Программа курса для направления 230200. 68 «Информационные системы. Программа Базы знаний»

Вид материалаПрограмма курса

Содержание


Часов по темам и видам учебных занятий
Итого аудиторных часов
Содержание курса
Тема 2. Математические методы формализации информационных процессов.
Тема 3. Алгоритмы сжатия данных.
Тема 5. Конечные автоматы.
Тема 6. Автоматные языки.
Тема 7. Сети Петри.
Тема 8. Элементы нечеткой логики.
Тема 9. Информационные процессы, реализуемые в ЭВМ.
Основная литература
Дополнительная литература
Подобный материал:
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО образованию

АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ



ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра информационных систем


ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Программа курса

для направления 230200.68

«Информационные системы. Программа Базы знаний»


Автор составитель

к.ф.-.м.н., доцент кафедры информационных систем Т.В. Панченко


Астрахань 2009

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Данный курс является дисциплиной специализации и предназначен для магистрантов первого года обучения.

Цель курса – изучение основ теории информационных процессов, методов их формализации, алгоритмов кодирования и сжатия данных, теории конечных автоматов и автоматных языков, сетей Петри, основами нечеткой логики и процессов, протекающих в ЭВМ.

Курс рассчитан на слушателей, знакомыми с базовыми понятиями информатики, программированием и математической логики.


В результате изучения дисциплины слушатели должны знать:
  1. методы формализации информационных процессов;
  2. алгоритмы сжатия информации;
  3. алгоритмы помехоустойчивого кодирования информации;
  4. понятие конечных автоматов и автоматных языков;
  5. системы нечеткого вывода;
  6. математические модели информационных процессов;
  7. методы оценки и анализа информационных систем;
  8. понятие о распределенных вычислениях.


Слушатели должны уметь:
  1. применять алгоритмы сжатия и кодирования информации;
  2. выполнять преобразование (распознавание) информации с помощью конечных автоматов;
  3. оценивать нечеткие отношения и выполнять нечеткий логический вывод.


РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ЧАСОВ ПО ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

Наименование разделов

Всего часов

В том числе

Лекции

Практические, семинарские занятия

Лабораторные занятия

1

2

3

4

5

Тема 1. Введение в предмет «теоретические информационные процессы».

4

2




2

Тема 2. Математические методы формализации информационных процессов.

4

2




2

Тема 3. Алгоритмы сжатия данных.

8

2




6

Тема 4. Помехоустойчивое кодирование.

8

2




6

Тема 5. Конечные автоматы.

6

2




4

Тема 6. Автоматные языки.

6

2




4

Тема 7.Сети Петри.

6

2




4

Тема 8. Элементы нечеткой логики.

9

3




6

Тема 9. Информационные процессы, реализуемые в ЭВМ.

4

2




2

Итого аудиторных часов

57

19




38

Количество часов самостоятельной работы студентов

143










Всего часов

200












СОДЕРЖАНИЕ КУРСА



Тема 1. Введение в предмет «теоретические основы информационных процессов».

Понятие информационного процесса и его характеристики. Понятие информации, ее виды, свойства, единицы измерения и способы представления в вычислительной технике.


Тема 2. Математические методы формализации информационных процессов.


Понятие сигнала. Процесс накопления данных. Модель планирования вычислительных процессов. Процессы обработки и передачи информации. Потери при информационном воздействии.


Тема 3. Алгоритмы сжатия данных.


Обратимое и необратимое сжатие. Программы-архиваторы. Алгоритм RLE. Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча. Алфавитное кодирование. Алгоритм Хаффмана.


Тема 4. Помехоустойчивое кодирование.

Корректирующие коды. Линейные коды и их свойства. Коды Хемминга. Циклический код. Код с проверкой на четность. Контроль по модулю.

Тема 5. Конечные автоматы.


Автоматное преобразование информации. Детерминированные и недетерминированные конечные автоматы. Автоматы Мили и Мура. Эквивалентность конечных автоматов. Теорема Мура. Минимизация конечных автоматов. Автоматное программирование Применение конечных автоматов.

Тема 6. Автоматные языки.


Элементы теории формальных языков и грамматик. Конечные автоматы-распознаватели. Автоматные языки. Лемма о накачке. Синтаксические диаграммы. Регулярные выражения. Теорема Клини.

Тема 7. Сети Петри.


Определение сетей Петри. Классификация, свойства, применение сетей Петри. Маркировка сетей Петри. Функционирование сетей Петри. Простая и цветная сеть Петри. Определение S-точки доступа. Определение Т-точки доступа.

Тема 8. Элементы нечеткой логики.


Информационные отношения: нечеткая логика. Нечеткие множества, лингвистическая переменная, основные операции на нечетких множествах, логический вывод в нечетких продукционных системах.

Тема 9. Информационные процессы, реализуемые в ЭВМ.

Взаимодействующие процессы, категории средств обмена информацией, логическая организация механизма передачи информации, адресация данных, информационная валентность, особенности передачи информации с помощью линий связи, буферизации, поток ввода-вывода сообщений, надежность средств связи, завершение связи, нити исполнения, распределенные вычисления.


ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Самсонов Б.Б., Плохов Е.М., Филоненков А.И. Компьютерная математика. Ростов на Дону:-Феникс, 2002
  2. Алгазинов Э. К., Сирота А. А. Анализ и компьютерное моделирование информационных процессов и систем. – М.: Диалог-МИФИ, 2009
  3. Лидовский В.В. Теория информации. М.: Компания Спутник+, 2004
  4. Карпов Ю.Г. Теория автоматов. СПб:-Питер, 2003
  5. Вернер М. Основы кодирования. М.:-Техносфера, 2004
  6. Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. М.:-Техносфера, 2006
  7. Кнут Д. Искусство программирования: в 3-х т. М.:-Вильямс, 2000
  8. Круглов В.В., Дли М.И., Голунов Р.Ю. Нечеткая логика и нейронные сети. М.:- Физматлит, 2001


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Яглом А.М., Яглом И.М. Вероятность и информация. М.: КомКнига, 2007
  2. Кравченко В.Ф., Рвачев В.Л. Алгебра логики, атомарные функции и вейвлеты в физических приложениях. М.:- Физматлит, 2006
  3. Бауместер Д., Экерт А., Цайлингер А. Физика квантовой информации. Квантовая криптография. Квантовая телепортация. Квантовые вычисления. М.: Постмаркет, 2002
  4. Короновский А.А.,Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения. М.:- Физматлит, 2003
  5. Василенко О.Н. Теоретико-числовые алгоритмы в криптографии. - 2-е изд., доп. М.:- МЦНМО, 2006
  6. Хренников А.Ю. Введение в квантовую теорию информации. М.:- Физматлит, 2008
  7. Пупков К.А. Теория и компьютерные методы исследования стохастических систем. М.:- Физматлит, 2003
  8. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. - 2-е изд., исп. М.:-Техносфера, 2007