Программа дисциплины Вычислительные системы и телекоммуникации для направления 080700. 62 Бизнес-информатика подготовки бакалавра (отделение программной инженерии) Автор Сериков А. П

Вид материала

Программа дисциплины

Содержание I. Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС II. Пояснительная записка III. Тематический план учебной дисциплины IV. Формы текущего контроля знаний студентов и структура итоговой оценки V. Литература VI. Содержание программы Методика формирования результирующей оценки итогового контроля

Подобный материал:

• Программа дисциплины Культурология для направления 080700. 62 «Бизнес-информатика», 202.98kb.
• Программа дисциплины Риторика и ораторское искусство для направления 080700. 62 «Бизнес-информатика», 144.38kb.
• Факультет Бизнес Информатика Отделение программной инженерии программа дисциплины, 257.29kb.
• Программа дисциплины для направления 080700. 68 Бизнес-информатика подготовки бакалавра, 83kb.
• Программа дисциплины Web-дизайн для направления 080700. 62 Бизнес-информатика подготовки, 136.32kb.
• Программа дисциплины «Отечественная история» для направления 080700. 62 «Бизнес-информатика», 610.19kb.
• Программа дисциплины Информатика и программирование для направления 080700 «Бизнес-информатика», 272.37kb.
• Программа дисциплины Экономическая история для направления 080700. 62 «Бизнес-информатика», 188.75kb.
• Программа дисциплины Теоретические основы информатики и архитектура ЭВМ  для направлений, 240.65kb.
• Программа дисциплины Программирование   для направления 231000. 62 «Программной инженерии», 577.78kb.

Министерство экономического развития и торговли

Российской Федерации

Государственный университет – Высшая школа экономики

Факультет БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКИ

Программа дисциплины

Вычислительные системы и телекоммуникации

для направления 080700.62 Бизнес-информатика

подготовки бакалавра (отделение программной инженерии)

Автор Сериков А.П.

Рекомендована секцией УМС

“Бизнес-информатика”


Председатель

Г.А. Левочкина

«___» ____________ 2006 г.


Утверждена УС факультета

Бизнес-Информатики


Учёный секретарь


А.И. Олейник

«___» ___________ 2006 г.

Одобрена на заседании

кафедры Управления информационными ресурсами предприятия

Зав. кафедрой


А.П. Сериков

«___» сентября 2006 г.



I. Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС

Физические основы вычислительных процессов. Основы построения и функционирования вычислительных машин: общие принципы построения и архитектуры вычислительных машин, информационно-логические основы вычислительных машин, их функциональная и структурная организация, память, процессоры, каналы и интерфейсы ввода вывода, периферийные устройства, режим работы, программное обеспечение.

Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных машин различных классов: многомашинные и многопроцессорные вычислительные системы, типовые вычислительные структуры и программное обеспечение, режимы работы.

Классификация и архитектура вычислительных сетей, техническое, информационное и программное обеспечение сетей, структура и организация функционирования сетей (глобальных, региональных, локальных).

Структура и характеристики систем телекоммуникаций: коммутация и маршрутизация телекоммуникационных систем, цифровые сети связи, электронная почта.

Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникаций; пути ее повышения.

Перспективы развития вычислительных средств. Технические средства человеко-машинного интерфейса.

II. Пояснительная записка

Автор программы: кандидат технических наук, доцент Сериков А.П.

Требования к студентам:

Приступая к изучению данной дисциплины, студент должен обладать знаниями информатики в объеме средней школы и прослушать курс «Информатика и программирование» учебного плана подготовки бакалавра по направлению 080700 «Бизнес-информатика».

Аннотация:

Дисциплина «Вычислительные системы и телекоммуникации» относится к циклу общепрофессиональных дисциплин.

Целью данной дисциплины является изучение теоретических основ и принципов построения вычислительных машин, сетей и систем телекоммуникаций, их функциональной и структурной организации, характеристик основных устройств, режимов работы.

Содержание программы дисциплины "Вычислительные системы телекоммуникации" должно обеспечить базовую подготовку студентов в процессе формирования устойчивых знаний и практических навыков использования вычислительных систем в дальнейшей учебной и научной деятельности.


Дисциплина состоит из 11-ти тем, изучаемых в 5-ом модуле 1-го курса.

Дисциплина рассчитана на 42 часа аудиторных занятий (из них 26 часов лекций и 16 часов практических занятий) и 66 часов самостоятельной работы.


Учебная задача дисциплины:

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

• принципы построения и архитектуру ЭВМ;
  
• функциональную и структурную организацию ЭВМ;
  
• способы организации и типы вычислительных сетей;
  

уметь:

• оценивать технико-эксплуатационные возможности средств вычислительной техники при обработке экономической информации и эффективность использования различных режимов работы ЭВМ и телекоммуникационных систем.
  

иметь представление:

• о перспективах развития вычислительной техники;
  
• о принципах построения и функционировании высокопроизводительных вычислительных систем;
  
• о структуре и принципах построения глобальных вычислительных сетей;
  
• об устройствах ЭВМ и современном диапазоне их основных технических параметров.
  

III. Тематический план учебной дисциплины

№№ п/п	Наименование разделов и тем (с разбивкой по модулям)	Аудиторные часы			Формы текущего контроля	Самосто-ятельная работа	Всего часов
		Лекции	Сем.или практ. занятия	ВВсего
1	Введение	1		1		2	3
22	Тема 1. Общие принципы построения и архитектуры ЭВМ.	3	2	55		2	7
33	Тема 2. Функциональная и структурная организация ЭВМ.	2	2	4		4	8
3 4	Тема 3. Память ЭВМ.	2	2	4		6	10
5	Тема 4. Процессоры.	4	4	8	Реферат	4	12
6	Тема 5. Каналы и интерфейсы ввода-вывода.	2	2	4		6	10
7	Тема 6. Периферийные устройства	4	4	8		4	12
8	Тема 7. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных систем.	2	2	4		4	8
9	Тема 8. Классификация и архитектура вычислительных сетей.	2	4	6		4	10
10	Тема 9. Структура и организация функционирования сетей	2	2	4		4	8
11	Тема 10. Телекоммуникационные системы.	2	2	4	Домашнее задание	6	10
12	Тема 11. Эффективность функционирования вычислительных машин, сетей и телекоммуникационных систем и пути ее повышения.	2	2	4		6	10
	Всего	28	28	56		52	108

IV. Формы текущего контроля знаний студентов и структура итоговой оценки

Формы контроля:

текущий контроль: одно домашнее задание и один реферат

итоговый контроль: экзамен.

Структура итоговой оценки по учебной дисциплине:

Формы работы	Вклад в итоговую оценку (%)
Реферат	20
Домашнее задание	30
Зачет	50

V. Литература

Базовый учебник

1. Компьютерные сети. Учебный курс. Официальное пособие Microsoft для самостоятельной подготовки. Пер. с англ. Второе изд. испр. и доп. – М.: "Русская редакция", 1999 г.
   

Основная

1. Пятибратов А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. –М.: Финансы и статистика, 2001.
   

Дополнительная

1. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. –СПб.: Питер, 2002.
   
2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы.– СПб.: Питер, 2001.
   

VI. Содержание программы

Раздел 1. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН.

Введение.

Предмет и содержание курса, взаимосвязь курса со смежными дисциплинами. Место и роль вычислительной техники в информатике. Краткая история развития ЭВМ. Поколения ЭВМ. Основные области и формы использования ЭВМ.

Тема 1. Общие принципы построения и архитектуры ЭВМ.

Классификация средств вычислительной техники. Принципы построения современных ЭВМ. Обобщенная структурная схема ЭВМ. Состав устройств, их назначение и взаимодействие. Принцип программного управления. Особенности ЭВМ архитектуры фон-Неймана. Понятие о программном обеспечении ЭВМ. Примеры архитектур ЭВМ.

Тема 2. Функциональная и структурная организация ЭВМ.

Общие принципы функциональной и структурной организации современных ЭВМ. Организация функционирования ЭВМ с магистральной архитектурой. Основные характеристики центральных и периферийных устройств, интерфейса системной шины. Классификация периферийных устройств. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств. Структурная организация и взаимодействие узлов и устройств ЭВМ при выполнении основных команд. Системы адресации. Технология выполнения основных команд ЭВМ. Однопрограммный и многопрограммный режимы работы.

Тема 3. Память ЭВМ.

Запоминающие устройства (ЗУ), назначение, основные характеристики. Классификация ЗУ. Иерархическая структура ЗУ. Сверхоперативная память: регистровая память, стековая память, кеш-память. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы записи и считывания информации. Адресуемая единица информации. Запись и чтение различных информационных единиц (байта, полуслова, слова, двойного слова). Особенности адресации при линейной и сегментной организации ОП. Постоянная память, ее назначение, принципы перезаписи информации. Понятие ассоциативной памяти. Динамическое распределение памяти. Виртуальная память. Страничная и сегментная организация памяти.

Тема 4. Процессоры.

Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств. Центральное устройство управления (ЦУУ). Классификация ЦУУ. Обобщенные структурные схемы ЦУУ. Микропрограммный и аппаратный способы управления ЭВМ. Арифметико-логическое устройство (АЛУ): назначение, основные характеристики, обобщенная структурная схема. Взаимодействие блоков АЛУ при выполнении различных арифметических и логических операций.

Структура базового микропроцессора (МП) современных моделей компьютеров, взаимодействие его узлов и блоков. Скалярная и мультискалярная архитектура МП. Работа МП при выполнении команд. Конвеер команд, прогнозирование переходов. RISC- и CISC-процессоры.

Тема 5. Каналы и интерфейсы ввода-вывода.

Системные и локальные шины. Основные закономерности подключения внешних устройств к системной магистрали. Контроллеры внешних устройств: состав и выполняемые функции. Интерфейсы системной магистрали и внешнего устройства. Организация и принцип работы портов ввода-вывода информации. Общие требования к аппаратной совместимости портов и интерфейсов системной магистрали и контроллеров.

Тема 6. Периферийные устройства.

Устройства ввода-вывода: назначение, классификация и основные характеристики, типы. Внешние запоминающие устройства (ВЗУ), их основные параметры. Магнитные носители информации. Способы кодирования, записи и считывания данных на магнитных носителях. Накопители на магнитных дисках. Дисковые массивы. Накопители на магнитных лентах. Оптические запоминающие устройства, конструктивные особенности построения, принципы записи и считывания информации, основные характеристики.

Тема 7. Архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных систем.

Вычислительные системы. Классификация вычислительных систем по способу построения. Сосредоточенные системы. Распределение 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.

Раздел 2. АРХИТЕКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Тема 8. Классификация и архитектура вычислительных сетей.

Понятие вычислительной сети. Архитектуры вычислительных сетей. Структурные элементы сети ЭВМ. Эффективность обработки данных в вычислительной сети. Параметры вычислительной сети: операционные возможности сети, производительность сети, время доставки сообщений, цена обработки данных.

Структура программных и аппаратных средств в сети ЭВМ. Способы и средства коммутации и передачи данных. Примеры иерархических протоколов. Методы описания протоколов.

Тема 9. Структура и организация функционирования сетей

Internet Назначение и функции сети. Состав протоколов. Аппаратные средства. Адресация и маршрутизация. Информационный и вычислительный сервис сети. Структура и функции локальных вычислительных сетей. Системы связи. Функционирование ЛВС. Компоненты ЛВС. Типы топологии вычислительных сетей. Методы доступа в ЛВС. Реализация ЛВС.

Тема 10. Телекоммуникационные системы.

Понятие телекоммуникационных систем (ТКС). Структура ТКС. Каналы связи: типы, основные характеристики. Коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов. Адресация. Маршрутизация.

Тема 11. Эффективность функционирования вычислительных машин, сетей и телекоммуникационных систем и пути ее повышения.

Основные понятия и определения. Показатели эффективности. Пути повышения эффективности средств вычислительной техники. Эффективность эргономического обеспечения вычислительных систем и сетей. Перспективы развития ЭВМ и ТВС

VII. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины

1. Принципы построения современных ЭВМ.
   
2. Обобщенная структурная схема ЭВМ.
   
3. Состав устройств, их назначение и взаимодействие.
   
4. Особенности ЭВМ архитектуры фон-Неймана.
   
5. Общие принципы функциональной и структурной организации современных ЭВМ.
   
6. Основные характеристики центральных и периферийных устройств, интерфейса системной шины.
   
7. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств.
   
8. Классификация ЗУ.
   
9. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы записи и считывания информации.
   
10. Системы адресации.
    
11. Динамическое распределение памяти.
    
12. Виртуальная память.
    
13. Страничная и сегментная организация памяти.
    
14. Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств.
    
15. Скалярная и мультискалярная архитектура МП.
    
16. Конвеер команд, прогнозирование переходов.
    
17. RISC- и CISC-процессоры.
    
18. Основные закономерности подключения внешних устройств к системной магистрали.
    
19. Контроллеры внешних устройств: состав и выполняемые функции.
    
20. Организация и принцип работы портов ввода-вывода информации.
    
21. Классификация и основные характеристики.
    
22. Способы кодирования, записи и считывания данных на магнитных носителях.
    
23. Оптические запоминающие устройства.
    
24. Однопрограммный и многопрограммный режимы работы.
    
25. Система прерываний и приоритетов, их назначение.
    
26. Реальный и защищенный режимы работы.
    
27. Классификация вычислительных систем по способу построения.
    
28. Сосредоточенные системы. Распределенные системы.
    
29. Понятие вычислительной сети.
    
30. Параметры вычислительной сети: операционные возможности сети, производительность сети, время доставки сообщений, цена обработки данных.
    
31. Структура программных и аппаратных средств в сети ЭВМ.
    
32. Способы и средства коммутации и передачи данных.
    
33. Протоколы высокого уровня.
    
34. Назначение и функции Internet.
    
35. Информационный и вычислительный сервис сети.
    
36. Структура и функции локальных вычислительных сетей (ЛВС).
    
37. Компоненты ЛВС.
    
38. Типы топологии вычислительных сетей.
    
39. Методы доступа в ЛВС.
    
40. Коммутация каналов, коммутация сообщений, коммутация пакетов.
    
41. Адресация: иерархическое кодирование, распределение адресов, отображение адресов.
    
42. Маршрутизация: простая, фиксированная, адаптивная.
    
43. Показатели эффективности.
    
44. Пути повышения эффективности средств вычислительной техники. Принципы построения современных ЭВМ.
    
45. Обобщенная структурная схема ЭВМ.
    
46. Состав устройств, их назначение и взаимодействие.
    
47. Особенности ЭВМ архитектуры фон-Неймана.
    
48. Общие принципы функциональной и структурной организации современных ЭВМ.
    
49. Основные характеристики центральных и периферийных устройств, интерфейса системной шины.
    
50. Технология взаимодействия центральных и периферийных устройств.
    
51. Классификация ЗУ.
    
52. Оперативная память (ОП), ее назначение, способы записи и считывания информации.
    
53. Системы адресации.
    
54. Динамическое распределение памяти.
    
55. Виртуальная память.
    
56. Страничная и сегментная организация памяти.
    
57. Назначение и структура центрального процессора (ЦП), состав устройств.
    

VIII. Тематика заданий по различным формам текущего контроля


тематика домашнего задания:

общие принципы построения и архитектуры ЭВМ;

функциональная и структурная организация;

процессоры;

периферийные устройства;

архитектурные особенности и организация функционирования вычислительных систем;

классификация и архитектура вычислительных сетей;

телекоммуникационные системы.


Автор программы: _____________________________/А.П.Сериков /

Подпись обязательна.


Приложение 1.

Методика формирования результирующей оценки итогового контроля

1. Все формы текущего контроля (Реферат, домашнее задание) оцениваются в 10-балльной шкале: O_i.
   
2. Для оценки относительной важности отдельных видов текущего контроля и итогового теста промежуточного контроля вводятся их веса W_i таким образом, чтобы W_i=1. Относительная важность реферата – 0,2, относительная важность домашнего задания –0,3, относительная важность итогового контроля – 0,5.
   
3. Находится средневзвешенная оценка отдельных форм текущего контроля и итогового контроля: O_ср=W_iO_i.
   
4. Для получения дифференцированной оценки результирующей оценки итогового контроля вводится решающее правило:
   

• если О_ср ≥ 8, то О = «отлично» (5);
  
• если 6 ≤ О_ср ≤ 7, то О = «хорошо» (4);
  
• если 4≤ О_ср ≤ 5, то О = «удовлетворительно» (3);
  
• если О_ср < 4, то О = «неудовлетворительно» (2).