Рабочая программа По дисциплине «Моделирование систем» По специальности 230201. 65 Информационные системы и технологии
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа по дисциплине: Проектирование Информационных систем. Для специальности:, 255.76kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Архитектура ЭВМ и систем» для специальности 230201, 202.14kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 212.29kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Управление данными " для специальности 230201 "Информационные, 191.4kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Вычислительная математика» Для специальности 230201, 153.3kb.
- Рабочая программа по дисциплине "алгоритмизация и программирование" для специальности, 136.78kb.
- Программа государственного экзамена по специальности: 230201. 65 «Информационные системы, 450.31kb.
- Рабочая программа по курсу «Имитационное моделирование экономических процессов» для, 150.96kb.
- Рабочая программа по курсу «Логистика и конроллинг» для специальности 230201 «Информационные, 193.18kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ
имени Ивана Федорова»
УТВЕРЖДАЮ
Т.В. Маркелова
« 23 » июня 2011 г.
рабочая программа
По дисциплине «Моделирование систем»
По специальности 230201.65 – Информационные системы и технологии
Факультет Информационных технологий и медиасистем
Кафедра Информационных систем
| Индекс по учебному плану | Цикл | Компонент | ||
| Федеральный | Национально-региональный (вузовский) | Элективный | ||
| ОПД.Ф.09 | Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины | | | |
| Общие математические и естественнонаучные дисциплины | | | | |
| Общепрофессиональные дисциплины | Х | | | |
| Специальные дисциплины | | | | |
| Дисциплины специализации | | | | |
| Форма Обучения | курс | семестр | Трудоемкость дисциплины в часах | Форма итогового контроля | |||||||
| Всего часов | Аудиторных часов | Лекции | Семинарские (практически) занятия | Лабораторные занятия | Курсовая Работа | Курсовой проект | Самостоятельная работа | ||||
| Очная | 4 | 7 | 119 | 72 | 36 | | 36 | | | 47 | Экзамен |
Москва — 2011 г.
Составитель: д.т.н., профессор А.А. Марков
Рецензент:
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Информационные системы»
16 мая 2011г., протокол № 9
Зав. кафедрой ____________________/А.А. Марков/
Одобрена Ученым Советом факультета «Информационных технологий и медиасистем»
17 мая 2011г., протокол № 9
Председатель______________________/А.Е. Иванова/
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
составитель: д.т.н., профессор А.А. Марков
| Форма Обучения | курс | семестр | Трудоемкость дисциплины в часах | Форма итогового контроля | |||||||
| Всего часов | Аудиторных часов | Лекции | Семинарские (практически) занятия | Лабораторные занятия | Курсовая Работа | Курсовой проект | Самостоятельная работа | ||||
| Очная | 4 | 7 | 119 | 72 | 36 | | 36 | | | 47 | Экзамен |
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ
- Цель и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Моделирование систем» является изучение и освоение студентами методов анализа и синтеза сложных систем на основе моделирования на ЭВМ. Задачами дисциплины являются:
— освоение теоретических аспектов моделирования систем;
— приобретение практических навыков моделирования систем на ЭВМ;
— освоение инструментальных средств моделирования систем;
— использование методов и инструментальных средств моделирования систем в задачах анализа и синтеза сложных систем.
1.2. Требования к знаниям и умениям
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать методы и средства моделирования сложных систем и их
элементов, уметь применять методы моделирования в задачах проектирования АСУ.
1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины:
Математический анализ
Теория вероятностей
Математическая статистика и случайные процессы.
2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.
| №п/п | Наименование тем, разделов | Общая трудоемкость (часов) | |||
| Аудиторные занятия (всего часов) | Лекции | Практические занятия (семинары) | Лабораторные занятия | ||
| 1 | Предмет и задачи курса | 2 | 2 | | |
| 2 | Вероятность. Вероятностное пространство | 8 | 4 | | 4 |
| 3 | Вероятностные распределения, производящие функции и преобразования Лапласа | 10 | 6 | | 4 |
| 4 | Вероятностные оценки производительности программ | 8 | 4 | | 4 |
| 5 | Дискретные цепи Маркова | 12 | 6 | | 6 |
| 6 | Системы массового обслуживания | 10 | 6 | | 4 |
| 7 | Имитационное моделирование | 10 | 4 | | 6 |
| 8 | Моделирование при исследовании и проектировании информационных систем | 8 | 4 | | 4 |
| 9 | Перспективы развития машинного моделирования сложных систем | 2 | 2 | | |
| | итого | 72 | 36 | | 36 |
2.2.Содержание тем и разделов дисциплины
- Предмет и задачи курса. Модельный эксперимент. Исследование индексов производительности. Имитационные и аналитические модели. Этапы модельного эксперимента. Статистические модели. Интерпретация результатов моделирования.
- Вероятность. Вероятностное пространство. Операции на событиях (сумма событий, произведение событий, достоверное и невозможное события, несовместные события, разность событий, противоположное событие). Пространство элементарных событий. Статистическое определение вероятности. Дискретное вероятностное пространство. Непрерывное вероятностное пространство. Вероятности случайных событий. Вероятность противоположного события. Вероятность суммы событий. Условная вероятность. Вероятность произведения событий. Независимость событий. Формула полной вероятности. Формула Байеса. Случайные величины. Дискретные случайные величин. Закон и функция распределения дискретных случайных величин. Непрерывные случайные величины. Функция распределения непрерывных случайных величин. Плотность распределения непрерывных случайных величин. Числовые характеристики случайных величин. Математическое ожидание. Дисперсия. Моменты распределений случайных величин.
- Вероятностные распределения, производящие функции и преобразования Лапласа. Свойства Преобразований Лапласа вероятностных распределений. Производящие функции распределений дискретных случайных величин. Свойства производящих функций распределений. (Некоторые пределы, вычисление моментов, вычисление сверток). Использование преобразований Лапласа для представления распределений
- Вероятностные оценки производительности программ. Композиция, вероятностные переходы и циклы с вероятностным повторением участка программы. Задача о поиске элемента в массиве. Циклы с произвольным числом повторений. Задача о рабочей нагрузке. Задача о времени занятости. Задача о сортировке элементов массива.
- Дискретные цепи Маркова. Эргодические цепи Маркова. Определение цепи Маркова. Однородные цепи Маркова. Вероятности N-шаговых переходов. Правило вычисления финальных вероятностей. Классификация состояний. ДЦМ с произвольным временем пребывания в состояниях и одним поглощающим состоянием. Система уравнений для преобразований Лапласа распределений длительностей переходов. Уравнения для моментов длительностей времени переходов.
- Системы массового обслуживания. Общие соотношения для СМО. Формулы Литтла. Простейший поток сообщений. Распределение времени обработки. Уравнения Колмогорова-Чепмена. Полный и сокращенный графы состояний. Правило записи уравнений для финальных вероятностей состояний. Средние времена пребывания и ожидания. Использование сокращенных графов смены состояний для записи уравнений К.-Ч. СМО с простейшим входным потоком, экспоненциальным обслуживанием и очередью ограниченной длины. СМО с простейшим входным потоком, экспоненциальным обслуживанием и очередью без ограничений длины. СМО с простейшим входным потоком, m обслуживающими аппаратами, экспоненциальным обслуживанием и очередью ограниченной длины. Метод этапов Эрланга. Система с одним ОА, показательным обслуживанием, буфером на одно сообщение и эрланговским поступлением. Система с одним ОА, эрланговским обслуживанием, буфером на одно сообщение и простейшим входным потоком. Сети массового обслуживания
- Имитационное моделирование. Языки программирования. Алгоритмы протяжки модельного времени. Планирование модельного эксперимента. Оценка точности и достоверность результатов моделирования
- Моделирование при исследовании и проектировании информационных систем
- Перспективы развития машинного моделирования сложных систем
2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
-
№
п/п
Наименование лабораторных работ
№ раздела
дисциплины
1
Моделирование на ЭВМ случайных величин.
2
2
Моделирование на ЭВМ случайных событий и цепей Маркова.
3
3
Моделирование алгоритмов.
4
4
Моделирование дискретных случайных процессов и потоков.
5
5
Моделирование систем массового обслуживания.
.
6
6
Имитационная модель системы
7
7
Моделирование информационно- вычислительных сетей.
8
2.4. Курсовой проект (работа), его характеристика
Не предусматривается.
2.5. Организация самостоятельной работы
| | Наименование тем, разделов | Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часов по формам обучения) | ||||||||||||||
| Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе) | Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т.п.) | Выполнение домашних контрольных и иных заданий) | Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестированием и пр.) | Подготовка к зачету (экзамену) | ||||||||||||
| очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | очная | Очно-заочная | заочная | ||
| | Тема 1. | | | | | | | | | | | | | 1 | 2 | |
| | Тема 2. | 2 | 4 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 3. | 2 | 4 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 4. | 4 | 8 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 5. | 4 | 8 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 6. | 4 | 8 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 7. | 4 | 8 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 8. | 4 | 8 | | | | | | | | | | | 3 | 6 | |
| | Тема 9. | | | | | | | | | | | | | 1 | 2 | |
* могут быть предложены иные формы СРС
3. Учебно-методические материалы по дисциплине
3.1. Литература
основная
- Емельянов, В.В. Имитационное моделирование систем, язык и среда РДО: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направл. подготовки "Информатика и вычисл. техника" и "Информ. системы";М.,Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2009;584 с.: ил.,Илл.
дополнительная
- Кельтон В.Д. Лоу А.М. Имитационное моделирование,;СПб.,Питер,2004;846 с.
- Марков А.А. Моделирование информационно-вычислительных процессов,Учеб. пособ. для студ. вузов;М.,Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,1999;359 с.,табл.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей, Учебник для вузов;М.,Наука,1969;576 с.,;
- Овчаров Л.А.; Вентцель Е.С. Задачи и упражнения по теории вероятностей,учебное пособие для вузов; М.,Высшая школа,2006;448 с.
5. Яковлев С.А.; Советов Б.Я.
Моделирование систем,Учебник для вузов;М.,Высш.школа,2001;343 с.,рис. Майоров и др. Основы теории вычислительных систем.
- Ларионов, Майоров, Новиков. Вычислительные комплексы, системы и сети.
Материально-техническоеобеспечениедисциплины
Специализированный компьютерный класс, оборудованный мультимедиа компьютерами с предустановленными Инструментальными средствами:
Windows 2000; Microsoft Word 2000; Microsoft Exel 2000; Mathcad 8.0; СИ + +; GPSS;
IDEF 3.5; MetaDesign 4.0; Microsoft Power Point 2000.