организацией.

13. Контроллинг как современная концепция управления.

14. Сущность, показатели и критерии эффективности управления.

15. Методы принятия управленческих решений.

16. Управление рисками.

17. Руководитель в системе управления.

1. Информатизация как основа повышения эффективности управления организацией.

2. Информационные технологии и системы: основные понятия и определения.

3. Классификация информационных технологий. Информационноуправляющие технологии.

4. Программно-техническая среда, информационное, методическое и организационное обеспечение информационных систем.

5. Оценка влияния информационных технологий на деятельность организации.

6. Информационное обследование организации. Информационнофункциональная модель деятельности.

7. Системный анализ информационной деятельности организации.

8. Программно-целевое планирование процессов автоматизации организации.

9. Проектирование информационных систем. Характеристика основных этапов проектирования.

ОСНОВНОЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сигал И.Х., Иванова А.П. Введение в прикладное дискретное программирование: модели и вычислительные алгоритмы. М.: Физматлит, 2003. – 240 с.

2. Попков Ю.С. Теория макросистем: Равновесные модели. М.: Книжный дом «Либроком», 2013. – 320 с.

3. Попков Ю.С. Математическая демоэкономика: Макросистемный подход. М.: «Ленанд», 2013. – 560 с.

4. Егоров А.И. Основы теории управления. М.:Физматлит. 2007. – 504 с.

5. Системный анализ и принятие решений. М.: Высшая школа, 2004. – 6. Соколов А.В., Токарев В.В. Методы оптимальных решений. Т.1 – М.:

Физматлит, 7. Соколов А.В., Токарев В.В. Методы оптимальных решений. Т.2. М.:

Физматлит, 2010.

8. Афанасьев В.Н.,Колмановский В.Б., Носов В.Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 2003.

9. Петровский А.Б. Теория принятия решений. М.: Изд.центр «Академия». 2009. – 400 с.

10. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.2. М.: Физматлит, 2007. – 440 с.

11. Ларичев О.И. Теория и методы принятия решений. М.: Логос, 2002. – 12.Афанасьев В.Н. Управление неопределенными динамическими системами. М.: Физматлит, 2008. – 208 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васильев Ф.П., Иваницкий А.Ю. Линейное программирование. М.:

Факториал Пресс, 2008.

2. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. М. Факториал Пресс, 2005.

3. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. М.: Высшая школа, 2001.

4. Подиновский В.И., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Физматлит, 2007.

5. Колмогоров А.П., Фомин СВ. Элементы теории функций и функционального анализа. - М.: Наука, 1976.

6. Поляк Б.Т. Введение в оптимизацию. - М.: Наука, 1983.

7. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 8. Понтрягин Л.С, Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.А.. Мищенко Е.Ф.

Математическая теория оптимальных процессов. - М.: Физматгиз, 9. Емельянов СВ., Коровин С.К. Теория робастной нелинейной обратной связи. Стабилизация при неопределенности. В сб. «Нелинейная динамика и управление. Вып.1». М.: Физматлит, 2001. Стр.5-67.

10. Емельянов С.В., Коровин С.К. Новые типы обратной связи:

Управление при неопределенности. М.: Наука. Физматлит, 1997. —