Записи выполняются и используются в СО 1.004

СО 6.018

Предоставляется в СО 1.023.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Саратовский государственный аграрный университет

имени Н.И. Вавилова

Факультет экономики и менеджмента

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета Проректор по учебной работе / Дудникова Е.Б./ / Ларионов.С.В./ «_» г. «_» г.

РАБОЧАЯ (МОДУЛЬНАЯ) ПРОГРАММА

Дисциплина Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем Для специальности 080801.65 Прикладная информатика(в экономике) Кафедра «Экономическая кибернетика»

Курс 4, Семестр 8, Объем дисциплины:

Всего часов – Из них: аудиторных – в т.ч. лекции – лабораторные занятия – самостоятельная работа – Форма итогового контроля: 8 семестр – зачет, 9 семестр – экзамен Программу составил: профессор Подчукаев В.А.

Саратов Введение Рабочая (модульная) программа:

– предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, и студентов специальности 080801 Прикладная информатика, участвующих в процессе изучения дисциплины;

– устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Раздел 1. Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем» является формирование у студентов знаний, умений и навыков в области автоматического проектированию алгоритмов управления объектами естественной и/или искусственной природы, а аппаратно-программной реализации алгоритмов управления на современной компонентной базе микроэлектроники.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление (понимать и уметь объяснить) о роли, значении, месте и основах автоматического проектирования информационно-управляющих систем.

знать:

исходные данные для автоматического проектирования информационноуправляющих систем;

методы формализованного анализа и автоматического синтеза законов управления в условиях заданной математической модели объекта;

методы автоматической аппаратно-программной реализации законов управления на современной компонентной базе микроэлектроники;

уметь:

выполнять основные этапы процесса проектирования законов управления объектами естественной и/или искусственной природы в соответствии с концепцией их автоматического проектирования;

выполнять аппаратно-программную реализацию законов управления на современной компонентной базе микроэлектроники;

Раздел 2. Исходные требования к подготовленности студентов Дисциплина относится к дисциплинам специализации цикла специальных дисциплин.

Дисциплина «Автоматическое проектирование информационноуправляющих систем» состоит из 4 модулей:

I. Введение в автоматическое проектирование II. Анализ устойчивости по А.М. Ляпунову математической модели ИУС III. Синтез алгоритмов управления IV. Автоматическое проектирование аппаратно-программной реализации I и II модули проходят в 8-м семестре, III и IV – в 9-м семестре.

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях и навыках, полученных при изучении следующих дисциплин: «Информатика и программирование», «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий», «Проектирование информационных систем», «Наноструктурные элементы мехатроники», «Интеллектуальные информационные системы».

Приступая к изучению дисциплины, студент должен знать основные сведения об информационных системах, основы моделирования с использованием UML, иметь навыки работы по проектированию баз данных.

По завершении курса студент должен знать теоретические основы и иметь практические навыки автоматического проектирования информационно-управляющих систем.

Раздел 3. Содержание и методика входного контроля Входной контроль по дисциплине проводится в 8-м и 9-м семестрах.

Этот вид контроля позволяет проверить исходный уровень знаний студента, его готовность к изучению данной дисциплины и дает возможность правильно выбрать методику изложения учебного материала.

Для успешного прохождения входного контроля студент должен продемонстрировать знание общих принципов, определений, формул по базовым дисциплинам.

Входной контроль проводится на первом практическом занятии в форме письменного опроса. Контрольные вопросы указаны в приложении 1.

Время на проведение входного контроля 10…15 мин. Максимальный рейтинг 12 баллов.

Раздел 4. Содержание дисциплины «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем»

(8-й семестр) тирование по проектированию информационных систем среде Microsoft Visio, Rational Rose Темы для самостоятельного изучения Модуль 2 Этап анализа устойчивости по А.М. (8-й семестр) Ляпунову математической модели Ляпунову математической модели 4. Матричное тождество А.М. Ляпунова 5. Анализ устойчивости при постоянно действующих возмущениях (9-й семестр) 2. Синтез законов управления регулярной структуры 3. Синтез законов управления сингулярной структуры Темы для самостоятельного изучения (9-й семестр) аппаратно-программной реализации ческого проектирования: формализм 1. Физическая постановка задачи 2. Математическая постановка задачи 3. Азбука типовых схемных решений аналоговой реализации маски 4. Азбука типовых схемных решений цифровой реализации маски 5. Технологическая постановка задачи программной реализации 6. Краткий обзор архитектуры современных аппаратных микросистемных платформ аппаратно-программной реализации 1. Физическая постановка задачи 2. Математическая постановка задачи 3. Идентификационные признаки кортежа и маски основных алгебраических формул 2. Краткая характеристика среды Темы для самостоятельного изучения

DATARUN

Раздел 5. Краткая организационно-методическая характеристика дисциплины Обучение дисциплине «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем» проводится в форме лекций, практических и лабораторных занятий и самостоятельной работы. В процессе обучения предусмотрено проведение деловых игр в форме мозгового штурма, как на лекционных, так и на практических занятиях с целью выявления творческих способностей студентов и определения их творческого рейтинга, о чем делается соответствующая запись в журнале учета успеваемости и посещаемости. При чтении лекций используются технические средства обучения: мультимедийная установка, примеры программных решений, презентации. Лабораторные работы двухчасовые с делением учебной группы на две подгруппы. Отчет по лабораторным занятиям осуществляется вне аудиторных часов в счет времени, запланированного для самостоятельной работы студента.

Дисциплина преподается в 8-м и 9-м семестрах. Учебное время распределяется по видам занятий следующим образом: в 8-м семестре на лекции отводится 18 часов, на лабораторные работы – 34 часа, на самостоятельную работу – 47 часов; в 9-м семестре на лекции отводится 18 часов, на лабораторные работы – 16 часов, на самостоятельную работу – 47 часов.

Текущий контроль осуществляется на практических занятиях в форме индивидуального устного собеседования. Максимальный рейтинг за каждое занятие указан в таблице 1. При этом учитывается прилежание студента, уровень знаний и активность работы на занятиях. Баллы распределяются следующим образом: прилежание (подготовка к работе, качество оформления тетради) - 20%, уровень знаний - 60%, активность работы - 20%. Рубежный контроль проводится после каждого модуля в форме письменного опроса и/или индивидуального устного собеседования.

Раздел 6. Самостоятельная работа Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 080800 Прикладная информатика устанавливается максимальный объем учебной нагрузки студента 54 часа в неделю, включая все виды его аудиторной и внеаудиторной (самостоятельной) учебной работы. Объем аудиторных занятий студента при очной форме обучения не должен превышать 27 часов в неделю; следовательно, объем самостоятельной работы должен составлять не более 50 % от общего объема часов по дисциплине.

Самостоятельная работа включает в себя следующие виды деятельности: подготовку к лабораторным занятиям, подготовку к рубежным и выходным контролям, изучение программного материала, не вошедшего в лекционный курс.

Всего на самостоятельную работу отводится 94 часа, из них на подготовку к лабораторным занятиям – 53, на подготовку к рубежным контролям – 8, на подготовку к зачету – 5, на подготовку к экзамену – 10, на проработку тем, вынесенных на самостоятельное изучение – 18 часов.

Для обеспечения мотивации студентов вопросы по темам, вынесенным на самостоятельное изучение, используются при проведении рубежных и выходных контролей.

Раздел 7. Система оценки результатов выходного контроля При изучении дисциплины используется рейтинговая система оценки знаний, умений и навыков студентов. Максимальное количество баллов, которое может получить студент по видам контроля, приведено в таблице 1.

Итоговый рейтинг Rсм за семестр подсчитывается путем перевода учебных баллов в зачетные по формуле:

где: n – количество часов аудиторных занятий по учебному плану;

Bфакт – максимально возможная сумма учебных баллов;

Bmax – фактическая сумма баллов, набранная студентом.

Итоговый рейтинг проставляется в зачетную книжку студента и зачтно-экзаменационную ведомость.

Критериями оценки могут служить: глубина усвоения студентом учебного материала, умение применять полученные знания для решения конкретных профессиональных задач, объем полученных знаний. В каждом из этих критериев можно выделить 3 уровня (табл.2).

Глубина усвоения описательное упрощенное объ- объяснение на основе знания учебного материала изложение яснение общих закономерностей, аналитических расчетов Умение применять для решения для выбора опти- для самостоятельной формуполученные знания элементарных мального решения лировки задачи и ее оптизадач мального решения Объем усвоенного программы Если все критерии соответствуют третьему уровню, то студенту выставляется максимальный рейтинг. Если все критерии соответствуют первому уровню – минимальный.

Раздел 8. Содержание и методика выходного контроля В 8-м семестре в качестве выходного контроля предусмотрен зачет.

Вопросы, выносимые на зачет, формируются на основе вопросов рубежных контролей 1 и 2 модулей. Зачет проводится в форме письменного и устного собеседования. Студенты, набравшие по всем видам текущего контроля менее 50 баллов, к зачету не допускаются.

В 9-м семестре в качестве выходного контроля по дисциплине «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем» предусмотрены экзамен. Экзамен проводится в письменной форме и устного собеседования. Студенты, набравшие по всем видам текущего контроля менее баллов, к экзамену не допускаются.

Раздел 9. Материально-техническое обеспечение В качестве материально-технического обеспечения дисциплины «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем» используются:

1. программное обеспечение:

– учебное CASE-средство «Проектирование ИС;

– СУБД Microsoft Access;

– программа Microsoft Visio;

– программа Rational Rose.

2. Мультимедийные приложения к лекциям:

– пояснения Microsoft Agent в CASE-средстве «Проектирование ИС;

– формирование Use Case Diagram;

– формирование Data Model Diagram;

– формирование Activity Diagram.

а) основная литература:

1. Джонс М.Т. Программирование искусственного интеллекта в приложениях. М.: ДМК Пресс, 2004. 312 с.

2. Подчукаев В.А. Аналитические методы теории автоматического управления. М.: Физматлит, 2002. 256 с.

3. Подчукаев В.А. Теория автоматического управления (аналитические методы): учебник. М.: Физматлит, 2005. 392 с.

4. Подчукаев В.А. Распознавание образов алгебраических формул // Аналитическая теория автоматического управления и е приложения: труды 2-й международной научной конференции. Саратов: Сарат. гос.

техн. ун-т, 2005. С. 217-220.

5. Подчукаев В.А. Теория информационных процессов и систем. – М.:

Гардарики, 2007. – 207 с.

б) дополнительная литература:

1. Подчукаев В.А., Кулаков К.А. Аналитическое проектирование технической реализации законов управления// Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 7. С.33-39 (распознавание образов алгебраических формул).

2. Подчукаев В.А., Кулаков К.А. Аналитическое проектирование топологии интегральных микросхем// Матер. междунар. науч.-техн. конф. «Мехатроника, автоматизация, управление – 2007». Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2007. С. 260-264. (интерпретация распознавания образов математических формул как синтез топологии вычислительного ядра за счт распараллеливания вычислений).

3. Подчукаев В.А., Шевченко Д.С. Автоматическое проектирование технической реализации законов управления на платформе программируемых аналоговых интегральных схем производства компании Anadigm// Цифровые системы управления и обработки информации: приложение к журналу «Мехатроника, автоматизация, управление». 2008. № 7. С. 7-11 (решение задачи рефлексивной семантики для FPAA производства компании Anadigm).

4. Подчукаев В.А. и др. Технология автоматического конструирования адаптивных вычислений на основе формализма кортежа и маски// Параллельные вычислительные технологии (ПаВТ'2009): Труды междунар. науч.

конф. (Нижний Новгород, 30 марта – 3 апреля 2009 г.). – Челябинск: Издво ЮУрГУ, 2009. – 839 с. (С. 659-666). (программа дальнейших исследований по развитию теории распараллеливания вычислений на основе формализма кортежа и маски).

5. Подчукаев В.А. (правообладатель). Свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612671 «Среда аналитических вычислений «АНАЛИТИК-С» от 21.06.2007 г.

Вопросы входного контроля по дисциплине «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем»

Определение информационной системы Зачем необходима нормализация реляционной базы данных?

Что такое первая нормальная форма?

Что такое вторая нормальная форма?

Что такое третья нормальная форма?

Что такое нормальная форма Бойса-Кодда?

Каковы основные реляционные операции?

8. Что такое Use Case?

9. Основные виды диаграмм UML.

10.Основные подходы к планированию разработки информационных систем 11.Структурный подход к разработке программного обеспечения 12.Объектно-ориентированный подход к разработке программного обеспечения Вопросы рубежных контролей по дисциплине "Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем " Понятие жизненного цикла программного обеспечения.

Моделирование в разработке программного обеспечения.

Основные компоненты модели проекта информационной системы.

Применение унифицированного языка моделирования в модели проекта информационной системы 5. Общее определение CASE-средства.

6. Границы проекта.

1. Выявление требований к информационной системе.

2. Анализ требований к информационной системе.

3. Управление требованиями к информационной системе.

4. Виды рисков для требований.

5. Шаблон описания Use Case Diagram.

6. Состав концептуальной модели данных информационной системы.

7. Виды связей в Data Model Diagram.

8. Определение рабочего процесса.

9. Связь рабочих процессов и сущностей предметной области.

10.Основные элементы Activity Diagram.

11.Виды размещений элементов информационной системы.

Роль пользовательского интерфейса в системе.

Основные модели пользовательского интерфейса.

Принципы проектирования пользовательского интерфейса.

Поддержка рабочих процессов в проектировании пользовательского интерфейса.

5. Основные виды структур форм пользовательского интерфейса.

6. Связи между сущностями и формами пользовательского интерфейса информационной системы.

7. Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для данных дата/время.

8. Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для логических данных.

9. Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для текстовых данных.

10.Поддержка целостности базы данных в формах пользовательского интерфейса.

Роль выходных форм в информационной системе.

Использование сортировки в отчетах.

Использование поиска в отчетах.

Использование фильтров в отчетах.

Принципы проектирования отчетов.

Стандартные отчеты.

Пользовательские отчеты.

Пассивные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

9. Реактивные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

10.Активные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

Понятие жизненного цикла программного обеспечения.

Моделирование в разработке программного обеспечения.

Основные компоненты модели проекта информационной системы.

Применение унифицированного языка моделирования в модели проекта информационной системы 5. Общее определение CASE-средства.

6. Границы проекта.

7. Понятие жизненного цикла программного обеспечения.

8. Моделирование в разработке программного обеспечения.

9. Основные компоненты модели проекта информационной системы.

10.Применение унифицированного языка моделирования в модели проекта информационной системы 11.Общее определение CASE-средства.

12.Границы проекта.

13.Роль пользовательского интерфейса в системе.

14.Основные модели пользовательского интерфейса.

15.Принципы проектирования пользовательского интерфейса.

16.Поддержка рабочих процессов в проектировании пользовательского интерфейса.

17.Основные виды структур форм пользовательского интерфейса.

18.Связи между сущностями и формами пользовательского интерфейса информационной системы.

19.Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для данных дата/время.

20.Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для логических данных.

21.Выбор элементов управления в формах пользовательского интерфейса для текстовых данных.

22.Поддержка целостности базы данных в формах пользовательского интерфейса.

23.Роль выходных форм в информационной системе.

24.Использование сортировки в отчетах.

25.Использование поиска в отчетах.

26.Использование фильтров в отчетах.

27.Принципы проектирования отчетов.

28.Стандартные отчеты.

29.Пользовательские отчеты.

30.Пассивные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

31.Реактивные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

32.Активные механизмы поддержки пользователя в пользовательском интерфейсе информационной системы.

Вопросы для самостоятельного изучения Литература Характеристики CASE-средств: Silverrun [1], c.249- Характеристики CASE-средств: Oracle Designer [1], c.253- Характеристики CASE-средств: Erwin, BPwin [1], c.256- Технологии проектирования ПО: DATARUN [1], c.263- Характеристики CASE-средств: RUP [1], c.271- Характеристики CASE-средств: Oracle [1], c.278- Учебный график изучения дисциплины «Автоматическое проектирование информационно-управляющих систем»

работы контроль работы контроль