Рабочая программа дисциплины общая теория динамических систем направление ооп
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа дисциплины «механика» направление ооп, 268.46kb.
- Рабочая программа дисциплины математическое моделирование многокомпонентных химических, 419.7kb.
- Рабочая программа дисциплины информатика направление ооп, 210.09kb.
- Учебная программа профилирующей дисциплины теория автоматического управления, 36.13kb.
- Рабочая программа дисциплины экономическая теория направление ооп, 340.57kb.
- Рабочая программа дисциплины информатика направление ооп 241000, 459.15kb.
- Рабочая программа дисциплины экономика направление (специальность) ооп 08100 экономика, 248.46kb.
- Рабочая программа дисциплины общая экология направление ооп: экология и природопользование, 309.94kb.
- Рабочая программа дисциплины теория игр направление ооп: 231300 Прикладная математика, 210.83kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «теория систем и системный анализ» Направление, 223.11kb.
4.2. Содержание теоретического и практического разделов дисциплины
Содержание теоретического раздела включает темы лекционных занятий, представленных в виде 5 разделов, общей трудоемкостью 10 часов. В результате освоения теоретического раздела дисциплины студент овладевает следующими компетенциями: ОК-1, ОК-6, ПК-1 .
Содержание теоретического раздела дисциплины
Раздел 1. Основные понятия теории систем
Лекция -2 часа. Определения понятия система. Эволюция системных представлений. Понятия, характеризующие строение, функционирование и развитие систем. Классификация систем (примеры). Закономерности систем (целостность, коммуникативность, иерархичность, эквифинальность, закон необходимого разнообразия, потенциальная эффективность, историчность, самоорганизация). Системный подход и системный анализ.
Раздел 2. Методы и модели описания систем
Лекция- 2 часа. Качественные методы описания систем (методы типа сценариев, экспертных оценок, методы типа «Дельфи», типа дерева целей, морфологические методы, методика системного анализа). Количественные методы описания систем. Уровни абстрактного описания систем. Кибернетический подход к описанию систем (управление как процесс, система управления, этапы управления сложной системой). Моделирование систем. Классификация видов моделирования.
Раздел 3. Динамические системы. Нефтегазодобывающая компания как сложная динамическая система
Лекция - 2 часа. Пространство состояний системы. Детерминированные системы. Стохастические (вероятностные) системы. Геометрическая интерпретация динамических систем. Общая характеристика нефтегазовых динамических систем. Нефтегазодобывающая компания как сложная самоорганизующая динамическая система.
Раздел 4. Методы идентификации систем
Лекция - 2 часа. Структура, основные функции, показатели, критерии качества и эффективности систем с управлением. Принципы и этапы системного анализа процессов управления. Проблемы и задачи идентификации систем. Развитие теории идентификации систем. Математические модели и критерии объектов идентификации. Классические методы идентификации систем. Классификация. Идентификация линейных систем. Идентификация нелинейных систем. Современные интегрированные системы идентификации.
Раздел 5. Модели и методы принятия решений
Лекция - 2 часа. Проблема принятия решений. Основные понятия и схема процесса принятия решений. Качество и эффективность решений. Показатели качества и эффективности. Базовая модель процесса принятия решений. Классификация задач принятия решений и методов их решения. Принятие решений в условиях определенности. Проблема многокритериальности и методы ее решения. Принятие решений в условиях риска и неопределенности (примеры).
Содержание практического раздела дисциплины
Содержание практического раздела включает темы практических (семинарских) занятий, представленных в виде 22 тем, общей трудоемкостью 27 часов. В результате освоения теоретического раздела дисциплины студент овладевает следующими компетенциями: ОК-3, ПК-2 , ПК-10
Тема 1- 1 час. Эволюция системных представлений. Определения понятия система.
Тема 2 – 1 час. Классификация систем (примеры). Понятия, характеризующие строение, функционирование и развитие систем.
Тема 3– 1 час. Закономерности систем (целостность, коммуникативность, иерархичность, эквифинальность, закон необходимого разнообразия, потенциальная эффективность, историчность, самоорганизация).
Тема 4– 1 час. Системный подход и системный анализ.
Тема 5– 2 часа. Качественные методы описания систем (методы типа сценариев, экспертных оценок, методы типа «Дельфи», типа дерева целей, морфологические методы, методика системного анализа).
Тема 6 – 2 часа. Количественные методы описания систем.
Тема 7– 1 час. Кибернетический подход к описанию систем (управление как процесс, система управления, этапы управления сложной системой).
Тема 8– 1 час. Пространство состояний системы. Детерминированные системы. Стохастические (вероятностные) системы.
Тема 9– 1 час. Общая характеристика нефтегазовых динамических систем.
Тема 10– 1 час . Нефтегазодобывающая компания как сложная самоорганизующая динамическая система.
Тема 11– 1 час. Геометрическая интерпретация динамических систем.
Тема 12– 1 час. Проблемы и задачи идентификации систем.
Тема 13– 1 час. Классические методы идентификации систем. Классификация.
Тема 14– 1 час. Идентификация линейных систем.
Тема 15– 1 час. Идентификация нелинейных систем.
Тема 16– 1 час. Современные интегрированные системы идентификации.
Тема 17– 2 часа. Проблема принятия решений. Основные понятия и схема процесса принятия решений.
Тема 18– 1 час Качество и эффективность решений. Показатели качества и эффективности.
Тема 19– 1 час. Базовая модель процесса принятия решений.
Тема 20– 1 час. Классификация задач принятия решений и методов их решения.
Тема 21 – 2 часа. Принятие решений в условиях определенности. Проблема многокритериальности и методы ее решения.
Тема 22 – 2 часа. Принятие решений в условиях риска и неопределенности.
4.3. Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе 131000(М) «Нефтегазовое дело», формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3 компетенций.
| № | Формируемые компетенции | Разделы дисциплины | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| | З3.2 | + | + | + | | + |
| | З7.3 | | | + | + | + |
| | У8.1 | + | + | + | | + |
| | У8.2 | | | + | + | + |
| | В5.1 | + | + | + | | + |
| | В9.1 | | | + | + | + |
5. Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.
| Методы и формы активизации деятельности | Виды учебной деятельности | ||
| Лекции | Практические занятия | СРС | |
| Дискуссия | + | + | |
| IT-методы | + | | + |
| Командная работа | | + | + |
| Разбор кейсов | | | |
| Опережающая СРС | + | + | + |
| Индивидуальное обучение | | | + |
| Проблемное обучение | | + | + |
| Обучение на основе опыта | | + | + |
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
- изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;
- самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;
- закрепление теоретического материала путем выполнения творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)
6.1. Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
– работе магистрантов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме и выбранной теме магистерской диссертации,
– выполнение домашних заданий,
– изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
– изучении теоретического материала к практическим занятиям,
– подготовке к зачету.
6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
- поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,
- анализе статистических и фактических материалов по заданной теме, проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических материалов,
- выполнении расчетно-графических работ,
- исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,
6.2.1. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
Самостоятельная работа в объеме 36 часов по освоению теоретических и практических основ дисциплины М2.В2.2 « Теория и практика управления процессами нефтегазодобычи» заключается в следующем:
- работа с конспектом лекций, методической и учебной литературой – 9 часов;
- подготовка к практическим (семинарским) занятиям – 18 часов;
- подготовка к текущему контролю (две контрольные работы) и итоговому контролю (зачет) – 9 часов.
6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:
– разработка и исследование динамических моделей нефтегазовых систем и процессов нефтегазодобычи в условиях неопределенности и многокритериальности задач;
– разработка и исследование методов идентификации и управления сложными нефтегазовыми процессами и системами с учетом априорной информации, экспертных оценок, накопленного опыта и знаний;
– разработка методов и технологий принятия решений в нефтегазовых процессах и системах в условиях риска и неопределенности;
– разработка адаптивных технологий интегрированного проектирования нефтегазовых систем, объектов геолого- технического комплекса (ГТК) и процессов нефтегазодобычи;
– разработка методов и технологии системных исследований объектов геолого- технического комплекса (подсистема скважин, наземное оборудование, транспорта и подготовка продукции).
6.2.2. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
– нефтегазовая компания – обучающаяся и самоорганизующаяся система;
– нефтегазовые компании сегодня: менеджмент знаний и знание менеджмента, основы теории обучающихся организаций;
– критический обзор общей теории систем;
– роль теории дифференциальных уравнений в теории систем и системном анализе;
– системный анализ в нефтегазовых системах и процессах нефтегазодобычи;
– структурные модели систем (сетевые, иерархические и матричные структуры);
– многоуровневые иерархические структуры систем управления;
– понятие организации, самоорганизация и управление;
– концепция жизненного цикла организации, стадии и модели жизненного цикла.
6.3. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Образовательные ресурсы, рекомендуемые для использования при самостоятельной работе студентов, том числе программное обеспечение, Internet- и Intranet-ресурсы (электронные учебники, компьютерные модели и др.), учебные и методические пособия:
– рабочая программа дисциплины;
– компьютеризированные учебные пособия по лекционному материалу;
– компьютеризированный демонстрационный материал для проведения лекционных занятий, выполненных в программе Power Point;
– компьютеризированные методические указания и рекомендации к подготовке практических (семинарских) занятий;
– лекционная аудитория с мультимедийным оборудованием, компьютерный класс для проведения практических работ.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости магистрантов осуществляется по результатам:
- самостоятельного (под контролем преподавателя) выполнения индивидуальных заданий,
- взаимного рецензирования магистрантами работ друг друга,
- анализа подготовленных магистрантами тем практических (семинарских) занятий,
- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, выступлений и ответов на вопросы на практических (семинарах) занятиях и во время зачета (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
Контроль успеваемости студентов осуществляется в виде текущего, промежуточного и итогового контроля.
7.1. Текущий контроль.
Средствами оценки текущей успеваемости студентов по ходу освоения дисциплины является перечень вопросов, ответы на которые дают возможность студенту продемонстрировать, а преподавателю оценить степень усвоения теоретических и фактических. Ниже приводится примерный перечень контрольных вопросов по разделам дисциплины для оценки качества ее освоения, выполнении индивидуальных заданий на практических (семинарских) занятиях по темам, приведенным в пункте 4.2:
Основные понятия теории систем
– дать понятие и определения системы в контексте исторического развития;
– система и среда. Отделение системы от среды;
– привести понятия, характеризующее строение системы;
– дать характеристики определяющие функционирование и развитие системы;
– привести классификационные признаки системы;
– дать определение открытой системы и привести ее характеристики;
– привести классификацию систем по уровню сложности;
– дать классификацию систем по степени организованности;
Закономерности систем
– пояснить закономерность целостности;
– дать определения закономерность коммуникативности;
– определить закономерность иерархичности;
– смысл закономерности эквифинальности;
– пояснить суть закона необходимого разнообразия систем;
– сформулировать закон потенциальной эффективности;
– пояснить суть закона историчности;
– понятие самоорганизации систем;
– дать определения системного подхода и системного анализа;
– привести модель методики системного анализа и алгоритма системной
деятельности;
Методы и модели описания систем
– пояснить смысл проблемы выбора метода моделирования;
– виды моделирования сложных систем;
– дать основные методы моделирования сложных систем;
– метод мозговой атаки;
– методы моделирования типа сценариев;
– методы типа дерево целей;
– методы экспертных оценок;
– методы типа «Дельфи»;
– морфологические методы;
– методика системного анализа;
– перечислить уровни абстрактного описания систем;
– высшие уровни описание систем (лингвистический, теоретико – множествен-
ный, абстрактно- алгебраический, топологический);
– низшие уровни описания систем( логико- математический, теоретико-
информационный, динамический, информационный);
– понятия эксперимента и модели;
– шкала наименований;
– порядковые шкалы;
– шкалы интервалов и отношений;
– абсолютная шкала;
– суть кибернетического подхода к описанию систем;
– управление как процесс;
– структурная схема системы управления;
– информация и управление;
– этапы управления сложной системой;
Динамические системы
– дать определение динамической системы;
– привести пространство состояний системы;
– семантическая модель динамической системы;
– дать определение и привести примеры детерминированных систем и их моделей;
– дать определение и привести примеры стохастических систем и их моделей;
– понятие управляемости динамической системы;
– дать определение наблюдаемости системы;
– привести понятие поведения системы;
– пояснить понятие равновесия системы;
– дать понятие развитие системы;
– понятие устойчивости функционирования динамических систем;
– геометрическая интерпретация поведение систем в пространстве состояний;
– привести характеристики нефтегазодобывающего предприятия как сложной
системы;
– системный анализ как средство решения проблем нефтегазодобывающей
компании;
Методы идентификации систем с управлением
– привести структуру систем с управлением;
– основные понятия, характеризующие функционирование систем с управлением;
– основные функции систем управления;
– обобщенный цикл управления;
– принципы системного анализа управления;
– общий подход к решению проблем;
– дерево функций системного анализа;
– последовательность действий этапа системного анализа;
– последовательность действий этапа системного синтеза;
– уровни качества систем с управлением;
– показатели качества и эффективности систем с управлением;
– критерии качества и эффективности;
– модели динамических систем;
– оценки параметров метод максимального правдоподобия;
– оценки параметров линейных систем методом наименьших квадратов;
– оценки параметров нелинейных систем методом наименьших квадратов;
– байесовские методы оценки параметров;
– адаптивные алгоритмы идентификации;
– проблема интеграции информации, понятие объекта аналога;
– привести структуру современные интегрированные системы идентификации;
– линейные интегрированные системы идентификации и их свойства;
– нелинейные интегрированные системы идентификации и их свойства;
Модели и методы принятия решений в сложных системах
– пояснить суть проблемы принятия решений;
– привести схему и этапы процесса принятия решений;
– отметить проблемы качества и эффективности решений;
– привести базовую модель принятия решений;
– дать классификацию задач принятия решений и методов их решения;
– пояснить суть принципа принятия решений в условиях определенности и риска;
– пояснить суть метода выделения главного критерия;
– объяснить метод лексикографической оптимизации;
– привести метод последовательных уступок;
– методы свертывания векторного критерия в скалярный;
– метод нахождения паретовского множества;
– принцип принятия решений в условиях неопределенности;
– классификация задач принятие решений в условиях неопределенности;
– пояснить критерий Лапласа;
– привести и пояснить суть критерия Вальда;
– пояснить смысл критерия Севиджа;
– привести критерий Гурвица;
– пояснить критерий Байеса.