Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
«Уральский государственный горный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Председатель Методической комиссии
Института Геологии и Геофизики
_____________ /проф. /
«____» _____________ 2008 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД. Ф.10 - МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Закреплена за кафедрой Геоинформатики
.
Учебный план специальности подготовки дипломированных специалистов 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (ГИН), квалификация - инженер.
Часов по РУП: общее - 119 ч., обязательные аудиторные занятия – 72 ч., лекции 52 ч., практические занятия 20 ч., самостоятельная работа студентов - 47 ч.
Виды контроля в семестрах: экзамен – 8; Курсовая работа - 8.
Программу составил:
, ст. преподаватель.
Рабочая программа дисциплины ОПД. Ф.10 «Моделирование систем» составлена на основании:
а) государственного образовательного стандарта ВПО направления подготовки дипломированных специалистов 230200 «Информационные системы» (рег. номер 276 тех/дс от 01.01.2001).
б) опыта преподавания дисциплины в университете в соответствии с общими требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования подготовки дипломированного специалиста по направлению 230200 "Информационные системы" (квалификация - инженер).
в) рабочего учебного плана специальности 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (утв. 23.06.2000 г.).
Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры геоинформатики. Протокол №____ от _______200 г.
Зав. кафедрой ____________________ проф.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью преподавания дисциплины является обучение студентов основным принципам, способам и методам математического моделирования, необходимых при создании информационных и геоинформационных систем.
Задача изучения дисциплины состоит в освоении базовых принципов и методов построения и исследования математических моделей.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Студент должен иметь представление:
об основных принципах и методах построения (формализации) и исследования математических моделей систем, их формах представления и преобразования. Об основных программных средствах, используемых при моделировании.
Студент должен знать:
основные понятия теории моделирования; основные типы моделей процессов и систем; основные требования, предъявляемые к разработке математических моделей;
Студент должен уметь:
использовать методы математического моделирования при разработке информационных систем.
Студент должен иметь навыки использования инструментальных средств моделирования систем.
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (тематический план)
Наименование раздела и темы | Обяз. ауд. занятий, часов | Литература, страницы |
1. Введение. Моделирование как метод научного познания. Использование моделирования при исследовании и проектировании сложных систем | 2 | [1],5-9 |
2. Основные понятия теории моделирования систем. Принципы системного подхода в моделировании систем. Системный подход. Классификация видов моделирования. Возможности и эффективность компьютерного моделирования. | 4 | [1],20-44 |
3. Математические схемы моделирования систем. Основные подходы к построению математических моделей систем. Непрерывно-детерминированные схемы. Дискретно - детерминированные схемы. Непрерывно-стохастические схемы. Дискретно-стохастические схемы. Сетевые модели. | 6 | [1],45-83 |
4. Формализация и алгоритмизация процессов функционирования схем. Методика разработки и реализации моделей. Построение концептуальных моделей и их формализация. Алгоритмизация моделей и их реализация. | 4 | [1],84-102 |
5. Статистическое моделирование систем. Метод статистического моделирования. Генерация случайных последовательностей. Моделирование случайных воздействий на системы. | 4 | [1],108-125 |
6. Инструментальные средства моделирования систем. Языки имитационного моделирования. Пакеты прикладных программ моделирования систем. Базы данных моделирования. | 6 | [1],144-197 |
7. Планирование экспериментов с моделями систем. Методы теории планирования экспериментов. Стратегическое планирование. Тактическое планирование. | 6 | [1],207-239 |
8. Обработка и анализ результатов моделирования систем. Особенности фиксации и статистической обработки результатов моделирования. Анализ и интерпретация имитационного эксперимента. | 2 | [1],240-253 |
9. Имитационное моделирование информационных систем и сетей. Общие правила построения и способы реализации моделей систем. Моделирование при разработке распределенных автоматизированных систем и сетей. | 2 | [1],323-331 |
10. Объектно-ориентированное моделирование на языке C++. Язык C++, классы, объекты, наследование классов. Дружественные функции и классы. Конструктор и деструктор. Перегрузка операций. Обработка исключений. | 8 | [3],54-77 |
11. Общая схема построения объектных моделирующих программ. Объектный анализ, Модельное время, Параллельное моделирование и порядок обхода объектов. Примеры моделирования на с помощью событийной схемы. | 6 | [3],105-118 |
12. Заключение Перспективы использования компьютерного моделирования для интерактивного анализа и автоматизированного проектирования систем. Примеры применения моделей в геоинформатике. | 2 | [1],336-339 |
4. ТЕМАТИКА ЛАБОРАТОРНЫХ И ПИСЬМЕННЫХ РАБОТ.
4.1. Лабораторные и расчетно-графические работы.
Номер раздела и темы | Наименование тем лабораторных работ, необходимое обеспечение |
10 | Изучение интегрированной среды разработки программ. 2 часа. |
5,10 | Генерирование случайных чисел с заданным распределением. 4 часа. |
3 | Создание модели, основанной на клеточных автоматах. 4 часа. |
10,11 | Создание объектно-ориентированной модели. 4 часа. |
8,11 | Имитационное моделирование системы массового обслуживания. Обработка результатов моделирования. 6 часов. |
4.2. Курсовая работа
Курсовые работы представляют собой задания по созданию компьютерной имитационной модели и проведению эксперимента (или серии экспериментов) с ней. При создании модели используется один из языков программирования (Delphi, C++, …) или специализированная программа (Simulink-MatLab). Трудоемкость выполнения - 20 часов.
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.
5.1. Рекомендуемая литература.
5.1.1. Основная литература.
1. , Яковлев систем: Учебник для вузов – 4-е изд. – М.: Высш. шк., 2005. – 343 с.
2. Труб. И.И. Объектно-ориентированное моделирование С++: Учебный курс. – СПб.: Питер. 2006. – 411с.
5.1.2. Дополнительная литература
3. Имитационное моделирование. 3-е изд. – СПб: Питер; Киев: Изд. группа BHV, 20с.
4. Машины клеточных автоматов: Пер. с англ. М., Мир. 1991. – 280 с.
5. , Яковлев систем. Практикум: Учеб. Пособие для вузов по спец. “Автоматизироанные системы обработки информ. и упр.”. – М.: Высш. Шк., 1999. – 224 с.
5.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.
Компьютерные программы и методические руководства к лабораторным работам по основным разделам дисциплины.
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.
Компьютерный класс кафедры геоинформатики. Персональные компьютеры и программы. Демонстрационные фильмы и слайды.
