Нормативный срок освоения программы 2 года Красноярск 2011 г. Содержание

Вид материалаДокументы

Содержание


Микроэлектроника в авиационном и космическом приборостроении
В результате изучения дисциплины студент должен
Программное обеспечение робототехнических систем
Эволюционная разработка программного обеспечения
Программное обеспечение мультиагентных систем
Алгоритмы и методы цифровой обработки сигналов
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8
^

Микроэлектроника в авиационном и космическом приборостроении


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 час).

Целью изучения дисциплины является освоение современных технологий проектирования средств микроэлектроники и управляющих систем для нужд авиационной и космической промышленности, разработки сложных приборов повышенной надежности функционирующих под управлением специализированных микропроцессоров и контроллеров.

Структура дисциплины: лекции – 40%, лабораторные работы – 35 %, самостоятельная работа – 25%.

Задачей дисциплины является: изучение принципов системной организаци микроячеек сверхбольших заказных интегральных схем, современных методов и средств создания устройств управления повышенной надежности на их основе, принципов системного проектирования, тестирования и эксплуатации в тяжелых условиях высоконадежных средств микроэлектроники. Изучение современных интегрированных сред разработки и программно-аппаратных комплексов поддержки проектирования специализированных микропроцессорных систем.

Основные дидактические единицы (разделы):

История развития, классификация, характеристики возможностей и применений специализированных средств микроэлектроники. Обзор международных программ освоения космического пространства, авиационной и оборонной промышленности.

Введение в микроэлектронику. Основные понятия, технологии и системная организация средств проектирования

Организация процесса проектирования микроэлектронных средств повышенной надежности. Цели и задачи системного алгоритмического и программного проектирования

Современные специализированные системы, методы и алгоритмы поддержки сверхживучести на уровне кристалла. Принципы организации программного контроля.

Встроенные микрокопроцессорные системы, сложные многосекциооные ЭВМ, организация и особенности схемотехнического и алгоритмического проектирования систем на их основе

Интегрированные программно-аппаратные комплексы поддержки проектирования специализированных контроллеров и однокристальных ЭВМ. Аппаратура поддержки тестирования и наземных испытаний.
^

В результате изучения дисциплины студент должен:


знать: историю развития и современное состояние проблем и решений мирового масштаба в области применения средств микроэлектроники при освоении космического и, авиационной и оборонной промышленности;

принципы системной организации сверхбольших заказных интегральных схем повышенной надежности, передовые достижения в области информационных технологии и редств САПР, применяемые в инженерных проектах и научных исследованиях при проектировании специализированных систем микроэлектроники;

технические характеристики и экономические показатели лучших отечественных и зарубежных образцов микроэлектронного приборостроения;

современные методы обеспечения принципов сверхживучести на аппаратном и программном уровне для специализированных приборов, а так же методы и алгоритмы обработки данных в специализированных сопроцессорах и контроллерах эксплуатирующихся в тяжелых условиях;

методические и нормативные материалы, международные и отечественные стандарты в области документрования и сопровождения результатов проектирования заказных и специализированных систем, а так же порядок, методы и средства защиты интеллектуальной собственности;

перспективы и тенденции развития микроэлектронных систем в области освоения космического пространства, приборостроения для нужд авиационной и оборонной промышленности;

уметь: формулировать и решать задачи, участвовать во всех фазах исследования, проектирования, разработки и эксплуатации средств микроэлектроники и управляющих систем для сложных условий эксплуатации; использовать современные методы, средства и технологии исследования и разработки сложных однокристальных и секционных специализированных контроллеров и систем; осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации по заданной теме, применять для этого современные информационные технологии; взаимодействовать со специалистами смежного профиля при исследовании и разработке методов, средств и технологий применения микропроцессорных систем в научных исследованиях и проектно-конструкторской деятельности.

владеть: современными технологиями, аппаратными и алгоритмическими средствами проектирования программно-аппаратных комплексов в области приборостроения для освоения космического пространства, нужд авиационной и оборонной промышленности; методами и средствами исследования, обработки и представления результатов экспериментальных работ на действующем оборудовании.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, курсовое проектирование, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается защитой курсового проекта, зачетом.


^

Программное обеспечение робототехнических систем


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 час).

Целью изучения дисциплины является ознакомление с методами разработки программного обеспечения роботов и устройств, обладающих самостоятельным поведением и используемых в различных предметных областях.

Структура дисциплины: лекции – 25%, лабораторные работы – 25 %, самостоятельная работа – 50%.

Задачей дисциплины является: изучение специфики и особенностей роботизированных систем, состава и структуры программного назначения, связи программного обеспечения с механическими узлами.

Основные дидактические единицы (разделы):

Общая структура программного обеспечения робототехнических систем. Зависимость этой структуры от назначения роботов. Инструментальные средства, обеспечивающие создание программного обеспечения роботов. Разработка программного обеспечения, обеспечивающего связь с механическими узлами. Разработка программного обеспечения, обеспечивающего поведение роботов. Разработка программного обеспечения, обеспечивающего зрение и распознавание предметов. Примеры роботов. Моделирование поведения роботов.

знать: принципы организации и разработки программного обеспечения роботов; аппаратное и программное обеспечение, используемое при построении роботов.

уметь: разрабатывать программы, обеспечивающие функционирование механических узлов роботов, машинное зрение, поведение во внешней среде.

владеть: инструментальными средствами, обеспечивающими разработку программного обеспечения робототехнических систем.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа (написание рефератов, подготовка докладов и презентаций).

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
^

Эволюционная разработка программного обеспечения


Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 час).

Целью изучения дисциплины является ознакомление с методами, применяемыми при разработке эволюционно наращиваемых программ, парадигмами и языками программирования, обеспечивающими безболезненное расширение написанного кода.

Структура дисциплины: лекции – 25%, лабораторные работы – 25 %, самостоятельная работа – 50%.

Задачей дисциплины является: изучение специфики эволюционной разработки программного обеспечения, методов и подходов к созданию эволюционно расширяемых программ, образцов проектирования, описывающих безболезненное расширение кода, языков и парадигм программирования поддерживающих создание эволюционно расширяемого программного обеспечения.

Основные дидактические единицы (разделы):

Разнообразие критериев качества, учитываемы при разработке программного обеспечения. Роль критерия эволюционной расширяемости разрабатываемой программы. Связь критерия эволюционной расширяемости с современными методами проектирования программных систем. Программные объекты обеспечивающие эволюционное расширение. Образцы проектирования, ориентированные на поддержку эволюционной расширяемости. Эволюционная расширяемость при наличии множественного полиморфизма. Построение эволюционно расширяемых программ с использованием объектно-ориентированной парадигмы программирования. Языковые средства объектно-ориентированной парадигмы программирования, поддерживающие эволюционное расширение. Процедурно-параметрическая парадигма программирования. Языковые средства процедурно-параметрической парадигмы программирования, поддерживающие эволюционное расширение. Перспективы применения эволюционного расширения при разработке программных систем.

знать: отличительные особенности методов разработки программного обеспечения с применением методов эволюционного расширения кода и предметные области, требующие использования данного подхода; языки и парадигмы программирования, поддерживающие эволюционную разработку программного обеспечения.

уметь: разрабатывать эволюционно расширяемые программы с применением различных парадигм программирования; применять при разработке эволюционно расширяемых программ как традиционные, так и нетрадиционные парадигмы программирования.

владеть: инструментальными средствами и методами, обеспечивающими эволюционную разработку программного обеспечения.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа (написание рефератов, подготовка докладов и презентаций).

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
^

Программное обеспечение мультиагентных систем


Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 час).

Целью изучения дисциплины является ознакомление с принципами организации мультиагентных систем, архитектурами и программным обеспечением, используемыми при их разработке.

Структура дисциплины: лекции – 25%, лабораторные работы – 25 %, самостоятельная работа – 50%.

Задачей дисциплины является: изучение особенностей агентных технологий; платформ применяемых при разработке агентных систем; методов и подходов, используемых при создании агентных систем различного типа.

Основные дидактические единицы (разделы):

Введение в мультиагентные системы. Основные определения. Критика агентных технологий. Обзор методологий и утилит для разработки агентно-ориентированных систем. Классы архитектур интеллигентных агентов: уровневые архитектуры; реактивные агенты; агенты, управляемые логикой; знания-планы-цели (BDI). Языки и методы проектирования агентных систем. Методологии Gaia, MESSAGE, Tropos. Agent Modeling Language

Обзор агентных платформ. Платформы «общего назначения» (Aglets, Voyager, JADE, JADEX, и др). Основные характеристики. Масштабируемость платформы JADE. Платформы “специального назначения” (Diplomacy, Repast Simphony , etc). Проблемы стандартизации агентных пламформ (FIPA).

Обзор существующих агентных систем. Примеры имплементации агентных систем. Агенты как брокеры ресурсов в системах типа Grid. Ключевые агенты и их взаимодействия. Онтологии для описания ресурсов, переговоров и контрактов. Агенты в системах E-commerce. Ключевые агенты и их взаимодействия. Онтологии, поток информации и управление временем. Переговоры агентов о цене. Имплементация переговоров. Управление доверием

знать: принципы организации мультиагентных систем; методы разработки агентных систем; инструментальные средства, используемые при разработке агентных систем.

уметь: разрабатывать агентные системы с использованием существующих инструментальных средств.

владеть: инструментальными средствами и методами, обеспечивающими разработку агентных систем.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа (написание рефератов, подготовка докладов и презентаций).

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.
^

Алгоритмы и методы цифровой обработки сигналов


Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 час).

Целью изучения дисциплины является ознакомление с теоретическими основами цифровой обработки сигналов: методами представления сигналов, базовыми преобразованиями сигналов, основами синтеза цифровых фильтров, эффективными алгоритмами цифровой обработки сигналов, а также обучение основным приложениям цифровой обработки сигналов в системах телекоммуникаций.

Структура дисциплины: лекции – 25%, лабораторные работы – 25 %, самостоятельная работа – 50%.

Задачей дисциплины является: : изучение специфики цифровой обработки сигналов, методов и подходов к созданию цифровых фильтров, освоение программных и аппаратных средств цифровой обработки сигналов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные определения и понятия. Cодержание цифровой обработки сигналов (ЦОС).

Выборочные данные и частота Найквиста. Теорема о выборке. Дискретное преобразование Фурье длины N. Свойства дискретного преобразования Фурье. Циклическая свертка. Вычисление дискретного преобразования Фурье.

Алгоритм вычисления обратного преобразования Фурье. Алгоритм быстрого пребразования Фурье (БПФ).

Типы цифровых фильтров. Передаточная функция цифрового фильтра. Исследование устойчивости цифровых фильтров второго порядка. Методы синтеза цифровых рекурсивных фильтров. Порядок расчета фильтров. Методы вычисления линейной свертки на основе алгоритма БПФ.

Полифазная структура цифрового нерекурсивного фильтра. Структура синтеза. Структура анализа.

Применение ЦОС в задачах кодирования речевого сигнала. Структура кодирования речевого сигнала на базе банка цифровых фильтров. Разностное квантование. Структура кодера. Структура декодера. Линейное предсказание сигнала.

Функциональная схема ЦПОС TMS320C2x и TMS320C542. Организация и адресация памяти процессора. Основные функциональные блоки процессора. Система и форматы команд. Специальные команды процессора, ориентированные на цифровую обработку сигналов.Программирование.

знать: методы цифрового представления сигналов; дискретное преобразование Фурье и его свойства; эффективные алгоритмы цифрового преобразования сигналов; методы синтеза цифровых фильтров; основные приложения цифровой обработки сигналов в системах телекоммуникаций

уметь: выбрать эффективный алгоритм цифровой обработки сигналов под заданный вычислительный ресурс; осуществлять синтез цифровых фильтров как рекурсивных так нерекурсивных.

владеть: навыками написания программ в среде MATLAB для моделирования основных приложений; цифровой обработки сигналов; основами работы на базовых процессорах цифровой обработки сигналов.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа (написание рефератов, подготовка докладов и презентаций).

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.