«1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная ...»

СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ

Магистерская программа: Информационные системы и технологии

Содержание

Страница

М.1.1 Интеллектуальные системы 2

М.1.2 Методы оптимизации 9

М.1.3 Администрирование информационных систем 17

М.1.4 Корпоративные информационные системы 25 М.2.1 Вычислительные системы 32 М.2.2 Современные проблемы информатики и вычислительной техники 39 М.2.3 Технология разработки программного обеспечения 46 М.2.4 Проектирование человеко-машинных интерфейсов 56 М.2.5 Интеллект системы (дополнительные главы) М.2.6.1 Проектирование информационных систем М.2.6.2 Интернет-технологии М.2.7.1 Ведение крупных программных проектов М.2.7.2 Программное обеспечение интеллектуальных систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ"

Цикл: Общенаучный Часть цикла: Базовая № дисциплины по учебному плану: М 1. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр Лекции 18 часов 1 семестр Практические занятия Лабораторные работы 36 часов 1 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 54 часов учебному плану (всего) Экзамен 1 семестр Курсовые проекты (по выбору) 108 часов 1 семестр Москва -

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основных концепций, методов и моделей искусственного интеллекта (ИИ), а также инструментальных программных средств конструирования интеллектуальных систем (ИС) для различных предметных (проблемных) областей: энергетики, обучения, бизнеса и т.д.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

разбираться в современном состоянии и проблемах ИИ и конструирования перспективных ИС различного назначения, методологии и тенденциях их развития (ОК-2);

использовать углубленные теоретические и практические знания в области разработки и применения методов ИИ и ИС, самостоятельно приобретать с помощью современных информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, расширять и углублять свое научное мировоззрение (ОК-3, ОК-4);

порождать новые идеи и демонстрировать навыки самостоятельной научноисследовательской работы и работы в научном коллективе, совершенствовать и развивать свой интеллектуальный уровень, активно общаться в научной и производственной сферах деятельности (ОК-5, ОК-6, ОК-7);

использовать углубленные знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально-значимых проектов (ОК-9);

проводить научные исследования в области разработки и применения методов и моделей ИИ получать новые научные и прикладные результаты, разрабатывать концептуальные и теоретические модели и методы решаемых задач, проводить углубленный анализ проблем, ставить и обосновывать задачи научной и проектнотехнологической деятельности (ПК-1, ПК-2, ПК-3);

управлять проектами (НИР, НИОКР) планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, быть ответственным исполнителем и руководителем коллектива исполнителей проекта (ПК-5);

работать в международных проектах и участвовать в деятельности профессиональных сетевых сообществ по тематике специализации (ПК-11, ПК-12);

реализовать решения, направленные на поддержку социально-значимых проектов и обеспечения общедоступности информационных услуг (ПК-14).

Задачами дисциплины являются:

освоение основных методов и моделей представления и оперирования знаниями в ИС условиях неточности, нечеткости, неполноты и противоречивости имеющейся информации;

освоение основных методов и концепций построения базовых блоков ИС;

освоение современных программных инструментальных средств конструирования перспективных ИС для различных предметных областей: энергетики, обучения, организационного управления и т.д.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части общенаучного цикла (№ дисциплины по учебному плану М 1.1) ООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатики и вычислительная техника, магистерская программа: Информационные системы и технологии.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информатика», «Дискретная математика», «Математическая логика и теория алгоритмов»», «Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы», «Теория принятия решений».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении НИР, курсового проекта и при подготовке магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные подходы, методы и модели представления и оперирования знаниями, в том числе в условиях неточности, нечеткости, неполноты и противоречивости имеющейся информации (как в данных, так и в знаниях);

компьютерные инструментальные средства конструирования перспективных ИС для различных приложений: энергетики, образования, организационного управления и др.;

возможности применения методов, моделей и базовых инструментальных конструирования эффективных ИС для различных предметных (проблемных областей);

основные источники научно-технической информации, включая Интернет-ресурсы, по основным направлениям, методам, моделям и инструментальным средствам конструирования ИС;

Уметь:

самостоятельно разбираться в имеющихся концепциях, методах и моделях ИИ в плане реализации эффективных ИС и применять их для решения прикладных задач;

проводить научные исследования в области разработки и применения методов ИИ и ИС и получать новые научные и прикладные результаты, разрабатывать концептуальные и теоретические модели и методы решаемых задач, проводить углубленный анализ проблем, ставить и обосновывать задачи научной и проектно-технологической деятельности;

выбирать и использовать необходимые компьютерные средства, в том числе перспективные параллельные и распределенные системы, математическое и программное обеспечение.

Владеть:

методологией и навыками практического применения подходов, методов и моделей ИИ, а также соответствующих компьютерных средств, математического и программного обеспечения в своей профессиональной деятельности; навыками разработки перспективных компьютерных ИС для различных приложений, включая энергетику и образование;

терминологией, навыками поиска и использования научно-технической информации по профессиональной тематике, навыками работы в коллективе, планирования НИР и управления научными коллективами.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Курсовой проект 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Введение: задачи искусственного интеллекта (ИИ), основные направления ИИ, этапы развития ИИ и интеллектуальных систем (ИС). «Горячие точки» ИИ.

1. Классификация и основные принципы построения ИС (8 часов) Основные отличия данных и знаний. Свойства человеческого разума. Модели представления знаний: логические, продукционные, на основе семантических сетей и фреймов.

Основные преимущества ИС на примере экспертных систем (ЭС). Типовая архитектура ИС. Статические и динамические ИС. Основные компоненты ИС на примере ЭС: базы данных (рабочая память) и знаний, подсистемы поиска (вывода) решения, объяснения, приобретения и пополнения знаний, интерфейс с пользователем и внешней средой.

Классификация ЭС как приложений: по типу приложения; по типу проблемной области; по стадии существования; по типу используемой вычислительной системы.

Принципы конструирования ядра ИС. Специфика использования различных моделей представления знаний. Специфика ЭС реального времени. Интеллектуальные (экспертные) системы поддержки принятия решений.

2. Методы обработки плохо определенной информации в ИС (8 часов) Обработка плохо определенной информации на основе теоретико-вероятностных методов. Схема Байеса.

Пример на использование схемы Байеса. Ограничения схемы Байеса. Байесовские сети доверия.

Метод субъективных коэффициентов уверенности (субъективных вероятностей).

Теория свидетельств Демпстера-Шефера. Основные понятия. Правило объединения свидетельств. Примеры применения.

Методы обработки неопределенности в системе GURU: вероятностный и максиминный подходы. Использование нечетких переменных в системе GURU.

Поиск решения в условиях неопределенности с использованием деревьев решений.

Оперирование плохо определенной информацией лингвистического характера.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1. Логические модели представления знаний (4 часа);

№ 2. Продукционные модели представления знаний (4 часа);

№ 3. Модели представления знаний на основе семантических сетей и фреймов (4 часа);

№ 4. Разработка прототипа ИС на основе системы-оболочки 1stClASS (6 часа) № 5. Разработка прототипа ЭС на основе инструментальной системы GURU (8 часов) № 6. Разработка прототипа ЭС на основе языка искусственного интеллекта CLIPS ( часов) 4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 1 семестр Тематика курсовых проектов (КП) связана с исследованием и реализацией базовых методов, моделей ИИ и основных компонентов ИС: баз знаний, блоков поиска (вывода) решения, приобретения и формирования знаний, блоков объяснения, организации интерфейса с пользователем (экспертом, лицом, принимающим решения, инженером-когнитологом) и внешней средой. Исследуются и реализуются методы вывода и обработки плохо определенной информации в ИС. Для ИС реального времени (на примере ЭС реального времени) исследуются дополнительно такие компоненты как: блоки моделирования, прогнозирования, планирования и связи с внешними устройствами. Результатом выполнения КП является, как правило, прототип прикладной ИС для избранной предметной области. При выполнении КП студент использует знания, полученные при изучении дисциплин «Информатика», «Дискретная математика», «Математическая логика и теория алгоритмов»», «Теория вероятностей, математическая статистика и случайные процессы», «Теория принятия решений».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием электронных образовательных ресурсов (слайдов, презентаций, видеороликов и др.).

Лабораторные занятия проводятся с использованием современных компьютерных средств.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, оформление лабораторных работ и подготовку к их защите, подготовку реферата, подготовку к зачету и экзамену, подготовку курсового проекта.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет, экзамен, защита курсового проекта.

Оценка за освоение дисциплины определяется на основе оценки, полученной студентом на экзамене, и оценке, полученной при защите курсового проекта.

В приложение к диплому вносится оценки за 1 семестр по результатам экзамена и защиты курсового проекта.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Вагин В.Н., Головина Е.Ю., Загорянская А.А., Фомина М.В. Достоверный и правдоподобный вывод в интеллектуальных системах / Под. ред. В.Н. Вагина, Д.А.

Поспелова. Учебное пособие. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 712 с.

2. Джарратано Д., Райли Г. Экспертные системы: принципы разработки и программирование, 4-е издание.: Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2007. – 1152 с.

3. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд.: Пер.

с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2006. – 1408 с.

б) дополнительная литература:

1. Еремеев А.П., Чибизова Н.В. Инструментальные средства конструирования экспертных систем: Метод. пособие / Под. ред. В.Н. Вагина. – М.: Издательство МЭИ, 2002.

– 100 с.

2. Осипов Г.С. Лекции по искусственному интеллекту. М.: КРАСАНДР, 2009. – 272 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: при выполнении лабораторных работ используется лицензионное программное обеспечение ОС Windows, свободно распространяемое по сети Интернет программное обеспечение языка искусственного интеллекта CLIPS (C Language Integrated Production System) и руководства (http://www.ghg.net/clips/CLIPS.html; http://www.ghgcorp.comt/clips/CLIPS.html), лицензионные инструментальные средства конструирования ЭС, а также разработанные на кафедре и зарегистрированные в Реестре программ для ЭВМ (РОСПАТЕНТ) программные средства.

б) другие: набор слайдов, презентаций и видеороликов по материалу лекций.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, а также аудитории, оснащенной современной компьютерной техникой для выполнения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатики и вычислительная техника, магистерская программа «Информационные системы и технологии».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ "

Практические занятия Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Курсовые проекты

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является формирование у студентов теоретических знаний, практических навыков по вопросам, касающимся принятия оптимальных управленческих решений; обучение студентов применению методов решения задач однокритериальной и многокритериальной оптимизации.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);

выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации (ПК-5);

применять современные технологии разработки программных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК-6).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с методами принятия оптимальных решений задач, возникающих в технике, экономике, социологии;

исследовать методы решения задач оптимизации различных классов;

научить принимать и обосновывать конкретные оптимальные решения реальных задач в экономике, технике, социологии.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров по магистерской программе Информационные системы и технологии направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика», «Программирование», «Инженерная и компьютерная графика».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

модели представления и методы обработки знаний, системы принятия решений;

методы оптимизации и принятия проектных решений;

Уметь:

разрабатывать математические модели процессов и объектов, методы их исследования, выполнять их сравнительный анализ;

Владеть:

способами формализации интеллектуальных задач с помощью языков искусственного интеллекта;

методами управления знаниями;

методами научного поиска.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Введение. Постановка задачи оптимизации.

минимизации Методы многомерной минимизации Задачи условной оптимизации Принятие решений в игровых ситуациях Задачи векторной оптимизации 10. Элементы программирования 11. Элементы управления 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Постановка задачи оптимизации. Классификация задач оптимизации. Понятие о численных методах оптимизации. Сходимость методов оптимизации. Условия остановки.

Постановка задачи одномерной минимизации. Классический подход решения задачи одномерной минимизации. Понятие унимодальной функции. Методы решения задачи минимизации для унимодальных функций. Общие сведения о численных методах оптимизации, их классификация. Критерии останова. Метод дихотомии. Метод Фибоначчи.

Метод золотого сечения. Метод квадратичной интерполяции (парабол). Метод половинного деления. Метод Ньютона. Численные методы минимизации многоэкстремальных функций.

Метод перебора. Метод ломаных.

Постановка задачи и классификация методов. Метод Ньютона. Квазиньютоновские методы. Градиентные методы. Метод наискорейшего спуска. Градиентный метод с дроблением шага. Метод покоординатного спуска. Методы случайного поиска.

Постановка задачи линейного программирования (ЗЛП). Геометрическая интерпретация. Двойственные задачи линейного программирования. Основные теоремы линейного программирования. Симплексный метод. Табличное представление симплексметода. Выбор начальной экстремальной точки. Исследование устойчивости решений задач линейного программирования.

Постановка задачи. Определение опорного плана транспортной задачи методом северо-западного угла. Метод минимального элемента. Метод аппроксимации Фогеля.

Определение оптимального плана. Метод потенциалов. Метод дифференциальных рент.

Выпуклые функции. Задачи оптимизации с ограничениями в форме равенств и неравенств. Штрафные и барьерные функции. Метод штрафных функций. Метод барьерных функций.

Методы решения задач дискретной оптимизации. Дискретная задача линейного программирования. Алгоритм Лэнд и Дойга. Разбиение графа на подграфы с минимальной связностью. Эвристические алгоритмы разбиения графа на подграфы.

Основные понятия и определения. Классификация игр. Описание игр. Игра в нормальной форме. Игры двух участников с нулевой суммой. Игры двух участников с ненулевой суммой.

Основные понятия и определения. Определение Парето-оптимальных решений многокритериальной задачи линейного программирования. Методы решения задач многокритериальной оптимизации. Метод «обобщенного критерия». Основные виды сверток. Линейная свертка и ее свойства. Методы определения весовых коэффициентов.

Решение задач векторной оптимизации при наличии дополнительной информации о важности частных критериев оптимальности. Метод выделения главного критерия. Метод последовательной оптимизации с учетом жесткого приоритета. Метод последовательных уступок. Метод равенства частных критериев. Метод квазиравенства частных критериев оптимальности. Метод гарантированного результата или метод минимакса. Поиск оптимально–компромиссного решения в области компромиссов.

Принцип оптимальности. Уравнение Беллмана. Оптимизация непрерывных динамических систем. Оптимизация дискретных систем.

Определение оптимального управления. Способы задания функционала. Способы задания ограничений. Способы задания краевых условий. Методы вариационного исчисления. Уравнение Эйлера. Необходимые условия оптимальности. Виды управления.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 1. Методы одномерной минимизации.

2. Методы минимизации многоэкстремальных функций.

3. Методы многомерной безусловной минимизации.

4. Графическое решение задачи линейного программирования.

5. Симплексный метод решения задачи линейного программирования.

6. Транспортная задача.

7. Решение целочисленной задачи линейного программирования.

8. Разбиение графа на подграфы с минимальной связностью.

9. Графическое решение многокритериальной задачи линейного программирования.

4.4. Расчетные задания.

Ниже приведены примеры тем расчетных заданий:

1. Определение решений задачи линейного программирования при интервальной неопределенности коэффициентов целевой функции.

2. Построение Парето-оптимальной области задачи линейного программирования при 3. Решение задачи многокритериальной оптимизации методом Штойера.

4. Определение решений многокритериальной задачи о назначениях.

5. Решение многокритериальной дискретной задачи линейного программирования с булевыми переменными.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютерных презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графических материалов.

Лабораторные занятия проводятся с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, опросам и контрольным работам, выполнение лабораторных работ, выполнение расчетного задания, оформление и подготовку его к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ и расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр магистратуры.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. – М.:

Корнеенко В.П. Методы оптимизации: Учебник / В.П. Корнеенко. – М.: Высшая Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007.

Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учебное 5. Микони С. В. Многокритериальный выбор на конечном множестве альтернатив. – 6. Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. – М.:

б) дополнительная литература:

1. Акчурин Р.М. Методы принятия оптимальных управленческих решений: учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2009.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Среда разработки Visual Studio http://msdn.microsoft.com/ru-ru/vstudio/default.aspx.

б) другие:

Пакет прикладных программ для решения задач оптимизации.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, наличие компьютерного класса для выполнения расчетов при решении задач оптимизации.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника, магистерская программа:

Информационные системы и технологии.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

проф. каф. ПМ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"АДМИНИСТРИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ "

Практические занятия Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Курсовые проекты

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основ сетевого администрирования и принципов построения информационных сетей.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);

готов к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ОК-7);

применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);

разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их подразделений на основе Web-технологий (ПК-3);

формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);

Задачами дисциплины являются:

дать информацию о современных стандартах и протоколах, применяющихся при построении информационных систем;

обучить студентов работе с серверным программным обеспечением компании обучить студентов навыкам диагностики и устранения неисправностей в работе информационных систем;

познакомить обучающихся с приемами защиты информации, обеспечения отказоустойчивости работы серверных систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М1 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю "Информационные системы и технологии" направления 230100 "Информатика и вычислительная техника".

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Технология разработки программных средств", "Основы программирования".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

принципы построения современных информационных систем;

современные архитектурные концепции, применяемые при создании информационной системы предприятия.

Уметь:

применять современные средства управления инфраструктурой информационных применять типовые решения при построении информационных систем;

разворачивать и настраивать базовые сетевые сервисы.

Владеть:

навыками поиска и устранения неисправностей в работе информационных систем;

навыками работы с серверным программным обеспечением компании Microsoft.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Принципы построения систем на предприятии Windows Server Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры Windows Server Технологии Технологии обеспечения отказоустойчивости, безопасности и защиты данных в Windows Службы каталогов Active Directory Серверные продукты компании Microsoft 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Принципы построения информационных систем на предприятии Использование архитектуры клиент-сервер с возможностью применения промышленных СУБД. Обеспечение безопасности методами контроля и разграничения доступа к информационным ресурсам. Поддержка распределенной обработки информации.

Модульный принцип построения из оперативно-независимых функциональных блоков с расширением за счет открытых стандартов (API, COM и другие). Поддержка технологий Internet/Intranet.

Тема 2. Установка и администрирование Windows Server Семейство операционных систем Microsoft Windows Server. Установка Windows Server 2008. Консоль управления ММС. Удаленный рабочий стол (RDP). Управление оборудованием и драйверами. Настройка разрешений файловой системы NTFS. Настройка общих папок. Аудит доступа к файловой системе и разделам реестра. Обслуживание операционной системы. Службы обновления ПО (WSUS). Службы удаленной установки (RIS, WDS). Администрирование служб IIS.

Тема 3. Внедрение, управление и поддержка сетевой инфраструктуры Windows Server Основные сведения о разрешении имен. Роль DNS в сети Интернет. Роль DNS в сетях Windows Server. Развертывание инфраструктуры DNS. Принципы работы серверов WINS.

Протокол DHCP. Конфигурирование DHCP-серверов и клиентов. Преимущества протокола DHCP. Управление DHCP в сетях Windows. Основные сведения о маршрутизации. Основные сведения о статических маршрутах. Общие сведения о протоколах маршрутизации. Общий доступ к подключению Интернета (ICS, NAT). Настройка и управление удаленным доступом. Технология VPN. Поддержка сетевой инфраструктуры и устранение неполадок.

Обзор существующих технологий виртуализации. Система виртуализации для рабочих станций Virtual PC. Серверное ПО виртуализации Virtual Server и Hyper-V. Технологии виртуализации приложений Microsoft Application Virtualization и Microsoft Enterprise Desktop Virtualization. Концепции облачных вычислений. Технологии Windows Azure. Модели Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS) и Infrastructure as a Service (IaaS).

Тема 5. Технологии обеспечения отказоустойчивости, Архивация данных. Определение стратегии архивации. Управление дисковой памятью.

Базовые и динамические диски. Отказоустойчивые дисковые массивы RAID. Уровни RAID.

Аппаратная и программная реализация RAID. Распределенная файловая система (DFS). DFS Replication. Восстановление системы после сбоя. Службы сертификатов AD.

Идеология служб каталогов. Концепции Active Directory. Инфраструктура Active Directory. Компоненты службы каталога Active Directory. Проектирование структуры Active Directory. Управление объектами Active Directory. Проектирование структуры организационных единиц и групп. Групповые политики. Создание федеративных лесов и каталогов с облегченным доступом. Интеграция Active Directory в среде UNIX.

Обзор серверных продуктов компании Microsoft. Основные сведения о системе электронной почты и документооборота Microsoft Exchange Server. Основные сведения о сервере баз данных Microsoft SQL Server. Основные сведения о технологии построения webрешений и порталов Microsoft SharePoint. Основные сведения о системе обмена мгновенными сообщениями и определения присутствия Microsoft Office Communications Server. Основные сведения о системе обеспечения безопасности и удаленного доступа Microsoft Forefront Threat Management Gateway.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1. Создание виртуальных машин и установка Windows Server 2008 и Windows 7.

№ 2. Установка и настройка Active Directory.

№ 3. Настройка удаленного доступа к серверу.

№ 4. Создание сетевых папок на сервере и настройка параметров безопасности для них.

№ 5. Создание и настройка корня DFS.

№ 6. Конфигурирование таблицы маршрутизации.

№ 7. Установка и настройка службы IIS.

№ 8. Использование групповых политик Active Directory.

№ 9. Работа с Microsoft SharePoint.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентационного оборудования для демонстрации работы с изучаемыми продуктами и технологиями в режиме реально времени.

Лабораторные занятия проводятся с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения.

Самостоятельная работа включает поиск и изучение материалов в глобальной сети Интернет, изучение литературы, подготовку к тестам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется на основе оценки, полученной студентом на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 9 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Microsoft Windows Server 2008 R2. Полное руководство: Рэнд Моримото, Майкл Ноэл, Омар Драуби, Росс Мистри, Крис Амарис — Москва, Вильямс, 2011 г.- 1456 с.

2. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов. 2-е изд:

Олифер В.Г., Олифер Н.А. — СПб.: Питер-пресс, 2002.

3. Эффективное администрирование. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003: Дэн Холме — Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, Русская Редакция, 2009 г.- 768 с.

4. Групповая политика Windows. Ресурсы Windows Server 2008, Windows Vista, Windows XP, Windows Server 2003: Дерек Мелбер — Москва, Русская Редакция, БХВ-Петербург, г.- 544 с.

б) дополнительная литература:

1. Microsoft Windows Server 2008. Справочник администратора: Чарли Рассел, Шарон Кроуфорд — Москва, ЭКОМ Паблишерз, 2009 г.- 1360 с.

2. Внутренний мир Windows Server 2003, SP1 и R2: Уилльям Бозуэлл — Москва, Вильямс, 2006 г.- 1264 с.

3. Знакомство с Windows Server 2008: Митч Таллоч — Санкт-Петербург, Русская Редакция, БХВ-Петербург, 2008 г.- 400 с.

4. Active Directory: подход профессионала: Зубанов Ф. – Москва, ИТД "Русская Редакция", 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Microsoft Windows Server Microsoft Windows Microsoft Virtual PC Microsoft SharePoint Server http://technet.microsoft.com/ru-ru http://www.it2web.ru http://winintro.ru http://www.winblog.ru http://system-administrators.info http://www.ietf.org/rfc.html

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а также аудитории, оснащенной современной компьютерной техникой для выполнения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 "Информатика и вычислительная техника"; профиль " Информационные системы и технологии".

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Ведущий инженер "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"КОРПОРАТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ "

Практические занятия Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Курсовые проекты

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины Корпоративные информационные системы является освоение современных подходов и технологий создания корпоративных информационных систем (КИС).

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОКк самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);

формировать технические задания и участвовать в разработке программных средств вычислительной техники (ПК-4);

разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их подразделений на основе Web- CALS- технологий (ПК-3);

применять современные технологии разработки программных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов (ПК-6).

Задачами дисциплины являются:

ознакомить обучающихся с методологией построения КИС;

познакомить с методами и моделями моделирования компонентов КИС;

научить применять современные CASE-средства для разработки компонентов КИС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариантной части общенаучного цикла основной образовательной программы подготовки магистров по направлению подготовки: Информатики и вычислительная техника Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Технология разработки программного обеспечения», «Вычислительные системы».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при написании магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты:

Знать:

современные подходы к построению архитектуры КИС (ПК-4);

информационных систем (ПК-1);

методы интеграции программных продуктов в КИС (ПК-3);

применение современных информационных технологий в решении задач информатизации (ОК-6, ПК-1).

Уметь:

проводить моделирование и анализ предметной области внедрения КИС (ПК-3);

использовать информационные ресурсы Интернет для анализа рынка КИС (ОКформировать техническое задание на разработку КИС и участвовать в создании программных компонентов КИС (ПК-4);

применять современные CASE-средства для разработки программных комплексов, проводить контроль качества разрабатываемых программных Владеть:

технологиями моделирования предметной области применения КИС (ПК-1);

современными технологиями разработки бизнес-приложений и Web-приложений CASE-средствами моделировании и анализа КИС (ПК-1, ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Методологические Стандартизация в технологий Рынок программных продуктов КИС 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Понятие и виды корпораций. Структура предприятия. Системный подход к управленческой деятельности. Проблемы автоматизации и информатизации управленческой деятельности.

Тема 2. Методологии разработки программных систем.

Распределенная информационная система. Архитектура распределенных ИС. Клиентсерверная архитектура. Многоуровневая архитектура. Сервисно-ориентированная архитектура (SOA). Методологии разработки программных систем. Жизненный цикл информационной системы. Модели жизненного цикла. Распределенные базы данных:

проблемы распределения и пути их решения.

Тема 3. Стандартизация в области информационных технологий.

Стандартизация управленческой деятельности. Стандарты управления качеством: ИСО Р 9000. Стандартизация программных продуктов КИС: MRPII, ERP, CSRP, и ERPII.

Методики и технологии автоматизированного управления: OPT, CIM, EAM, CALS.

Стандартизация разработки программных продуктов.

Задачи моделирования КИС. Методология моделирования IT- инфраструктуры предприятия: Oracle Business Models, модель Захмана, методология Gathner.

Функциональное моделирование бизнес-процессов. Технология формирования бизнеспроцесса средствами BPEL. CASE- средства моделирования.

Технологии на платформе Microsoft: средства создания БД, средства реализации бизнес-логики, средства разработки Web-приложений. Технологии IBM: IBM WebSphere Business Modeler. Технологии Oracle.

Состояние рынка программных продуктов КИС. Анализ программных продуктов ведущих разработчиков: Oracle Business Suite, SAP, Microsoft Dynamics NAV, Галактика.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы Лабораторная работа № 1. Моделирование IT-инфраструктуры предприятия.

Лабораторная работа № 2. Моделирование бизнес-процессов в среде AllFuision Process Modeller.

Лабораторная работа № 3. Формирование требований к КИС.

Лабораторная работа №4. Проектирование функциональной структуры КИС.

Лабораторная работа № 5. Проектирование и реализация БД в MS SQL Server.

Лабораторная работа № 6. Разработка и отладка компонентов на стороне сервера БД.

Проектирование и реализация хранимых процедур Лабораторная работа № 7. Разработка БД и программирование бизнес-логики для системы класса MRP.

Лабораторная работа № 8. Реализация компонентов CRM-системы.

Лабораторная работа № 9. Реализация клиентской программы обработки данных с использованием технологии ADO.NET.

Лабораторная работа № 10. Разработка компонентов пользовательского интерфейса с БД.

Лабораторная работа №11. Разработка программы удаленного доступа к серверной БД на основе технологии ASP.NET.

Лабораторная работа №12. Интеграция компонентов в единое приложение 4.4. Расчетные задания: Разработка программы Web-сервера для доступа к БД на основе технологии ASP.NET.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат графические материалы и примеры. Разделы лекций, посвященные анализу конкретных программных систем, проводятся в виде обсуждений вопросов. Вопросы для обсуждения заранее формулируются. Обсуждение вынесенных вопросов может сопровождаться презентациями, подготовленными студентами для иллюстрации своих предложений.

Лабораторные занятия проводятся с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения для анализа и моделирования бизнес-процессов и разработки программ и БД.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным и лабораторным занятиям, подготовку и оформление отчетов по предложенным темам, подготовку экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, результаты защиты лабораторных работ, презентация реферата.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как комплексная оценка. Для её определения рекомендуется использовать балльно-рейтинговый подход, учитывающий работу студента на лекциях-обсуждениях, оценки за лабораторные работы, оценки за обзоры и оценку за экзамен устный опрос, презентация реферата.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

В приложение к диплому вносится оценка за 2семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Фаулер М. Архитектура корпоративных программных приложений. М.: Вильямс, 2. Постолит А. Visual Studio.NET: разработка приложений баз данных. СПб.: БХВПитер, 2003, -544 с.

3. Черемных С.В. Структурный анализ систем: IDEF-технология. М.: Финансы и статистика. 2003, -208 с.

4. Сидорова Н.П. БД. Методологические основы построения корпоративных информационных систем.. М.: Моск.энерг. ин-т, 2010.

б) дополнительная литература:

1. Шумаков В. ADO.NET и создание приложений баз данных в среде Microsoft Visual Studio.Net. М.: Диалог-МИФИ, 2003. – 528 с.

2. Э. Таненбаум, М. ван Стен. Распределенные информационные системы. Принципы и парадигмы. СПб: Питер, 2003. – 880 с.

3. SAP R/3 для каждого. Пошаговые инструкции, практические рекомендации, советы и подсказки / Маззулло Д. - Днепропетровск: Баланс Бизнес Букс, - 2008.

4. А. Данилин, А. Слюсаренко. Архитектура и стратегия. "Инь" и "Янь" информационных технологий предприятия. М. : Интернет-Ун-т Информ. технологий, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

MS SQL Server 2005 и выше, CA AllFusion Data Modeler, CA AllFusion Process Modeler, MS Visio, MS Visual Studio, IDS Sheer ARIS Express 2.2, IBM Rational Rose Интернет-ресурсы: www.interface.ru, www.expertsys.ru, www.erpnews.ru, www.erp-online.ru, www.erp.ru, www.cnews.ru

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, а также аудитории, оснащенной современной компьютерной техникой для выполнения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатики и вычислительная техника

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ "

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение архитектуры, технических характеристик и программного обеспечения вычислительных систем.

По завершению освоения данной дисциплины студент:

имеет представление о состоянии и развитии компьютерных систем (КС), их применении в решении сложных научно-технических задач, имеет знания о современном программном обеспечении КС: языках и средах параллельного и распределенного программирования, организации выполнения параллельных программ на КС, способен разрабатывать параллельные программы, выполнять анализ их корректности, сложности, оптимизировать, способен организовывать, контролировать выполнение параллельных программ на КС (кластерах и распределенных КС), способен выполнять проекты разработки параллельных и распределенных программ решения прикладных задач на КС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части программы подготовки магистров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника» и базируется на следующих дисциплинах:архитектура и организация ЭВМ, операционные системы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения дисциплины обучающиеся должны:

Знать:

состояние и развитие систем и сетей, их программное обеспечение.

Уметь:

применять КС на практике для решения сложных прикладных задач.

Владеть:

методами оптимизации параллельных программ и измерения параметров их эффективнсти.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Архитектура современных компьютеров, их характеристики, способы повышения быстродействия.

Управление процессами и распределение компьютеров.

Архитектура компьютерных систем, масштабирования.

Каналы, способы и Параллелизм, его формы, критерии и параметры оценки;

Примитивы и языки представления параллелизма. Задание параллелизма в последовательных программах.

Граф-схемное параллельное программирование Средства процессного задания параллелизма

MULTITHREADING.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Архитектура современных компьютеров, их технические характеристики, Компьютеры и их основные блоки: процессор, память, периферия, каналы, опережающие устройства, конвейеризация, и многоядерность. Технические параметры.

Тема 2. Управление процессами и распределение ресурсов в операционных системах Режимы работы компьютера: пакетная обработка, разделение времени, в реальное время, алгоритмы управления процессами операционных систем (ОС) в этих режимах.

Управление памятью, каналами и перефирийными устройствами.

Тема 3. Архитектуры КС, способы комплексирования и масштабирования. Каналы, Сильносвязанные и слабосвязанные КС. Способы комплексирования, структурные схемы канальных соединений узлов КС. Масштабирование. Технические характеристики.

Кластеры, локальные и глобальные КС.

Тема 4. Паралелизм, его формы, критерии и параметры оценки сложности; модели.

Процессные и задачные формы параллелизма. Информационная независимость как фундаментальное условие задачного параллелизма. Задание и модели параллелизма на процессном уровне. Критерии и параметры сложности параллелизма.

Тема 5. Примитивы и языки представления параллелизма. Задание параллелизма в Средства описания параллелизма на задачном и процессном уровнях. Примитивы задания параллелизма в последовательных программах: векторные команды, примитивы fork и join. Способы распараллеливания последовательных программ, OpenMP.

Тема 6. Функциональное параллельное программирование.

Лямбда основанные (Lisp, Haskell, ML) и композиционные (рекурсивные функции, FPTL) языки функционального программирования. Способы задания параллелизма. Язык функционального параллельного программирования FPTL, его реализация на многопроцессорных КС. Технология и средства разработки программ.

Тема 7. Граф-схемное потоковое параллельное программирование.

Язык граф-схемного потокового параллельного программирования. Циклические и рекурсивные граф-схемные программы. Параллельная операционная семантика языка.

Реализация на КС.

Тема 8. Средства процессного задания параллелизма MPI и MULTITHREADING.

Модель и язык параллельных процессов MPI. Описание процессов и их взаимодействия. Синхронизация. Реализация на КС. Модель и язык параллельных процессов MULTITHREADING. Описание параллельных нитей, синхронизация, обмен данными между нитями. Реализация на КС.

Основные функции и организационные формы управления: централизованное, децентрализованное, иерархическое. Методы и алгоритмы планирования заданий и процессов. Распределение ресурсов. Методы повышения отказоустойчивости КС.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

Тема 1. Параллелизм, его формы, критерии и параметры сложности. Модели.

Изучение на примерах способов выявления и представления параллелизма в задачах, оценивание его сложности.

Тема 2. Примитивы и языки представления параллелизма. Задание параллелизма в Изучение на примерах способов распараллеливания и описание параллелизма в последовательных программах.

Тема 3. Функциональное параллельное программирование.

Практическое освоении методов разработки функциональных параллельных программ на языке FPTL.

Тема 4. Граф-схемное потоковое параллельное программирование.

Практическое освоение методов разработки граф-схемных потоковых параллельных программ.

Тема 5. Средства процессного задания параллелизма MPI и Multithreading.

Практическое освоение методов и примитивов MPI и Multithreading при разработке параллельных программ.

Изучение на примерах методов планирования процессов и распределения ресурсов.

4.3. Лабораторные работы № 1. Разработка, отладка и выполнение функциональных параллельных программ на КС. Анализ результатов выполнения. (8 часов) № 2. Разраобтка, отладка и выполнение граф-схемных потоковых паралелльных программ на кластере. (8 часов) № 3. Разработка, отладка и выполнение MPI параллельных программ на кластере. ( № 4. Разработка, отладка и выполнение Multithreading параллельных программ на многопроцессорных КС. (8 часов) № 5. Управление параллельными епроцессами в КС. Экспериментальное исследование эффективности алгоритмов планирования параллельных процессов в системах параллельного программирования (6 часов).

4.4. Расчетные задания.

По основным разделам студент готовит реферат.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект предусматривает составление параллельных программ на одном из языков и экспериментальное ее исследование на КС.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся с использованием электронного учебника по основным разделам дисциплины.

Для самостоятельного изучения указываются наиболее интересные источники по темам дисцуиплины, которые можно найти в Internet.

Лабораторные занятия проводятся на многоузловом кластере института: 16 узлов, каждый имеет по два двухъядерных процессора с быстродействием 1х109 оп/сек, пропускная способность канала Infiniband – 1010 бит/сек. Для каждой лабораторной работы студент использует электронную версию ее описания.

Самостоятельные занятия заключаются в подготовке студентами рефератов по основным разделам дисциплины.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Текущий контроль успеваемости осуществляется по качеству рефератов и оценкам за выполнение лабораторных работ. Оценка освоения студентом дисциплины определяется по результату экзамена.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

7. Кутепов В.П. Параллельные системы м параллельное программирование. Электронная версия монографии, 2009, с. 362.

8. Эндрюс Г.Р. Основы многопоточного и распределенного программирования. Изд. дом «Вильямс», 2003, с. 506.

б) дополнительная литература:

1. Воеводин Вал.В., Воеводин В.В. Параллельные системы и параллельные вычисления, Изд. «БХВ-Петербург», Санкт-Петербург, 2004, с. 2. Камерон Хьюз, Трейси Хьюз. Параллельное и распределенное программирование с использованием C++. Изд. дом «Вильямс», 2004, с. 668.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. http://www.parallel.ru 2. Электронная версия монографии: Кутепов В.П., «Параллельные системы и параллельные вычисления»

3. Электронные версии описаний лабораторных работ.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Лекционная аудитория, кластеры МЭИ, МГУ, компьютерный класс.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 010400 «Прикладная математика и информатика».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАТИКИ И

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ "

Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (по выбору)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является освоение студентами современных методов построения хранилищ данных и анализа данных, технологий OLAP и Data Mining.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий, к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2, ПК-1);

исследовательских и проектных работ, формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники, а также руководить коллективами разработчиков аппаратных и/или программных средств информационных и автоматизированных систем (ОК-4, ПК-4, самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации (ОК-6, ПК-5);

применять современные технологии разработки программных комплексов с информатизации предприятий и их подразделений на основе Web- и CALSтехнологий, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов, а также профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы (ОКПК-3, ПК-6).

Задачами дисциплины являются:

Познакомить обучающихся с проблемами, возникающими при построении хранилищ данных и OLAP-систем.

Познакомить студентов со способами извлечения знаний из данных Data Mining.

Освоение возможностей систем управления базами данных для аналитической обработки данных.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла М 2 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению 230100 Информатики и вычислительная техника магистерской программы «Информационные системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах подготовки бакалавров: «Технология разработки программных средств», «Управление данными», «Системы управления базами данных».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при подготовке магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные методологии построения хранилищ данных;

современные концепции, применяемые при аналитической обработке данных.

Уметь:

применять современные средства для построения хранилищ данных;

применять типовые решения построения хранилищ данных;

применять на практике средства аналитический обработки данных современных СУБД;

решать на практике типовые задачи Data Mining.

Владеть:

навыками планирования работ построения и внедрения хранилищ данных;

навыками реализации аналитической обработки данных;

навыками интерпретации результатов Data Mining.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Введение. Назначение обработки данных.

систем. Многомерный построения.

Построение OLAPсистем средствами СУБД Microsoft SQL Построение OLAPПроверка умений систем средствами инструментальных 6 Data Mining:

постановка задачи, классические задачи обработке данных.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Введение. Назначение систем аналитической обработки данных. Необходимость перехода от оперативной обработки данных к аналитической обработке.

OLTP и OLAP. Их сравнительный анализ. Средства обеспечения оперативной деятельности фирмы и средства обеспечения стратегического управления. Их информационное обеспечения.

Структура OLAP-систем. Многомерный куб и принципы его построения. Необходимость перехода от реляционной модели к многомерным моделям. Критерии построения многомерных кубов.

Построение OLAP-систем средствами СУБД Microsoft SQL Server. Подходы к построению средств аналитической обработки данных в современных СУБД. Средства интеллектуальной обработки данных в СУБД.

Построение OLAP-систем средствами других инструментальных систем. Средства фирмы SYBASE. Анализ данных средствами EXCEL.

Data Mining: постановка задачи, классические задачи Data Mining. Отличие данных от знаний. Переход от баз данных к базам знаний. Классические задачи Data Mining:

классификация, кластеризация, регрессии и поиск ассоциации.

Переход к интеллектуальной обработке данных. Перспективы построения систем интеллектуальной обработки накопленных в хранилище данных 4.2.2. Практические занятия На практических занятиях студенты ознакомятся с средствами построения хранилищ данных, многомерных кубов, выполнением аналитической обработки.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество графических материалов и примеров.

Практические занятия проводятся частично в аудитории, частично в лаборатории с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения для анализа данных.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, решение индивидуальных заданий, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, контрольная работа.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется на основе оценки, полученной студентом на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. И. Чубукова. Data Mining : учебное пособие. Бином, 2010 – 382 с.

2. А.А.Барсегян Технологии анализа данных: Data Mining, Visual Mining, Text Mining, OLAP. БХВ-Петербург, 2008 – 384 с.

б) дополнительная литература:

1. А. Б. Бергер и др. Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services. OLAP и многомерный анализ данных. БХВ-Петербург, 2007 – 905 с.

2. Дж. Макленнен, Чж. Танг, Б. Криват. Microsoft SQL Server 2008. Data Mining интеллектуальный анализ данных. БХВ-Петербург, 2009 – 700 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Microsoft SQL Server Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate Microsoft EXCEL

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ТЕХНОЛГИЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ"

Практические занятия Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (вариантная часть)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение технологии реализации крупных программных проектов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОКформировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);

применять современные технологии разработки программных средств с применением CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов организовывать работу и руководить коллективами разработчиков программных средств (ПК-7).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с проблемами, возникающими при реализации крупных программных проектов;

познакомить обучающихся с современными технологиями и методологиями разработки программного обеспечения;

познакомить обучающихся с концепцией фабрик программного обеспечения и обучить их внедрять и использовать современные средства автоматизации процесса разработки программ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю "Информационные системы и технологии" направления 230100 Информатики и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Основы программирования».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при работе над магистерской диссертацией.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные методологии и технологии разработки программного обеспечения;

современные архитектурные концепции, применяемые при разработке программных современные инструментальные средства, используемые при разработке программного обеспечения.

Уметь:

применять современные CASE-средства;

применять типовые архитектурные решения;

создавать и внедрять стандарты кодирования и проектирования;

анализировать архитектуру программных систем, оценивать уместность применения той или иной разновидности архитектурного решения.

Владеть:

навыками планирования работ в программном проекте;

навыками оценки рисков;

навыками работы с современными средствами автоматизации;

навыками работы в современных информационно-управляющих системах.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Особенности программных систем.

Введение в теорию проектами.

Разработка и внедрение разработки Архитектурные проектирования Внедрение средств автоматизации в процесс разработки.

Фабрики разработки программного обеспечения.

ИнформационноПодготовка реферата управляющие системы Курсовой проект (вариантная часть) 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Особенности разработки крупных программных систем.

Особенности разработки крупных программных комплексов. Система. Распределенная система. Типы распределенных систем. Требования к распределенным системам. Крупная распределенная программная система. Особенности разработки крупных программных систем.

Методологии разработки программных систем. Жизненный цикл проекта по разработке программного обеспечения. Модели жизненного цикла. Методология Rational Unified Process. Методология Microsoft Solutions Framework. Гибкие методологии – FDD, OpenUP, Extreme Programming, Scrum. Критический анализ современных методологий разработки программного обеспечения. Выбор методологии.

Тема 3. Теория управления крупными программными проектами.

Введение в теорию управления крупными программными проектами. Организационные структуры, применяемые при управлении программными проектами. Модели команд.

Критерии успеха проекта: Содержание, сроки, стоимость и качество. Определение приоритетности критериев успеха проекта. Взаимная зависимость критериев успеха проекта.

Создание системы управления программным проектом в организации. Процессы управления проектом.

Критерии успеха проекта: Содержание, сроки, стоимость и качество. Определение приоритетности критериев успеха проекта. Взаимная зависимость критериев успеха проекта.

Тема 5. Разработка и внедрение стандартов процесса разработки.

Проектные стандарты и документооборот. Стадии зрелости системы управления проектами. Стандарты кодирования и проектирования. Разработка и внедрение стандартов процесса разработки. Стандартизация структуры проекта - Компонентный подход к структуре проекта, разработке и выпуску.

Создание системы управления программным проектом в организации. Функции и уровни управления. Процессы управления проектом. Организационные структуры, применяемые при управлении программными проектами. Формы управления. Планирование работ. Пакеты календарного планирования и бюджетирования. Информационные системы в управлении проектами. Построение сбалансированной системы управления программными проектами.

Тема 6. Шаблоны проектирования и архитектурные шаблоны.

Архитектуры программных систем. Клиент-серверная архитектура. Многоуровневая архитектура. Прямой обмен данными. Технологии COM и CORBA. Проблемы поддержки и масштабирования клиент-серверных программ. Архитектура, управляемая событиями (EDA - Event Driven Architecture). Сервис-ориентированная архитектура (SOA - Service Oriented Architecture). Обзор возможностей WCF (Windows Communication Foundation) в плане реализации приложений в архитектуре SOA. Методология Model Driven Development. Обзор архитектуры MDA. SOA и MDA. Model Driven SOA. Жизненный цикл SOA. Проектирование бизнес-логики в IBM WebSphere Business Modeler. Оценка стилей архитектуры. Шаблоны проектирования и архитектурные шаблоны. Шаблоны предметной области. Основные шаблоны проектирования. Порождающие шаблоны проектирования. Поведенческие шаблоны проектирования. Шаблоны типа Model-view-controller.

Тема 7. Внедрение средств автоматизации в процесс разработки. Фабрики разработки Внедрение средств автоматизации в процесс разработки. Фабрики разработки программного обеспечения.

Автоматизация сборки программного обеспечения. Компонентная сборка. Средства автоматизации документирования. Средства автоматизации тестирования. Модульное тестирование. Разработка посредством тестирования. Автоматизация процесса получения инсталлятора.

Информационные системы в управлении проектами. Системы управления задачами и заявками: современный взгляд. Системы корпоративной памяти и накопления знаний.

Системы класса EPM. Системы контроля версий. Средства управления требованиями, конфигурационного управления, документирования, тестирования, поддержки коллективной разработки.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы №01 Применение системы календарного планирования Microsoft Project №02 Применение системы календарного планирования Gantt Project №03 Применение системы управления задачами и заявками Atlassian Jira №04 Применение системы корпоративной памяти Atlassian Confluence №05 Оценка рисков №06 Автоматизация сборки программного проекта. Применение системы компонентной сборки.

№07 Автоматизация процесса документирования программного продукта №08 Автоматизация тестирования программного продукта. Модульное тестирование.

№09 Автоматизация тестирования с помощью Macro Scheduler №10 Работа с системой контроля версий SVN 4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Темы курсовых проектов:

Современные информационные среды накопления и модификации знаний Системы корпоративной памяти Обзор платформы Jazz Пакет Rational Team Concert 5. Rational Focal Point for Project Management 6. Rational Quality Manager and Rational Test Lab Manager 7. Rational Requirements Composer Интеграция Rational Team Concert и Microsoft Visual Studio Сравнение Rational Team Concert и Microsoft Visual Studio Team System 10. Обзор методологии SCRUM 11. Обзор гибкой методологии разработки 12. Обзор возможностей Microsoft Visual Studio 13. Системы автоматизации тестирования, обзор, сравнение возможностей (рассмотреть минимум пять систем и проанализировать основные подходы к автоматизации тестирования) 14. Средство автоматизации тестирования Microfocus Silk Test 15. Microfocus (compuware) Devpartner Studio 16. Практическое применение HP Quality Center 17. Практическое применение HP Quick Test 18. IBM Rational Purify 19. IBM Rational Quantify 20. Профилировщики ANTS Profiler. JetBrains dotTrace.

21. IBM Rational PureCoverage 22. Практическое применение IBM Rational Robot 23. Практическое применение IBM Rational Functional Tester 24. Практическое применение IBM Rational Performance Tester 25. Средства нагрузочного тестирования QALoad, WAPT, JMeter и аналоги.

26. Система контроля версий SVN 27. Система контроля версий Perforce 28. Системы автоматической сборки, обзор, сравнение возможностей (рассмотреть минимум семь систем) 29. Система автоматической сборки FinalBuilder 30. Возможности Microsoft Team Foundation Server 31. Современные архитектурные подходы. Критический обзор 32. Языки описания архитектуры (ADL, Architecture Description Language) 33. Архитектуры, построенные вокруг базы данных 34. Архитектура, управляемая событиями EDA. Общая концепция. Обзор известных реализаций.

35. Сервис-ориентированная архитектура. Общая концепция.

36. Сервис-ориентированная архитектура. Решения IBM.

37. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Oracle.

38. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Microsoft 39. Архитектурные концепции и методики Microsoft.

40. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Tibco.

41. Трехзвенная архитектура (Three-tier model (An architecture with Presentation, Business Logic and Database tiers)) 42. Клиент-серверная архитектура и ее развитие 43. Облачные вычисления (cloud computing) 44. Подходы к организации удаленного взаимодействия. REST и RPC 45. Архитектурный подход Front end и Back end 46. Шаблоны (паттерны) проектирования 47. Архитектурные шаблоны (паттерны) 48. Архитектура предприятия 49. Архитектурные антипаттерны 50. Архитектура, управляемая моделями MDA 51. Архитектурные фреймворки. Модель "4+1" (4+1 Architectural View Model) 52. Архитектурные фреймворки. Reference Model of Open Distributed Processing (RMODP) 53. Архитектурные фреймворки. Service-oriented modeling 54. Стратегическая модель архитектуры SAM 55. Архитектурные фреймворки и методики описания архитектуры. Модель Захмана (Zachman Framework).

56. Архитектурные фреймворки и методики описания архитектуры. Department of Defense Architecture Framework 57. Архитектурные фреймворки и методики описания архитектуры. TOGAF (The Open Group Architecture Framework) 58. Архитектурный подход Plugin.

59. Архитектурные подходы искусственного интеллекта. Системы основанные на правилах (Rule evaluation).

60. Архитектурный подход Search-oriented architecture.

61. Пиринговые архитектуры (Peer-to-peer).

62. Архитектурный подход Shared nothing architecture 63. Архитектурный подход Space based architecture 64. Architecture Centric Design Method

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество графических материалов и примеров. Выездная лекция-экскурсия в департаменте разработки ООО «ААМ Автоматик по теме «Фабрики разработки программного обеспечения» (2 часа).

Лабораторные занятия проводятся с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения для анализа и моделирования бизнес-процессов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, презентация реферата.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется на основе оценки, полученной студентом на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

9. Иванова Г.С. Технология программирования. – М.: КноРус, 2011 – 336 с.

10. Джек Гринфилд, Кит Шорт, Фабрики разработки программ. Потоковая сборка типовых приложений, моделирование, структуры и инструменты – М.:Издательский дом Вильямс, 2007. – 592 с.

11. Том Демарко, Тимоти Листер Человеческий фактор: успешные проекты и команды – М.: Символ-Плюс, 2005. – 250 с.

12. Роб Томсетт Радикальное управление ИТ-проектами – М.: Лори, 2005. – 294 с.

13. Алан Шаллоуей, Джеймс Р. Тротт Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию – М.: Издательский дом Вильямс, 2002. – 288 с.

14. Методология функционального моделирования IDEF0: руководящий документ. Официальное издание Госстандарта России 15. Уокер Ройс Управление проектами по созданию программного обеспечения, - М.:

б) дополнительная литература:

3. Дубейковский В. И. Эффективное моделирование с AllFusion Process Modeler - М.:

ДИАЛОГ-МИФИ, 2007. - 384 с.

4. David Whitehurst, Matt Raible The AppFuse Primer. — 2008. — С. 23. — 214 с. — ISBN 5. Stephen A. White - IBM and Derek Miers - BPM Focus, September 6. Методология функционального моделирования IDEF0: руководящий документ. Официальное издание Госстандарта России 7. Методические рекомендации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. Р50.1.028 – 2001. Методология функционального моделирования.

8. Крэг Ларман. Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования = Applying UML and Patterns : An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design and Iterative Development. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2006. — 736 с.

9. Буч Г., Якобсон А., Рамбо Дж. UML. Классика CS. 2-е изд. / Пер. с англ.; Под общей редакцией проф. С. Орлова — СПб.: Питер, 2006. — 736 с.

10. Нильссон Д. Применение DDD и шаблонов проектирования. – Пер. с англ., - М.:

ООО "И.Д. Вильямс", 2008. – 560 с.: ил.

11. Богданов В.В. Управление проектами в Microsoft Project 2007. Учебный курс (+CD).

— С-Пб.: ИД «Питер», 2007. — С. 592. — ISBN 978-5-8459-1374- 12. Сингаевская Г.И. Управление проектами в Microsoft Project 2007. — М.:

«Диалектика», 2008. — С. 800. — ISBN 978-5-8459-1374- 13. Мармел Э. Microsoft Office Project 2003. Библия пользователя. — М.: «Диалектика», 2006. — С. 784. — ISBN 0-7645-4252- 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

IDS Sheer ARIS Express 2. Microsoft Office Word Microsoft Office Visio IBM Rational Rose Microsoft Visual Studio CodeGear RAD Studio Component Builder Microfocus StarTeam Mono Develop Apache ANT MSBuild Atlassian Jira Atlassian Confluence Microsoft Project http://niios.ru/course_design/ http://niios.ru/course_mpm/ http://niios.ru/course_case/ http://ru.wikipedia.org/wiki/BPMN http://ru.wikipedia.org/wiki/IDEF http://ru.wikipedia.org/wiki/IDEF http://ru.wikipedia.org/wiki/DFD http://ru.wikipedia.org/wiki/UML http://en.wikipedia.org/wiki/Business_Process_Modeling_Notation http://ru.wikipedia.org/wiki/Atlassian_JIRA http://ru.wikipedia.org/wiki/Atlassian_Confluence MicrosoftProject.RU (интернет-ресурс)

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, а также аудитории, оснащенной современной компьютерной техникой для выполнения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатики и вычислительная техника;

профили:

Информационные системы и технологии

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 230100 Информатики и вычислительная техника Магистерская программа:

Информационные системы и технологии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ"

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Курсовые проекты

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение принципов и технологий проектирования человеко-машинных интерфейсов программных систем.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способность иметь представление о современном состоянии и проблемах человеко-машинного взаимодействия (ЧМВ) и методологии их развития (ОК-2);

способность использовать углубленные теоретические и практические знания при проектировании человеко-машинных интерфейсов (ЧМИ) (ОК-3);

способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения в области ЧМВ (ОК-4);

способность порождать новые идеи и демонстрировать навыки самостоятельной научноисследовательской работы при проектировании ЧМИ (ОК-5).

способность, опираясь на углубленные знания правовых и этических норм, осознавать социальные последствия и оценивать риски, возникающие при воздействии проектируемых социально значимых программных систем на сознание пользователя (ОК-9);

способность разрабатывать концептуальные модели проектируемых программных систем (ПК-2);

способность углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач в области ЧМВ (ПК-3);

способность использовать интерфейсные модели пользователя как средство управления проектами (ПКЗадачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с принципами проектирования ЧМИ;

познакомить обучающихся с проблемами, возникающими при реализации ЧМВ;

познакомить обучающихся с современными технологиями и методологиями разработки и тестирования

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей" направления 010400 Прикладная математика и информатика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Технология разработки программных средств», «Основы программирования».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

базовые принципы разработки ЧМИ;

современные методологии разработки и тестирования ЧМИ.

Уметь:

применять базовые принципы при разработке ЧМИ;

разрабатывать модели пользователя системы;

использовать современные технологии ЧМВ.

Владеть:

навыками планирования работ в программном проекте;

навыками оценки рисков;

навыками работы с современными средствами автоматизации проектирования.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единицы, 252 часов.

Модель целесообразного Основные этапы разработки Модели адаптации человека 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. ЧМВ как объект междисциплинарного исследования.

Человеко-машинная цивилизация. История развития. Виртуальная реальность: технические средства и социальные аспекты. Основные парадигмы ЧМВ.

Тема 2. Базовая модель «человек в среде» и ее использование при организации ЧМВ.

Базовая модель «человек в среде». Влияние среды на сознание и поведение человека. Основные принципы поведения человека в среде. Адаптация как средство обеспечения эффективности в среде. Эффективность, как критерий оценки программных систем и классификации пользователей. Дихотомия «профессионал-любитель».

Программная система, как виртуальная среда. Агрессивные факторы среды. Принципы организации «дружественных сред». Учет основных принципов поведения человека в среде при организации ЧМВ.

Тема 3. Модель целесообразного поведения человека в среде и ее использование при проектировании интерфейсов.

Модель целесообразного поведения человека в среде. Общая схема целесообразного действия. Учет моделей поведения при разработке ЧМВ. Методика проектирование интерфейса как конкретизации схемы целесообразного действия.

Тема 4. Основные этапы разработки человеко-машинных интерфейсов.

Разработка концептуальной модели системы. Определение пользовательской аудитории: классификация пользователей и их социальных задач. Разработка объектной модели системы. Разработка операциональной модели системы. Разработка дизайна виртуальной среды. Отладка интерфейса.

Тема 5. Модели адаптации человека в среде и ее использование при проектировании ЧМИ.