Рабочая программа по учебной дисциплине «Моделирование систем» (МС)

Скачать 200.82 Kb.

Название	Рабочая программа по учебной дисциплине «Моделирование систем» (МС)
Дата публикации	01.04.2015
Размер	200.82 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Информатика > Рабочая программа

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

____________________________________________________________________________
«УТВЕРЖДАЮ»

Декан факультета ТР

наименование факультета

___________________ Карташевский В.Г.

подпись, Фамилия И.О.

« ____ » _______________ 2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по учебной дисциплине				«Моделирование систем» (МС)
				наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное)
Направление подготовки				090100 - «Информационная безопасность»
Специальность				код и наименование специальности по Классификатору специальностей высшего профессионального образования 090106 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем»
Факультет				«Телекоммуникаций и радиотехники»
				наименование факультета
Кафедра				«Мультисервисных сетей и информационной безопасности»
				наименование кафедры
Курс	4	семестр	7

Форма обучения				Очная, полная
				очная (заочная) - полная (сокращенная, ускоренная)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Мультисервисные сети и информационная безопасность»

Протокол № 1 от « 30 » августа 2010 г.
Заведующий кафедрой МСИБ_____________

наименование кафедры

______________________ Карташевский В.Г.

подпись, Фамилия И.О.

« ____ » _______________ 2010 г.
Самара

2010

Рабочая программа дисциплины «Моделирование систем»

Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Моделирование систем» студентам очной полной формы обучения специальности 090106 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» на 4 курсе в 7 семестре.

Рабочая программа составлена с учетом Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 090106 – «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», утвержденного 5 апреля 2000 года министерством образования РФ.

Программу составил
____доцент___ ______к.т.н__________ ______________ Раков А.С.

должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество
« ___ » _________ 20___ г.
Рецензент
___доцент______ ______к.т.н., доцент__ ______________ Ротенштейн И.В.

должность уч. степень, уч. звание подпись фамилия, имя, отчество
« ___ » _________ 20___ г.
1. Цели и задачи дисциплины

Целью преподавания дисциплины является формирование у учащихся знания о базовых методах математического моделирования телекоммуникационных систем и сетей, в том числе мультисервисных сетей связи, а также обеспечить развитие навыков и способностей к построению моделей, их анализу и расчету вероятностно-временных характеристик.

В курсе изучаются:

классификация видов моделирования;
принципы системного подхода в моделировании систем;
формализация и алгоритмизация процессов функционирования устройств и систем;
основы теории массового обслуживания;
методы моделирование случайных величин, событий и получения потоков событий;
инструментальные средства реализации моделей - языки и системы моделирования;
способы верификации моделей и постановка задачи оптимизации;
сокращение перебора;
планирование эксперимента;
оценка точности и достоверности результатов моделирования.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Студент, изучивший курс «Моделирование систем», должен:

иметь представление

о тенденциях развития имитационного моделирования;
об автоматизации проектирования информационных систем и технологий с использованием перспективных инструментальных средств;

знать

принципы моделирования, классификацию способов представления моделей систем;
приемы, методы, способы формализации объектов, процессов, явлений и реализации их на компьютере;
достоинства и недостатки различных способов представления моделей систем;

уметь

составить модель по словесному описанию;
настроить модель;
представить модель в алгоритмическом и математическом виде (объекты и процессы);
оценить качество модели;
показать теоретические основания модели;

иметь навыки

работы со средствами разработки математических моделей систем.

Место дисциплины в учебном процессе

Дисциплина относится к циклу общепрофессиональных дисциплин и федеральному компоненту основной образовательной программы (ООП).

Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:

«Информатика»,
«Математика»,
«Теория вероятностей и математическая статистика»,
«Дискретная математика»,
«Основы теории массового обслуживания»,
«Численные методы»,
«Средства и методы программирования»,
«Информационные технологии».

Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:

«Основы проектирования защищенных телекоммуникационных систем».

Знания и практические навыки, полученные из дисциплины «Моделирование систем», используются студентами при разработке курсовых и дипломных работ.
4. Организационно-методические данные дисциплины
Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов	№ семестра
Вид учебной работы	Всего часов	9
Общая трудоемкость дисциплины	80	80
Аудиторные занятия (Ауд)	48	48
Лекции (ЛК)	32	32
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (Сем)
Лабораторные работы (ЛР)	16	16
Самостоятельная работа (СР)
Курсовой проект (работа) – (КП, КР)
Контрольное задание – (КЗ)
Расчетно-графическая работа (РГР)
Реферат (Реф)
Другие виды самостоятельной работы	32	32
Самоподготовка (Сам) (самостоятельное изучение разделов, проработка и повторение лекционного материала и материала учебников и учебных пособий, подготовка к лабораторным и практическим занятиям, коллоквиумам, рубежному контролю и т.д.)	32	32
Вид итогового контроля		Зачет

5. Содержание дисциплины
5.1 Выписка из ГОС ВПО «Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы» по дисциплине «Моделирование систем»: виды моделирования; системный подход в моделировании; формализация и алгоритмизация процессов функционирования устройств и систем; основы теории массового обслуживания; моделирование случайных величин и событий; потоки событий;

инструментальные средства реализации моделей; языки и системы моделирования; верификация; постановка задачи оптимизации; сокращение перебора; планирование эксперимента; оценка точности и достоверности результатов моделирования.
5.2 Разделы дисциплины, их содержание и виды занятий

Разделы дисциплины, изучаемые в 7 семестре

№ раздела	Наименование разделов и их содержание	Количество часов				Внеауд. работа СР
		Всего	Аудиторная работа
		Всего	ЛК	ПЗ	ЛР
1	2	3	4	5	6	7
1.	Системный подход к моделированию	14	6		2	6
	1.1. Роль и место моделирования в познании окружающего мира. Определение системы и модели. Виды моделирования и их классификация. Декомпозиция и структуризация систем. 1.2. Уровни иерархии систем. Сложные и большие системы. Математическая модель как система. Основы системного подхода к моделированию. 1.3. Основные этапы моделирования. Уровни декомпозиции при математическом моделировании радиоэлектронных и информационных систем. 1.4. Возможности использования машинного моделирования при разработке информационных систем.
2.	Технология построения моделей	52	20		12	20
	2.1. Математические модели элементов систем. 2.1.1. Формализация процессов функционирования устройств. 2.1.2. Детерминированные и стохастические модели. 2.1.3. Моделирование случайных величин и событий на ЭВМ. Потоки событий. 2.1.4. Основы теории массового обслуживания. 2.1.5. Типовые модели систем массового обслуживания. 2.1.6. Моделирование случайных потоков событий на ЭВМ. 2.1.7. Непрерывные модели в форме обыкновенных и стохастических дифференциальных уравнений.
1	2	3	4	5	6	7
	2.1.8. Дискретные модели. Обыкновенные и стохастические разностные уравнения. 2.1.9. Цепи Маркова. 2.1.10. Сети Петри. Конечные автоматы. 2.1.11. Типовые математические модели устройств защищенных телекоммуникационных систем. 2.2. Имитационное моделирование. Понятия имитационного моделирования. Примеры имитационного моделирования. 2.2.1 Статистическое имитационное. Потоки событий. 2.3. Выбор метода и средств моделирования. Инструментальные средства реализации моделей. 2.3.1. Критерии выбора одного из методов моделирования. Аппаратные и программные средства моделирования. 2.3.2. Языки и системы моделирования. Требования к средствам моделирования. 2.3.4. Принципы выбора средств моделирования.
3.	Технология проведения вычислительного эксперимента	14	6		2	6
	3.1. Проверка модели и планирование экспериментов. Проверка адекватности и корректировка модели. Верификация. Оценка точности и достоверности результатов моделирования. 3.2. Основы планирования эксперимента. Постановка задачи оптимизации. Оптимизация эксперимента. Показатели качества работы модели. Основные алгоритмы оптимизации.
	Итого за семестр:	80	32		16	32

6. Тематический план изучения дисциплины
6.1 Лабораторные работы

№ ЛР	№№ семестров и разделов курса	Наименование лабораторных работ	Кол-во часов
1	2	3	4
1	7,1	Исследование процессов функционирования технической системы.	2
2	7,2	Алгоритмизация модели технической системы.	2
3	7,2	Программная реализация модели системы.	2
4	7,2	Исследование программного метода получения псевдослучайных чисел	2
5	7,2	Исследование областей применения метода Монте-Карло.	2
6	7,2	Проведение статистического имитационного эксперимента с моделью.	4
7	7,3	Обработка экспериментальных данных.	2

6.2 Практические (семинарские) занятия

Не предусмотрены.
6.3 Курсовой проект (работа), контрольное задание.

Не предусмотрены.
6.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины

№ раздела	Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
1	2
1	Возможности использования машинного моделирования при разработке информационных систем.
1	Уровни декомпозиции при математическом моделировании радиоэлектронных и информационных систем.
2	Типовые математические модели устройств защищенных телекоммуникационных систем
2	Непрерывно-стохастические модели
2	Типовые математические модели устройств защищенных телекоммуникационных систем.
2	Проверка и улучшение качества последовательностей псевдослучайных чисел
2	Примеры имитационного моделирования.
3	Основы планирования эксперимента.
3	Основные алгоритмы оптимизации.

7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7.1 Рекомендуемая литература
7.1.1 Основная литература

Советов Б. Я. Моделирование систем: учебник. Изд. 6-е. - М.: Высшая школа, 2009. - 343 с.
Телекоммуникационные системы и сети учеб. пособие: в 3 т. Т.3 Мультисервисные сети В. В. Величко [и др.]; под ред проф. В. П. Шувалова - М. Горячая линия-Телеком 2005 - 592 с. ил.

7.1.2 Дополнительная литература

Теория систем и системный анализ учебник для вузов В. Н. Волкова, А. А. Денисов - М. Юрайт 2010 - 680 с. Ил
Имитационное моделирование А. М. Лоу, В. Д. Кельтон - 3-е изд. - СПб. Питер; Киев: BHV 2004 - 847 с. ил.
Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World Василий Боев - СПб. БХВ-Петербург 2004 - 368 с. ил

7.2 Средства обеспечения освоения дисциплины
7.2.1 Методические указания и материалы по видам занятий

1) Методические указания к лабораторным занятиям

Сборник методических разработок к лабораторным работам по дисциплине «Моделирование систем», [Электронный ресурс] [методичка] Раков А.С. ПГУТИ, Каф. МСИБ - Самара Изд-во ПГУТИ 2010 - 34 с. – 3 Мб. ил.
7.2.2 Программное обеспечение современных информационно-коммуникационных технологий по видам занятий

1) Программное обеспечение для выполнения лабораторных работ.

Комплект программного обеспечения для проведения лабораторных работ по курсу «Моделирование систем».

Свободно распространяемые средства программирования на языках высокого уровня (QT, Lazarus и пр.).
7.2.3 Контрольные вопросы для самопроверки

Контрольные вопросы для самоподготовки и самопроверки приведены в лекционном материале, после каждой лекции. Некоторые из возможных вопросов приведены ниже.
Раздел 1 Системный подход к моделированию

Дайте определение процесса моделирования, системы и внешней среды, входным и выходным сигналам.
Что такое внутренние переменные и как они связаны с операторами выходов?
Дайте определение модели «черного ящика».
Что такое зависимые и независимые переменные?
Каково современное состояние и общая характеристика проблемы моделирования систем?
Охарактеризуйте моделирование как метод научного познания.
В каком случае применяется метод компьютерного моделирования при исследовании и проектировании информационных систем?
Каковы перспективы развития моделирования систем?
Назовите особенности применения системного подхода в моделировании систем.
Перечислите виды моделирования систем.

Раздел 2 Технология построения моделей

Перечислите основные математические методы моделирования информационных процессов и систем.
Каким способом описываются непрерывно - детерминированные модели?
Назовите вид представления дискретно - детерминированных моделей.
Где может применяться дискретно-стохастическая модель?
Приведите пример использования непрерывно-стохастической модели.
Когда возникает необходимость применения сетевых моделей?
Для чего применяются А-схемы?
Приведите последовательность разработки и реализации моделей информационных систем.
В чем заключается построение концептуальной модели информационной системы?
Назначение процесса алгоритмизация модели.
В каких случаях находит применение статистическое моделирование на ЭВМ?
Почему программные генераторы случайных чисел называют генераторами псевдослучайных числа?
Сравните методы получения случайных чисел: линейный конгруэнтный метод, метод обратной функции, метод основанный на кусочной аппроксимации функции.
Как происходит проверка качества последовательностей псевдослучайных чисел?
Как реализуется моделирование случайных воздействий?

Раздел 3 Технология проведения вычислительного эксперимента

Чем обусловлена необходимость планирования имитационных экспериментов?
Перечислите методы теории планирования экспериментов.
В чем разница между стратегическим и тактическим планированием имитационных экспериментов с моделями систем?
Как производиться фиксация и статистическая обработка результатов моделирования?
Охарактеризуйте процесс анализа и интерпретации результатов моделирования.
Методы корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов.
Как рационально выбрать инструментальные средства реализации модели?
Чем отличаются языки общего назначения и языки имитационного моделирования?
Приведите архитектуру языков имитационного моделирования.

7.2.4 Критерии оценки знаний, умений и навыков

Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине является зачет. Зачет проводится по билетам, которые включают 2 теоретических вопроса.

Оценка знаний студентов производится по следующим критериям:

«зачет» - наличие твердых знаний пройденного материала, изложение ответов с ошибками, уверенно исправляемыми после дополнительных вопросов, необходимость наводящих вопросов, правильные действия по применению знаний на практике;

«незачет» - наличие грубых ошибок в ответе, непонимание сущности излагаемого вопроса, неумение применять знания на практике, неуверенность и неточность ответов на наводящие и дополнительные вопросы.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
8.1 Учебно-лабораторное оборудование
Для проведения лабораторного практикума предназначена лаборатория, оборудованная компьютерами (ауд. № 437).
Лабораторные работы №1-7 выполняются на персональных компьютерах с использованием программного обеспечения для проведения лабораторных работ по курсу «Моделирование систем» и любого из доступных средств программирования на языках высокого уровня (QT C++, Lazarus и пр.).
8.2 Технические и электронные средства обучения и контроля знаний студентов

ПЭВМ.
Учебная, справочная и методическая литература.
Лекционные аудитории, оснащенные телевизионной системой или проектором.
Проведение лекций с презентационными и раздаточными материалами.

9. ЛИСТ согласования рабочей программы с другими дисциплинами на 2010/2011 учебный год
Направление подготовки: 090100-«Информационная безопасность»_

Шифр и наименование

Специальность: 090106-«Информационная безопасность телекоммуникационных систем»

Шифр и наименование

Специализация: ___________________________________________

Шифр и наименование

Дисциплина: ___________________________________________

Шифр и наименование
Форма обучения: ______________очная______________________

(очная, очно-заочная, заочная)

Учебный год ____________
Рекомендована заседанием кафедры «Мультисервисных сетей и информационной безопасности»
наименование кафедры

протокол № 1 от «30» августа 2010г.
Ответственный исполнитель, заведующий кафедрой

Зав. кафедрой МСИБ ___________ Карташевский В.Г. _________

должность подпись расшифровка подписи дата
Исполнители:

___доцент_____ ___________ ___Раков А.С.__ _________

должность подпись расшифровка подписи дата
_________________ ___________ ______________ _________

должность подпись расшифровка подписи дата

СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой «Мультисервисных сетей и информационной безопасности»
наименование кафедры

___________ Карташевский В.Г. _________

подпись расшифровка подписи дата
Заведующий кафедрой ___________________________________________________

наименование кафедры

___________ ______________ _________

подпись расшифровка подписи дата
Заведующий кафедрой ___________________________________________________

наименование кафедры

___________ ______________ _________

подпись расшифровка подписи дата
Председатель методической комиссии по специальности 090106-«Информационная безопасность телекоммуникационных систем»

шифр наименование

зам. декана ___________ Киреева Н.В. _________

должность подпись расшифровка подписи дата
Начальник УОУП

___________ Кустова М.Н. _________

подпись расшифровка подписи дата
10. ЛИСТ изменений и дополнений в рабочей программе

Дополнения и изменения в рабочей программе на 20__/20__ уч.г.

В рабочую программу вносятся следующие изменения:

1)

2)

3)

или делается отметка о нецелесообразности внесения каких-либо изменений на данный учебный год

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры _________
Протокол № _____ от « ___ » _________ 20__ г.
Заведующий кафедрой ___________________________________________________

наименование кафедры

___________ ______________ _________

подпись расшифровка подписи дата

СОГЛАСОВАНО:
Начальник УОУП

___________ ______________ _________

подпись расшифровка подписи дата

Внесенные изменения на 20__/20__ учебный год УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета _____________________

наименование факультета
___________ ______________ _________

подпись расшифровка подписи дата

« ____ » _______________ 20__ г.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа учебной дисциплины проектирование информационных... Целью дисциплины является: изучение методологии структурного анализа, моделирование информационных систем в стандарте idef, проектирование...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) физика направление подготовки:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) материаловедение направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) политология направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) химия направление подготовки:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) менеджмент направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины диагностика и надежность автоматизированных систем В настоящее время растет сложность систем автоматизации и управления технологическими процессами. К надежности этих систем предъявляются...		Рабочая программа по учебной дисциплине “Анализ и моделирование архитектурной... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) культура дискуссий и... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерное программное... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерные web-технологии... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа по учебной дисциплине «Основы проектирования защищенных... Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Мультисервисные сети и информационная безопасность»
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) специальные функции в... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) основы конечно-элементного... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) аналитическая динамика... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Проректор по учебной работе Дисциплина «Моделирование систем» относится к циклу профессиональных дисциплин. Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются:...

Рабочая программа по учебной дисциплине «Моделирование систем» (МС)

Похожие: