Рабочая программа дисциплины «Компьютерные системы поддержки принятия решений» по направлению подготовки дипломированного специалиста 654600 «Информатика и вычислительная техника»
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа дисциплины «Теория принятия решений» по направлению подготовки дипломированного, 176.95kb.
- Рабочая программа дисциплины «Системы искусственного интеллекта» по направлению подготовки, 132.28kb.
- Рабочая программа дисциплины «Компьютерная графика» по направлению подготовки дипломированного, 108.6kb.
- Рабочая программа дисциплины «Методы оптимизации» по направлению подготовки дипломированного, 132.79kb.
- Рабочая программа дисциплины «Теория систем» по направлению подготовки дипломированного, 142.63kb.
- Рабочая программа дисциплины «Параллельные вычислительные процессы» по направлению, 108.72kb.
- Рабочая программа дисциплины «Инструментальные средства 3D графики» по направлению, 112.55kb.
- Рабочая программа дисциплины «Проектирование интеллектуальных автоматизированных систем», 126.15kb.
- Рабочая программа дисциплины «Системный анализ и исследование операций» по направлению, 161.5kb.
- Рабочая программа дисциплины «Современные технологии разработки интеллектуальных автоматизированных, 121.51kb.
Министерство образования Российской Федерации
Московский государственный горный университет
УТВЕРЖДАЮ
Председатель УМК по направлению
«Информатика и вычислительная техника»
проф., д.т.н. Федунец Н.И.
«_____» ____________2002 г.
Рабочая программа
дисциплины «Компьютерные системы поддержки принятия решений»
по направлению подготовки дипломированного специалиста
654600 - «Информатика и вычислительная техника»
специальности 220200 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Москва 2002
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель изучения дисциплины – овладение современными методами принятия решений, позволяющие лицу, принимающему решение (ЛПР), сочетать собственные субъективные предпочтения с компьютерном анализом ситуации в процессе выработки решений, а также облегчить методические трудности ЛПР при компьютерной поддержки принятия решений.
Основными задачами изучения дисциплины являются: овладения приемами формализации методов получения исходных и промежуточных оценок, даваемых ЛПР, и алгоритмизации самого процесса выработки решения на основе математических моделей и функций; овладение методами формального компьютерного анализа решения сложных проблем на основе изучения формализованных процедур генерации возможных вариантов решений, их ранжирования, оценки и оптимизации с помощью компьютерных систем поддержки принятия решений (СППР).
Изучение дисциплины предполагает знание следующих дисциплин: “Системный анализ и исследование операций ”, “Информационные технологии”, “Теория вычислительных процессов”, ”Вычислительная математика”, ”Формальные системы”, “Теория принятия решений”, “Сетевые технологии”, “Базы данных”.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
- основные задачи компьютерных СППР;
- факторы, определяющие характер человеко-машинных процедур поддержки принятия решений (характер распределенности СППР; типы структурированности проблем, решаемых с помощью СППР; характер ситуации, в которой ЛПР принимает решение; типы компьютерного анализа ситуаций, проводимого СППР);
- базовые принципы функционирования компьютерных СППР;
- формализованные процедуры порождения сценариев действий;
- язык формализованных оценок согласования параметров и алгоритмов, по которым осуществляется ранжирование сценариев в СППР;
- основы игрового компьютерного моделирования возможного развития ситуации при принятии того или иного решения;
- принципы организации компьютерного взаимодействия в распределенных СППР.
Студент должен уметь применять:
- выявлять предпочтения ЛПР с помощью компьютерных СППР;
- формализовать процесс генерации решений, списка альтернатив;
- ранжировать критерии и давать критериальные оценки физическим параметрам, влияющим на решаемую проблему;
- использовать формализованные процедуры согласования при принятии коллективных решений, использовать формальные процедуры динамического компьютерного анализа возможных последствий принимаемых решений и на этой основе выбирать лучший вариант, приводящий к решению проблемы.
3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестр |
| Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия | 100(121) 91 | 8 |
| Лекции Практические занятия (ПЗ) Лабораторные занятия (ЛЗ) | 52 - 39 | 52 - 39 |
| Самостоятельная работа (СР) | 30 | 30 |
| Курсовая работа (КР) | | |
| Расчетно-графические работы (РГР) | | |
| Вид итогового контроля | | экзамен |
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | ЛР |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Цель, задачи и содержание дисциплины | * | | |
| 2 | Системы поддержки принятия решений | * | | |
| 3 | Функционирование компьютерных систем поддержки принятия решений. | * | | * |
| 4 | Генерация решений | * | | * |
| 5 | Оценка возможных решений в соответствии с предпочтениями руководителя | * | | * |
| 6 | Согласование групповых решений на основе предпочтений ЛПР в распределенных вычислительных системах поддержки принятия решений | * | | * |
| 7 | Организация компьютерного взаимодействия в распределенных системах поддержки принятия решений | * | | * |
4.2. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Цель, задачи и содержание дисциплины. (5 час.).
Сравнение свойств человека и некоторых качественных характеристик компьютера. Компьютерная поддержка принятия решений в общей концепции управления современными фирмами. Как управлять фирмой в компьютерный век. Укрупненная схема фирмы: производство, организация и управление. Приоритеты использования человека и компьютера в информационных системах, системах принятия решений и СППР.
Раздел 2. Системы поддержки принятия решений. (7 час.).
Принцип “Электронной головы” при принятии решений. Отличие задач, Связанных с принятием решений, от традиционных оптимизационных задач. Методологические трудности использования ЭВМ для поддержки принятия решений. Особенности поддержки принятия решений. Задачи компьютерных СППР. Характер оценки результата решения, принимаемого с помощью СППР. Характер ситуации, в которой ЛПР принимает решения с помощью СППР. Типы компьютерного анализа ситуаций, производимого СППР.
Раздел 3. Функционирование компьютерных систем поддержки принятия решений. (8 час.)
Структура распределенной СППР. Многопользовательский интерфейс. Генерация возможных решений (сценариев). Согласование решений, основные методы, их краткая характеристика. Оценка возможных решений (сценариев). Компьютерный анализ динамики развития ситуаций. Выбор решения (сценария).
Раздел 4. Информационно-логические основы построения персонального компьютера (ПК). (4 час.)
Представление информации в ЭВМ: системы счисления, правила перевода из одной системы счисления в другую, представление чисел с фиксированной и плавающей запятой, арифметические действия над машинными кодами, коды ASCII. Логические основы построения ПК: основы алгебры логики, логические функции и таблицы истинности, алгебра логики и ее законы, формы представления логических функций, логический синтез вычислительных схем.
Раздел 5. Оценка возможных решений в соответствии с предпочтениями руководителя .(9 час.)
Идеология формализации оценок. Математическая формулировка задачи на основе оценки сложившейся ситуации и ограничений, накладываемой внешней средой. Размытое ранжирование. Формирование набора критериев и оценка их важности. Оценка возможных решений методом функций предпочтения ЛПР. Формирование базового пространства и функций предпочтения ЛПР. Примеры оценки возможных сценариев с помощью функций предпочтения ЛПР. Компьютерный анализ динамики ситуации на основе функций предпочтения ЛПР.
Раздел 6. Согласование групповых решений на основе предпочтений ЛПР в распределенных вычислительных системах поддержки принятия решений
(7 час.).
Взаимодействие специалистов в процессе согласования групповых решений методом идеальной точки. Согласование групповых решений методом ранжирования по Парето.
Раздел 7. Организация компьютерного взаимодействия в распределенных системах поддержки принятия решений. (9 час.).
Структуры распределенных вычислительных систем. Организация обмена информации между ЛПР в распределенных вычислительных системах поддержки принятия решений. Диспетчеризация процессов и агентов в распределенных системах поддержки принятия решений. Единица загрузки узла распределенной системы поддержки принятия решений.
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | 3 4 4 5 5 5 5 5 6 6 6 7 7 | Анализ возможных последствий принимаемого решения как компьютерной игры (2 часа) Генерация решений с помощью экспертных систем (2 часа) Генерация решений в нестандартных ситуациях (3 часа) Оценка альтернатив и вычисление весов их атрибутов на основе метода попарных сравнений (3 часа) Нечеткое ранжирование и нечеткие выводы в компьютерной системе оценки повреждений (3 часа) Оценка вариантов решений методом анализа иерархии (на примере задачи “переправы через реку”) (3 часа)Ранжирование возможных решений в задаче ликвидации последствий разлива нефти методом отношений предпочтения ЛПР (3 часа) Ранжирование очередей задач и определение изменений рангов задач, решаемых на вычислительных машинах (3 часа) Согласование групповых решений методом ранжирования по Парето (задача поиска нового месторождения) (3 часа) Разрешение конфликтных ситуаций методом уступок (2 часа) Выбор места расположения вредных производств и пунктов обслуживания на основе методов многоатрибутного анализа и подхода Саати (4 часа) Организация обмена информацией между ЛПР в распределенных СППР на основе многопользовательского интерфейса (4 часа) Оценка контрактов и портфелей ценных бумаг на основе программной системы поддержки принятия решений ПРАИС (4 часа) |
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
6.1. Рекомендуемая литература
а) основная литература
- Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993
- Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. – М.: СИНТЕГ, 1998
- Иоффин А.И. Системы поддержки принятия решений. – М.: Мир ПК, 1993
- Борисов А.Н. Диалоговые системы принятия решений на базе мини-ЭВМ. – Рига, 1986
- Штайер Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, расчет и приложения. – М.: Радио и связь, 1994
- Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. – М.: Наука, 1981
б) дополнительная литература
- Современный синтез критериев в задачах принятия решений / А.Н. Катулев, В.Н. Михно, Л.С. Виленчик и др. – М.: Радио и связь, 1994
- Карчава М.О., Циграшвилли Э.Н. Диалоговая система САЭМА для анализа взаимодействий в системах с иерархической структурой / Алгоритмы и программы. ВНТИ Центр – 1986 - №2
- Дэвид Г. Метод парных сравнений – М.: Статистика, 1978
- Кини Р.Л., Райфа Х. Принятие решений при многих критериях. Предпочтения и замещения – М.: Радио и связь, 1981
- Трахтенгерц Э.А. Методы генерации, оценки и согласования решений в распределенных системах поддержки принятия решений //А и Т, №4,1995,с. 3-52
- Мулен Э. Кооперативное принятие решений. Аксиомы и модели – М.: Мир,1991
- Айзерман М.А., Алексоров Ф.Т. Выбор вариантов. Основы теории – М.: Наука, 1990
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
Используются математические пакеты Math Lab, системы поддержки принятия решений «Выбор», программная СППР «ПРАИС» с анализом иерархических структур, Программная СППР «Стратег» для стратегического планирования.
- МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Лабораторные аудитории кафедры АСУ МГГУ, оснащенные компьютерными программами в соответствии с п.6.2.
- МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
8.1. Методические рекомендации преподавателю
Целью лабораторных работ является систематизация, закрепление и углубление теоретических знаний и умений, полученных в процессе обучения. В процессе выполнения лабораторных работ необходимо показать умелое применение полученных в процессе обучения знаний и навыков при решении задач. С целью формирования практических навыков, знаний, полученных при изучении дисциплины “Компьютерные системы поддержки принятия решений ” предусмотрено выполнение лабораторных работ с использованием пакетов прикладных программ, таких как “ПРАИС”, ”ВЫБОР”, Mathlab. Возможна разработка индивидуальных (оригинальных) программ на одном из алгоритмических языков высокого уровня. Лабораторный практикум включает тринадцать работ по пяти разделам данной дисциплины. Выбор применяемых программных средств должен быть обоснован в отчете по лабораторной работе. Если задача решалась аналитически, то необходимо сравнить ход и результат решения одной и той же задачи, полученными разными способами. Рекомендуется применять в ходе выполнения лабораторных работ пошаговый метод с выводом промежуточных результатов на экран.
Задание на лабораторную работу включает содержательную постановку задачи в некоторой предметной области с необходимыми реальными исходными данными. Индивидуальное задание на лабораторную работу каждый студент получает у преподавателя, который осуществляет руководство в соответствии с перечнем тематик лабораторных работ.
При выполнении самостоятельных работ акцент делается на формирование навыков работы студентов с научно-технической литературой; работы с сетью Internet; на систематизацию материала для решения поставленных задач; на формирование навыков оформления результатов выполненных работ (пояснительной записки, ссылок на литературные источники, выводе по работе). Индивидуальные задания на самостоятельную работу студент получает у преподавателя в соответствии с прелагаемым перечнем их тематик. Рекомендуемая форма их оформления – рефераты. Защита работы проводится индивидуально каждым студентом. Студент делает сообщение и отвечает на вопросы преподавателя.
8.2. Примерный перечень самостоятельных работ
- Методы разработки и реализации СППР. Организация диалога в СППР.
- Современные СППР в задачах принятия коллективных решений. Перспективы их развития.
- Выбор лучших вариантов ЛПР и обучение ЛПР.
- Компьютерный анализ динамики ситуации на основе функций предпочтения ЛПР при определении политики инвестиций.
- Оценка возможных решений методом отношений предпочтения ЛПР на примере выбора проектного решения.
- Оценка возможных решений методом кусочно-линейной аппроксимации на примере принятия решений о выпуске новой продукции.
- Согласование групповых решений с использованием функций или отношений предпочтения ЛПР при планировании семейного бюджета.
- Согласование групповых решений с использованием метода уступок при выборе вида для поступления.
- Языковые средства описания асинхронных параллельных процессов.
- Основы объектно-ориентированного языка программирования Java.
- Обмен сообщениями между агентами в распределенных вычислительных СППР.
- Механизм семафоры как языковое средство синхронизации параллельной работы процессов.
- Определение приоритета задач, решаемых в распределенной СППР.
- Диспетчеризация задач в узле сети.
- Мониторинг управления вычислительным процессом в распределенной СППР.
8.3. Методические указания студентам по выполнению лабораторных и самостоятельных работ
В отчет по каждой лабораторной работе должны быть включены: стандартный титульный лист с указанием университета, факультета, кафедры, группы, студента, преподавателя, номера лабораторной работы, ее темы, номера варианта, даты сдачи; теоретическое описание темы лабораторной работы; постановка задачи; выбранный метод решения с обоснованием его выбора; краткое описание хода работы с программой; распечатка полученных в ходе выполнения лабораторной работы результатов.
Самостоятельная работа представляется в виде реферата на заданную тему. Реферат объемом 15-20 страниц должен включать: титульный лист, бланк задания, оглавление, введение, основную часть, заключение, список литературы. Введение должно содержать постановку задачи и анализ, литературных источников по теме работы. В основной части реферата студент должен изложить сущность темы, рассмотреть способы решения поставленной задачи, выбрать наиболее приемлемый способ, привести примеры, подтверждающие правильность выбранного метода исследования. Содержание должно содержать выводы по проделанной работе. Список литературы должен включать те источники, на которые есть ссылки в тексте.
Оформление реферата должно приводиться в соответствии с действующими стандартами. Студент должен подготовить краткий доклад по реферату. В процессе защиты реферата студент должен быть готов ответить на вопросы преподавателя, касающиеся темы самостоятельной работы.
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 654600 – «Информатика и вычислительная техника» и специальности 220200 – «Автоматизированные системы обработки информации и управления».
Программу составила:
проф., д.т.н. Куприянов В.В.
Рецензент
проф., д.т.н. Бахвалов Л.А.
Программа одобрена на заседании кафедры АСУ
«___» ___________2002 г. протокол №
Зав. кафедрой АСУ