Учебно-методический комплекс основной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров «Системный анализ и управление» Санкт-Петербург 2009 г
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс дисциплины б дв1 Теория систем и системный анализ Направление, 568.62kb.
- Учебно-методический комплекс учебной дисциплины для бакалавров по направлению философия, 325.96kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине философия спорта основной образовательной, 407.33kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине конфликтология основной образовательной, 480.7kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине культурология основной образовательной программы, 839.94kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине антропология основной образовательной программы, 2420.38kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине речевая коммуникация основной образовательной, 353.09kb.
- Основы экономики учебно-методический комплекс дисциплины для программы подготовки бакалавров, 888.35kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине основы теории коммуникации основной образовательной, 400.21kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине философия основной образовательной программы, 801.95kb.
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 | Геометрическое моделирование | Геометрическое моделирование | | 1,5 | | 1 | | |
| 2 | Графические объекты, примитивы и их атрибуты | Графические объекты, примитивы и их атрибуты | | 3 | | 2 | | |
| 3 | Представление видеоинформации и ее машинная генерация | Представление видеоинформации и ее машинная генерация | | 3 | | 2 | | |
| 4 | Графические языки | Графические языки | | 1 | | 1 | | |
| 5 | Метафайлы | Метафайлы | | 0,5 | | 1 | | |
| 6 | Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций | Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций | | 0,5 | | | | |
| 7 | Реализация аппаратно-программных модулей графической системы | Реализация аппаратно-программных модулей графической системы | | 0,5 | | | | |
| 8 | Базовая графика | Базовая графика | | 7 | | 3 | | |
| 9 | Пространственная графика | Пространственная графика | | 7 | | 3 | | |
| 10 | Современные стандарты компьютерной графики | Современные стандарты компьютерной графики | | 4 | | 1 | | |
| 11 | Графические диалоговые системы | Графические диалоговые системы | | 4 | | 1 | | |
| 12 | Применение интерактивных графических систем | Применение интерактивных графических систем | | 1 | | 1 | | |
| 13 | Элементы вычислительной геометрии | Элементы вычислительной геометрии | | 1 | | 1 | | |
| Итого | Общая трудоемкость по ГОС ВПО 51 час. | Общая трудоемкость 51 час. | ___ час. | 34 час. | ___ час. | 17 час. | час. | |
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Геометрическое моделирование. Определение и основные задачи. Области применения.
2. Графические объекты, примитивы и их атрибуты. Описание объектов и примитивов для основных графических пакетов. Атрибуты примитивов.
3. Представление видеоинформации и ее машинная генерация. Основные форматы видеоинформации. Пакеты для обработки видеоинформации.
4. Графические языки. Основные графические языки. Структура языков.
5. Метафайлы. Структура и свойства метафайлов.
6. Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций. Архитектура графических терминалов и графических рабочих станций.
7. Реализация аппаратно-программных модулей графической системы. Базовые принципы реализации.
8. Базовая графика. Основные приемы работы в среде AutoCAD
9. Пространственная графика. Реализация 3D графики в среде AutoCAD
10. Современные стандарты компьютерной графики. Векторная, растровая и фрактальная графика.
11. Графические диалоговые системы. Основные графические диалоговые системы. Требования к графическим диалоговым системам.
12. Применение интерактивных графических систем
13. Элементы вычислительной геометрии. Координаты в пространстве: однородные, барицентрические. Основные преобразования координат в пространстве.
5. Лабораторный практикум
- Основные графические языки.
- Объекты и примитивы в основных графических пакетах. Атрибуты примитивов.
- Пакеты для обработки видеоинформации.
- Основные приемы работы в среде AutoCAD.
- Реализация 3D графики в среде AutoCAD
6. Практические занятия не предусмотрены
7. Курсовой проект (курсовая работа) не предусмотрен
8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
8.1. Рекомендуемая литература
Основная литература:
1. Компьютерная графика. А.Н. Божко, Д.М. Жук, В.Б. Маничев - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.
2. Компьютерная графика. М.Н. Петров, В.П. Молочков. Питер, 2006.
3. Компьютерная графика. Н.Г. Бутакова - М. : МГИУ, 2008.
4. Компьютерная графика: Photoshop CS3, CorelDRAW X3, Illustrator CS. Ю.Гурский, И. Гурская, А. Жвалевский - СПб. Питер, 2008.
Дополнительная литература:
1. AutoCAD : техническое черчение и 3D-моделирование. Т.Климачева – СПб. БХВ-Петербург, 2008.
2. CorelDRAW X3. Д.Миронов - М.: Питер, 2006.
8.2. Условия реализации и технические средства по обеспечению дисциплины
Программное обеспечение персональных компьютеров; информационное, программное и аппаратное обеспечение локальной компьютерной сети; информационное и программное обеспечение глобальной сети Internet.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Компьютерный класс ПЭВМ с микропроцессором не ниже Pentium IV, объем ПЗУ не меньше 2-3 ГБ, объем ОЗУ не меньше 512 МБ.
Система автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD
Векторный графический редактор CorelDRAW
Научный пакет для анализа экспериментальных данных Origin
Программы для видеомонтажа Pinnacle Studio
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Цель изучения дисциплины состоит в передаче знания по теоретическим основам моделирования систем и процессов в них, практических навыков выбора типа модели и построения моделей сложных систем.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина «Системное моделирование» ОПД.Ф.10 изучается студентами в седьмом семестре. Предшествующие дисциплины, обеспечивающие данную дисциплину – «Интеллектуальные технологии и представление знаний», «Системный анализ», «Математика», «Теория автоматического управления», «Математическая физика», «Теория информационных систем». Дисциплины, обеспечиваемые данной дисциплиной: «Проектирование информационных систем», «Теория систем».
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. | 8-й сем. | |
| Лекции (Л), час. | 34 | 17 |
| Практические занятия (ПЗ), час. | 17 | |
| Самостоятельная работа (СР), час. | 17 | 17 |
| Зачеты, (З), шт. | | 1 |
| Экзамен (Э), шт. | 1 | |
| Общая трудоемкость дисциплины составляет по ГОС ВПО/РПД 102 / 102 час. |
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 | Введение | Введение | 4 | | | 4 | | |
| 2 | Примеры объектов, требующих системного подхода к моделированию | Примеры объектов, требующих системного подхода к моделированию | | | ||||
| 3 | Энергосистемы | Энергосистемы | | | ||||
| 4 | Гидравлические системы | Гидравлические системы | | | ||||
| 5 | Связанные системы | Связанные системы | | | ||||
| 6 | Постановка задач системного моделирования | Постановка задач системного моделирования | 4 | | | 4 | | |
| 7 | Система и ее части | Система и ее части | | | ||||
| 8 | Декомпозиция | Декомпозиция | | | ||||
| 9 | Агрегирование | Агрегирование | | | ||||
| 10 | Координация (прогнозирование, согласование, развязывание взаимодействий) | Координация (прогнозирование, согласование, развязывание взаимодействий) | | | ||||
| 11 | Модели подсистем (математические, физические и химические) | Модели подсистем (математические, физические и химические) | 4 | | | 4 | | |
| 12 | Классические методы анализа моделей подсистем | Классические методы анализа моделей подсистем | | | ||||
| 13 | Методы анализа процессов в подсистемах и системах, состоящих из многих подсистем | Методы анализа процессов в подсистемах и системах, состоящих из многих подсистем | 22 | 17 | | 5 | | |
| 14 | Анализ стационарных состояний больших систем | Анализ стационарных состояний больших систем | 4 | | | 4 | | |
| 15 | Методы анализа устойчивости больших систем | Методы анализа устойчивости больших систем | 4 | | | 4 | | |
| 16 | Оценка качества больших систем | Оценка качества больших систем | 2 | | | 4 | | |
| 17 | Синтез больших систем | Синтез больших систем | 4 | | | 3 | | |
| 18 | Проблема сокращения размерности моделей больших систем (методы удаления переменных, методы теории жестких систем) | Проблема сокращения размерности моделей больших систем (методы удаления переменных, методы теории жестких систем) | 3 | | | 2 | | |
| | | | | | | | | |
| Итого | Общая трудоемкость по ГОС ВПО 102 час. | Общая трудоемкость 102 час. | 51 час. | 17 час. | ___ час. | 34 час. | час. | |
4.2. Содержание разделов дисциплины
1. Введение. Примеры классификаций процессов и систем. Направления и перспективы развития моделирования.
2. Примеры объектов, требующих системного подхода к моделированию.
3. Энергосистемы. Выработка, передача, распределение, и потребление энергии. Части системы: электрическая, тепловая и гидравлическая.
4. Гидравлические системы. Основные части: котлы, паровые турбины, напорные трубопроводы, гидротурбины и т.д.
5. Связанные системы. Связи элементов с регулярной и хаотической динамикой. Синхронизация.
6. Постановка задач системного моделирования. Определение характеристик системы, подлежащей изучению. Цели и ограничения. Модификация модели.7. Система и ее части. Компоненты, переменные, параметры, функциональные зависимости, ограничения, целевые функции.
8. Декомпозиция. Оптимизация составляющих целого.
9. Агрегирование. Создание оптимальной структурной и функциональной модели. Количество и качество.
10. Координация (прогнозирование, согласование, развязывание взаимодействий). Согласование функционирования подсистем между собой. Оценка точности прогноза. Сравнение отдельных значений и кривых. Характеристики согласования. Процедуры, обеспечивающие работоспособность системы в целом.
11. Модели подсистем (математические, физические и химические).
12. Классические методы анализа моделей подсистем. Обоснованность модели. Субъективные и объективные методы. Вероятностно-статистические методы. Критерий Манны-Уитни. Чувствительность. Многомерные отклики. Доверительные интервалы.
13. Методы анализа процессов в подсистемах и системах, состоящих из многих подсистем. Детерминированные и стохастические процессы. Периодичность. Синхронность. Длительность выборки. Стационарность и эргодичность. Функции плотности распределения. Среднее значение. Дисперсия. Корреляционно-спектральные характеристики. Корреляционный и регрессионный анализ. Измерение вероятностных характеристик. Оценка результатов моделирования. Оценка вероятностных характеристик. Интервалы корреляции. Систематическая и случайная составляющая погрешности. Статистическая оценка результата. Определение количественных и качественных оценок результата. Вероятностно-статистические методы определения достоверности полученных результатов. Исключение грубых погрешностей. Факторный и многофакторный анализ. Планирование эксперимента.
14. Анализ стационарных состояний больших систем. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния для дифференциальных уравнений первого порядка.
15. Методы анализа устойчивости больших систем. Метод А.Пуанкаре А.М.Ляпунова. Линейные и нелинейные системы. Дискретные и непрерывные системы. Кусочно-линейные дифференциальные и разностные уравнения состояния объекта. Линейные и кусочно-линейные уравнения. Критерий Рауса-Гурвица. Частотные критерии устойчивости.
16. Оценка качества больших систем. Функциональность. Надежность. Удобство применения. Сопровождаемость. Эффективность. Переносимость. Модель надежности Марковского и Пуассоновского типов.
17. Синтез больших систем. Синтез систем как развивающихся самоорганизующихся целенаправленных систем. Синергетика (самоорганизация в системах). Семиотика (основа знаковых систем).
18. Проблема сокращения размерности моделей больших систем (методы удаления переменных, методы теории жестких систем). Априорная информация. Граничные условия. Выбросы. Принцип Паретто. Экспертные оценки. Авто-ассоциативные сети. Сети Петри. Нейронные сети. Линейные и нелинейные дифференциальные уравнения с жестким ограничением на шаг интегрирования. Метод ломаных Эйлера.
5. Лабораторный практикум не предусмотрен
6. Практические занятия