Аннотации базовой части дисциплин циклов фгос
| Вид материала | Документы |
- Аннотации программ дисциплин, 1084.05kb.
- Материалы фгос впо по направлению подготовки 101100 гостиничное дело к разработке примерных, 195.61kb.
- Материалы фгос впо по направлению подготовки 100100 сервис к разработке примерных программ, 186.23kb.
- Материалы фгос впо по направлению подготовки 100400 туризм к разработке примерных программ, 147.92kb.
- Приложение 6 аннотации дисциплин базовой части учебного плана «производственный менеджмент», 758.32kb.
- Проект программ дисциплин учебного плана по направлению, 1776kb.
- Аннотации содержания дисциплин общие дисциплины Направление «Физика», 157.03kb.
- Программа 080200. 68. 10 Менеджмент по связям с общественностью Аннотации дисциплин, 428.99kb.
- Отчет о выполнении 1 этапа проекта кафедры «Инженерная графика и дизайн», 95.62kb.
- формирование систематизированных знаний об основных закономерностях и особенностях, 1579.89kb.
Матричные, кооперативные и дифференциальные игры. Математическая модель антагонистической игры. Седловые точки. Решение матричных игр в чистых и смешанных стратегиях. Математическая модель бескоалиционной игры многих лиц. Равновесие по Нэшу, оптимальность по Парето. Математическая модель кооперативной игры. Понятие дележа. Принципы оптимальности. Основные понятия дифференциальных игр.
Многокритериальные задачи. Принципы решения многокритериальных задач.
Модели исследования операций. Оптимальное планирование, сетевое планирование и управление, управление запасами. Математическая модель операции. Оценка эффективности стратегий. Принцип наилучшего гарантированного результата. Основы сетевого планирования. Оптимальное распределение ресурсов на сетевых графиках. Динамическая задача управления производством и запасами.
- Программные и аппаратные средства информатики
Аппаратное обеспечение компьютера. Архитектура ЭВМ. Процессор. Основная и внешняя память. Устройства ввода-вывода. Сети ЭВМ.
Операционные системы. Понятие и функции операционной системы. Структура ОС Windows. Файловая система.Командная строка Windows. Запуск пользовательских программ. Смена диска. Просмотр содержимого и удаление файлов. Копирование, переименование и перенос файлов. Создание и удаление каталога. Смена каталога. Просмотр каталога. Архивация файлов.
Текстовый процессор Word. Средства ввода математических формул. Выбор шрифта и размера букв, выделение жирным шрифтом и курсивом. Копирование и перенос текста, поиск и замена, проверка орфографии, автоматическая вставка знаков переноса.
Колонтитулы, списки, создание и вставка автотекста. Создание, форматирование и удаление таблиц. Обтекание таблиц текстом. Создание и вставка рисунков, обтекание рисунка текстом, "водяные знаки". Вставка «живых» фрагментов других программ. Создание и редактирование математических формул.
Процессор электронных таблиц Excel. Их использование для хранения однотабличных баз данных. Рабочая книга. Адреса ячеек. Перемещение по рабочему листу. Блоки. Выделение. Ячейки: содержимое, ввод, редактирование. Относительная, абсолютная и Смешанная адресация. Пример: Табулирование функции двух переменных. Арифметические формулы. Элементарные функции. Использование Мастера функций.
Логические формулы. Функция ЕСЛИ. Диаграммы. Мастер диаграмм. Настройка диаграмм. Импорт текстовых файлов. Списки как однотабличные базы данных. Сортировка. Автофильтр. Сводные таблицы.
Графические средства: Paint, Visio. Растровая и векторная графика. Использование шаблонов. Простейшие средства рисования. Операции над фигурами. Создание блок-схемы программы в Microsoft Visio.
Программа для подготовки презентаций PowerPoint. Создание презентации. Выбор макета. Управление форматированием. Вставка фрагментов из других приложений. Динамические эффекты. Демонстрация слайдов.
Интернет. Основные вехи развития интернета. Протокол. Роль протокола IP в работе интернета. Доменное имя. Виды доменных имен.
Язык поисковых запросов Яндекса. Основные операторы. Морфология. Поисковый контекст. Сложные запросы. Команды перемещения курсора и выделения текста.
- Программирование для ЭВМ
Основы архитектуры семейства 80x86. Общие сведения о семействе процессоров 80x86. Общая шина. Память: ОЗУ и ПЗУ. Кэш-память. Адресное пространство. Сегмент и смещение, параграф. Нормализованный адрес. Сегментные регистры. Структура центрального процессора: исполнительный блок и шинный интерфейс. Конвейеризация. Очередь команд. Регистры центрального процессора: HL-регистры, PI-регистры, счетчик команд, регистр флагов. Назначение битов регистра флагов.
Команды ЦП: пересылки, арифметические, перехода. Методы адресации: регистровый и непосредственный. Структура описания команд. Команды пересылки. Арифметические команды: сложение, вычитание. Длинные целые. Операнды различной длины. Арифметические команды: умножение, деление. Условные переходы. Команды безусловных переходов. Индексная адресация. Команды организации циклов. Косвенная адресация.
Стек, подпрограммы, программные прерывания. Стек. Команды работы со стеком. Использование стека для организации вложенных циклов. Стековый кадр. Подпрограммы. Передача параметров: через стек и через регистры. Возвращение результата через флаг CF. Команды изменения флага CF. Вложенные подпрограммы. Прерывания: их классификация. Команды запрета и разрешения внешних прерываний. Программные прерывания. Векторы прерываний. Команды прерываний. Таблица векторов прерываний. Прерывания BIOS (примеры). Прерывания DOS (примеры).
Средства языков Ассемблера. Язык Ассемблера. Определение данных. Пример программы на языке Ассемблера. Этапы создания программы: ассемблирование, компоновка, выполнение. Листинг. Сообщения Ассемблера. Карта памяти. Подпрограммы. Макросы. Вложенные макросы. Условное ассемблирование. Локальные метки. Блоки повторений. Включаемые файлы. Директивы определения идентификаторов.
З2-разрядная архитектура. Битовые команды. Модульное программирование. 32-разрядная архитектура. Регистры. Новые методы адресации.Битовые команды: булевские, линейные и циклические сдвиги. Директивы связи.
Плавающие числа. Сопроцессор. Форматы данных для плавающих чисел: одинарный, двойной, расширенный. Регистры сопроцессора. Примеры программ с использованием сопроцессора. Особые значения.
Этапы разработки программы. Структура алгоритма. Языки проектирования алгоритмов. Постановка задачи. Внешняя спецификация. Выбор метода решения. Разработка алгоритм. Разработка программы. Тестирование. Объекты, операции и управляющие структуры алгоритмов. Общая структура алгоритма. Языки проектирования алгоритмов. Методы разработки алгоритмов. Оценки качества алгоритмов.
Основы программирования на языке Си. Язык Си язык "среднего" уровня. Библиотеки стандартных функций. Назначение препроцессора. Преобразования исходного текста программы на языке Си в процессе подготовки исполняемой программы. Сведения о лексемах и алфавите, идентификаторах, ключевых словах. Базовые типы данных, связь с допустимыми диапазонами значений переменных различных типов. Операторы объявления переменных. Объявление и размещение элементов массива в оперативной памяти, особенности инициализации массива символов. Глобальные, статические, локальные, регистровые переменные.
Арифметические и логические выражения.
Операторы языка Си. Указатели. Оператор присваивания, условный оператор, составной оператор. Операторы цикла (пошаговый цикл, циклы с предусловием, постусловием). Операторы continue и break, оператор switch. Битовые операции.
Связь между именами, адресами и значениями переменных. Арифметические операции и указатели. Операция sizeof и функции динамического распределения памяти.
Функции. Назначение функций, виды функций и описание функций. Формальные и фактические параметры. Приемы передачи параметров между функциями с использованием указателей. Указатели на функции.
Примеры алгоритмов обработки дискретной информации. Сортировки.
Классификация алгоритмов сортировок. Сортировка вставкой. Пузырек. Сортировка выбором. Пирамидальная сортировка. Быстрая сортировка. Оценка эффективности алгоритмов.
Обработка символьной информации. Строки и указатели. Массивы строк. Стандартные функции для работы со строками.
Работа с файлами. Доступ к файлам, управление ошибками открытия файла, функции считывания и записи символов из файла и в файл. Позиционирование файлов. Примеры внешних (файловых) сортировок
Структуры данных. Ключевое слово typedef для определения типов данных. Варианты объявления структуры как совокупности разнотипных данных, объявления массива структур. Указатели на структуры. Структуры со ссылками на себя. Варианты доступа к "членам" структур. Структуры и функции. Формирование динамических конструкций (списков, стеков). Объединения, перечисления, битовые поля. Аргументы главной функции. Директивы препроцессора.
Абстрактные типы данных. Списки, операции над списками, их реализация в Си. Бинарные деревья, их реализация в Си. Графы.
Алгоритмы поиска. Классификация алгоритмов поиска. Последовательный поиск. Бинарный поиск. Хеш-таблицы.
- Компьютерная графика
Растровые алгоритмы. Растровое представление отрезка: алгоритм Брезенхейма. Растровое представление окружности. Закраска области.
Трёхмерная компьютерная графика. Полигональные модели. Аффинные преобразования на плоскости. Однородные координаты точки. Преобразования в пространстве. Проектирование. Виды проекций: параллельные и центральные. Полигональная модель представления объектов; каркасное, сплошное. Алгоритмы удаления невидимых линий (для каркасных объектов) и поверхностей (для сплошных объектов). Два класса методов алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей: методы, работающие в пространстве объектов – непрерывные методы; методы, работающие в картинной плоскости – дискретные методы. Понятие когерентности. Отсечение нелицевых граней. Ограничивающие тела. Метод z-буфера и различные способы его оптимизации. Алгоритмы упорядочения: метод двоичного разбиения пространства. Метод построчного сканирования. Специальные методы оптимизации алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей: потенциально видимые множества граней, метод порталов.
Закрашивание. Распространение света. Освещенность. Модели отражения света: зеркальное, диффузное; преломление. Простейшие методы рендеринга полигональных моделей. Метод постоянного закрашивания. Метод Гуро, метод Фонга. Преимущества и недостатки этих методов. Методы построения теней.
Примеры моделирования трёхмерных объектов. Шар: каркасное изображение, аппроксимация шара многогранником. Вариации формы шара: эллипсоиды. Аппроксимация тора, вариации формы тора: спирали.
Графическая библиотека OpenGL. Основные возможности OpenGL. Интерфейс OpenGL. Рисование геометрических объектов. Преобразование объектов. Модельно-видовые преобразования. Проектирование: ортогональное, центральное. Модель освещения в OpenGL. Материалы поверхностей. Специальные эффекты: создание эффекта тумана. Текстурирование: подготовка текстур, способы наложения текстур на объекты. Растеризация, операции с пикселями. Построение теней в OpenGL.
Метод трассировки лучей. Прямая трассировка лучей. Основная (обратная) модель трассировки лучей. Методы реализации модели трассировки лучей с использованием объектно-ориентированного программирования на С++. Способы оптимизации.
Стереография. История стереографии, основные принципы создания стереограмм. Виды стереограмм: стереопары, поляризационные стереограммы, голограммы, автостереограммы, анаглифы. Алгоритмы построения автостереограмм дискретных поверхностей. Типы автостереограмм. Стереограммы каркасных объектов: автостереограммы и анаглифы.
- Операционные системы и сети ЭВМ
Введение в ОС. Классификация ОС. Процессы в ОС. Процессы и примитивы. Нити. Предпологаемая среда выполнения процессов. Взаимодействие процессов. Состояние процессов. Диаграмма переходов. Создание процессов. Анализ состояний процессов.
Уровневое представление ОС UNIX. Функции ядра ОС. Понятие прерываний в ОС. Механизмы прерываний.
Структура ОС. Общая характеристика ОС UNIX. Обзор подсистем ядра UNIX. Краткий обзор структур данных ядра. Понятие интерфейсов в ОС. Поцессы и Демоны.
Описание подсистем ядра UNIX. Планировщик. Назначение планировщика. Типы многозадачности. Состав планировщика. Структура планировщика. Зависимости. Управление потоками. Интерфейс планировщика. Зависимости подсистем ядра.
Контроллер памяти (MEMORY MANAGER, ММ). Введение. Фиксированные разделы. Динамическое распределение памяти. Механизм свопинга (Swapping). Механизм пейджинга (Paging). MM в UNIX. Модули MM. Краткое описание подсистемы. Структуры данных. Зависимости. Управляющие потоки. Внешний интерфейс. Реализация программ выделения памяти. Сборка мусора. Типы сборщиков памяти. Взаимодействие внутренних модулей MM. Связи MM с другими подсистемами ядра.
Виртуальная файловая система (VFS). Введение. Архитектура VFS. Интерфейсы файловой системы. Защита файлов. Механизмы обмена данными в VFS. Логическая файловая система. Физическая организация файловой системы. Структура файла обычного типа. Примечания к физической организации VFS. Внутренняя структура VFS.
Сетевая подсистема (NET). Введение. Сокеты. Интерфейс сетевой подсистемы. Состав сетевой подсистемы. Представление и структуры данных. Потоки управления. Зависимости. Внутренняя структура подсистемы. Зависимости сетевой подсистемы. Подсистема межпроцессорного взаимодействия (INTER-PROCESS COMMUNICATION). Введение. События. Сигналы. Механизмы взаимодействия процессов (нитей). Каналы (трубы). Именованные каналы. Сообщения. Разделение памяти. Операции по разделению пространства. Семафоры. Структура подсистемы IPC. Зависимости подсистемы IPC.
- Базы данных
Введение в системы баз данных. Понятие системы баз данных. Компоненты системы баз данных. Пользователи систем БД. Классификация систем БД.
Модели данных. Модели данных. Модели "Сущность - Отношение".
Реляционные модели БД. Структура реляционных БД. Реляционная алгебра, операции над отношениями. Модификация БД, операции.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫХ БД. Нормализация отношений, нормализованные формы. CASE-средства проектирования реляционной БД (All Fusion ERWin Data Modeller).
ЯЗЫК SQL. Основные понятия языка (алфавит, идентификаторы, константы и т.д.) Язык манипулирования данными в SQL. Язык определения данных в SQL. Определение ограничений целостности. Определение привилегий. Спецификация курсора в запросе.
Физическая структура БД. Организация файлов. Организация записей и блоков. Хранение отношений. Управление буферами. Индексирование. Хэширование.
Функционирование БД в локальных сетях. Основные понятия. Открытые системы. Технология и модели “клиент-сервер”. Особенности работы с БД в многопользовательском режиме.
Архитектура современных СУБД. Принципы построения и состав современных коммерческих СУБД. Классификация современных СУБД. СУБД MS SQL Server.
Администрирование реляционных промышленных СУБД. Ограничения целостности БД. Восстановление данных в БД. Обеспечение безопасности. Управление параллельной работой с БД. Распределенные БД. Тиражирование данных.
- Безопасность жизнедеятельности
Человек и среда обитания. Основы физиологии труда. Негативные факторы техносферы. Критерии безопасности. Опасности технических систем. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Управление безопасностью жизнедеятельности. Системы контроля требований безопасности и экологичности. Экономические последствия и материальные затраты на обеспечение безопасности.
ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ
- Вычислительная математика
Вычислительная математика – раздел математики, включающий круг вопросов, связанных с использованием электронных вычислительных машин (ЭВМ). Содержание термина «В. м.» нельзя считать установившимся, так как эта область интенсивно развивается в связи с быстро растущими применениями ЭВМ в новых направлениях.
В вычислительной математике можно выделить следующие три больших раздела:
- применение ЭВМ в различных областях научной и практической деятельности и может быть охарактеризован как анализ математических моделей.
- разработка методов и алгоритмов решения типовых математических задач, возникающих при исследованиях математических моделей.
- вопросы об упрощении взаимоотношений человека с ЭВМ, включая теорию и практику программирования задач для ЭВМ, в том числе автоматизацию программирования задач для ЭВМ.
Анализ математических моделей включает в себя изучение постановки задачи, выбор модели, анализ и обработку входной информации, численное решение математических задач, возникающих в связи с исследованием модели, анализ результатов вычислений, и, наконец, вопросы, связанные с реализацией полученных результатов.
Изучение реальных явлений на основе анализа построенных моделей, как правило, требует развития численных методов и привлечения ЭВМ. Таким образом, в В. м. важное место занимают численные методы решения поставленных математических задач и в первую очередь типовых математических задач (В. м. в узком смысле слова).
Применение ЭВМ к решению сложных задач, в особенности задач больших размеров, вызвало к жизни одно из главных направлений в теории численных методов — исследования устойчивости методов и алгоритмов к различного рода ошибкам (в том числе к ошибкам округления).
2. Компьютерные технологии математических исследований
Предмет “Компьютерные технологии математических исследований” включает в себя изучение программных средств, позволяющих провести весь цикл математического исследования: от поиска и просмотра необходимой литературы до непосредственного решения задачи (аналитического и/или численного) и подготовки статьи к печати. Курс построен на описании и примерах использования системы аналитических вычислений Maple, вычислительного пакета MATLAB, системы подготовки публикаций LaTeX. Выбор этих пакетов обусловлен их универсальными математическими возможностями, широкой распространенностью в России и за рубежом, а также взаимной интегрированностью.
Курс состоит из трех частей. Первые две части посвящены описанию основных возможностей пакетов MATLAB и Maple, их языкам и командам. Изложение сопровождается примерами использования команд и языковых конструкций. В третьей части изложены основы подготовки публикаций в стандарте LaTeX и даны сведения о форматах файлов, утилитах, средствах и ресурсах Интернета.
По окончанию чтения слушатель курса должен уметь с помощью изученных пакетов решать математические задания, устраивать демонстрации, гораздо быстрее решать исследовательские и инженерные задачи, а также сформировать для себя полное представление о современных компьютерных технологиях математических исследований и дальнейших тенденциях их развития.
3. Имитационное моделирование
Имитационное моделирование применяется для исследования и проектирования сложных систем и процессов.
Краткий экскурс в системный анализ. Понятие компьютерного моделирования.
Свойства сложных систем. Сложная система, как объект моделирования. Прикладной системный анализ – методология исследования сложных систем. Определение модели. Общая классификация основных видов моделирования. Компьютерное моделирование. Метод имитационного моделирования. Процедурно-технологическая схема построения и исследования моделей сложных систем. Основные понятия моделирования (объект и цель моделирования, требования к моделям, знаковые модели и вид их описания, метод исследования). Метод статистического моделирования на ЭВМ (метод Монте-Карло). Отличительные особенности моделей различных классов.
Сущность метода имитационного моделирования
Метод имитационного моделирования и его особенности. Статическое и динамическое представление моделируемой системы. Понятие о модельном времени. Механизм продвижения модельного времени. Дискретные и непрерывные имитационные модели. Моделирующий алгоритм. Имитационная модель. Проблемы и задачи стратегического и тактического планирования имитационного эксперимента. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. Общая технологическая схема имитационного моделирования. Возможности, область применения имитационного моделирования.
Технологические этапы создания и использования имитационных моделей
Основные этапы имитационного моделирования. Общая технологическая схема. Формулировка проблемы, определение целей моделирования. Системный подход к решению проблем. Разработка концептуальной модели объекта моделирования. Построение концептуальных моделей сложных систем. Элементы, параметры и переменные модели, функции критерия. Анализ (декомпозиция) и синтез (композиция) сложной системы. Границы системы, уровень детализации. Генерирование альтернатив. Формализация имитационной модели. Программирование имитационной модели. Сбор и анализ исходных данных. Испытание и исследование свойств имитационной модели. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. Анализ результатов моделирования и принятие решений.
Базовые концепции структуризации и формализации имитационных систем.
Методологические подходы к построению дискретных имитационных моделей. События, действия, процессы. Язык моделирования GPSS. Агрегативные модели. Сети Петри и их расширения. Модели системной динамики.
Инструментальные средства автоматизации моделирования.
Назначение языков и систем моделирования. Классификация языков и систем моделирования, их основные характеристики. Технологические возможности систем моделирования. Развитие технологии системного моделирования. Современные тенденции в имитационном моделировании. Выбор системы моделирования.
Испытание и исследование свойств имитационной модели.
Комплексный подход к тестированию имитационной модели. Проверка адекватности модели. Верификация имитационной модели. Оценка точности результатов моделирования. Оценка устойчивости результатов моделирования. Анализ чувствительности имитационной модели.