Программа дисциплины гсэ. 01 Методология и история кибернетики, информатики и вычислительной техники для студентов специальностей 230101 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание Программа дисциплины 230101 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети 230200 – Информационные системы 1. Цели и задачи дисциплины 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Выходные дисциплины Выходные дисциплины 3. Содержание дисциплины 2. Доэлектронная история вычислительной техники 3. Электронные вычислительные машины 4. Программное обеспечение компьютеров 5. Компьютерные сети 6. История кибернетики и информатики в СССР 3.3. Лабораторный практикум 3.6. Формы промежуточного контроля 3.7. Самостоятельная работа 4.1. Рекомендуемая литература 4.1.2. Дополнительная литература

Подобный материал:

• Курс лабораторных работ для студентов специальностей 230101 "Вычислительные машины,, 318.37kb.
• Методические указания и контрольные задания для студентов заочников Специальности 230101, 135.39kb.
• Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 федеральное агентство по образованию, 250.01kb.
• Программа дисциплины ен. Ф. 07. Информатика для студентов специальности 230101 «Вычислительные, 162.52kb.
• Программа сквозной практической подготовки для студентов направления 654600 специальности, 176.46kb.
• Примерная программа учебной дисциплины источники питания средств вычислительной техники, 327.34kb.
• Рабочая программа Дисциплины «Теория автоматов» Для студентов специальности 23010065, 57.28kb.
• С. А. Гайворонский 2010 г. Рабочая программа, 251.55kb.
• С. А. Гайворонский 2010 г. Рабочая программа, 359.3kb.
• Методические указания и контрольные задания для студентов заочников Специальности 230101, 532.66kb.

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


ГСЭ.В2.01 МЕТОДОЛОГИЯ И ИСТОРИЯ КИБЕРНЕТИКИ, ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ


для студентов специальностей

230101 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети

230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления
направления 230100 – Информатика и вычислительная техника


для студентов специальности

230201 – Информационные системы и технологии
направления 230200 – Информационные системы


Форма обучения: очная, заочная


Объем дисциплины и виды учебной работы в соответствии с учебными планами

Вид учебной работы	Всего часов 230100, 230102, 230201	Семестр	Всего часов 230101	Семестр	Всего часов 230102 (заочн.)	Курс
		8		8		5
Общая трудоемкость дисциплины	134	134	134	134	134	134
Аудиторные занятия	51	51	64	64	16	16
Лекции	34	34	34	34	10	10
Практические занятия и семинары	17	17	34	34	6	6
Лабораторные работы
Курсовой проект
Самостоятельная работа	83	83	66	66	118	118
Расчетно-графические работы
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)	Зач.	Зач.	Зач.	Зач.	Зач.	Зач.

Обнинск 2008


Программа составлена с соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению подготовки

• дипломированного специалиста 654600 Информатика и вычислительная техника (№ 224 тех/дс от 27.03.2000),
  
• дипломированного специалиста 654700 Информационные системы (№ 276 тех/дс от 27.03.2000),
  
• бакалавров 552800 Информатика и вычислительная техника (№ 35 тех/бак от 13.03.2000).
  

Программу составили:


___________________ Е.Н. Алонцева, доцент кафедры АСУ, к.т.н.


___________________ А.Н. Анохин, заведующий кафедрой АСУ, д.т.н., профессор


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

Целью изучения дисциплины является формирование у студентов кибернетических направлений общего профессионального культурного уровня и представления об истории и методах кибернетики, информатики и вычислительной техники в нашей стране и в мире. В рамках данной дисциплины обобщаются знания и освещаются исторические аспекты соответствующих областей знаний, изученных студентами на младших курсах.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


В результате изучения дисциплины студент должен

знать: а) основные этапы развития вычислительной техники, языков и методов программирования, информационных технологий, методов кибернетики; б) историю этих областей знаний и производства вычислительной техники в нашей стране и за рубежом; в) основные методы структурного и эвристического системного анализа проблем;

уметь: выбирать и применять наиболее подходящий метод системного анализа проблемы и структурирования предметной области;

иметь навыки: структурирования проблемы.

Входные дисциплины: Информатика, Языки программирования высокого уровня, Организация ЭВМ и систем (230102), Архитектура ЭВМ и систем (230201), Базы данных (230102), Управление данными (230201), Теория принятия решений, Сети ЭВМ и телекоммуникации.

Выходные дисциплины по специальности 230102 – АСОИУ: Теоретические основы автоматизированного управления, Проектирование АСОИУ, Учебно-исследо­ва­те­льс­кая работа, Дипломное проектирование.

Выходные дисциплины направлению 230100 – ИВТ: Учебно-исследовательская работа, выполнение бакалаврской работы.

Выходные дисциплины по специальности 230201 – ИСТ: Проектирование ИС, Учебно-исследовательская работа, Дипломное проектирование.

3. Содержание дисциплины


3.1. Лекции

Номер темы	Тема	Число часов (очное)	Число часов (заочн.)
1	Введение	2	1
2	Доэлектронная история вычислительной техники	4	1
3	Электронные вычислительные машины	8	4
4	Программное обеспечение компьютеров	6	4
5	Компьютерные сети	6	–
6	История кибернетики и информатики в СССР	6	–
7	Заключение	2	–

1. Введение [1-3]. Предмет дисциплины, структура и место курса в подготовке инженера в области системных наук. Соотношение понятий «кибернетика», «информатика» и «вычислительная техника». Структура информатики и кибернетики.


2. Доэлектронная история вычислительной техники [1]. Общий исторический фон. Простейшие цифровые вычислительные устройства (абак и счеты). Логарифмическая линейка и ее потомки (аналоговые вычислительные машины). Суммирующая машина Паскаля. Арифмометр – от машины Лейбница до электронного калькулятора. Принцип программного управления. Вычислительные машины Бэббиджа. Табуляторы: от табулятора Холлерита до машиносчетных станций. Сложные электромеханические и релейные машины – предвестники ЭВМ.


3. Электронные вычислительные машины [1]. Работы Атанасова. Первая электронная вычислительная машина ENIAC. Проект фон Неймана и его вклад в архитектуру ЭВМ. Первые поколения ЭВМ, формирование индустрии и рынка ЭВМ. Машина IBM-360 и третье поколение ЭВМ. Расслоение рынка ЭВМ, микро- и мини- ЭВМ. Вычислительная техника в СССР. Микропроцессорная революция. Появление и развитие персональных компьютеров. Направления развития вычислительной техники. Современные рынок ЭВМ и его секторы.


4. Программное обеспечение компьютеров [1]. Классификация и эволюция программного обеспечения. Языки и системы программирования. Классификация языков программирования высокого уровня. Операционные системы. Системы управления базами данных. Пакеты прикладных программ для персональных компьютеров.


5. Компьютерные сети [1]. История развития электросвязи. Основные понятия теории передачи сообщений. Системы и сети электросвязи. Предыстория современных компьютерных сетей: телеобработка и сети с коммутацией каналов. Сети пакетной коммутации – от ARPAnet до Интернета. Локальные вычислительные сети. Сетевые информационные технологии. Сетевые услуги. Web-революция.


6. История кибернетики и информатики в СССР [3]. Борьба за признание. Начальные период. Формирование инфраструктуры. Расширение сферы влияния. 60-е и 70-е годы. Главные научные кибернетические школы в СССР.


7. Заключение [1-3]. Роль и перспективы кибернетики, информатики и вычислительной техники сегодня.


3.2. Практические и семинарские занятия

Тема	Тема практического или семинарского занятия	Число часов 230100 230102 230201	Число часов 230101	Число часов (заочн.)
6	Формальное и эвристическое моделирование	2	2	1
6	Методы эвристического моделирования.	2	2	1
6	Ф. Цвикки и морфологический подход. Метод систематического покрытия поля, метод отрицания и конструирования	2	2	1
6	Морфологический подход. Метод морфологического ящика	2	4	1
6	Т. Саати и метод анализа иерархий. Пример и этапы решения задачи методом анализа иерархий	4	4	2
6	В.М. Глушков и метод прогнозного графа. Процессный и событийный подходы к прогнозированию	3	2	–
6	Метод решающих матриц	2	2	–
6	Структура кибернетики. Направления развития информационных технологий и вычислительной техники	–	4	–
6	Основы теории принятия решений	–	6	–
6	Сложные системы и принципы системотехники. принцип физичности. Принцип моделируемости. принцип целенаправленности.	–	4	–

3.3. Лабораторный практикум – не предусмотрен


3.4. Курсовые проекты (работы) – не предусмотрены.


3.5. Формы текущего контроля


Для студентов специальности 230101 не предусмотрены.


Для студентов 230100, 230102, 230201

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
3-7	Реферат	16

Для студентов специальности 230102 заочной формы обучения

Раздел(ы)	Форма контроля	Курс
1-6	Контрольная работа	5

3.6. Формы промежуточного контроля


Для студентов 230100, 230102, 230201

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
6	Домашнее задание	10
1-6	Контрольная работа	14

Для студентов 230102

Раздел(ы)	Форма контроля	Неделя
3-7	Домашнее задание	10
1-6	Контрольная работа	14
6	Домашнее задание	16

3.7. Самостоятельная работа


Для студентов 230100, 230102, 230201

Содержание самостоятельной работы	Литература	Объем, час.	Форма контроля
Сбор, изучение, обобщение и структурирование материала по выбранной теме и оформление реферата	[1-4],[7], [9-12]	43	Реферат
Решение задачи одним из изученных на семинаре методов	[5-6],[8]	40	Домашнее задание

Для студентов специальности 230102 заочной формы обучения

Содержание самостоятельной работы	Литература	Объем, час.	Форма контроля
Сбор, изучение, обобщение и структурирование материала по выбранной теме и оформление реферата	[1-4],[7], [9-12]	43	Контролируется при приеме зачета
Решение задачи одним из изученных на семинаре методов	[5-6],[8]	40	Контрольная работа
Изучение тем 5-7, 13, 14.	[1-3], [5-6]	35	Контролируется при приеме зачета

Для студентов специальности 230101

Содержание самостоятельной работы	Литература	Объем, час.	Форма контроля
Сбор, изучение, обобщение и структурирование материала по выбранной теме и оформление реферата	[1-4],[7], [9-12]	36	Контролируется при приеме зачета
Решение задачи одним из изученных на семинаре методов	[5-6],[8]	30	Контролируется на семинарах

Самостоятельно студенты собирают, изучают, обобщают и структурируют материал по выбранной теме и оформляют реферат объемом 4-6 листов. Сдача реферата осуществляется согласно учебному плану в течении семестра до 14 недели (для специальности 230101 – в рамках приема зачета в конце семестра).


Примерные темы рефератов (2008 год).

1. На родине Франкенштейна создают искусственный мозг.
   
2. Сотрудник Массачусетского технологического университета Евангелос Георгиадис обнаружил математические ошибки в работе Стивена Вольфрама о клеточных автоматах - "New Kind of Science".
   
3. IBM создает для своих сотрудников виртуальную вселенную.
   
4. США строят планы по развитию военных роботов. Стая микророботов сможет принимать любую форму.
   
5. Японские роботы воссоздадут парк Юрского периода в Дубае. Робот собирает кубик Рубика за несколько секунд.
   
6. Система автоматизированной проверки школьных сочинений.
   
7. Идёт работа над созданием трехмерной модели мира.
   
8. Запатентована гибкая клавиатура (Моtorola).
   
9. Электронный аналог бумаги для заметок.
   
10. Контактные линзы со встроенной электроникой. Источник: Нанотехнологическое сообщество "Нанометр".
    
11. Бионическая рука-протез впервые стала серийным продуктом.
    
12. Cразу две группы создали работающий прототип квантового компьютера.
    
13. Создан логический вентиль для теплового компьютера.
    
14. Новый IP-протокол спасет Интернет от перенаселенности.
    
15. Работу твердотельных дисков ускорили на 400%.
    
16. В процессоре уместили два миллиарда транзисторов.
    
17. Новый трехмерный сканер.
    
18. Бумажный дисплей с самым высоким в мире разрешением.
    
19. Битва форматов DVD близка к завершению.
    
20. Новая технология беспроводной связи ближнего радиуса действия.
    

Самостоятельно студенты выполняют решение задачи одним из изученных на семинаре методом. Сдача отчета с решением задачи осуществляется в рамках домашнего задания (для специальности 230101 – в рамках принятия зачета в конце семестра). Студенты заочной формы обучения выполняют решение задачи в рамках контрольной работы.


Примерные темы заданий.


Метод анализа иерархий


Задачи распределения ресурса

1. Распределение бюджета семьи.
   
2. Распределение времени выходных дней/каникул.
   
3. Планирование отпуска.
   

Задачи выбора

4. Выбор автомобиля.
   
5. Выбор секции.
   
6. Выбор радио-телефона/мобильного телефона.
   
7. Выбор монитора.
   
8. Выбор сканера/принтера.
   
9. Выбор процессора/памяти/видеокарты и т.д.
   
10. Выбор муз. диска/видеофильма для просмотра вечером в пятницу/с друзьями.
    
11. Выбор цифрового/пленочного фотоаппарата/видеокамеры.
    
12. Выбор дамской/дорожной сумки.
    
13. Выбор ноутбука.
    
14. Выбор места работы.
    
15. Выбор mp3-плеера.
    
16. Выбор тарифа мобильной связи/сотового оператора.
    
17. Выбор летнего лагеря для ребенка/лечебного санатория/места отдыха.
    
18. Выбор места празднования для рождения ребенка/юбилея бабушки/годовщины свадьбы/нового года и т.д.
    

Метод морфологического ящика

19. Как найти девушку "глаза голубые и брови вразлет, и носик курносый при этом", если Вы видели ее всего один раз на встречном эскалаторе в метро в часы пик?
    
20. Методом морфологического ящика проанализировать устройства для удаления волос на теле человека. Посмотрите, не найдется ли в полученном множестве что-нибудь необычное, еще не опробованное нашими салонами красоты.
    
21. Составьте морфологическую матрицу печатных изданий. Выявите такие типы изданий, которые пока никем не выпускались.
    
22. Создать манекен (мужчины или женщины) для исторического музея, а) внешность, которого содержит черты всех рас; б) элементы всех национальных костюмов нескольких народов (5-6). Результат должен быть эстетически приемлем.
    
23. Методом морфологического ящика решить задачу подбора мебели в комнату, которая служит одновременно: а) и спальней, и рабочим кабинетом; б) и гостиной, и столовой. Возможны свои варианты.
    

Метод прогнозного графа


Событийный подход

24. В каком году появятся заводы для массового производства автомобилей на экологически чистом топливе?
    
25. В каком году появится персональный компьютер пятого поколения?
    
26. Когда (в каком году) рядовой ПК будет общаться (разговаривать и воспринимать команды) на естественном языке?
    
27. Когда «умрут» алгоритмические языки программирования высокого уровня?
    

Процессный подход

28. Сделать прогноз развития «жестких дисков» на 5 лет.
    
29. Каким будет ПК через 5 лет?
    
30. Сделать прогноз развития Интернет на 5 лет.
    
31. Как будет выглядеть монитор через 5 лет?
    

4.1. Рекомендуемая литература


4.1.1. Основная литература

1. Гладких Б.А. Информатика. Введение в специальность: учебное пособие для вузов – Томск: Научно-техническая литература, 2002. – 350 с. (в электронном виде).
   
2. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. – М.: Советское радио, 1968. – 328 с. (5 экз.)
   
3. Поспелов Д.А. Становление информатики в России / Российская ассоциация искусственного интеллекта (www.raai.org).
   
4. Интеллектуальные информационные технологии / Дайджест, профессиональные новости (www.dialog-21.ru).
   
5. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем – М.: Радио и связь, 1991. – 224 с. (3 экз.)
   
6. Анохин А.Н. Методы экспертных оценок. – Обнинск: ИАТЭ, 1996. – 144 с. (20 экз., в электронном виде)
   
7. Пекелис В.Д. Кибернетическая смесь: впечатления, находки, случаи, заметки, размышления, рассказанное и увиденное – разные поводы для разговора о кибернетике. – М.: Знание, 1991. – 368 с. (3 экз.).
   
8. Титов В.В. Системно-морфологический подход в технике, науке, социальной сфере (www.serendip.narod.ru).
   
   
   

4.1.2. Дополнительная литература

9. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. – М.: КомКнига, 2006. – 432 с.
   
10. Лем С. Молох. – М.: АСТ: АСТ МОСКВА: ХРАНИТЕЛЬ, 2006. – 781 с.
    
11. Чачко А.Г. Искусственный разум – М.: Молодая гвардия, 1978. – 224 с.
    
12. Артоболевский И.И., Кобринский А.Е. Знакомьтесь – роботы! – М.: Молодая гвардия, 1979. – 239 с.
    
13. Растригин Л.А., Граве П.С. Кибернетика как она есть – М.: Молодая гвардия, 1975. – 208 с.
    

4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины


Презентации, иллюстрирующие образцы вычислительной техники 50-90-хх гг.


5. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Видеопроектор, компьютер.