Программа дисциплины сд. 10. Проектирование асоиу для студентов специальности 230102 Автоматизированные системы обработки информации и управления
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Рабочая программа По дисциплине «Проектирование асоиу» По специальности 230102., 263.71kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Проектирование асоиу. Для специальности: 230102 Автоматизированные, 237.75kb.
- Рабочая программа По дисциплине «Средства взаимодействия человека с вычислительной, 226.84kb.
- Программа дисциплины сд. Ф. 09., Сд. В надежность, эргономика и качество асоиу для, 253.84kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Основы разработки Internet-приложений» для специальности, 51.53kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Методы и средства защиты компьютерной информации Для, 75.18kb.
- Рабочая программа по дисциплине " Метрология, стандартизация и сертификация " для специальности, 284.04kb.
- Рабочая программа по курсу "Моделирование систем" для специальности 230102 "Автоматизированные, 99.53kb.
- Рабочая программа по дисциплине: Теория принятия решений Для специальности: 230102, 84.08kb.
- Рабочая программа по дисциплине "Организация ЭВМ и систем" Для специальности: 230102, 148.01kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе ___________________ С.Б. Бурухин |
| | “______”____________ 200__ г. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
СД.10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСОИУ
для студентов специальности
230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления
направления 230100 – Информатика и вычислительная техника
Форма обучения: очная, заочная
Объем дисциплины и виды учебной работы в соответствии с учебными планами
| Вид учебной работы | Всего часов (очное) | Семестры | Всего часов (заочн.) | Курс |
| 9 | 4 | |||
| Общая трудоемкость дисциплины | 170 | 170 | 170 | 170 |
| Аудиторные занятия | 102 | 102 | 18 | 18 |
| Лекции | 51 | 51 | 10 | 10 |
| Практические занятия и семинары | – | – | – | – |
| Лабораторные работы | 34 | 34 | 6 | 6 |
| Курсовой проект (работа) | 17 | 17 | 2 | 2 |
| Самостоятельная работа | 68 | 68 | 152 | 152 |
| Расчетно-графические работы | – | – | – | – |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | зач. с оц., экз. | зач. с оц., экз. | зач. с оц., экз. | зач. с оц., экз. |
Обнинск 2008
Программа составлена с соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 654600 Информатика и вычислительная техника (№ 224 тех/дс от 27.03.2000)
Программу составили:
___________________ А.Н. Анохин, заведующий кафедрой АСУ, д.т.н., профессор
___________________ С.П. Саакян, ассистент кафедры АСУ
Программа рассмотрена на заседании кафедры АСУ (протокол № 6-у от 25.01.2008 г.)
Заведующий кафедрой АСУ
___________________ А.Н. Анохин
“____”_____________ 200__ г.
СОГЛАСОВАНО
| Начальник учебно-методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова | Декан факультета кибернетики ___________________ А.В. Антонов «____»_____________ 200__ г. |
| | Декан факультета заочного отделения ___________________ А.А. Росляков «____»_____________ 200__ г. |
1. Цели и задачи дисциплины.
Цель преподавания дисциплины «Проектирование АСОИУ» заключается в том, чтобы на основе изученных дисциплин учебного плана дать студентам завершающие знания в области современных научных и практических методов и технологий проектирования и эксплуатации АСОИУ различных типов. Основной задачей данной дисциплины является формирование системного представления о процессе проектирования АСОИУ и ее частей.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: последовательность, этапы, методологию и методы проектирования АСОИУ, методы обследования объекта автоматизации и выбора оптимальной концепции автоматизации, методы синтеза структуры системы и ее частей, методы управления проектами, иметь представление о современных средах проектирования АСОИУ;
уметь: применять современные отечественные и международные стандарты в области проектирования АСОИУ, формулировать цели, задачи и концепцию АСОИУ, проектировать функциональную структуру и отдельные виды обеспечения АСОИУ;
иметь навыки: работы с CASE-средствами, с системой управления проектами,
Изучение дисциплины непосредственно базируется на знании следующих дисциплин: «Теория систем», «Системный анализ», «Теория принятия решений», «Базы данных», «Технология программирования».
3. Содержание дисциплины
| Дидактические единицы (темы) для направления 230100 «Информатика и вычислительная техника» | Раздел программы |
| Общая характеристика процесса проектирования АСОИУ | 3.1, тема 2 |
| Структура информационно-логической модели АСОИУ | 3.1, тема 4 |
| Разработка функциональной модели; исходные данные для проектирования | 3.1, тема 3-5 |
| Разработка модели и защита данных | 3.1, тема 6 |
| Разработка пользовательского интерфейса | 3.1, тема 6 |
| Разработка проекта распределенной обработки | 3.1, тема 6 |
| Структура программных модулей | 3.1, тема 6 |
| Разработка алгоритмов | 3.1, тема 6 |
| Логический анализ структур АСОИУ | 3.1, тема 2 |
| Анализ и оценка производительности АСОИУ | 3.1, тема 3 |
| Управление проектом АСОИУ | 3.1, тема 7 |
| Проектная документация | 3.1, тема 7 |
| Инструментальные средства проектирования АСОИУ | 3.1, тема 4,6 |
| Типизация проектных решений | 3.1, тема 1,6 |
| Графические средства представления проектных решений | 3.1, тема 4 |
3.1. Лекции
| Номер темы | Тема | Число часов (очное) | Число часов (заочн.) |
| 1 | Основные понятия АСОИУ | 4 | 1 |
| 2 | Последовательность проектирования АСОИУ | 8 | 2 |
| 3 | Разработка концепции АСОИУ | 6 | 1 |
| 4 | Описание задач управления методами структурного моделирования | 10 | 3 |
| 5 | Проектирование функциональной модели и структуры АСОИУ | 6 | – |
| 6 | Проектирование видов обеспечения АСОИУ | 8 | 1 |
| 7 | Управление проектом создания АСОИУ | 8 | 2 |
| 8 | Заключение | 1 | – |
1. Основные понятия АСОИУ [1,6]. Автоматическая и автоматизированная системы. Определение АСОИУ и ее основных понятий. Классификация АСОИУ по масштабу, по времени реакции на сигнал и другим признакам. Соотношение классов АСОИУ и других автоматизированных и информационных систем.
Состав и структура АСОИУ. Логический анализ структур. Основные виды обеспечения АСОИУ: техническое, программное, информационное, организационное, математическое, диалоговое, правовое, специальное, метрологическое. Укрупненная структура, одно-, двух-, трех- и четырехзвенная архитектура АСОИУ. Основные функциональные подсистемы АСОИУ. Концепции MRP, MRP-I, MRP-II, ERP и др.
2. Последовательность проектирования АСОИУ [1]. Участники проектирования АСОИУ. Роли участников в соответствии с ГОСТ 34.601-90. Внешнее и внутреннее окружение проекта. Анализ влияния участников на проект. Анализ целей и влияния участников методом анализа иерархий.
Понятие жизненного цикла АСОИУ. Модели жизненного цикла АСОИУ: каскадная, водопадная, спиральная. Технология быстрого прототипирования. Стандарты, регулирующие процесс проектирования АСОИУ. Факторы, влияющие на последовательность проектирования. Стратегии проектирования АСОИУ: вглубь, вширь, снизу-вверх, сверху-вниз.
Траектории проектирования АСОИУ, вопросы реструктуризации объекта автоматизации, модели «как есть», «как должно быть», «как будет с АСОИУ». Стандарты качества и эффективного предприятия MRP, ERP, CSRP, CPI/TQM, ISO 9000 и др.
Этапы проектирования АСОИУ в соответствии с ГОСТ 34.601-90: формирование требований, разработка концепции, техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая документация, ввод в действие, сопровождение. Современные технологические стадии проектирования АСОИУ: анализ, проектирование, реализация, внедрение, сопровождение.
3. Разработка концепции АСОИУ [1,7]. Обследование объекта автоматизации. Построение функциональной (выявление задач) и организационной структуры предприятия, проекция функциональной структуры на организационную. Анализ существующего уровня автоматизации. Выявление причин неэффективности существующей системы автоматизации.
Модель синтеза целей и задач АСОИУ (АСОИУ как средство разрешения проблем управления предприятием). Типы организационных, информационных и других проблем. Формальные и эвристические методы выявления и анализа проблем. Анкетирование руководителей предприятия. Обработка и интерпретация результатов анкетирования. Формулирование целей и критериев эффективности построения и внедрения АСОИУ. Формулирование требований к надежности, качеству и эргономичности АСОИУ. Экономическая целесообразность (технико-экономическое обоснование) создания АСОИУ. Оценка производительности АСОИУ.
Выбор и формальная постановка задач автоматизации. Генерация вариантов концепции АСОИУ. Соотношение заказных, готовых и оригинальных компонентов системы. Факторы, влияющие на выбор варианта. Методы выбора решения. Выбор наилучшего варианта методом QUEST. Оценка важности и степени достижимости поставленных целей.
4. Описание задач управления методами структурного моделирования [4,5]. Виды моделей при создании АСОИУ: структурные, функциональные, информационные и алгоритмические модели.
Функциональные сети. Метод функционально-операционного анализа. Метод анализа норм выработки решений. Модуль-метод. Метод матричного моделирования. Метод семиотического анализа. Метод схем информационных связей. Метод схем потоков информации. Современные методы функционального моделирования (CASE-технология): методы Гейна-Сарсона, Йордона-Де Марко, Джексона, Йордона-Меллора, Мартина. Объектно-ориентированные методы и технологии моделирования. Инструментальные средства функционального моделирования (CASE-средства): BPWin, Power Designer, Rational Rose, Oracle Designer 2000, SilverRun и др.
Структурные диаграммы (SADT-диаграммы, IDEF0-диаграммы). Описание системы в виде “черного ящика”. Понятие работы как функции. Вершины и дуги в структурной диаграмме. Категории дуг – вход, выход, управление, механизм.
Диаграммы потоков данных (DFD – data flow diagrams). Понятие работы как преобразования данных. Вершины и дуги в диаграмме потоков данных. Категории вершин – функциональный блок, внешняя ссылка, хранилище данных.
Диаграммы рабочих процессов (WFD – workflow diagrams, стандарт IDEF3). Понятие работы как процесса или события. Вершины и дуги в диаграмме рабочих процессов. Категории вершин – единица работы, перекресток, ссылка. Категории дуг – порядок следования, взаимосвязь между работами, поток данных.
Элементы структурной модели. Иерархия диаграмм, контекстная, родительская и порожденная диаграмма. Виды взаимосвязей между функциональными блоками: по входу; обратная связь по входу; по управлению; обратная связь по управлению; выход-механизм. Типы связности: случайная, логическая, временная, процедурная, коммуникационная, последовательная, функциональная. Внутренние, внешние, туннельные дуги. Разветвление и слияние дуг.
5. Проектирование функциональной модели и структуры АСОИУ [4-6]. Сбор информации для моделирования. Принципы структурирования задач предметной области. Критерии определения границ функциональных моделей. Работа с документами и экспертами предметной области. Выбор экспертов. Проведение опроса. Принципы и психологические особенности взаимодействия с экспертами. Формирование мотивации у эксперта. Оформление и архивация результатов опроса.
Построение функциональной модели. Жизненный цикл функциональной модели. Построение контекстной диаграммы и диаграммы верхнего уровня. Принципы структурирования задачи на верхнем уровне. Возникновение стереотипов моделирования – «основная бюрократическая процедура». Принципы и роли коллективной работы при функциональном моделировании. Нормы времени на построение диаграмм.
Проектирование функциональной структуры АСОИУ. Структурные компоненты: функциональная подсистема, комплекс задач управления (автоматизированное рабочее место), задача управления. Выбор информационной технологии реализации компонентов в зависимости от степени структуризации (формализации) задач управления.
6. Проектирование видов обеспечения АСОИУ [4,5].
Проектирование информационного обеспечения. Унификация документооборота. Методы кодирования информации. Создание классификаторов и справочников. Последовательность проектирования базы данных: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Обеспечение совместимости и миграции существующих информационных ресурсов в проектируемую систему.
Проектирование математического, алгоритмического и программного обеспечения. Математические методы и модели в задачах управления. Алгоритмизация как способ записи технологического процесса обработки информации. Сложность алгоритмов и оценка их качества. Выбор инструментальных средств. Технологии программирования. Верификация и документирование программного обеспечения. Организация, планирование и автоматизация процесса программирования.
Проектирование технического обеспечения. Структура комплекса технических средств. Средства связи с объектом автоматизации. Создание корпоративной информационной системы: организация локальных, корпоративных и глобальных сетей. Организация распределенной обработки данных. Надёжность технических средств.
Проектирование организационного, диалогового, лингвистического, кадрового, правового обеспечения. Регламентация ответственности при функционировании АСОИУ. Учет человеческого фактора при проектировании системы и пользовательского интерфейса. Подготовка кадров для эксплуатации и сопровождения АСОИУ. Защита авторских прав, правовые аспекты разработки и функционирования АСОИУ.
Автоматизация процесса создания АСОИУ. Комплексные решения и системы: SAP/R3, 1С Предприятие, Trace Mode, Baan и др.
7. Управление проектом создания АСОИУ [2,3]. Определение, классификация и свойства проектов. Отличие проектной технологи ведения работ от обычной. основные параметры проекта. Цели и задачи управления проектом. Исторический обзор. Инструментальные средства управления проектами: MS Project, Open Plan, Spider, Primavera Project Planner и др.
Жизненный цикл проекта: фазы формулирования, планирования, реализации и завершения. Трудоемкость фаз. Соотношение жизненных циклов проекта и проектируемой системы.
Декомпозиция проекта в виде иерархии работ. Оценка длительности работы. Трудоемкость работ при проектировании АСОИУ. Оценка сложности и приоритета работы. Установление связей между работами. Построение иерархии и оценка ресурсов. Оценка и прогнозирование рисков. Формирование сетевого графика и календарного плана проекта. Критический путь проекта.
Управление инфраструктурой проекта. Функциональный, проектный и матричный принцип организации проекта. Состав и роли рабочей группы проекта создания АСОИУ. Подбор персонала. Роль руководителя проекта.
Проектная и эксплуатационная документация АСОИУ. Стандарты и требования к документации.
8. Заключение. Обзор перспектив развития технологий обработки информации и автоматизации управления.
3.2. Практические и семинарские занятия – не предусмотрены.
3.3. Лабораторный практикум
| Раздел(ы) | Тема лабораторной работы | Число часов (очное) | Число часов (заочн.) |
| | Структурное моделирование | | |
| 4,5 | Формирование перечня процессов и объектов предметной области. Построение диаграммы верхнего уровня | 4 | 1 |
| 4,5 | Описание процессов. Работа со словарем процессов | 4 | 0,5 |
| 4,5 | Описание объектов и данных. Работа со словарем объектов | 4 | 0,5 |
| 4,5 | Формирование связей. Туннельные дуги. Простые и разветвляющиеся дуги | 4 | 1 |
| 4,5 | Построение и доработка диаграмм модели | 6 | – |
| | Управление проектом | | |
| 7 | Определение работ проекта. Оценка длительности и приоритета | 4 | 1 |
| 7 | Построение иерархии ресурсов. Формирование календарей ресурсов. Назначение ресурсов | 4 | 1 |
| 7 | Формирование календарного плана работ. Выравнивание ресурсов | 4 | 1 |
3.4. Курсовые проекты (работы)
Целью курсового проекта является получение навыка реализации ранних стадий проектирования АСОИУ, а именно обследования предметной области, синтеза целей, задач и формирования требований к АСОИУ, разработки концепции системы и составление технического задания на ее создание. В ходе выполнения курсового проекта студент решает следующие задачи для выбранной предметной области (объекта автоматизации в целом или отдельной задачи управления):
1. Обследование предметной области, сбор информации о документообороте, управленческих процессах, формах регистрации и хранения информации;
2. Построение структурной модели управленческих процессов в соответствии с методикой SADT (стандарт IDEF0);
3. Идентификация пользователей, а также информационных и организационных проблем реализации управленческих задач, экспертная оценка остроты проблем;
4. Генерация альтернативных вариантов (концепций) реализации АСОИУ с учетом существующих инструментальных средств и технологий;
5. Оценка степени достижения целей создания АСОИУ и выбор наилучшего варианта концепции системы;
6. Написание технического задания на разработку АСОИУ, включая описание эффекта (экономического, социального и др.), получаемого от ее внедрения;
7. Составление сетевого графика и календарного плана реализации проекта АСОИУ.
3.5. Формы текущего контроля – текущий контроль предусмотрен в рамках приема и защиты лабораторных работ.
3.6. Самостоятельная работа
Самостоятельно студентами очной формы обучение выполняется курсовой проект, а также изучается информация о современных инструментальные средствах и платформах создания АСОИУ. Основными источниками материала являются информационные ресурсы сети Internet, периодические издания, имеющиеся в библиотеке университета и на кафедре АСУ.
| Содержание самостоятельной работы | Литература | Объем, час. | Форма контроля |
| Современные инструментальные средства и платформы создания АСОИУ | Материалы сети интернет, периодические издания | 8 | Защита курсового проекта по разделу «Генерация альтернативных вариантов» |
| Обследование предметной области, сбор информации о документообороте, управленческих процессах, формах регистрации и хранения информации | Не требуется | 6 | Собеседование в ходе консультаций по курсовому проектированию |
| Построение структурной модели управленческих процессов в соответствии с методикой SADT (стандарт IDEF0) | [4] | 12 | |
| Идентификация пользователей, а также информационных и организационных проблем реализации управленческих задач, экспертная оценка остроты проблем | [1] | 8 | |
| Генерация альтернативных вариантов (концепций) реализации АСОИУ с учетом существующих инструментальных средств и технологий | [1] | 8 | |
| Оценка степени достижения целей создания АСОИУ и выбор наилучшего варианта концепции системы | [1] | 8 | |
| Написание технического задания на разработку АСОИУ, включая описание эффекта (экономического, социального и др.), получаемого от ее внедрения | [3, 7] | 10 | |
| Составление сетевого графика и календарного плана реализации проекта АСОИУ | [2] | 8 |
Студентами заочной формы обучения самостоятельно изучается тот же материал, что и студентами очной формы, а также теоретическая тема Проектирование функциональной модели и структуры АСОИУ. Остальные темы изучаются самостоятельно более углубленно. Кроме того, самостоятельно выполняется лабораторная работа Построение и доработка диаграмм модели.
| Содержание самостоятельной работы | Литература | Объем, час. | Форма контроля |
| Современные инструментальные средства и платформы создания АСОИУ | Материалы сети интернет, периодические издания | 10 | Контролируется при защите курсового проекта по разделу «Генерация альтернативных вариантов» |
| Основные понятия АСОИУ | [1] | 6 | Контролируется при сдаче экзамена |
| Последовательность проектирования АСОИУ | [1] | 8 | |
| Разработка концепции АСОИУ | [1] | 6 | |
| Описание задач управления методами структурного моделирования | [8] | 10 | |
| Проектирование функциональной модели и структуры АСОИУ | [3] | 8 | |
| Проектирование видов обеспечения АСОИУ | | 8 | |
| Управление проектом создания АСОИУ | [3] | 10 | |
| Построение и доработка диаграмм модели (лабораторная работа) | [8] | 12 | Контролируется при сдаче соответствующей лабораторной работы |
| Обследование предметной области, сбор информации о документообороте, управленческих процессах, формах регистрации и хранения информации | Не требуется | 8 | Контролируется при защите курсового проекта |
| Построение структурной модели управленческих процессов в соответствии с методикой SADT (стандарт IDEF0) | [4] | 14 | |
| Идентификация пользователей, а также информационных и организационных проблем реализации управленческих задач, экспертная оценка остроты проблем | [1] | 10 | |
| Генерация альтернативных вариантов (концепций) реализации АСОИУ с учетом существующих инструментальных средств и технологий | [1] | 10 | |
| Оценка степени достижения целей создания АСОИУ и выбор наилучшего варианта концепции системы | [1] | 10 | |
| Написание технического задания на разработку АСОИУ, включая описание эффекта (экономического, социального и др.), получаемого от ее внедрения | [3, 7] | 12 | |
| Составление сетевого графика и календарного плана реализации проекта АСОИУ | [2] | 10 |
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
1. Анохин А.Н. Основы проектирования АСОИУ. Учебное пособие (гриф УМО). – Обнинск: ИАТЭ, 2006 (45 экз.).
2. Анохин А.Н. Управление проектированием АСОИУ. Учебное пособие (гриф УМО). – Обнинск: ИАТЭ, 2007 (45 экз.).
3. Анохин А.Н., Цыкунова С.Ю., Крылов Е.В. Описание проектных решений при создании автоматизированных систем. Учебное пособие (гриф УМО). – Обнинск: ИАТЭ, 2003 (45 экз.).
4. Советов Б.Я., Цехановский В.В. Информационные технологии. Учебник для вузов (гриф Минобразования). – М.: Высшая школа, 2003.
5. Советов Б.Я. Информационная технология. Учебник для вузов (гриф Минобразования). – М.: Высшая школа, 1994 (прим.: описываются виды обеспечения, функциональная структура АСУ, процесс проектирования, строящиеся модели).
6. Острейковский В.А. Теория систем. Учебник (гриф УМО). – М.: Высшая школа, 1997. (20 экз.)
7. Хетагуров Я.А. Проектирование АСОИУ. Учебник (гриф Минобрнауки) – М.: Высшая школа, 2005.
8. Анохин А.Н., Алонцева Е.Н. Структурное моделирование (в печати) (используется электронный вариант)
4.1.2. Дополнительная литература
1. Глушков В.М. Введение в АСУ. – К.: Техника, 1974
2. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ. Учебник. – М.: Высшая школа, 1987.
3. Справочник разработчика АСУ / Под ред. Н.П. Федоренко и В.В. Карибского. – М.: Экономика, 1978.
4. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: подходы, методы, средства. – М.: Синтег, 1997.
5. Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. – М.: Синтег, 1999.
6. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998.
7. ГОСТы 34-й серии «Автоматизированные системы».
8. Анохин А.Н. Методы экспертных оценок. Учебное пособие. – Обнинск: ИАТЭ, 1996.
9. Журнал Intelligence Enterprise (имеется на кафедре АСУ, 3 экз.)
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
CASE-пакет BRWin, система управления проектами MS Project, текстовый редактор Microsoft Word (подготовка отчета) или другой программное обеспечение аналогичного назначения.
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Класс персональных ЭВМ.