Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500. 62 Бизнес-информатика, изучающих дисциплину «Моделирование процессов и систем»

Скачать 0.83 Mb.

Название	Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500. 62 Бизнес-информатика, изучающих дисциплину «Моделирование процессов и систем»
страница	6/13
Дата публикации	24.02.2015
Размер	0.83 Mb.
Тип	Программа

100-bal.ru > Информатика > Программа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

7.Содержание дисциплины

Раздел 1. Основные понятия системного анализа

Тема 1. Основные понятия системного анализа

Объект. Система. Принцип эмерджентности. Исчезновение системного эффекта при разрушении системы. Системы материальные и нематериальные.

Среда и взаимодействие системы со средой. Среда. Вход/выход. Открытые и замкнутые системы. Черный ящик.

Функции системы. Функциональность системы как ее определяющая характеристика. Основной эффект, побочные эффекты, сверхэффект. Формулировка функции в ФСА (глагол + существительное: действие + объект действия).

Состав системы. Компоненты. Элементы и подсистемы. Надсистемы. Системы гомогенные и гетерогенные. Существенные и несущественные компоненты. Композиция и декомпозиция.

Структура системы. Существенные и несущественные связи. Иерархичность.

Количество часов аудиторной работы: 2 часа.

Тема 2. Классификация систем по происхождению. Целеполагание в искусственных и естественных системах

Искусственные и естественные системы. Цели искусственной системы. Проблемы достижения цели (декларируемая ≠ реальной; м.б. не достигнута; только один из выходов, а их много). Несогласованность целей разных подсистем, подсистем и всей системы. Роль естественной системы в надсистеме.

Бог как источник целей естественных систем. Бог как методический принцип. Наполеон и Лаплас. Бог и Ньютон. Бог – псевдоответ (возможны ли боги «высших порядков»?).

Надсистема как постановщик целей.

Проблема как источник целей.

Цель как база для выбора альтернативных решений.

SMART. «Нецели».

Дерево целей.

Дерево противоречий.

Количество часов аудиторной работы: 4 часа.

Тема 3. Системность как всеобще свойство мира. Системный анализ как метод исследования систем. Систематизация

Системность как всеобщее свойство мира. Системный подход.

Системный анализ как метод исследования систем. Искусственная система как средство решения проблемы.

Порядок синтеза систем. Обязательность этапа моделирования синтезируемой системы и прогноз результатов создания системы. Пример: «ядерная зима».

Порядок декомпозиции при системном анализе. Системный анализ организации (компонентный, структурный, параметрический, функциональный и пр.).

Ограниченность человеческой памяти и многообразие мира. Классификация. Класс. Основание классификации. Ошибки классификации (подмена основания, пересечения классов, неполнота). Дихотомия (противоположные суждения). Многоуровневая классификация. Внешняя классификация.

Родовидовые определения. Ошибки в определениях (порочный круг, потеря родового понятия (замена на «тот, кто»), слишком широкое определение, слишком узкое).

Классификация знаний как основа выделения частных наук. Классификация систем по наукам. Аристотель. Евклид. Линней. Менделеев.

Систематизация. Структурирование. Соотношение между систематизацией, структурированием и классификацией.

Количество часов аудиторной работы: 4 часа.

Тема 4. Свойства и принципы исследования систем

Свойства систем: эмерджентность, синергизм, целостность (соотношение свойств объекта внутри и вне системы), связность, эквифинальность, историчность, гомеостаз, иерархичность, полисистемность. Отношение Парето (20/80).

Принцип конечной цели. Принцип функциональности. Принцип двойственного рассмотрения. Иерархизация. Принцип развития.

Количество часов аудиторной работы: 2 часа.

Тема 5. Функции системы. Идеальность системы. Развитие системы во времени

Функции системы: основная и дополнительная. Основной эффект и сверхэффект. Функции полезные и вредные: для человека, для среды, для самой системы.

Системы конкурирующие, альтернативные, антисистемы.

Идеальность системы. Оценка идеальности. Техническая и эргономическая части.

Развитие во времени. Системы статические и динамические. Квазидинамические модели динамических систем.

Закон повышения динамичности систем. Этапы развития системы: стабилизация – оптимизация – динамизация – самоорганизация.

Этапы эволюции технических систем: монолит, монолит со сдвинутыми характеристиками, один шарнир, неск. шарниров, гибкая система (метр – складной метр – рулетка), эластичная оболочка, поля.

Системы детерминированные и стохастические (вероятностные). Лапласианский детерминизм.

Развитие. Историчность. Противоречие как источник развития. Законы диалектики. Наследственность / изменчивость / отбор.

Движение без развития. Рост и развитие. Кризис. Бифуркация. Деградация.

Системный оператор. Геносистема и топосистема. Онтогенез и филогенез.

Закон неравномерного развития.

Закон S–образного развития систем. Этапы развития системы: рождение, детство, зрелость, старость, смерть или перерождение. Факторы роста, факторы торможения каждого этапа. Crocodile back. «Долина смерти». Переход на следующую кривую.

Количество часов аудиторной работы: 6 часов.

Тема 6. Классификация систем по интенсивности обмена, по параметрам, по степени сложности

Классификация по интенсивности обмена. Системы открытые и замкнутые.

Энтропия. Закон возрастания энтропии в замкнутых системах. II начало термодинамики и тепловая смерть Вселенной.

Информация как негэнтропия. Информация как степень разнообразия системы. Принцип необходимого разнообразия.

Параметры количественные и качественные. Количественные: дискретные и непрерывные. Качественные: на естественном языке, на формальном языке.

Классификация систем по степени сложности. Системы простые, сложные и очень сложные (непознаваемые). Их свойства. Сложность и стохастичность систем.

Противопоставление систем больших и систем сложных. Их свойства.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.
Литература по разделу:

Качала В.В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия. Телеком, 2007.
Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. В.Н. Волковой и Л.Л.Емельяновой. М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
Рождение изобретения (стратегия и тактика решения изобретательских задач). А.И.Гасанов, Б.М.Гохмаи. А.П.Ефимочкин и др. М.: Интсрпакс. 1995.
Альтшуллер Г.С. и др. Поиск новых идей От озарения к технологии – Кишинев: Каргя Молдовеняско. 1989.
Альтшуллер Г.С. Творчество. как точная наука. М. Радио и связь. 1979.
Альгшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач Новосибирск: "Наука". Сиб. отд-нне. 1986.
Рубин М.С Основы ТРИЗ. Применение ТРИЗ в программных н информационных системах. Учеб. пособие. - СПб: СПбГУ. Мат-мех факультет. 2011.
Репейков Л.13.. Резникове Г.В. Теория и практика решения технических чадам учеб. пособие Л.В. Ревенков. К.В. Резникова. М.: ФОРУМ. 2009.
Шпаковский II.Л. 1 РИЗ Анализ технической информации и генерация новых идей: учеб. пособие М.: ФОРУМ, 2010.
Шпаковский И.А. Новицкая Г.О. ТРИЗ. Практика изобретательства: учеб. пособие. М.: ФОРУМ 2011.

Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:

«Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
Групповая работа над заданиями по указанию преподавателя. Представление и обсуждение результатов.
Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).

Раздел 2. Управление в системах

Тема 7. Классификация систем по способу управления

Закон повышения управляемости.

Системы неуправляемые, управляемые извне и самоуправляемые. Управляемые извне: без обратной связи и с обратной связью. Самоуправляемые: программно управляемые и самоорганизующиеся.

Этапы развития системы: стабилизация – оптимизация – динамизация – самоорганизация.

Схема управления с обратной связью. Обратная связь положительная и отрицательная.

Количество часов аудиторной работы: 4 часа.

Тема 8. Механизм выработки управляющих воздействий

Без обратной связи.

С восприятием информации о среде и об объекте или только об объекте.

С встроенной уставкой или с уставкой, задаваемой извне.

С наличием модели для выработки прогноза поведения объекта или без такой модели.

С наличием модели для выработки прогноза изменения среды или без таковой.

Упреждающие сигналы для реагирования на будущие изменения среды.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.

Тема 9. Метауправление

Понятие метауправления. Его функции.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.
Литература по разделу:

Качала В.В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. – М.: Горячая линия. Телеком. 2007.
Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. В.Н. Волковой и Л.Л.Емельяновой. М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио, 1968.
Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Наука, 1961.
Бир С. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963.
Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993.

Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:

«Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
Групповая работа над заданиями. Представление и обсуждение результатов.
Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).

Раздел 3. Моделирование систем

Тема 10. Основные понятия моделирования

Понятие модели. Понятие моделирования. Адекватность и когерентность модели. Процесс исследования с помощью моделей.

Количество часов аудиторной работы: 4 часа.

Тема 11. Классификация моделей

По средствам моделирования: материальные (предметные, натурные) и идеальные (абстрактные). Информационные, числовые, логические, графические. Машинные. Аналоговые и дискретные.

По стабильности поведения: статические, динамические, квазидинамические.

По назначению: дескриптивные и нормативные.

По способам выражения соотношений между входом, выходом и внутренними параметрами: функциональные (кибернетические) и структурные.

По моделируемому аспекту системы: параметрические, компонентные, структурные, функциональные, потоковые (информационные, энергетические, финансовые) и др.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.

Тема 12. Математическое моделирование

Математическое моделирование. Формализация. Аналитические модели. Алгоритмические модели. Имитационные модели.

Количество часов аудиторной работы: 14 асов.
Литература по разделу:

Качала В.В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. – М.: Горячая линия. Телеком. 2007.
Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. В.Н. Волковой и Л.Л.Емельяновой. М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио, 1968.
Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Наука, 1961.
Бир С. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963.
Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993.

Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:

«Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
Групповая работа над заданиями. Представление и обсуждение результатов.
Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).

Раздел 4. Моделирование и технологии создания и управления жизненным циклом информационных систем, основанные на использовании моделей

Тема 13. Понятие модели и моделирования, классификация моделей ИС. Иерархия моделей, понятие метамоделирования

Понятие информационной системы (ИС). Понятие модели. Моделирование информационных систем. Свойства моделей и основные принципы моделирования ИС. Классификация моделей ИС. Использование моделей для формализации требований к ИС.

Понятие бизнес-процесса (БП). ERP-системы. Моделирование БП. Диаграммы потоков данных (DFD) и потоков работ (WFD). Семейство стандартов IDEF. Диаграммы активности языка UML. Нотация eEPC. Стандарт BPMN.

Четырёхуровневая иерархия моделей. Понятие метамоделей.

Архитектура, управляемая моделью (MDA). Принципы MDA, стандарт MOF. Платформенно-независимые модели (PIM) и платформенно-зависимые модели (PSM). Понятие трансформации моделей, требования к трасформациям. Процесс разработки ИС с использованием MDA. Примеры.

Количество часов аудиторной работы: 2 часа.

Тема 14. Структурный подход к моделированию ИС

Сущность структурного подхода. Базовые принципы структурного подхода: а) «разделяй и властвуй», б) принцип иерархического упорядочения, в) абстрагирования, г) принцип непротиворечивости, д) принцип структурирования данных. Плюсы и минусы структурного подхода. Метод функционального моделирования SADT. Набор стандартов IDEF. Моделирование потоков данных, диаграммы DFD. Моделирование структур данных, диаграммы ERD.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.

Тема 15. Объектно-ориентированный подход к моделированию ИС

Сущность объектно-ориентированного подхода. Определения, базовые принципы объектно-ориентированного подхода: уникальность, классификация, инкапсуляция, наследование, полиморфизм. Плюсы и минусы объектно-ориентированного подхода. Унифицированный язык UML. История UML. Определение языка UML. Диаграммы прецедентов (UseCase-диаграммы). Определение концептуальной модели. Проектирование взаимодействия. Диаграммы классов. Моделирование бизнес-процессов, диаграммы активностей. Концептуальное моделирование и диаграммы понятий. Моделирование поведения системы и диаграмма последовательностей. Проектирование поведения системы и диаграммы сотрудничества. Проектирование статической структуры системы и диаграмма классов. Модель реализации и диаграмма компонентов.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.

Тема 16. Предметно-ориентированные языки и языковые инструментарии

Недостатки традиционных подходов к моделированию. Понятие предметно-ориентированного языка (DSL, DSML), связь с метамоделированием. Классификация DSLs. Использование DSL при разработке ИС, плюсы и минусы. Языковые инструментарии, DSM-платформы. Общая характеристика. Структура DSM-платформы. Примеры: MS DSL Tools, MetaEdit+, Eclipse GMF и др. Сравнение возможностей. Принципы разработки DSL. Примеры разработки DSL. Мультиязыковые системы. Понятие трансформаций. Вертикальные и горизонтальные трансформации.

Понятие абстрактного и конкретного синтаксиса. Алгоритмические сети, автоматные модели, графовые грамматики. Различные формализмы представления графовых грамматик: классические графы и орграфы, мультиграфы, псевдографы, метаграфы, hi-графы, гиперграфы и др.

Проблема преобразования моделей из одной нотации в другую. Подходы к трансформации моделей: язык трансформации ATL; подходы, основанные на трансформации графовых грамматик GReAT, Attributed Graph Grammar; подход к трансформации на основе обучающей выборки примеров MTBE.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.

Тема 17. Понятие жизненного цикла ИС и модели жизненного цикла. Моделирование и CASE-средства

Понятие жизненного цикла ИС. Этапы жизненного цикла, модели жизненного цикла. Процессы жизненного цикла. Модели жизненного цикла ИС, сравнение. Роль инструментальных средств в управлении жизненным циклом ИС.

Количество часов аудиторной работы: 2 часа.

Тема 18. Понятие онтологии и использование онтологий при разработке ИС

Понятие онтологии. Определение онтологии Томаса Грубера. Содержание онтологии: классы, отношения, функции, аксиомы, экземпляры. Классификация онтологий по цели создания и содержанию. Языки описания онтологий (OWL, RDF, KIF, CycL и др.): основные возможности, элементы языков.

Инструментальные средства описания онтологий: Protégé, DOE, OntoEdit, OilEd, WebOnto.

Количество часов аудиторной работы: 6 часов.

Тема 19. Паттерны проектирования

Понятие паттерна проектирования, элементы паттерна (имя, задача, решение, результат). Назначение и преимущества использования паттернов проектирования. Классификация паттернов. Пространство паттернов проектирования. Примеры.

Количество часов аудиторной работы: 6 часов.
Литература по разделу:

Шаврин С.М. Моделирование и проектирование информационных систем: учеб.-метод. пособие / С.М. Шаврин, Л.Н. Лядова, С.И. Чуприна; Перм. гос. ун т.– Пермь, 2007. – 152 с.: ил. (электронный ресурс).
Лядова Л.Н., Сухов А.О. Материалы лекций по дисциплине. [Электронный ресурс в формате файлов MS Word и презентаций Power Point]

Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:

«Проблемно-ориентированное» чтение лекций с обсуждением задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла ИС с использованием моделей, и вариантов решений с использованием презентаций.
Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
Практические занятия в компьютерном классе: индивидуальное выполнение лабораторных работ и практических заданий с использованием установленного программного обеспечения, решение задач с обсуждением и анализом результатов.
Выполнение индивидуальных проектов по темам раздела с представлением результатов (отчёта, выступления с презентацией).
Оформление документов на регистрацию созданных электронных ресурсов (с консультациями преподавателя).

Раздел 5. Моделирование и анализ процессов и систем с использованием моделей

Тема 20. Сети Петри: определение и использование для анализа процессов и систем

Сети Петри: определение, классификация. Правила моделирования с использованием сетей Петри, структура и динамика процессов. Ограничения использования. Примеры. Свойства и анализ сетей Петри (ограниченность, безопасность, сохраняемость, достижимость, живость). Анализ достижимости, дерево достижимости. Структурный анализ сети на основе заданной матрицы инцидентности и начального маркирования сети.

Количество часов аудиторной работы: 10 часов.

Тема 21. Имитационное моделирование процессов и систем

Метод имитационного моделирования: понятие, применение. Подходы к разработке имитационных моделей. Системы моделирования, архитектура, общие принципы работы. Применение средств имитационного моделирования для анализа процессов и систем.

Количество часов аудиторной работы: 8 часов.
Литература по разделу:

Лядова Л.Н., Сухов А.О. Материалы лекции по дисциплине. [Электронный ресурс в формате файлов MS Word и презентаций Power Point]

Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:

«Проблемно-ориентированное» чтение лекций с обсуждением задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла ИС с использованием моделей, и вариантов решений с использованием презентаций.
Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
Практические занятия в компьютерном классе: индивидуальное выполнение лабораторных работ и практических заданий с использованием установленного программного обеспечения, решение задач с обсуждением и анализом результатов.
Выполнение индивидуальных проектов по темам раздела с представлением результатов (отчёта, выступления с презентацией).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

	Программа научного семинара " Моделирование и оптимизация бизнес процессов " Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080500. 68 Бизнес-информатика...		Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,...
	Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки по...		Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....
	Программа дисциплины Методы и средства совершенствования бизнес-процессов... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080500. 68 Бизнес-информатика...		Программа дисциплины «Теория организации» для направления 080500. 62 «Бизнес-информатика» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....
	Программа дисциплины «архитектура корпоративных информационных систем»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....		Правительство Российской Федерации Нижегородский филиал Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....
	Программа дисциплины «Философия» для направления 080500. 62 «Бизнес-информатика» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....		Программа дисциплины «Математическое моделирование бизнес-процессов»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления
	Правительство Российской Федерации Нижегородский филиал Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/ специальности...		Программа дисциплины «Архитектура предприятия» для направления 080500. 62 «Бизнес-информатика» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....
	Программа дисциплины «Информационная безопасность мобильных систем» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки/специальности...		Программа дисциплины Иностранный язык (английский) для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....
	Правительство Российской Федерации Государственное образовательное... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 080500....		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080500. 62 Бизнес-Информатика...

7.Содержание дисциплины

Похожие: