«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Содержание Страница М.1.1 Современные проблемы прикладной математики и информатики 2 ...»

СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ

Магистерская программа: Математическое и программное обеспечение

вычислительных машин и компьютерных сетей

Содержание

Страница

М.1.1 Современные проблемы прикладной математики и информатики 2

М.1.2 История и методология прикладной математики и информатики 10

М.1.4 Непрерывные математические модели 19 М.1.5 Иностранный язык 27 М.1.6 Параллельные системы и параллельное программирование 40 М.1.8.1 Проектирование программного обеспечения автоматизированных систем 48 М.1.8.2 Экспертные системы М.1.9.1 Компьютерная графика М.1.9.2 Многоагентные системы М.2.1 Современные компьютерные технологии М.2.2 Дискретные математические модели М.2.3.1 CASE-технологии М.2.3.2 Программное обеспечение интеллектуальных систем М.2.4.1 Теория программирования М.2.4.2 Интеллектуальные системы управления М.2.5.1 Теория систем и управления М.2.5.2 Прикладная семиотика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 010400 Прикладная математика и информатика Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И

ИНФОРМАТИКИ"

Цикл: Общенаучный Часть цикла: Базовая № дисциплины по учебному плану: М 1. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр Лекции 36 часов 2 семестр Практические занятия Лабораторные работы 36 часов 2 семестр 20 часов самостоятельной Расчетные задания, рефераты 2 семестр работы Объем самостоятельной работы по 72 часа учебному плану (всего) Экзамен 2 семестр Курсовые проекты Москва -

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является приобретение необходимых теоретических знаний и практических навыков по обеспечению информационной безопасности компьютерных систем и сетей.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

иметь представление о современном состоянии и проблемах прикладной математики и информатики, истории и методологии их развития (ОК-2);

самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых отраслях знаний непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять сое научное мировоззрение (ОК-4);

к активному общению в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (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 и получать новые научные и прикладные результаты (ПК-1);

к углубленному анализу проблем, постановке и обоснованию задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-3);

управлять проектами (подпроектами), планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, управлять командой проекта (ПК-5);

разрабатывать аналитические обзоры состояния области прикладной математики и информационных технологий по профильной направленности ООП магистратуры участвовать в деятельности профессиональных сетевых сообществ по конкретным направлениям (ПК-12);

к реализации решений, направленных на поддержку социально значимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг (ПК-14).

Задачами дисциплины являются:

ознакомить обучающихся с общей постановкой задачи обеспечения информационной безопасности компьютерных систем и сетей и классификацией методов ее решения;

представить обучающимся способы идентификации и аутентификации субъектов компьютерных систем и сетей, разграничения их доступа к данным, построения и использования симметричных и асимметричных криптографических систем;

научить обучающихся выбирать (разрабатывать) и использовать конкретные программноаппаратные средства защиты данных и безопасные информационные технологии.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части общенаучного цикла М 1 основной образовательной программы подготовки магистров по магистерской программе «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей» направления 010400 Прикладная математика и информатика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Правоведение», «Алгебра и геометрия», «Дискретная математика», «Языки и методы программирования», «Базы данных», «Операционные системы».

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:

общую постановку задачи обеспечения информационной безопасности компьютерных систем и сетей и классификацию методов ее решения;

способы несанкционированного доступа к данным и способы идентификации и аутентификации пользователей компьютерных систем;

методы разграничения полномочий пользователей и управления доступом к ресурсам в компьютерных системах и сетях;

способы построения симметричных и асимметричных криптографических систем.

Уметь:

применять методы разграничения полномочий пользователей и управления доступом к данным в компьютерных системах и сетях;

использовать методы и средства криптографической защиты информации;

анализировать, выбирать и применять методы и средства защиты от вредоносных Владеть:

навыками ведения профессиональной дискуссии по соответствующей тематике;

терминологией в области обеспечения информационной безопасности;

навыками поиска информации о новых методах и средствах защиты данных;

навыками разработки новых программных средств защиты данных и безопасных информационных технологий.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

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

Комплексный подход к обеспечению информационной безопасности несанкционированного компьютерных Криптографические защиты информации Защита от вредоносных информационных 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1 Комплексный подход к обеспечению информационной безопасности Проблема защиты информации и подходы к ее решению. Основные понятия защиты информации. Угрозы информационной безопасности и каналы утечки информации.

Комплексный подход к защите информации.

Классификация методов защиты информации. Специфика программных методов. Правовое обеспечение защиты информации.

2. Защита от несанкционированного доступа к информации в компьютерных системах Способы несанкционированного доступа и аутентификации пользователей. Аутентификация на основе паролей. Организация базы учетных записей и хранения паролей (на примере операционных систем Unix и Windows).

Программно-аппаратная защита от локального несанкционированного доступа.

Аутентификация пользователей на основе их биометрических характеристик.

Аутентификация пользователей при удаленном доступе. Протоколы S/Key, CHAP, RADIUS и Kerberos. Использование технологии VPN для защиты от удаленного несанкционированного доступа. Защита информации в глобальных компьютерных сетях (межсетевые экраны, сканеры уязвимостей автоматизированных систем, системы обнаружения атак и контроля содержания).

Защита от несанкционированной загрузки операционной системы. Стандарты оценки безопасности компьютерных систем и информационных технологий. Дискреционное, мандатное и ролевое управление доступом к объектам.

Архитектура подсистемы безопасности, аутентификация пользователей и проверка прав доступа к объектам в операционных системах Windows и Unix. Аудит событий безопасности.

3. Криптографические методы и средства защиты информации Элементы теории чисел. Способы создания симметрических криптосистем. Абсолютно стойкий шифр.

Криптографические системы DES и ГОСТ 28147-89. Применение и обзор современных симметричных криптосистем.

Принципы построения асимметричных криптосистем. Криптографические системы RSA, Диффи-Хеллмана, Эль-Гамаля и на основе эллиптических кривых.

Электронная цифровая подпись и ее применение. Функции хеширования. Использование асимметричных криптосистем. Протокол SSL.

Криптографический интерфейс приложений операционной системы Windows (CryptoAPI).

Использование функций CryptoAPI.

Файловая система с шифрованием в операционных системах Windows. Компьютерная стеганография и ее применение.

4. Защита от вредоносных программ и несанкционированного копирования информационных Вредоносные программы, их признаки и классификация. Загрузочные и файловые вирусы.

Программные закладки и защита от них. Методы обнаружения и удаления вредоносных программ.

Принципы построения систем защиты программного обеспечения от несанкционированного копирования. Защита от копирования инсталляционных дисков.

Настройка устанавливаемого программного обеспечения на характеристики компьютера и пользователя. Защита программ от изучения.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1. Разработка программы разграничения полномочий пользователей на основе паролей ( часа).

№ 2. Изучение программных средств защиты от несанкционированного доступа и разграничения прав пользователей.

№ 3. Разработка и программная реализация алгоритмов симметричной криптографии.

№ 4. Использование функций криптографического интерфейса операционной системы Windows в прикладных программах.

№ 5. Изучение программных средств шифрования, компьютерной стеганографии и защиты от вредоносных программ.

№ 6. Изучение одной из программных систем криптографической защиты информации.

№ 7. Разработка средств защиты программного обеспечения от несанкционированного использования и копирования.

4.4. Расчетные задания Расчетное задание. Разработка программы протоколирования в специальном файле событий, связанных с доступом других приложений к выбираемым информационным ресурсам (папкам, принтерам, ключам реестра).

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат достаточное количество иллюстраций.

Лабораторные занятия проводятся в компьютерных классах кафедры с использованием современных операционных систем, лицензионных систем программирования, дополнительного лицензионного и свободно распространяемого программного обеспечения.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление отчетов о выполненных лабораторных работах, подготовку реферата и его презентации 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, прием отчетов о выполненных лабораторных работах и их защита, защита курсового проекта.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как сумма оценки на зачете (на основе оценок за тесты и контрольные работы и оценок за каждую лабораторную работу), оценки за курсовой проект (с весом ) и оценки на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Хорев П.Б.. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах. М.:

Академия, 2008.

2. Проскурин В.Г. и др. Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности. Защита в операционных системах. М.: Радио и связь, 3. Хорев П.Б.. Программно-аппаратная защита информации. М.: ФОРУМ, 2009.

б) дополнительная литература:

1. Хорев. П.Б.. Защита компьютерной информации. Лабораторные работы. М.:

Издательский дом МЭИ, 2007.

2. Хорев П.Б. Использование криптографических интерфейсов. М.: Издательский дом 3. Хорев П.Б. Защита информационных систем. М.: Издательский дом МЭИ, 2010.

4. Галатенко В.А.. Стандарты информационной безопасности. М.: Интернетуниверситет информационных технологий - ИНТУИТ.ру, 2005.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Microsoft Windows XP/7.

Microsoft Office 2007.

Microsoft Visual Studio.

www.fstec.ru;

www.security.ru;

www.infosec.ru;

catalog.sec.ru.

б) другие:

Федеральные законы РФ российские и международные стандарты в области информационной безопасности «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», «Об электронной цифровой подписи», «О персональных данных», ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408-1-2001. Информационная технология. Методы и средства обеспечения безопасности. Критерии оценки безопасности информационных технологий. Часть 1.

Введение и общая модель. ГОСТ Р 50922-96. Защита информации. Основные термины и определения и др.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерного класса, оснащенного современным аппаратным и программным обеспечением.

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

магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей.

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: 010400 Прикладная математика и информатика Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ И

ИНФОРМАТИКИ"

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

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 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 (ОКспособность углубленного анализа проблем, постановки и анализа задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-3);

способность управлять проектами, планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, управлять командой проекта (ПК-5);

способность реализации решений, направленных на поддержку социально-значимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг (ПК-14);

применять современные технологии разработки программных средств с применением CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов;

организовывать работу и руководить коллективами разработчиков программных способность в составе научно-исследовательского и производственного коллектива решать задачи профессиональной деятельности;

способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования;

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с эволюцией методологий разработки программного обеспечения;

познакомить обучающихся с проблемами, возникающими при разработке программного обеспечения.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.1 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», «CASE-технологии».

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 разработки программного обеспечения;

современные архитектурные концепции, применяемые при разработке программных Уметь:

применять современные методологии и технологии разработки программных средств.

Владеть:

навыками практического применения современных технологий разработки программного обеспечения.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

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

Методология и обеспечения Эволюция технологий разработки программного обеспечения Методологии, Объектноориентированная программного обеспечения Методология Rational Unified Process Solution Framework Гибкие и адаптивные методологии программного обеспечения Сервисориентированная программного обеспечения Перспективы развития методик разработки программного обеспечения 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Методология и технология разработки программного обеспечения Методология и технология. Особенности и проблемы технологии разработки программного обеспечения. Причины возникновения ошибок при разработке программных средств. Особенности современного рынка программных средств.

Тема 2. Эволюция технологий разработки программного обеспечения Развитие методик разработки программного обеспечения. Жизненный цикл программного обеспечения, модели жизненного цикла. Структурные методологии.

Методологии, ориентированные на данные. Объектно-ориентированные методологии. RUP.

MSF. RAD. Гибкие методологии. Сервис-ориентированная методология.

Тема 3. Структурные методологии Методология функционального моделирования IDEF0. Методология IDEF3.

Тема 4. Методологии, ориентированные на данные Методология моделирования потоков данных. Нотация ARIS Information Flow.

Методики моделирования данных. IDEF1X.

Тема 5. Объектно-ориентированная методология разработки программного обеспечения Объектно-ориентированный подход к анализу и проектированию программного обеспечения. Вариации ООП (класс-экземпляр / прототип-клон). Эволюция ООП.

Компонентное программирование. Прототипное программирование. Технологии ORM.

Тема 6. Методология Rational Unified Process Унифицированный процесс Rational. Фазы и дисциплины. Жизненный цикл проекта в унифицированном процессе Rational.

Тема 7. Методология Microsoft Solution Framework Методология разработки программных систем MSF (Microsoft Solutions Framework).

Модель процессов в MSF. Этап анализа в MSF. Этап планирования в MSF. Этап разработки в MSF. Этапы контроля качества и внедрения в MSF. Модель команды разработчиков в MSF.

Преимущества и недостатки. Управление проектом в MSF. Общий обзор. Дисциплина управления проектом. Масштабируемость. Иерархическая структура работ (WBS). Оценка сроков разработки. Составление календарного графика работ в проекте. Диаграммы вариантов использования системы и сценариев использования системы. Управление компромиссами в MSF. Стратегия выпуска версий в MSF.

Тема 8. Гибкие и адаптивные методологии разработки программного обеспечения Манифест Agile. Семейство методологий Agile. Методология XP (eXtreme Programming) - «экстремальное программирование» : особенности, преимущества, недостатки. Методологии FDD, OpenUP, Scrum.

Тема 9. Сервис-ориентированная методология разработки программного обеспечения Сервис-ориентированная архитектура. Критический обзор. Сервис-ориентированная архитектура. IBM WebSphere. Решения Microsoft. WCF. Решения Oracle. Преимущества и недостатки сервис-ориентированной методологии.

Тема 10. Перспективы развития методик разработки программного обеспечения Обзор современных тенденций в разработке программного обеспечения. Перспективы развития CASE-средств. Основные направления развития Microsoft Visual Studio и IBM Rational Team Concert.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1. Практическое применение методологии IDEF № 2. Практическое применение методологии IDEF № 3. Практическое применение методологии DFD № 4. Практическое применение методологии IDEF1X № 5. Практическое применение инструментов гибкого (agile) планирования № 6. Практическое применение методологии MSF № 7. Практическое применение сервис-ориентированной методологии разработки программного обеспечения № 8. Практическая работа с Microsoft Team Foundation Server № 9. Практическое применение IBM Rational Team Concert 4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Темы курсовых проектов:

1. Обзор платформы Jazz 2. Пакет Rational Team Concert 3. Сравнение Rational Team Concert и Microsoft Visual Studio Team System 4. Обзор методологии SCRUM 5. Обзор гибкой методологии разработки 6. Структурные методологии 7. Нотация BPMN и ее использование при разработке программного обеспечения 8. Возможности Microsoft Team Foundation Server 9. Современные архитектурные подходы. Критический обзор 10. Языки описания архитектуры (ADL, Architecture Description Language) 11. Архитектура, управляемая событиями EDA. Общая концепция. Обзор известных 12. Сервис-ориентированная архитектура. Решения IBM.

13. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Oracle.

14. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Microsoft.

15. Архитектурные концепции и методики Microsof.

16. Сервис-ориентированная архитектура. Решения Tibco.

17. Облачные вычисления (cloud computing).

18. Подходы к организации удаленного взаимодействия. REST и RPC 19. Архитектура, управляемая моделями MDA.

20. Model-driven SOA.

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 «Практическое применение гибкой методологии 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:

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

2. Методология функционального моделирования IDEF0: руководящий документ. Официальное издание Госстандарта России 3. Розенберг Д., Скотт К. Применение объектного моделирования с использованием UML и анализ прецедентов: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2002. – 160 с.,ил.

4. Бек К. Экстремальное программирование. – СПб.: Питер, 2002. – 224 с.: ил.

5. Скотт К. Унифицированный процесс. Основные концепции. – М.: «Вильямс», 2002. – 6. Джек Гринфилд, Кит Шорт, Фабрики разработки программ. Потоковая сборка типовых приложений, моделирование, структуры и инструменты – М.:Издательский дом Вильямс, 2007. – 592 с.

б) дополнительная литература:

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

ДИАЛОГ-МИФИ, 2007. - 384 с.

2. David Whitehurst, Matt Raible The AppFuse Primer. — 2008. — С. 23. — 214 с. — ISBN 3. Stephen A. White - IBM and Derek Miers - BPM Focus, September 4. Методические рекомендации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. Р50.1.028 – 2001. Методология функционального моделирования.

5. 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.

6. 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.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Microsoft Office Word Microsoft Office Visio IBM Rational Rose Microsoft Visual Studio CodeGear RAD Studio Component Builder Microfocus StarTeam Apache ANT MSBuild Atlassian Jira Atlassian Confluence Microsoft Project 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

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 010400 «Прикладная математика и информатика»;

профили:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей.

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: 010400 Прикладная математика и информатика Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"НЕПРЕРЫВНЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ "

Лабораторные работы Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) Курсовой проект

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Аннотация рабочей программы дисциплины Целью дисциплины является получение студентами базовых теоретических знаний в изучаемом предмете и развитие комплексных практических навыков, необходимых для последующего изучения профилирующих дисциплин согласно учебному плану специальности, а также для решения конкретных прикладных задач.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, к повышению своей квалификации и мастерства (ОК-16);

демонстрировать общенаучные базовые знания естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов, теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1);

приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2);

решать задачи профессиональной деятельности в составе научно-исследовательского и производственного коллектива (ПК-4);

решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая постановку задачи, построение математической модели, применение математических методов и интерпретацию полученных результатов (ПК-9);

приобретать и использовать организационно-управленческие навыки в профессиональной и социальной деятельности (ПК-11);

составлять и контролировать план выполняемой работы, планировать необходимые для выполнения работы ресурсы, оценивать результаты собственной работы (ПК-12);

Задачами дисциплины являются:

знакомство обучающихся с проблемами, возникающими при постановке задач производственной и технологической деятельности;

знакомство обучающихся с методологией построения математических моделей для соответствующих задач;

знакомство обучающихся с современными математическими методами исследования построенных математических моделей

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Непрерывные математические модели» относится к базовой части общенаучного цикла (М 1.4).

Для успешного освоения курса магистранту необходимо знать основные разделы линейной алгебры, математического анализа, дифференциальных уравнений, теории вероятностей и математической статистики. Знания и умения, формируемые в процессе изучения данной дисциплины, будут использоваться в дальнейшем при освоении дисциплин, связанных с решением задач оптимизации. Знания, полученные при изучении дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

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

Знать:

современные методологии построения и исследования математических моделей;

математические методы моделирования при решении прикладных задач в области физики, химии, биологии, экономики, медицины, экологии;

Уметь:

применять методы построения математических моделей;

оценивать уместность применения той или иной методики моделирования;

создавать математические модели в различных областях науки и техники анализировать и исследовать математические модели.

Владеть:

навыками математического моделирования по тематике проводимых научноисследовательских проектов;

навыками исследования математических моделей.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

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

п/п Основные типы математических моделей. Построение математической Задачи анализа и синтеза Использование законов Ньютона для описания движения материальной точки на основе обыкновенных дифференциальных уравнений.

Моделирование движения жидкости и газа. Закон сохранения вещества и сохранения импульса при моделировании сплошной среды.

Моделирование гидродинамики. Вывод Уравнение распространения звука как пример линейного уравнения в частных динамики. Моделирование распространения тепла. Моделирование в экологии.

Модели демографических процессов.

4 Моделирование производства. Понятие производственной функции. Типы производственных функций. Функции выпуска и функции затрат. Простейшие понятия теории производственных функций. Влияние социальных факторов на параметры производственных функций. Модели потребления.

Теоретические модели. Функции спроса.

Система функций спроса Стоуна.

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1 Основные представления о математическом моделировании Основные типы математических моделей. Особенности линейных и нелинейных моделей.

Статические и динамические модели. Детерминированные и стохастические модели.

Замкнутые и открытые модели. Модели с неопределенностью и управляющим воздействием.

Моделирование экономических систем. Комбинированные модели.

Тема 2. Основы математического моделирования в физике и технике Типы и особенности математического моделирования в физике и технике. Использование законов Ньютона для описания движения материальной точки на основе обыкновенных дифференциальных уравнений. Вариационные принципы и их использование для построения уравнений движения. Универсальность моделирования колебаний: колебания жидкости, колебания в электрическом контуре и малые колебания в системе "хищник-жертва".

Моделирование движения жидкости и газа. Закон сохранения вещества и сохранения импульса при моделировании сплошной среды. Простейшая система уравнений гидродинамики. Вывод уравнения звуковых колебаний. Уравнение распространения звука как пример линейного уравнения в частных производных второго порядка. Описание распространения тепла с помощью уравнений параболического и эллиптического типа.

Тема 3. Основы математического моделирования социально-экономических процессов.

Особенности математического моделирования поведения людей и их интересов.

Математическое моделирование социально-экономических систем. Моделирование демографических процессов. Моделирование производственно-экономического уровня.

Законы сохранения в экономике. Межотраслевой баланс и модель Леонтьева. Модели распределения сырья и продукции. Моделирование рыночного равновесия. Паутинообразная модель. Учет влияния социальных факторов. Понятие производственной функции. Типы производственных функций. Функции выпуска и функции затрат. Простейшие понятия теории производственных функций. Примеры производственных функций. Влияние социальных факторов на параметры производственных функций. Модели потребления.

Теоретические модели. Функции спроса. Система функций спроса Стоуна. Модели соперничества. Гонка вооружений и боевые действия двух сторон. Комбинированные математические модели.

4.2.2. Практические занятия 1.Законы сохранения. Использование законов Ньютона для описания движения материальной точки на основе обыкновенных дифференциальных уравнений.

2. Вариационные принципы и их использование для построения уравнений движения.

3.Моделирование колебаний и их универсальность: колебания жидкости, колебания в электрическом контуре и малые колебания в системе "хищник-жертва".

4.Моделирование движения жидкости и газа. Закон сохранения вещества и сохранения импульса при моделировании сплошной среды/ 5.Моделирование гидродинамики. Вывод уравнения звуковых колебаний. Уравнение распространения звука как пример линейного уравнения в частных производных второго порядка.

6.Комбинированные модели газовой динамики.

7. Моделирование распространения тепла с помощью уравнений параболического и эллиптического типа.

8. Моделирование в экологии 9..Моделирование демографических процессов.

10. Моделирование производственно-экономического уровня. Законы сохранения в экономике.

11. Межотраслевой баланс и модель Леонтьева. Модели распределения сырья и продукции.

12. Моделирование рыночного равновесия. Паутинообразная модель. Учет влияния социальных факторов.

13. Моделирование производства. Понятие производственной функции. Типы производственных функций.

14.Функции выпуска и функции затрат. Простейшие понятия теории производственных функций. Примеры производственных функций. Влияние социальных факторов на параметры производственных функций.

15. Модели потребления. Теоретические модели. Функции спроса. Система функций спроса Стоуна.

16. Модели соперничества. Гонка вооружений и боевые действия двух сторон.

17. Математическое моделирование на основе матричных и биматричных игр. Оптимизация систем с неопределенностями. Основные понятия многокритериальной оптимизации..

18. Комбинированные математические модели.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: построение математических моделей соответственно вышеуказанным темам практических занятий (с изменением параметров и исходных данных рассмотренных на практических занятиях задач).

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 апплетов. Презентации лекций содержат большое количество графических материалов и примеров Практические занятия проводятся с применением компьютерной техники и современного программного обеспечения Самостоятельная работа включает выполнение упражнений, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются расчетные задания.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

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

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Самарский А.А, Михайлов А.П.. Математическое моделирование: Идеи. Методы.

Примеры. 2-е изд. испр.- М., Физматлит, 2005.- 320 с.. ISBN 5-9221-0120-Х 2. Мышкис А.Д. Элементы теории математических моделей. 3-е изд. испр.2007.- 192 с.

ISBN 5-484-00953- 3. Таха Х.А. Введение в исследование операций. 7-е изд. - М., изд. Вильямс, 2005.-912С.

ISBN 5-8459-0740- б) дополнительная литература:

1. Зайцев В.Ф.. Математические модели в точных и гуманитарных науках. СПб.:

2006.- 112 с. ISBN 5-94777-060- 2. Колемаев В.А. Экономико-математическое моделирование. Моделирование макроэкономических процессов и систем. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2005.- 295 с.

ISBN 5-238-00969- 3. Коротаев А.В., Малков А.С., Халтурина Д.А.. Законы истории. Математическое моделирование исторических макропроцессов. Демография, экономика, войны.

М.:Комкнига, 2005.- 344 с. ISBN 5-484-00029- 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

http://ph4s.ru/book_pc_model.html http://www.intuit.ru/department/calculate/intromathmodel/1/2.html http://all4study.ru/modelirovanie/matematicheskie-modeli-nepreryvnyx-dinamicheskixsistem.html http://www.dmtsoft.ru/bn/305/as/oneaticleshablon/

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций на лекциях и практических занятиях.

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

Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Прикладной математики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Направление подготовки: 010400 Прикладная математика и информатика.

Магистерская программа: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей; Математическое моделирование.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ИНОСТРАННЫЙ ЯЗЫК" (английский, немецкий, французский языки) № дисциплины по учебному плану: АВТИ; М.1. Часов (всего) по учебному плану: Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Целью дисциплины является приобретение коммуникативной компетенции, необходимой для иноязычной деятельности по изучению и творческому осмыслению зарубежного опыта в профилирующей и смежных областях науки и техники, а также для делового профессионального общения.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-6);

свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения; способность к активной социальной мобильности (ОК-8);

работать в международных проектах по тематике специализации (ПК-11).

Задачами дисциплины являются совершенствование языковых навыков и умений устной речи в рамках тематики, предусмотренной программой (устный обмен информацией, доклады, сообщения);

совершенствование языковых навыков и умений письменной речи (деловая переписка, заполнение анкет, аннотирование);

совершенствование языковых и грамматических навыков;

совершенствование навыков работы с оригинальной страноведческой литературой и литературой по специальности (чтение, перевод, аннотирование и реферирование);

совершенствование навыков самостоятельной работы со специальной литературой на иностранном языке с целью получения необходимой информации;

развитие познавательного интереса ко всем сторонам жизни страны изучаемого языка (история, политика, наука, экономика, культура);

воспитание толерантности и уважения к духовным ценностям народов разных стран.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части общенаучного цикла М.1.4 магистерской программы: Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей; Математическое моделирование.

Дисциплина «Иностранный язык» является логическим продолжением обучения студентов по программе «Иностранный язык», которая входит в базовую часть гуманитарного и социально-экономического цикла дисциплин основной образовательной программы подготовки магистров.

Дисциплина базируется на следующих разделах: фонетика, лексика, грамматика.

Знания, полученные по освоении дисциплины, необходимы для дальнейшей учебной и научной деятельности (подготовка кандидатской диссертации), для последующего изучения зарубежного опыта в определенной (профилирующей) области науки и техники, а также для осуществления деловых и повседневных контактов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Знать/понимать:

основные значения изученных лексических единиц (слов, словосочетаний) (ОК-8);

основные способы словообразования (аффиксация, словосложение, конверсия (ОК-8);

особенности структуры простых и сложных предложений изучаемого иностранного языка, усложненных конструкций в структуре предложения, формальные признаки логико-смысловых связей между элементами текста (ОК-8);

признаки изученных грамматических явлений (видовременных форм глаголов, модальных глаголов и их эквивалентов, артиклей, существительных, степеней сравнения прилагательных и наречий, местоимений, числительных, предлогов и т.д.) (ОК-8);

нормы речевого этикета (реплики-клише, наиболее распространенная оценочная лексика), принятые в стране изучаемого языка (ОК-8);

роль владения иностранными языками в современном мире (ОК-8);

лексический минимум в объёме 1000 учебных лексических единиц общего и профессионального характера (ОК-8).

Уметь:

говорение и аудирование участвовать в диалоге (беседе), выражать определенные коммуникативные намерения (запрос/сообщение информации, выяснять мнение собеседника, выражение собственного мнения по поводу полученной информации) (ОК-8);

делать сообщение (монологическое высказывание профессионального характера в нормальном среднем темпе речи) (ОК-8);

понимать сообщение профессионального характера (в монологической форме и в ходе диалога), звучащее в нормальном среднем темпе речи (ОК-8).

читать оригинальные специальные тексты, в том числе (ОК-8):

а) ознакомительное чтение со скоростью 180-200 слов/мин (английский язык) и 150слов/мин (немецкий и французский языки), без словаря; количество неизвестных слов не превышает 4-5% по отношению к общему количеству слов в тексте;

б) изучающее чтение – количество неизвестных слов не превышает 8% по отношению к общему количеству слов в тексте; допускается использование словаря.

письменная речь фиксировать нужную информацию при чтении и аудировании (ОК-8);

составлять планы, тезисы сообщения/доклада (ОК-8);

переводить с иностранного языка на русский (ОК-8).

Владеть:

навыками использования знаний по иностранному языку в профессиональной деятельности, межличностном общении (ОК-8);

навыками самостоятельной работы для дальнейшего совершенствования знаний по иностранному языку (ОК- 8).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Форма промежуточной Фонетика (повторительный курс) Лексика 1000 единиц продуктивно) аудирование 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретенных на первом этапе обучения.

Произношение английских гласных. Качество гласных: долгота и краткость, открытость и закрытость. Правила написания и произношения. Зависимость произношения гласных от их положения в слове.

Произношение английских согласных. Классификация по месту их артикуляции и участию пассивных и активных органов артикуляции. Написание согласных и правила их произношения в зависимости от положения в слове.

Соблюдение правильного ударения в словах и фразах. Соблюдение правильной интонации в различных типах предложений.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль. Виды артиклей.

Порядок слов в повествовательном, вопросительном и придаточных предложениях.

Типы вопросов.

Имя существительное. Существительные в единственном и множественном числе, включая исключения.

Словообразование существительных.

Имя прилагательное.

Прилагательные и наречия в положительной, сравнительной и превосходной степенях, включая исключения; наречия, выражающие количество (much, many few, little, very), имеющие пространственно-временные значения (always, sometimes, often, never, daily, weekly, already, soon, early, here, there).

Количественные и порядковые числительные.

Словообразование прилагательных.

Предлоги и совершенствование навыков их употребления в речи: во фразах, выражающих направление, время, место действия.

Повелительное наклонение.

Основные формы английского глагола. Правильные и неправильные глаголы.

Совершенствование навыков распознавания и употребления в речи глаголов в наиболее употребительных временных формах действительного залога: Present Simple, Future Simple и Past Simple; Present, Past и Future Continuous; Present, Past и Future Perfect и страдательного залога: Present Simple Passive, Past Simple Passive, Future Simple Passive; Present Continuous Passive, Past Continuous Passive; Present Perfect Passive, Past Perfect Passive, Future Perfect Passive.

Модальные глаголы и их эквиваленты.

Формирование навыков употребления в речи различных грамматических средств для выражения будущего действия: Simple Future, to be going, Present Continuous.

Местоимения (Personal Pronouns, Possessive Pronouns, Reflexive Pronouns, Reciprocal Pronouns, Demonstrative Pronouns, Interrogative Pronouns, Relative Pronouns, Indefinite Pronouns).

Сложное дополнение.

Причастие и его формы (Participle I и Participle II Active, Passive.) Причастный оборот. Особенности перевода причастного оборота.

Герундий и его формы.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

« Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«Страна изучаемого языка (Великобритания)». Столица. Климат. Географическое положение. Города. Культура. Достопримечательности. Промышленность. Политика.

«Электричество». Свойства электрического тока. Применение электрического тока.

«Проблемы окружающей среды». Проблемы загрязнения окружающей среды. Ядовитые химикаты.

«Ядерная энергия». Атомные станции. Проблема захоронения радиоактивных отходов.

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Современная инженерия». Инженерные науки, промышленное машиностроение, технологические процессы, научно-техническая революция, нанотехнология в современном мире.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по английскому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление англо-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта / плана / тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретённых на первом этапе обучения.

Понятие об артикуляции.

Произношение немецких гласных. Долгота и краткость гласных. Качество гласных:

открытость и закрытость. Напряжённость немецких гласных. Твёрдый приступ.

Характерные особенности немецких согласных. Отсутствие смягчения согласных.

Напряжённость и придыхание.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль. Виды артикля. Склонение артикля.

Имя существительное.

Вопросы падежей и вопросительные слова. Род существительных. Множественное число существительных. Склонение существительных.

Имя прилагательное.

Полная и краткая форма. Склонение прилагательных. Степени сравнения прилагательных и наречий.

Местоимения: личные, указательные, притяжательные.

Неопределенно-личное местоимение man.

Сложные указательные местоимения.

Указательные местоимения в самостоятельном употреблении.

Числительные: порядковые и количественные.

Глагол.

Основные формы глаголов. Система временных форм.

Страдательный залог Passiv.

Инфинитив Passiv с модальными глаголами.

Управление глаголов.

Инфинитивные группы.

Инфинитивные обороты um…zu, statt…zu, ohne…zu.

Конструкции глаголов haben + zu + инфинитив, sein + zu + инфинитив.

Местоименные наречия.

Причастие.

Причастие с zu в функции определения.

Обособленный причастный оборот.

Распространенное определение.

Наклонения.

Образование конъюнктива и кондиционалиса.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

«Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«ФРГ». История. Географическое положение. Климат. Природа. Промышленность.

Политика. Культура.

«Энергия и ее формы. Использование солнечной энергии».

«Проблемы загрязнения окружающей среды. Озоновые дыры».

«Вычислительные машины. Компьютер».

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по немецкому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление немецко-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта /плана /тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

Коррекция и совершенствование произносительных навыков, приобретенных на первом этапе обучения.

Произношение французских гласных. Качество гласных: долгота и краткость, открытость и закрытость. Правила написания и произношения. Зависимость произношения гласных от их положения в составе слова. Носовые звуки.

Произношение французских согласных. Классификация по месту их артикуляции и участию пассивных и активных органов артикуляции. Написание согласных и правила их произношения в зависимости от положения в слове.

Повседневная, страноведческая, общенаучная, узкопрофессиональная лексика:

развитие лексических навыков (объем лексического материала – 1000 единиц, из них – продуктивно);

дальнейшее расширение потенциального словаря.

Артикль.

Слитный, частичный артикли. Случаи отсутствия артикля.

Имя прилагательное.

Относительные, неопределенные прилагательные, вопросительные.

Местоимения.

Неопределенные, притяжательные, вопросительные, указательные, относительные.

En, Y- местоимения и наречия.

Tout – наречие, прилагательное, местоимение.

Числительные количественные и порядковые.

Глагол.

Особенности спряжения глаголов III группы.

Образование и употребление простого будущего времени Futur Simple.

Ближайшее будущее Futur immdiat.

Спряжение глаголов в сложном прошедшем времени Рass сompos. Употребление глаголов, спрягающихся с глаголом tre в сложных временах.

Простое прошедшее время Pass simple.Ближайшее прошедшее Futur immdiat. Прошедшее в прошедшем Plus-que-parfait. Будущее в прошедшем Futur dans le pass. Согласование времен изъявительного наклонения.

Употребление времен после союза si.

Условное наклонение. Conditionnel prsent. Conditionnel pass.

Сослагательное наклонение. Subjonctif prsent. Subjonctif pass.

Активная и пассивная форма глагола. Употребление предлогов «par», «de».

Безличные глаголы.

Вопросительное предложение.

Общий вопрос. Вопрос к подлежащему.

Вопрос к глагольному сказуемому. Вопрос к именному сказуемому. Вопрос к прямому дополнению. Вопрос к обстоятельству места, времени, причины, образа действия.

Усилительный оборот c’est…qui.Ограничительный оборот ne…que.

Инфинитив. Причастия и деепричастия.

4. УСТНАЯ РЕЧЬ И АУДИРОВАНИЕ

«Мой университет». МЭИ - национальный исследовательский университет. Мой институт (факультет). Курс. Группа. Изучаемые дисциплины. Зачеты и экзамены. Каникулы.

«Моя биография». Детство. Школа. Университет.

«Моя семья». Члены семьи, их занятия, взаимоотношения в семье.

«Мой рабочий день». Распорядок дня. Личное время.

«Мой родной город». Краткая история. Географическое положение. Достопримечательности.

«Франция». История. Географическое положение. Климат. Природа. Промышленность.

Политика. Культура.

«Электричество». Свойства электрического тока. Применение электрического тока.

«Нефть». Происхождение. Нефть и нефтепродукты. Проблемы загрязнения окружающей среды.

«Ядерная энергия». Атомные станции. Проблема захоронения радиоактивных отходов.

«Моя специальность». Специальность, полученная в университете. Место работы в настоящее время. Проблемы. Интересы. Достижения.

«Моя научная работа». Тема исследования. Руководитель. Печатные труды. Участие в конференциях и симпозиумах. Защита кандидатской диссертации.

Пересказ и беседа по учебным текстам из учебников и учебных пособий по французскому языку.

Ознакомительное и изучающее чтение текстов из учебной, страноведческой и специальной литературы. Составление франко-русского словаря по заданным текстам.

Выполнение письменного адекватного перевода фрагмента текста. Вопросы по содержанию текста.

Составление конспекта /плана /тезисов текста.

Фиксация информации, полученной при чтении текста.

Перевод текста.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебных видеофильмов:

«London Travel guide», «Kingston University School of Engineering», «The 7 Wonders of the Ancient World» на английском языке (с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета; ЭОР «Времена английского глагола», ЭОР «Страдательный залог (The Passive Voice). Английский язык» и ЭОР «Местоимения (The Pronouns )».

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену.

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебного видеокурса “Alles gute!” на немецком языке (7 учебных фильмов с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, зачету и экзамену.

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

Практические занятия проходят с использованием учебного видеокурса «Добро пожаловать во Францию» на французском языке (20 учебных фильмов с последующим обсуждением); ролевых игр и использованием электронных образовательных ресурсов Интернета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, 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, доклад, домашние задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр магистратуры.

7. УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Орловская И.В. и др. Учебник английского языка для технических университетов и вузов.

– М., 2005.

2. Ворохобин А.А., Капин И.А., Журавлёва Л.Г. Тексты и упражнения для развития навыков устной речи. – М.: МЭИ, 2009.

3. Ламбин Ю.А. Темы устной разговорной практики II. – М.: МЭИ, 2007.

4. Маракушина Г.В. Темы устной разговорной практики I. – М.: МЭИ, 2007.

б) дополнительная литература:

1. Шахова Н.И. и др. Lean to Read Science. Курс английского языка для аспирантов.– М.:

Флинта: Наука, 2007.

2. Полякова Т.Ю., Синявская Е.В., Тынкова О.И., Улоновская Э.С. Английский язык для инженеров.– М.: Высш. шк., 2007.

3. Качалова К.Н., Израилевич Е.Е. Практическая грамматика английского языка с упражнениями и ключами. – СПб., 2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.lingvo.yandex.ru www.multitran.ru// www.facebook.com/moscownews www.translate.ru www.palgrave-journals.com/hep/ www.dfg.de www.abb.com/controlsystems б) другие:

1. Учебный фильм «The 7 Wonders of the Ancient World» на английском языке.

2. Учебный фильм «London Travel guide» на английском языке.

3. ЭОР «Времена английского глагола», ЭОР «Страдательный залог (The Passive Voice). Английский язык», ЭОР «Местоимения (The Pronouns)».

НЕМЕЦКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Богданова Н.Н., Семенова Е.Л. Учебник немецкого языка для технических университетов и вузов. – М., 2006.

2. Аграненко Н.С., Самошенко С.М. Тексты и упражнения для групп аспирантов и соискателей. - М.:МЭИ, 1993.

3. Вальтер Ш., Самошенко С.М. Поисковое чтение. – М.: МЭИ, 1999.

4. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Тексты с грамматическими упражнениями. – М.:МЭИ, 2005.

б) дополнительная литература:

1. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Темы устной разговорной практики. – М.: МЭИ, 2006.

2. Гуськова Н.И., Тужилова Е.И. Учёба в университете. – М.: МЭИ, 2009.

3. Пашина Н.С., Струнникова Е.Е. Грамматические особенности научно-технической литературы. – М.: МЭИ, 2000.

4. Степанов В.Д. Грамматические упражнения для развития навыков перевода. – М. МЭИ, 7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.daad.de www.daad.ru http://www.deutschesprache.ru http://www.multikulti.ru/German/ http://www.goethe.de/ins/de/ruindex.htm б) другие 1. Учебный видеокурс “Alles gute!” на немецком языке.

2. Учебный фильм „Von Nord nach Sd. Eine Reise durch die Bundesrepublik Deutschland“

ФРАНЦУЗСКИЙ ЯЗЫК

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Людмирская И.Д. Обучение устной речи нефилологов на базе профориентированного текста. – М.:МЭИ, 2002.

2.Попова И.Н. Казакова Ж.А. Ковальчук Г.М. Французский язык. – М.: Nestor, 2003.

3.Попова И.Н. Казакова Ж.А. Грамматика французского языка. – М.: Nestor, 2007.

4.Привалова В.С. Особенности спряжения глаголов I, II, III групп. – М.: МЭИ, 2000.

б) дополнительная литература:

1.Людмирская И.Д. Развитие навыков устной речи. – М.: МЭИ, 2003.

2.Людмирская И.Д. Развитие навыков чтения и говорения. – М.: МЭИ, 2003.

3.Людмирская И.Д. Поговорим о компьютере. – М.: МЭИ, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.infrance.ru www.translate.ru www.lingvo.yandex.ru www.studyfrench.ru http://www.francomania.ru/ http://www.ccf-moscou.ru/ б) другие:

1.Учебный видеокурс «Добро пожаловать во Францию» на французском языке. Fr.2009.

2.Учебный фильм "Paris" Fr.2009.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется учебная аудитория, снабженная мультимедийными средствами для презентаций и показа учебных фильмов. На уроках также используются магнитофоны, видеомагнитофоны, аудиоплееры и DVD – плеер.

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

Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей; Математическое моделирование.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Зав. кафедрой Ин.яз- "СОГЛАСОВАНО":

Директор АВТИ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Ин.яз-

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ)

_ Направление подготовки: 010400 Прикладная математика и информатика Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ

ПРОГРАММИРОВАНИЕ"

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

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение языков и сред параллельного программирования, освоение методов разработки, оптимизации и организации выполнения на компьютерных системах (КС) параллельных программ.

По завершению освоения данной дисциплины студент:

получает знания о состоянии, технических характеристиках и применении сильно связанных КС (кластеров) и распределенных КС (локальных и глобальных компьютерных ресурсов) для решения сложных задач;

получает знания о языках и средах параллельного программирования различной получает знания о методах и средствах, предназначенных для организации выполнения параллельных программ на КС и управления параллельными приобретает способность разрабатывать сложные параллельные программы для реальных задач и организовывать их эффективное выполнение на КС;

приобретает способность выполнять проектирование программных средств для повышения эффективности процессов проектирования параллельных программ и организации их выполнения на КС.

Задачами дисциплины являются:

получение знаний об архитектурных особенностях современных КС, их технических характеристиках и программном обеспечении;

освоение методов разработки параллельных алгоритмов и программ для ускорения процессов решения сложных задач (вычислительных задач, задач моделирования и распределенного управления) на КС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части образовательной подготовки магистров по профилю "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей" направления 010400 «Прикладная математика и информатика».

Дисциплина опирается на материал дисциплин: «Вычислительные машины, системы и сети»

и «Операционные системы».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения дисциплины обучающиеся должны:

Знать:

современное состояние и тенденции развития, технические характеристики КС и их программное обеспечение.

Уметь:

разрабатывать параллельные алгоритмы и программы решения сложных задач;

организовывать их эффективное выполнение на КС.

Владеть:

способностью создавать программное обеспечение для КС.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Архитектура и компьютеров и КС Параллелизм, формы его задания, критерии и параметры сложности, Распараллеливание последовательных средства для описания параллелизма Функциональное программирование программирования MPI Нитевое параллельное

MULTITHREADING

Граф-схемное программирование Управление процессами параллельных 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Архитектура и технические характеристики современных компьютеров и КС.

Организация компьютера и методы повышения быстродействия процессоров и памяти.

Сильно связанные (многопроцессорные КС, кластеры) и слабо связанные (локальные и глобальные) КС. Масштабирование, структуры связей и пропускная способность межузловых взаимодействий каналов. Предельные характеристики, проблемы достижения эффективного применения.

Тема 2. Параллелизм, формы его задания, критерии и параметры сложности, модели.

Задачная и процессная формы задания параллелизма. Информационная независимость – фундаментальное условие распараллеливания на задачном уровне. Модель процессного параллелизма как множества порождаемых и взаимодействующих процессов. Модели параллельных процессов Р.Милнера, Ч.Хоара, сетей Петри, др. Критерии и параметры сложности параллелизма. Основные подходы к созданию языков для описания параллелизма и разработки параллельных программ.

Тема 3. Распараллеливание последовательных программ, примитивы и средства для Распараллеливание линейных участков последовательных программ и циклов.

Использование условий для упреждающего распараллеливания. Средства описания параллелизма в последовательных программах: векторные команды, примитивы fork и join, примитивы OpenMP.

Тема 4. Функциональное параллельное программирование.

Парадигмы и функциональные языки, основанные на лямбда исчислении и операциях композиции функций: LISP, ML, Haskell (лямбда основанные), рекурсивные функции, FPTL (композиционные языки).

Задания параллелизма в лямбда основанных языках. Параллелизм в композиционных языках как следствие информационной независимости функций, вытекающее из свойств операций композиции функций. Язык композиционного функционального параллельного программирования FPTL. Средства разработки, анализа структурной и вычислительной сложности FPTL программ. Реализация на многопроцессорных (многоядерных) КС.

Тема 5. Средства параллельного программирования MPI.

Процессы и их взаимодействие в MPI. Описание параллельных процессов с использованием C++, др. языков. Средства отладки и организации выполнения на кластерах и распределенных КС. Средства описания порождаемых процессов в MPI-2. Сравнение MPI с другими языками и средами параллельного программирования.

Понятие нити и нитевой программы. Способы описания нитей с использованием языков последовательного программирования (С, С++, и др.). Взаимодействие нитей и синхронизация. Рекурсивное программирование нитей. Реализация нитевого параллельного программирования в MULTITHREADING. Сравнение с MPI, другими языками и средствами описания параллелизма.

Тема 7. Граф-схемное потоковое параллельное программирование.

Компонентное параллельное программирование, основанное на явном задании информационных связей и только их между компонентами – основа языка граф-схемного параллельного программирования. Потоковая обработка и ее описание в граф-схемных параллельных программах. Интерпретация модулей граф-схемных программ с использованием последовательных языков. Параллельная операционная семантика языка граф-схемного потокового параллельного программирования. Реализация языка: среда программирования и средства управления процессами параллельного выполнения программ на КС.

Тема 8. Управление процессами выполнения параллельных программ на КС Задачи и функции управления параллельными процессами в КС. Методы и алгоритмы планирования параллельных процессов в КС. Методы и алгоритмы распределения ресурсов.

Организационные схемы реализации управления КС: централизованное, децентрализованное и иерархическое управление.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы № 1. Разработка, и анализ эффективности выполнения функциональных программ на языке FPTL.

№ 2. Разработка и анализ эффективности выполнения на кластерах MPI-параллельных программ.

№ 3. Разработка и анализ эффективности выполнения MULTITHREADING – параллельных программ на многопроцессорных (многоядерных) КС.

№ 4. Разработка и анализ эффективности выполнения на КС граф-схемных потоковых параллельных программ.

№ 5. Экспериментальное исследование на КС алгоритмов управления параллельными процессами.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Темы курсовых проектов включают разработку управляющих параллельными процессами компонентов, разработку и исследование на выбранном языке параллельных программ решения сложных задач, создание средств измерения и прогнозирования изменения параллельных процессов, оптимизации параллельных программ.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекции сопровождаются электронными версиями, позволяющими студенту в реальном времени отслеживать читаемый материал. Для самостоятельной работы предлагаются webсайты и книги по излагаемому в лекциях материалу.

Лабораторные занятия проводятся в компьютерном классе кафедры на базе кластера института.

Самостоятельная работа предполагает решение типовых задач и проблем, формулируемых при чтении лекции, подготовку рефератов.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Текущий контроль успеваемости включает проверку рефератов, выставление оценок по итогам выполнения каждой лабораторной работы.

Итоговая оценка – экзамен.

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. Воеводин Вал.В., Воеводин В.В. Параллельные системы и параллельные вычисления, Изд. «БХВ-Петербург», Санкт-Петербург, 2004, с. б) дополнительная литература:

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

8. 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: 010400 Прикладная математика и информатика Магистерская программа:

Математическое и программное обеспечение вычислительных машин и компьютерных сетей Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ"

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

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является привитие навыков единого технологического подхода к разработке программного обеспечения автоматизированных систем (ПО АС) в различных предметных областях.

По завершению освоения данной дисциплины выпускник должен обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями:

способностью иметь представление о современном состоянии и проблемах прикладной математики и информатики, истории и методологии их развития (ОК-2);

способностью использовать углубленные теоретические и практические знания в области прикладной математики и информатики (ОК-3);

способностью 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, расширять и углублять свое научное мировоззрение (ОК-4);

способностью и готовностью к активному общению в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-7);

способностью проводить научные исследования и получать новые научные и прикладные результаты (ПК-1);

способностью углубленного анализа проблем, постановки и обоснования задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-3);

способностью использовать действующие нормативные и методологические документы, стандарты для организации работ и технологических процессов исследования и разработки автоматизированных систем и средств обработки информации (ПК-7);

способностью разрабатывать аналитические обзоры состояния информационных технологий в области разработки программного обеспечения (ПК-10);

способностью реализации решений, направленных на поддержку социальнозначимых проектов, на повышение электронной грамотности населения, обеспечения общедоступности информационных услуг (ПК-14).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с проблемами, возникающими при реализации автоматизированных систем в различных предметных областях;

познакомить обучающихся с современными технологическими подходами к разработке крупных программных комплексов, процессами организации работ и нормативнометодологическими документами обеспечения процесса разработки АС;

познакомить обучающихся с тенденциями, методами и инструментариями построения программного обеспечения индустриально-организованных программных систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.8 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: «Информатика», «Технология разработки программных средств».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при освоении дисциплин «Современные проблемы прикладной математики и информатики», «CASE-технологии», а также при подготовке магистерской диссертации.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

После освоения учебного курса студенты должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

современные технологии разработки крупных программных комплексов с целью практического их использования, а также освоения в будущем новых технологий и методов;

тенденции развития программных решений, системного и прикладного программного обеспечения, инструментальных средств разработки ПО;

Уметь:

использовать инструментальные средства, автоматизированные системы в научной и практической деятельности;

разрабатывать и исследовать алгоритмы и вычислительные модели для реализации элементов новых (или известных) сервисов систем информационных технологий;

Владеть:

методами исследования автоматизированных систем и средств обработки информации;

методами разработки программного обеспечения автоматизированных систем различного назначения, обосновывать выбор аппаратно-программных средств автоматизации и информатизации предприятий и организаций.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.

Системы управления пользователя Разработка комплексов Автоматизированные использования Современные 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Тема 1. Классификация и особенности разработки автоматизированных систем Новые информационные технологии. Понятие автоматизированной системы. Признаки сложных систем. Требования к программному обеспечению (ПО). Группы пользователей.

Требования к АС и ожидания от автоматизации. Особенности разработки программного обеспечения АС. Классификация АС промышленной и непромышленной сферы. Примеры АС. Индустриально-организованные программные системы. Особенности создания и сопровождения.

Технологический подход к разработке ПО АС. Жизненный цикл АС. Модели жизненного цикла и их влияние на проектирование и разработку ПО АС. Особенности индустрии программного обеспечения. Нормативные документы, стандарты и технологии.

Направления стандартизации. Сертификация. Стандарты SEI-CMM и ISO 9000. Проблемы, функции, требования: выявление и спецификация требований к программному обеспечению.

Взаимодействие с клиентами. Создание прототипа автоматизированной системы.

Тема 3. Системы управления интерфейсом пользователя (СУИП) Разработка интерфейса с пользователем: научное и прикладное направление. Общие правила разработки. Требования к интерфейсу различных категорий пользователей.

Назначение стандартов и правил разработки СУИП. Модели пользовательского интерфейса (разговорная, зеехаймовская, MVC). Стандарт CUA. Особенности разработки многооконного и графического интерфейса. Примеры и особенности разработки СУИП для АС различного назначения. Поддержка стандартов пользовательского интерфейса инструментальными средствами программиста.

Тема 4. Методология объектно-ориентированного проектирования Основные преимущества и отличия от традиционных методов. Особенности жизненного цикла. Классификация языков ООП. Язык и инструментарий семейства Smaltalk-80.

Концепция среды управляемой событиями, ее влияние на построение ПО АС различного назначения. Интегрированные среды разработки. Сравнительный анализ методологий (НООД, Fusion, OMT, методология Буча, Rational Corporation). Критерии качества построения ПО, качества выделения классов и объектов. Назначение метрик объектноориентированных систем, системы метрик. Формы и метрики связности и взаимозависимости. Принцип подстановки. Формы наследования Тема 5. Разработка интегрированных программных комплексов Совместное использование данных и объектов на основе COM -технологии. Основные понятия и принципы. Объект, интерфейс. Клиент и сервер. Типы серверов. Создание объектов. Фабрики создания объектов. Отношения между объектами. Автоматизация.

Интерфейс IDispatch, организация маршалинга. Серверы и контроллеры: особенности разработки в различных инструментариях. Стандартные свойства серверов.

Структурированные хранилища. Управление сервером на основе семейства интерфейсов IPersist… Единообразная передача данных. Компонентная сборка ПО. Создание управляющих элементов ActiveX. Организация взаимодействия с контейнером.

Использование COM – технологии в СУИП (технология Drag-and-Drop).

Тема 6. Автоматизированные системы массового использования Особенности АС массового использования. Жизненный цикл. Офисные системы.

Расширение функциональных возможностей, встроенные языки программирования.

Иерархия объектов офисных приложений. Адаптация к пользователю, настройка интерфейса. Сопряжение приложений на базе COM-технологии (OLE – автоматизация).

Организация совместной работы приложений при создании сложных документов (OLEтехнология). Особенности организация внедрения и связывания объектов. Редактирование сложных документов. Интеграция приложений для выполнения “In-place” активизации внедренного объекта.

Тема 7. Современные направления, приемы и средства разработки ПО Направления развития инструментальных средств разработки ПО. Особенности разработки программных приложений на платформе.NET: совместное использование различных языков программирования, особенности работы компилятора и повышение производительности работы программ. Среда исполнения приложений. Назначение и разработка приложений ASP.NET. Взаимодействие с внешними приложениями на основе COM-технологии, разработка оболочек классов. Использование устойчивых схем и шаблонов проектирования при разработке ПО. Основные шаблоны проектирования.

Аспектно-ориентированное программирование. Основные понятия, особенности языков программирования и примеры использования. Современные направления использования информационных технологий. Информационная поддержка процессов жизненного цикла изделий (CALS-технология) и ее влияние на экспорт наукоемкой продукции высокотехнологических предприятий и сотрудничество с иностранными партнерами.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы Целью лабораторных занятий является закрепление основных положений лекционного курса и приобретение навыков разработки ПО сложных интегрированных систем.

Разработка инициирующего документа (выбор и анализ предметной области, выделение проблем пользователя и их причин, выдвижение предложений по автоматизации, формулировка ожиданий от автоматизации) Разработка технического задания (знакомство с ГОСТом на разработку TЗ, составление ТЗ на разработку ПО АС, выбор средств реализации, составление календарного плана работ.) Разработка интерфейса пользователя (с использованием офисных технологий и средств визуального программирования).

Реализация вычислительных (проблемных) алгоритмов для выбранного варианта АС (и предметной области).

Разработка компонент АС (на основе СОМ – сервера, DLL, ActiveX).

6. Разработка рекламного модуля (рекламный блок должен отражать основные направления деятельности организации подлежащей автоматизации).

7. Разработка модуля динамического создания рабочих документов (по профилю организации).

8. Заполнение информационной базы и интеграция программных компонент в единый программный комплекс.

9. Создание документа «Руководство пользователя» и отчета по лабораторным работам.

Комплексные испытания разработанного ПО.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Тема проекта выбирается индивидуально для каждого студента по согласованию с лектором и утверждается научным руководителем студента. Тема может быть связана с основной тематикой научной работы или выбрана специально для углубленного изучения данной дисциплины.

В курсовом проекте должны быть предусмотрены следующие части:

исследовательская, методологическая и практическая. Примерные направления тематики курсовых проектов:

1. Работа с открытыми интерфейсами в инструментальных средах разработки ПО.

Расширение инструментария программиста.

2. Шаблоны проектирования и их применение для выбранной предметной области.

3. Определение и создание набора компонент ActiveX для использования в определенной предметной области или для решения выбранного класса задач.

4. Использование различных языков программирования для разработки единого программного комплекса с использованием методологии объектно-ориентированного проектирования (в среде.NET) 5. Разработка приложений ASP.NET для целей обучения, тестирования и др.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Лабораторные занятия проводятся с применением компьютерной техники и современных программных инструментариев разработки программного обеспечения.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам, тестам, дискуссиям, докладам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются устный опрос, тестирование программного продукта.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

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

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

9. Орлов С. Технологии разработки программного обеспечения. Учебное пособие. 2-е изд. СПб.: Питер, 2003. -480 с.

10. Леффингуэлл Д., Уидриг Д. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2002. – 448 с.

11. Липаев В.В. Документирование сложных программных средств. М: СИНТЕГ, 2005.