Міністерство освіти І науки україни icon

Міністерство освіти І науки україни




Скачати 128.94 Kb.
НазваМіністерство освіти І науки україни
Дата11.08.2012
Розмір128.94 Kb.
ТипДокументи

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ


Національний авіаційний університет

ІНСТИТУТ НОВІТНІХ ТЕХНОЛОГІЙ



Індекс Н - № - 2



“Затверджую”

Проректор університету

з навчальної роботи

_______________ Полухін А.В. “____”_________ 2008р.




НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА



з дисципліни: Інформаційні технології та автоматизація процесів керування


Спецкурс проф. Казимира В.В. (ІПММС НАНУ)



Усього годин – 972

в тому числі аудиторних – 636

іспит – 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 семестр











Київ - 2008


Навчальна програма дисципліни " Інформаційні технології та автоматизація процесів керування " складена на основі робочого навчального плану ІНТ (для технічних спеціальностей), затвердженого “______”_____________2008 р.


Навчальну програму склав:


докт.техн.наук,

професор кафедри КСУ Казимир Володимир Вікторович


Навчальна програма обговорена і ухвалена на засіданні науково-методичної редакційної ради ІНТ, протокол № від “____”_________2008 року


Голова НМРР ________________ Кузнєцова О.Я.





“Згоден”

Декан ІНТ

______________ О.Я. Кузнєцова

“____” __________ 2008 р.










^ 1. Пояснювальна записка


Основна мета дисципліни "Інформаційні технології та автоматизація процесів керування" є формування системи знань і умінь щодо теоретичних та методологічних основ та інструментальних засобів створення та використання інформаційних технологій, критеріїв оцінки їх якості, методів моделювання систем і процесів накопичування, переробки, збереження й використання даних, а також принципів оптимізації та моделей й методів прийняття рішень в умовах невизначеності при створенні автоматизованих систем різноманітного призначення, побудови та впровадження інтелектуальних інформаційних технологій та систем управління.


Задачі вивчення дисципліни:

  • оволодіння знаннями з основ системного аналізу, загальних математичних методів рішення наукових задач по створенню нових інформаційних технологій;

  • одержання знань про методи моделювання об’єктів і процесів комп’ютеризації;

  • одержання знань про моделі і методи прийняття рішень при управлінні об’єктами і процесами комп’ютеризації, в тому числі в умовах невизначеності та ризику;

  • знайомство з новітніми технологіями обробки, збереження та захисту інформації;

  • оволодіння навичками створення автоматизованих систем управління та керування на основі новітніх інформаційних технологій;

  • оволодіння інформаційними технологіями систем тестування та технічного діагностування.


В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:

  • загальні принципи системного підходу при створенні новітніх автоматизованих систем управління та керування;

  • загальні принципи побудови й дослідження моделей складних систем і процесів технічного, організаційного та іншого змісту;

  • принципи прийняття рішень на основі математичних методів обробки даних та моделювання, в тому числі в умовах невизначеності та ризику;

  • сучасні інтелектуальні технології управління та способи їх застосування;

  • технології проектування та розробки складних програмних систем;

  • новітні компонентні технології та їх програмні середовища;

  • методи захисту інформації в комп’ютерних мережах;

  • методи тестування та діагностування автоматизованих систем.


В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

  • формулювати задачі дослідження при створенні нових автоматизованих систем управління та керування;

  • розробляти математичні моделі об’єктів і процесів комп’ютеризації, в тому числі імітаційні моделі, та проводити верифікацію цих моделей;

  • проводити дослідження автоматизованих систем за допомогою розроблених математичних моделей;

  • розробляти методи, алгоритми й програми управління об’єктами і процесами комп’ютеризації;

  • вбудовувати розроблені програми в системи управління;

  • проводити оцінку ефективності автоматизованих систем управління;

  • планувати й оцінювати якість процесу проектування й розробки автоматизованих систем управління й керування та нових інформаційних технологій.


Методи, що вивчаються в даному курсі, й ілюстративні приклади значною мірою пов'язані з предметною галуззю, що визначається спеціальністю, за якою відбувається навчання.

^

2. Зміст навчальної дисципліни



Тема 1. Математична теорія складних систем.

Визначення системи та її властивості. Типи структур систем. Вхідні та вихідні сигнали. Динамічні системи. Простір станів системи. Фазовий простір. Процес функціонування системи. Дискретні та безперервні системи. Лінійні та нелінійні системи. Детерміновані та випадкові системи. Марковські системи. Напівмарковські системи. Часові системи. Алгебраїчні системи, інтерпретації і моделі. Основні поняття теорії категорій.


Тема 2. Основи системного аналізу.

Системний аналіз як наукова дисципліна. Цільові системи і управління. Функціональні системи. Організаційні системи. Принципи системного підходу. Методологія системних досліджень. Життєвий цикл систем. Якісний склад систем. Задача визначення оптимального складу функціональної системи. Цілі організації і цілі підрозділів. Локальні цілі і зв’язки між ними. Операційні системи. Дії, операції та їх аналіз. Система дій.


Тема 3. Основи теорії автоматичного керування.

Принципи побудови систем автоматичного керування. Лінійні системи. Нелінійні системи. Дискретні системи. Розімкнуті, замкнуті та комбіновані системи керування. Математичні моделі систем керування. Диференціальні рівняння динаміки систем. Перетворення Лапласа. Передаточні функції. Структурні схеми. Моделі в змінних станів. ПІД-регулятори. Z-перетворення. Характеристики та якість систем із зворотнім зв’язком. Усталеність, керованість та спостереженість СУ. Робастні, оптимальні та адаптивні СУ..


Тема 4. Технічні та програмні засоби автоматизації процесів управління

Засоби збору, реєстрації та підготовки даних для інформаційно-управляючих систем. Автоматизація інформаційно-пошукових систем, автоматизовані робочі місця. Відкрита модульна архітектура управління. Розподілені АСУ. Програмовані логічні контролери. Інтеграція ПЛК в систему управління підприємством. Мови програмування ПЛК. Системи автоматизації SINUMERIK та SIMATIC. Стандартні компоненти систем автоматизації. Мова CNC-керування.


Тема 5. Методологія моделювання об’єктів та процесів комп’ютеризації.

Принципи системного підходу при моделюванні. Визначення поняття моделі. Види моделювання та їх характеристика. Особливості використання математичного, натурного та напівнатурного моделювання. Аналітичні, алгоритмічні та статистичні моделі. Етапи побудови та дослідження моделей. Коректність моделей. Оцінка адекватності та точності моделей. Верифікація моделей.


Тема 6. Методи синтезу математичних моделей систем і процесів.

Безперервно-ймовірностні моделі. Стохастичні диференціальні рівняння. Ланцюги Маркова. Системи масового обслуговування. Дискретні моделі. Різницеві диференціальні рівняння. Кінцеві автомати. Ймовірностні автомати. Мережі Петрі та їх різновиди. Агрегативні моделі. Поняття агрегату. Оператори переходів і виходів Марковський та кусково-марковський агрегат. Кусково-лінійний агрегат. Способи конкретизації агрегатів: метод управляючих послідовностей, використання Е-мереж. Агрегативні системи. Моделі бізнес-процесів.


Тема 7. Основи імітаційного та статистичного моделювання.

Поняття імітаційної моделі. Процес імітаційного моделювання. Концептуальні, формалізовані й програмні моделі систем. Метод Монте-Карло. Моделювання імовірнісних подій та процесів. Методи генерації псевдо випадкових послідовностей. Організація статистичних досліджень імітаційних моделей. Статистичні оцінки. Перевірка статистичних гіпотез. Регенеративні цикли. Методи зниження дисперсії.


Тема 8. Технологічні аспекти та інструментальна підтримка імітаційного моделювання.

Подійний, процесний та агрегатний способи імітації. Види експериментів з імітаційними моделями. Стратегії запуску та правила зупинки моделей. Класифікація мов та систем імітаційного моделювання. Особливості мов програмування SIMULA та MODULA як засобів імітаційного моделювання. Мова імітаційного моделювання СЛАМІІ. Система імітаційного моделювання SIMPLEX. Імітаційне моделювання за допомогою GPSS.


Тема 9. Методи багатокритеріального управління.

Задача багатокритеріальної оптимізації. Множина альтернатив. Декомпозиція задачі прийняття рішення та оцінка властивостей альтернатив. Композиція оцінок та порівнянь. Принцип оптимальності. Ефективні та слабо ефективні оцінки та рішення. Множина Парето. Оцінки оптимальні по Парето. Оцінки оптимальні по Слейтеру. Метод головного критерію. Арбітражні схеми. Динамічна усталеність Парето оптимальних рішень. Принцип максимуму Понтрягіна. Задача зближення з кількома цільовими точками.


Тема 10. Методи управління в ієрархічних системах.

Поняття ієрархічної структури. Багаторівневі структури управління. Ромбовидні ієрархічні структури управління. Математична модель дворівневої ієрархічної системи управління. Множина припустимих управлінь. Множина оптимальних реакцій. Принцип гарантованого результату. Динамічні моделі ієрархічних систем. Ситуація рівноваги по Нешу. Поняття стратегії, ситуації та коаліції у грі. Статистичні ігри. Функція ризику. Принципи оптимальності в ієрархічних теоретико-ігрових моделях. Рівновага по Нешу та рівновага по Штакельбергу в ієрархічних іграх.


Тема 11. Методи прийняття рішень в умовах невизначеності.

Невизначеність опису задач прийняття рішень. Нечіткі множини, числа та функції. Операції над нечіткими множинами. Побудова функцій належності. Розподілення упевненості. Нечіткі рівняння. Нечіткі алгоритми. Нечіткі висловлення. Нечітка та лінгвістична логіка. Методи обробки нечіткої інформації. Методи прийняття рішень на основі нечіткої та обмеженої інформації. Обчислення нечітких оцінок. Опис нечіткої залежності критеріїв.


Тема 12. Евристичні методи прийняття рішень.

Евристики та їх класифікація. Метод локального покращення рішення. Алгоритм евристичного пошуку. Табу пошук. Явна та атрибутивна пам’ять. Короткострокова пам’ять. Довгострокова пам’ять. Рівні аспірації. Стратегія “списку кандидатів”. Стратегія диверсифікації. Стратегія відновлення шляху. Моделювання відпускання. Алгоритм Метрополіса. Розподілення Больцмана.. Генетичні алгоритми, їх структура та компоненти. Хромосомне представлення. Правило “гриди”. Оцінка придатності. Генетичні оператори.

Тема 13. Бази даних і знань в автоматизованому управлінні.

Інформація, дані та знання. Місце і роль БД і БЗ в сучасних комп’ютеризованих системах управління. Архітектура та етапи створення БД і БЗ. Моделі даних. Модель сутність-зв’язок. Ієрархічна, мережна та реляційна моделі. Концептуальний, внутрішній та зовнішній рівні представлення інформації в БД АСУ. Структури даних в АСУ. Методи забезпечення захисту та цілісності БД. Моделі представлення знань. Семантичні мережі. Фрейми. Системи продукцій та логічного виводу. Темпоральна логіка.


Тема 14. Інтелектуальні технології управління.

Визначення інтелектуальної системи управління. Штучні нейрони і нейроні мережі. Багатошаровий перцептрон. Методи навчання нейронних мереж. Радіальні нейроні мережі. Використання штучних нейронних мереж в системах управління. Послідовна і паралельна схеми нейронного управління. Нейромережеве управління із зворотнім зв’язком. Принципи побудови систем управління з нечіткою логікою. Нечіткі нейронні мережі.


Тема 15. Інформаційні технології взаємодії з користувачем.

Методи людино-машинного спілкування. Діалогові системи. Інтелектуальний інтерфейс користувача. Бібліотеки візуальних компонентів AWT та SWING. Системи мультимедіа. Проблеми розпізнавання та розуміння мовлення. Автоматичний синтез мовлення. Алгоритми й методи комп’ютерної графіки. Системи і засоби віртуальної реальності. Бібліотека OPEN GL. Геоінформаційні системи.


Тема 16. Автоматизовані системи переробки інформації й управління.

Етапи розвитку АСУ. Гнучкі виробничі системи. Інтегроване комп’ютеризоване виробництво. Інтелектуальні виробничі системи. Функціональна, організаційна, інформаційна, технічна та організаційно-технічна структури АСУ. Ієрархія цілей і задач АСУ. Критерії та показники ефективності АСУ. Принципи управління в АСУ. Мультипроцесорні системи. Особливості побудови та використання кластерів. Мультиплатформенні операційні середовища VMVare, Virtual PC, Vіrtual Server.


Тема 17. Системи розподіленої обробки даних.

Компонентні технології СОМ та DCOM. Визначення компонентів та їх інтерфейсів. Робота з реєстром Windows. Зв’язування компонентів в мережі. Технологія CORBA. Системні сервіси. Мова IDL. Технологія EJB. Контейнери та компоненти EJB. Використання компонентів сеансу та примітивів, управління подіями. Технологія NET та основи VB.NET. Архітектура MDA та специфікація MOF. Структура моделей OMG.


Тема 18. Вбудовані системи.

Схемотехнічні та програмні засоби створення вбудованих систем. Мобільні операційні системи та середовища. Особливості застосування ОС Windows CE, VxWorks, Symbian, PalmOSб OS-9. Архітектура QNXю Модифікація OS Linux для вбудованих систем uCLinux. Середовища для програмування процесорів ADSP, ARM, Atmega. Платформа J2ME: профілі CLDC, CDC та MIDP. Віртуальна машина KVM. Середовище MobileSet.


Тема 19. Інформаційні технології телекомунікаційних мереж.

Засоби телекомунікацій. Мережі стільникового зв’язку. GSM та G3 стандарти. Принципи роботи GPS-систем. Принципи використання IP-телефонії. Протоколи SIP, H.323, Skype, IAX, VoIP. Сценарії IP-телефонії. Мережі NGN та архітектура IMS. Основні провайдери послуг IP-телефонії. Організація IP-мереж. Методи та засоби оперативного розповсюдження інформації в ІР-мережах. Програма Asterisk та особливості її застосування.


Тема 20. Інформаційні технології захисту інформації.

Види та методи захисту інформації. Алгоритми шифрування та їх стійкість. Захист інформації в комп’ютерних мережах, мережах стільникового зв’язку та ІР-мережах. Можливості захисту інформації в протоколах SIP, H.323, Skype, IAX, VoIP. Алгоритм шифрування ГОСТ 28147-89 та особливості його застосування. Проблеми шифрування даних при організації аудіо конференцій.


Тема 21. Технологія клієнт-сервер та способи її реалізації.

Принципи побудови клієнт-серверних архітектур. Дворівневі, трирівневі та багаторівневі структури інформаційних систем. Мова SQL та її категорії DDL й DML. Використання ODBC та JBDC API. Набір компонентів DataExpress. Технологія Hibernate. Технологія OLAP. Особливості побудови систем класів ERP, MRP та СRM.


Тема 22. Технології створення корпоративних застосувань.

Мова HTML та XML. Правила визначення тегів XML. Визначення XML-документу за допомогою DTD. Схема документу. Засоби розбору XML-даних. Об’єктна модель даних DOM. Робота з API SAX. Способи представлення XML-документів. Мова стилів XSL та XSLT. Засоби публікації XML-документів. Інтеграція інформаційних систем за допомогою XML.


Тема 23. Технології створення Web-застосувань.

Принципи побудови Web-застосувань. Структура каталогу Web-застосування та Java-сервлета. Функції Web-сервера. Структура Java Servlet API. Доставка сервлета. Використання JSP в Web-застосуваннях. Структура JSP API. Життєвий цикл та компоненти JSP. Налагодження Web-застосування.


Тема 24. Технології створення Web-інтерфейсів.

Складові частини AJAX. Модель AJAX. Мова XHTML та мова стилів CSS. Особливості використання DOM, XML та XSLT. Основи програмування на мові JavaScript. Визначення об’єкту XMLHttpRequest. Принципи побудови та переваги AJAX-застосувань.


Тема 25. Технології тестування об’єктно-орієнтованих програм.

Планування робіт з тестування. Тестування проектів. Моделі вимог. Тестування класів. Побудова тестового драйвера. Тестування взаємодії і функціонування компонентів. Ортогональна матриця тестування ОАTS. Тестування розподілених об’єктів.


Тема 26. Технології тестування розподілених застосувань.

Обчислювальні моделі розподілених застосувань та їх відмінності. Тестування потоків та шляхів в розподілених застосуваннях. Часова логіка. Проблеми мовної залежності. Тестування інфраструктури. Тестування Інтернет-застосувань. Програмне середовище тестування OpenSTA.


Тема 27. Технології автоматизованого технічного діагностування.

Засоби збору, реєстрації та підготовки даних для автоматизованих систем діагностування. Системи реального часу. Робочий цикл. Час реакції. Реактивні системи та їх формальні моделі. Системи прогнозування технічного стану об’єктів. Дерева відмов. Експертні системи діагностики та принципи їх побудови.


Тема 28. Технології управління якістю програмних засобів.

Управління процесом розробки програмного забезпечення. Методи аналізу та виміру якості ПЗ. Управління проектом. Контроль якості проектування та кодування. Стандарти якості ПЗ. Основні процеси підтримки управління якістю ПЗ: вимоги, розробка, тестування, зміни, модифікації. Система автоматизації управління якістю QMSS.

^

3. Рекомендована література


  1. Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. – М.: Лаборатория Базовых Знаний. – 2002.– 832 с.

  2. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. – М.: Мир, 1978. – 311 с.

  3. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2001. – 343 с.

  4. Основы имитационного и статистического моделирования / Харин Ю.С., Малюгин В.И., Кирлица В.П. и др. – Мн.: Дизайн ПРО, 1997. – 288 с.

  5. Литвинов В.В., Марьянович Т.П. Методы построения имитационных систем. – Киев: Наукова думка, 1991. – 115 с.

  6. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. – М.: Наука, 1987. – 336 с.

  7. Лескин А.А., Мальцев П.А., Спиридонов А.М. Сети Петри в моделировании и управлении. – Л.: Наука, 1989. – 133 с.

  8. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, А.В. Алексеев, Г.В. Меркурьева и др. – М.: Радио и связь, 1989. – 304 с.

  9. Усков А.А., Кузьмин А.В. Интеллектуальные технологии управления. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 143 с.

  10. Горелик А.П., Гуревич И.Б., Скрипкин В.А. Современное состояние проблемы распознавания. – М.: Радио и связь, 1985. – 160 с.

  11. Цимбал А.А., Аншина М.Л. Технологии создания распределенных систем. Для профессионалов. – СПб.: Питер, 2003. – 576 с.

  12. Казимир В.В. Об’єктно-орієнтоване програмування. – К.: Слово, 2008. – 192 с.

  13. Практическое моделирование динамических систем / Бенькович и др. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 464 с.

  14. Технология системного моделирования / Е.Ф.Аврамчук и др. / Под ред. С.В.Вавилова и др. – М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988. – 520 с.

  15. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык СЛАМ II. – М.: Мир, 1987. – 646 с.

  16. Стогний А.А., Кондратьев А.И. Теоретико-игровое информационное моделирование в системах принятия решений – Киев: Наук. Думка, 1986. – 280 с.

  17. Алиев Р.А., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. – М.: Радио и связь, 1990. – 264 с.

  18. Ямпольський Л.С., Лавров О.А. Штучний інтелект у плануванні та управлінні виробництвом. – К.: Вища школа, 1995. – 255 с.

  19. Бузовский О.В., Болдак А.О., Мохамед Руми М.Х. Компьютерная обработка изображений. – К.: Корнійчук, 2001.– 180 с.

  20. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект – основа новой информационной технологии. – М.: Наука, 1988. – 280 с.

  21. Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного программирования / Под ред. проф. В.П.Дьяконова. – М.: СОЛОГ–Пресс, 2004. – 256 с.

  22. Кирх О. Linux для профессионалов. Руководство администратора сети. – СПб.: Питер, 2000. – 368

  23. Маклаков. CASE-средства разработки информационных систем. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2001. – 304 с.

  24. Тестирование объектно-ориентированного программного обеспечения. Практическое пособие. / Джон Макгрегор, Девид Сайкс. – К.: ООО ТИД ДС, 2002. – 432 с.

  25. Ленди М., Сиддикви С., Свишер Д. Borland Jbuilder. Руководство разработчика. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 864 с.

Схожі:

Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "А. С. Макаренко" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Василь Сухомлинський" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Софія Русова" Міністерства освіти І науки України
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconРішення про нагородження Нагрудним знаком ухвалюється Колегією Міністерства освіти І науки України, затверджується наказом Міністра І публікується в газеті "Освіта України"
Міністерству освіти І науки України Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни 01135, м. Київ, проспект Перемоги
Міністерства освіти і науки України від 17. 04. 2009 року №341 «Про затвердження Плану дій щодо вдосконалення викладання дисципліни...
Міністерство освіти І науки україни iconПоложення про нагородження нагрудним знаком "Петро Могила" Міністерства освіти І науки України
Міністерство освіти І науки Автономної Республіки Крим, управління освіти І науки обласних, Київської І севастопольської міських...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської і Севастопольської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Міністерство освіти І науки україни iconМіністерство освіти І науки україни пр. Перемоги
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту Автономної Республіки Крим, управління (департаменти) освіти і науки обласних, Київської...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи