Учебно-методический комплекс основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров «Системный анализ и управление» Санкт-Петербург 2009 г

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины по ГОС ВПО, разделы дисциплины по РПД и объемы по видам занятий

№	Разделы дисциплины по ГОС ВПО (дидактические единицы ГОС)	Разделы дисциплины по РПД	Объем занятий, час.	Примечания
Л	ПЗ	ЛЗ	СР
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Введение. Электрические и магнитные цепи. Основные определения, топологические параметры и методы расчета электрических цепей.	Введение. Электрические и магнитные цепи. Основные определения, топологические параметры и методы расчета электрических цепей.	16	-
2	Анализ и расчет линейных цепей переменного тока	Анализ и расчет линейных цепей переменного тока	22	-	10
3	Анализ и расчет электрических цепей с нелинейными элементами.	Анализ и расчет электрических цепей с нелинейными элементами.	8	-	4
4	Анализ и расчет магнитных цепей.	Анализ и расчет магнитных цепей.	5	-	2
5	Электромагнитные устройства и электрические машины. Трансформаторы. Машины постоянного тока. Асинхронные и синхронные машины.	Электромагнитные устройства и электрические машины. Трансформаторы. Машины постоянного тока. Асинхронные и синхронные машины.
6	Основы электроники и электрические измерения.	Основы электроники и электрические измерения.
7	Элементная база современных электронных устройств.	Элементная база современных электронных устройств.
8	Электрические измерения и приборы. Источники вторичного электропитания. Усилители электрических сигналов. Импульсные и автогенераторные устройства.	Электрические измерения и приборы. Источники вторичного электропитания. Усилители электрических сигналов. Импульсные и автогенераторные устройства.
9	Основы цифровой электроники. Микропроцессорные средства.	Основы цифровой электроники. Микропроцессорные средства.

Итого	Общая трудоемкость по ГОС ВПО 180 час.	Общая трудоемкость 180 час.	68 ч.	51 ч.	17 ч.	44 ч.

4.2. Содержание разделов дисциплины

1. Введение. Электрические и магнитные цепи. Основные определения, топологические параметры и методы расчета электрических цепей. Научные абстракции, принимаемые в теории электрических цепей. Магнитные цепи. Линейные и нелинейные цепи. Цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами. Активные и пассивные цепи. Элементы электрических и электронных цепей, их параметры и характеристики. Независимые и управляемые источники. Схемы замещения элементов электрических цепей и полупроводниковых приборов. Связи между напряжениями и токами на элементах цепей с сосредоточенными параметрами. Законы Кирхгофа. Топологические характеристики и матричное описание топологии электрических цепей. Уравнения электрической цепи в матричной форме. Магнитные цепи. Преобразования электрических цепей. Узловой анализ электрических цепей. Контурный анализ электрических цепей. Анализ электрических цепей методом сигнальных графов. Общие свойства линейных цепей (принципы дуальности, наложения, взаимности, эквивалентного источника). Энергетические соотношения в резистивных цепях.

2. Анализ и расчет линейных цепей переменного тока. Основные характеристики синусоидальных сигналов. Векторное и комплексное изображение синусоидальных сигналов. Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока. Энергетические соотношения и колебания энергии в цепях синусоидального тока. Входные и передаточные функции цепей синусоидального тока. Частотные характеристики. Резонанс в электрических цепях. Расчет цепей с индуктивно связанными элементами. Трехфазные цепи. Четырехполюсники, уравнения, параметры, эквивалентные схемы. Соединение четырехполюсников. Характеристические параметры обратимых четырехполюсников. Расчет цепей при действии несинусоидальных сигналов. Действующие значения и мощность. Влияние характера цепи на преобразование сигнала. Понятие об электрических фильтрах. Электрические цепи с распределенными параметрами. Уравнения линии, их решение в синусоидальном режиме. Неискажающая линия. Линия без потерь в различных режимах работы. Основные понятия о переходных процессах. Законы коммутации. Переходные процессы в цепях 1-го порядка. Включение последовательного колебательного контура под действие постоянного источника. Разряд конденсатора в колебательном контуре. Уравнения состояния, методы их формирования и интегрирования. Частотный метод расчета переходных процессов. Использование преобразования Лапласа для анализа цепей. Операторный метод расчета переходных процессов. Переходные и импульсные характеристики. Временной метод расчета переходных процессов. Переходные процессы в цепях с распределенными параметрами. Отражение волн от конца линии. Активные элементы электронных цепей в линейном режиме. Характеристики, малосигнальные параметры транзисторов. Особые свойства активных цепей. Обратные связи. Интегрирующие и дифференцирующие цепи.

3. Анализ и расчет электрических цепей с нелинейными элементами. Нелинейные элементы, их параметры и характеристики. Инерционные и безынерционные элементы. Математические модели компонентов электронных цепей. Преобразование характеристик нелинейных элементов при их соединениях. Расчет резистивных цепей с нелинейными элементами. Методы решения уравнений нелинейных цепей. Нелинейные цепи при периодических процессах. Анализ переходных процессов в нелинейных цепях.

4. Анализ и расчет магнитных цепей. Основные законы и параметры магнитных цепей. Законы Ома и Кирхгофа для магнитных цепей. Расчет магнитных цепей в линейном режиме и с учетом нелинейных свойств ферромагнитных материалов.

5. Электромагнитные устройства и электрические машины. Трансформаторы. Машины постоянного тока. Асинхронные и синхронные машины. Основные определения и типы трансформаторов. Принцип действия и конструкция трансформатора. Уравнения, коэффициент трансформации, коэффициенты передачи по току и напряжению трансформатора с линейными характеристиками. Совершенный трансформатор. Идеальный трансформатор. Входное сопротивление трансформатора. Трансформатор с нелинейными характеристиками.

6. Основы электроники и электрические измерения. Понятие о системе, подсистеме, компоненте и элементе. различия в их моделях. цели системы, связи между отдельными частями, целостность. Основные операции необходимые для любых преобразований аналоговых (ограничение, масштабирование, алгебраическое суммирование, фильтрация, умножение, сравнение) и цифровых сигналов («И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ»). Вспомогательные устройства – запоминающие устройства цифровых сигналов (триггеры), преобразователи цифрового сигнала в аналоговый (ЦАП) и аналогового в цифровой (АЦП). Эталоны (источники питания, эталонные источники постоянного, гармонического и импульсного токов), преобразователи вида энергии и элементы (резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности, диоды, транзисторы). Электрические измерения.

7. Элементная база современных электронных устройств. Теоретические основы физики полупроводников. Основные определения. Электронно-дырочный переход. Контакт металл – полупроводник. Устройство и принцип действия полупроводниковых приборов. Низкочастотные линейные модели биполярных транзисторов. Нелинейные модели постоянного тока диодов и биполярных транзисторов. Высокочастотные линейные модели диодов и биполярных транзисторов. Нелинейные универсальные модели диодов и биполярных транзисторов.

8. Электрические измерения и приборы. Источники вторичного электропитания. Усилители электрических сигналов. Импульсные и автогенераторные устройства. Синтез желаемого вида характеристик источников питания. Принципы построения, общая схема и элементная база. Построение источников питания. Кусочно-линейные модели желаемых характеристик выпрямителей и определение вольтамперной характеристики нелинейного элемента и его реализация с помощью выпрямительных диодов. Принципы построения выпрямителей и требования к параметрам диодов. Диоды Шоттки. Синтез эталонов источников постоянного напряжения, их кусочно-линейные модели, принципы построения, синтез требований к характеристикам нелинейного элемента и его реализация с помощью стабилитронов. Последовательный стабилизатор напряжения с линейной обратной связью. Мощные стабилизаторы напряжения с широтно-импульсной обратной связью.

9. Основы цифровой электроники. Микропроцессорные средства. Синтез принципов и способов построения логических элементов. Таблицы истинности логических операций И, ИЛИ, И-НЕ и их реализация на диодных ограничителях, достоинства и недостатки диодных логических компонентов. Аппроксимация желаемых характеристик и синтез способов их реализации. Базовые структуры логических элементов. Фактические характеристики, проблемы повышения быстродействия принципы и способы их достижения на примере выпускаемых логических элементов. Согласованное соединение быстродействующих компонентов на кристалле. Микропроцессорные средства.

5. Лабораторный практикум

1. Исследование параметров двухполюсной цепи, снятие частотных характеристик.

2. Исследование резонанса и частотных характеристик колебательных контуров.

3. Исследование цепи с индуктивно связанными элементами.

4. Исследование четырехполюсников.

5. Исследование согласования в электрических цепях

6. Исследование цепи при несинусоидальном воздействии.

7. Исследование переходных процессов в линейных цепях.

Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей.

8. Исследование трехфазной цепи

9. Исследование релаксационных автоколебаний.

10. Исследование параметрических стабилизаторов напряжения и тока.

11. Исследование электронной цепи с биполярным транзистором в статическом режиме.

12. Исследование электронной цепи с биполярным транзистором в малосигнальном режиме.

13. Исследование электронной цепи с полевым транзистором в статическом режиме.

14. Исследование электронной цепи с полевым транзистором в малосигнальном режиме.

15. Операционный усилитель (ОУ) как элемент электронной цепи.

16. Активные фильтры на ОУ.

17. Исследование RC-автогенератора на основе ОУ.

6. Практические занятия

- анализ низкочастотных линейных моделей биполярных транзисторов

- анализ нелинейных моделей постоянного тока диодов и биполярных транзисторов

- высокочастотные линейные модели диодов и биполярных транзисторов

- нелинейные универсальные модели диодов и биполярных транзисторов

7. Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1. Рекомендуемая литература

Основная литература:

1. К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин, В.Л.Чечурин. Теоретические основы электротехники, том 1, 2, 3. «Питер», 2003.

2. А.Б.Новгородцев. 30 лекций по теории электрических цепей. «Питер», 2006.

3. И.И.Иванов, Г.И.Соловьев, В.С.Равдоник. Электротехника, 4-е изд. – СПб.: Издательство «Лань», 2006.

4. Практикум поТОЭ, часть 1, 2. Под редакцией доктора технических наук М.А.Шакирова. С.-Петербург, Изд-во СПбГТУ, 2006.

5. Модеров А.А.Теория электрических цепей. Лабораторный практикум. СПбГПУ.2003.

6. М.Х.Джонс. Электроника – практический курс.-Постмаркет,2003.

10. Полупроводниковые приборы. Учебное пособие - 8 изд., В.В.Пасынков, Л.К.Чиркин – Лань, 2006.

11. Основы физики полупроводников. Г.Г.Зегря, В.И.Перель – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009.

Дополнительная литература:

1. Бахвалов Н.С., Лапин А.В., Чижонков Е.В. Численные методы в задачах и упражнениях: Уч. пособие. – М.: Высшая школа, 2000. – 190 с.

2. Вержбицкий В.М. Численные методы ( линейная алгебра и нелинейные уравнения). – М.: Высшая школа, 2000.- 266 с.

3. Козлов В.Н., Куприянов В.Е., Шашихин В.Н. Вычислительная математика и теория управления: Учеб. пособие. – СПб.; Изд. СПбГТУ, 1996, - 284 с.

4. Волков Е.А. Численные методы. – М.: Наука, 2008, - 256с.

5. Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/6/x.. – СПб.: БХВ, 2002.- 736 с.

6. Теория электрических цепей. Руководство к лабораторным работам. (Учебное пособие). СПбГТУ. 1995.

7. Электротехника и электроника Учебник для вузов. – В 3-х книгах /В.И.Киселев, А.И.Копылов, Э.В.Кузнецов и др.// Под ред проф. В.Г.Герасимова. –М.: Энергоатомиздат, 1997.

8. Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров Аналоговая и цифровая электроника. Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1998.

9. Алгоритмы анализа электронных схем. В.П.Сигорский, А.И.Петренко – М., “Сов. радио”, 1976.

10. Электронные приборы, под ред. Г.Г.Шишкина – М.:Энергоатомиздат, 1989.

11. Электроника и электротехника. Исследование эффективности InGaN/GaN светодиодов. А.А.Ефремов, Ю.Т.Ребане, Ю.Г.Шретер - Изд-во Политехнического университета, 2008.

8.2. Технические средства обеспечения дисциплины

Программное обеспечение персональных компьютеров; информационное, программное и аппаратное обеспечение локальной компьютерной сети; информационное и программное обеспечение глобальной сети Internet.

Пакет прикладных программ MATLAB

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лаборатория теории переменных токов кафедры ТОЭ.

Лаборатория электронных цепей кафедры ТОЭ.

Вычислительный класс кафедры ТОЭ.

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

В курс лабораторных работ рекомендуется включить 2-3 семинарских занятия, на которых отчеты о выполненных лабораторных работах обсуждаются преподавателем со студентами в индивидуальном порядке.

При выполнении лабораторных и самостоятельных работ рекомендуется также использовать математические пакеты программ для ЭВМ типа MATHLAB и МАТСAD.

1. Цели и задачи изучения дисциплины

В процессе обучения студенты должны приобрести необходимые знания в области изучения теоретических основ построения ЭВМ и систем; умение реализовывать на практике методы минимизации логических функций; приобретение опыта при решении задач построения оптимальных схемотехнических структур в заданных базисах понимание того, что основные принципы построения ЭВМ систем идентичны, а использование программных и аппаратных средств только тогда эффективно, когда их применение обосновано расчетами, а алгоритмы и программы оптимальны.

В результате изучения дисциплины студенты должны уметь самостоятельно демонстрировать практические навыки конструирования и использования аппаратных и программных средств вычислительной техники.

2. Место дисциплины в рабочем учебном плане

Программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и систем» ОПД.Р.01 разработана в соответствии с государственным стандартом для высшего профессионального образования. Курс «Архитектура ЭВМ и систем» является фундаментальным курсом, базой для дальнейшего изучения прикладных технических дисциплин. Поэтому целесообразно начинать изучение основ с 5-го семестра, и уже на базе полученных общетеоретических и практических знаний приступить к изучению специальных дисциплин на старших курсах.

Дисциплины, знание которых необходимо для изучения данной дисциплины:

1. Математика;

2. Информатика;

3. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля

Форма обучения: очная.

Виды занятий и формы контроля	Объем по семестрам
5-й сем.
Лекции (Л), час.	34
Практические занятия (ПЗ), час.	17
Лабораторные занятия (ЛЗ), час.	-
Самостоятельная работа (СР), час.	51
Контрольные работы, шт.	3
Зачеты, (З), шт.	1
Экзамены, (Э), шт.	-
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ГОС ВПО /РПД: 102 / 102 часов.

№	Разделы дисциплины по ГОС ВПО (дидактические единицы ГОС)	Разделы дисциплины по РПД	Объем занятий, час	Примечания
Л	ПР	СР
1.	Дисциплина национально-регионального компонента	Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов	20	17	33
2.		Функциональная и структурная организация процессора
3.		Организация памяти в ЭВМ	2		2
4.		Основные стадии выполнения команды	2		2
5.		Организация прерываний в ЭВМ	2		2
6.		Организация ввода/вывода
7.		Периферийные устройства
8.		Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов	2		2
9.		Параллельные системы	2		4
10.		Понятия о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах
11.		Матричные и ассоциативные вычислительные сети	2		4
12.		Конвейерные и потоковые вычислительные сети
13.		Сети ЭВМ	2		2
14.		Информационно-вычислительные системы и сети
Итого		Общая трудоемкость: 102 час.	34 час.	17 час.	51 час

4.2. Содержание разделов дисциплины

1 Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов. Исторический обзор. Направления и перспективы развития средств вычислительной техники. Аппаратная и программная части. Области применения ЭВМ: в науке, технике, промышленности, медицине, экономике, социологии и т.д.

2.Функциональная и структурная организация процессора. Абстрактная и физическая модели. Представление информации в ЭВМ. Арифметические основы вычислительной техники. Булева алгебра. Логические основы вычислительной техники. Синтез и анализ комбинационных схем. Арифметико-логическое устройство. Устройство управление. Сверхоперативное запоминающее устройство и пр. Микропрограммы.

3. Организация памяти в ЭВМ. Устройства памяти. Классификация запоминающих устройств (ЗУ). Операции чтения/запись. Адресная организация ЗУ и их структуры. Ассоциативные ЗУ. Стековая и магазинная память.

4. Основные стадии выполнения команды. Классификация команд (операций). Структура и форматы команд. Способы адресации.

5. Организация прерываний в ЭВМ. Вектор прерывания. Уровни прерываний. Вложенные прерывания. Подпрограмма обслуживания прерываний. Структурная организация прерываний и прямого доступа в память.

6. Организация ввода/вывода. Драйверы ввода/вывода. Цифровая и аналоговая информация. Протоколы обмена информацией. Пример структурной организации обмена информацией.

7. Периферийные устройства. Общие понятия о периферийных устройствах. Принципы действия внешних ЗУ. Методы записи информации. Периферийные устройства персональных компьютеров.

8. Архитектурные особенности организации ЭВМ различных классов. Логическая структура и архитектура ЭВМ. Состав и порядок функционирования ВС. Основные параметры и классификация ЭВМ. Соотношение программных и аппаратных средств, системы ЭВМ. Иерархическое представление ЭВМ, проектные задачи, решаемые на каждом уровне. Иерархия языков описания и средств моделирования вычислительных устройств.

9. Параллельные системы. Структура систем. Принципы организации. Эффективность. Быстродействующие синхронные устройства.

10. Понятия о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах. Вычислительные комплексы. Понятия многомашинной системы. Основные принципы построения многомашинных систем. Многопроцессорные системы. Системы телеобработки. Классификация вычислительных систем по способу обработки. Сосредоточенные системы. Распределенные системы. Технические средства вычислительных систем. Программное обеспечение. Функционирование вычислительных систем. Характеристики и параметры. Производительность вычислительных систем. Нормальная, комплексная, системная производительность. Характеристики надежности вычислительных систем. Стоимость. Режимы обработки данных, Мультипрограммная обработка. Оперативная и пакетная обработка данных. Обработка в реальном масштабе времени. Контроллеры для промышленных и научных исследований.

11. Матричные и ассоциативные вычислительные сети. Принцип организации вычислительных систем. Область применения. Физическая структура сети. Логическая структура сети. Основные аппаратные и программные компоненты сети.

12. Конвейерные и потоковые вычислительные сети. Принцип организации вычислительных систем. Область применения. Физическая структура сети. Логическая структура сети. Основные аппаратные и программные компоненты сети.

13. Сети ЭВМ. Эволюция вычислительных систем.

14. Информационно-вычислительные системы и сети. Вычислительные сети  частный случай распределенных систем. Основные проблемы построения сетей. Локальные и глобальные сети. Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям.

5. Лабораторный практикум не предусмотрен.

6. Практические занятия

Проводятся по разделам 1 и 2. Темы занятий соответствуют темам контрольных работ:

1. Представление информации в ЭВМ. Арифметические основы вычислительной техники.

2. Логические основы вычислительной техники.

3. Синтез и анализ комбинационных схем и конечных автоматов.

7. Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен.

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1. Рекомендуемая литература

Основная литература.

Баранов В.Е., Сотсков Ю.В. Архитектура ЭВМ и систем: Учеб. пособие. Под ред. В.Н. Козлова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. 120 с.
Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. Учебник для вузов. СПб: Питер, 2006. – 716с.
Горнец Н.В., Рощин А.Г., Соломенцев В.А. Организация ЭВМ и систем. 2-е изд. - Москва. ACADEMIA, 2008. – 320с.
Кузин А.В., Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем. М.: Форум, 2006. – 352с.
Максимов Н.В., Попов И.И., Партька Т.Л. Организация ЭВМ и вычислительных систем. М.: Форум, 2006.
ПятибратовА.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2008.
Танебаум Э. Архитектура компьютера. 4-е изд. – СПб; Питер, 2003. – 704 с.: ил.

Дополнительная литература.

Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. М.: Энергоатомиздат, 1985, 522с.
Сергеев Н.П., Вашкевич Н.П. Основы вычислительной техники. М.: Высш.шк., 1988. 311 с.
Компьютеры: Справочное руководство. В 3-х т. Т.1. Под ред. Г.Хелмса М.: Мир. 1986. 416с.
Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. 2-е изд. – Москва, 2001. – 726 с.; ил.

8.2. Технические средства обеспечения дисциплины

1. Цели и задачи изучения дисциплины

Передать знания по постановке и методам решения основных задач математической физики с помощью современных функционально-аналитических методов.

2. Место дисциплины в рабочем учебном плане

Дисциплина «Математические методы физики» ОПД.В.01.01 преподается в 7-м семестре. Предшествующие дисциплины, обеспечивающие данную дисциплину – «Математика», «Физика», «Математическая физика». Дисциплины, обеспечиваемые данной дисциплиной, – «Теория автоматического управления», «Системное моделирование», «Функциональный анализ», «Теория надежности».

3. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля

Форма обучения: очная.

Виды занятий и формы контроля	Объем по семестрам
7-й сем.
Лекции (Л), час.	36
Практические занятия (ПЗ), час.	-
Самостоятельная работа (СР), час.	72
Контрольные работы, шт.	Не предусмотрены
Зачет (З), шт.	Не предусмотрен
Экзамен (Э), шт/сем	1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по РПД 108 часов.

№	Разделы дисциплины по ГОС ВПО (дидактические единицы ГОС)	Разделы дисциплины по РПД	Объемы занятий, час.	Примечания
Л	ПЗ	СР
1	2	3	4	5	6	7
1	Дисциплина по выбору	Дополнительные главы математического анализа	10	-	20
2		Преобразование Фурье и его применение в задачах математической физики	3	-	6
3		Уравнения математической физики как операторные и дифференциальные операторные уравнения в банаховом пространстве	4	-	8
4		Обобщенные решения дифференциальных уравнений в частных производных	5	-	10
6		Обобщенные функции и их применение в математической физике	6	-	12
7		Вариационные методы в математической физике	4	-	8
8		Математические модели механики сплошной среды	4	-	8
Итого		Общая трудоемкость 108 час.	36	-	72

4.2. Содержание разделов дисциплины

1. Дополнительные главы математического анализа. Мера и интеграл Лебега. Пространства Лебега

. Обобщенные производные. Пространства Соболева

. Метрические и нормированные пространства. Теорема о неподвижной точке. Гильбертово пространство.

как гильбертовы пространства. Ряды Фурье в гильбертовом пространстве. Линейные функционалы в гильбертовом пространстве. Линейные операторы в банаховых и гильбертовых пространствах. Ограниченные и замкнутые операторы. Сопряженные и самосопряженные операторы. Дифференциальные и интегральные операторы (примеры).

2. Преобразование Фурье и его применение в задачах математической физики. Преобразование Фурье и его свойства. Обратное преобразование Фурье. Преобразование Фурье в

. Применение преобразования Фурье к решению задачи Коши для волнового уравнения и уравнения теплопроводности.

3. Уравнения математической физики как операторные и дифференциальные операторные уравнения в банаховом пространстве. Абстрактные дифференциальные уравнения в банаховом пространстве. Понятие решения дифференциального уравнения в банаховом пространстве. Эволюционные дифференциальные уравнения. Представление решения эволюционного уравнения с помощью полугруппы линейных операторов. Случай гильбертова пространства. Примеры.

4. Обобщенные решения дифференциальных уравнений в частных производных

Постановка краевых и начально-краевых задач в пространствах

для уравнений эллиптического, гиперболического и параболического типов. Интегральные тождества. Существование и единственность обобщенного решения. Физический смысл обобщенных решений. Приближенные методы.

5. Обобщенные функции и их применение в математической физике. Пространства основных функций. Счетно-нормированнные пространства. Обобщенные функции как линейные непрерывные функционалы на пространствах основных функций. Основные свойства обобщенных функций. Свертка обобщенных функций. Примеры. Преобразование Фурье обобщенных функций. Применение обобщенных функций к решению задачи Коши для дифференциальных уравнений.

6. Вариационные методы в математической физике. Краевая задача и ее оператор. Положительные и положительно-определенные операторы. Энергетическое пространство. Задача о минимуме квадратичного функционала. Минимизирующая последовательность. Процесс Ритца. Процесс Бубнова – Галеркина. Примеры.

7. Математические модели механики сплошной среды. Постановка задач в механике сплошной среды. Основные сведения из кинематики сплошной среды. Формула дифференцирования объемного интеграла с переменной областью интегрирования. Закон сохранения масс. Закон количества движения. Тензор напряжений. Закон сохранения энергии. Простейшие модели сплошных сред: идеальная жидкость, вязкая жидкость, упругое тело. Краевые и начально-краевые задачи в механике сплошных сред.

5. Лабораторный практикум не предусмотрен.

6. Практические занятия не предусмотрены.

7. Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен.

8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

8.1. Рекомендуемая литература

Основная литература

1. Лебедев В.И. Функциональный анализ и вычислительная математика.- М.: Физматлит, 2005.

2. Фирсов А.Н., Куликов К.Г. Уравнения и методы математической физики. II. Функционально-аналитические методы: Учебное пособие. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010 (В печати. Электронная версия находится на сайте ФБ СПб ГПУ).

3. Треногин В.А. Методы математической физики.- Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002.

4. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа.- М.: Физматлит, 2006.

5. Михлин С.Г. Курс математической физики.- СПб.: «Лань», 2002.

6. Валландер С.В. Лекции по гидроаэромеханике.- СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2005.

Дополнительная литература

1. Ладыженская О.А. Краевые задачи математической физики.- М., «Наука», 1973.

2. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике.- М.: «Наука», 1970.

3. Люстерник Л.А., Соболев В.И. Элементы функционального анализа.- М.: «Наука», 1965.

4. Канторович Л.В., Акилов Г.П. Функциональный анализ в нормированных пространствах.- М.: Физматгиз, 1959.

5. Вишик М.И., Ладыженская О.А._Краевые задачи для уравнений в частных производных и некоторых классов операторных уравнений, УМН, 11:6 (72) (1956), 41–97.

6. Шварц Л. Математические методы для физических наук.- М.: Мир, 1965.

7. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Обобщенные функции и действия над ними (Обобщенные функции, вып. 1).- М.: «Добросвет», 2007.

8. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Пространства основных и обобщенных функций (Обобщенные функции, вып. 2).- М.: Физматлит, 1958.

9. Смирнов В.И. Курс высшей математики, том 5.- М.: Физматлит, 1959.

10. Колоколов И.В., Кузнецов Е.А. и др. Задачи по математическим методам физики.– М.: «Эдиториал УРСС», 2000.

8.2. Технические средства обеспечения дисциплины

Информационное, программное и аппаратное обеспечение локальной компьютерной сети, информационное и программное обеспечение глобальной сети Internet.

9. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Локальная компьютерная сеть кафедры с выходом в глобальную сеть Internet.

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

Подготовка к текущим лекциям и практическим занятиям осуществляется в процессе самостоятельной работы студентов согласно методическим указаниям, представляемым преподавателем на предшествующих лекциях и практических занятиях.

1. Цели и задачи изучения дисциплины

Основными целями преподавания дисциплины являются:

изучение студентами основ теории защиты информации;
знакомство с основными стандартами в области обеспечения информационной безопасности;
знакомство с основными классами средств защиты информации;
изучение студентами основных криптографических методов защиты информации;
знакомство студентов с рядом распространенных протоколов защиты данных, передаваемых по компьютерным сетям;
получение практических навыков настройки и использования средств и механизмов защиты информации.

2. Место дисциплины в рабочем учебном плане

Дисциплина «Информационная безопасность и защита информации» СД.03. преподается в 8 семестре и относится к специальным дисциплинам.

Дисциплины, знание которых необходимо для изучения данной дисциплины:

1. Математика;

2. Информатика;

3. Архитектура ЭВМ и систем;

4. Управление данными;

5. Операционные системы.

Дисциплины, использующие знания умения и навыки, приобретенные в результате ее курса «Информационная безопасность и защита информации»: Администрирование в информационных системах.

3. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля

Форма обучения: очная.

Виды занятий и формы контроля	Объем по семестрам
8-й сем.
Лекции (Л), час.	34
Практические занятия (ПЗ), час.	-
Лабораторные занятия (ЛЗ), час.	34
Самостоятельная работа (СР), час.	68
Контрольные работы, шт.	3
Зачеты, (З), шт.	1
Экзамены, (Э), шт.	1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ГОС ВПО /РПД: 136 / 136 часов.

№	Разделы дисциплины по ГОС ВПО (дидактические единицы ГОС)	Разделы дисциплины по РПД	Объем занятий, час	Примечания
Л	ЛЗ	СР
1.	Специальная дисциплина	Общая проблема информационной безопасности информационных систем.	2		68
2.		Защита информации при реализации информационных процессов (ввод, вывод, передача, обработка, накопление, хранение).	5	8
3.		Организационное обеспечение информационной безопасности.	2	3
4.		Защита информации от несанкционированного доступа.	4	6
5.		Математические и методические средства защиты.	8	6
6.		Компьютерные средства реализации защиты в информационных системах.	12	10
7.		Программа информационной безопасности России и пути ее реализации.	1	1
Итого	Общая трудоемкость по ГОС ВПО: 136 час.	Общая трудоемкость: 136 час.	34 час.	34 час.	68 час

Blog

Учебно-методический комплекс основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров «Системный анализ и управление» Санкт-Петербург 2009 г

Содержание