Негосударственное Аккредитованное Частное Образовательное Учреждение
Высшего Профессионального Образования
Современная Гуманитарная Академия
УТВЕРЖДАЮ
Ректор НАЧОУ ВПО СГА,
профессор
__________
“___” ___________ 2012__ г.
Программа итогового (государственного) комплексного
междисциплинарного экзамена
Направление: 552800 «Информатика и вычислительная техника»
Магистерская программа
552822 «РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ»
Степень – магистр техники и технологии
Москва 2012
Направление: 552800 «Информатика и вычислительная техника»
МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА
552822 «РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ»
Степень – магистр техники и технологии
1 Методы оптимизации. Интеллектуальные системы
1.1 Основы теории графов
Определение графа. Понятие ориентированного и неориентированного графа. Теоретико-множественное представление графа. Задание графа соответствием. Матричное представление графов. Понятие матрицы смежности и матрицы инциденций. Представление графа в виде дерева, состоящего из вершин и из ориентированных или неориентированных дуг. Операции над графами. Объединение, пересечение, кольцевая сумма, удаление вершины, удаление ребра, замыкание и стягивание графов.
Использование графов при решении «транспортных» и «технологических» задач. Использование графов в задачах типа «обменных схем». Использование графов в задачах управления проектами и в моделях коллективов и групп. Экстремальные пути и контуры на графах. Задача о кратчайшем пути. Задача о ранце. Задача поиска контура минимальной длины.
1.2 Алгоритмы дискретного программирования
Методы отсечения. Теоретические основы метода отсечения. Венгерский алгоритм решения задачи о назначении. Метод ветвей и границ. Теоретические основы метода ветвей и границ. Общая схема метода ветвей и границ (задача на минимум). Теоретические основы динамического программирования. Примеры задач, решаемых методом динамического программирования. Решение методом динамического программирования задачи дискретного линейного программирования. Динамическое программирование в стохастических задачах.
1.3 Основы теории сложности вычислений
Теоретико-числовые задачи. Задачи на графах. Приближенные алгоритмы. «Сортировка слиянием». «Быстрая сортировка». Понятие сложности алгоритма. Временная и емкостная сложность алгоритмов. Практическая оценка временной сложности. Полиномиальные алгоритмы. Полиномиальность и эффективность.
Машины Тьюринга и вычислимость. Детерминированная одноленточная машина Тьюринга. Многоленточные машины. Эквивалентность машин. Классы по временной сложности DTIME. Иерархия классов DTIME. Классы по емкостной сложности DSPACE. Недетерминированные машины Тьюринга. Классы сложности P и NP. NP-полные задачи. Полиномиальные сводимости и NP-полнота. Проблема равенства классов Р и NP.
1.4 Способы представления и обработки знаний в интеллектуальных системах
Основные направления исследований в области искусственного интеллекта. Понятие интеллектуальной системы. Свойства интеллектуальных систем. Классификация интеллектуальных систем.
Модели представления знаний. Традиционные способы обработки знаний. Способы доказательства и вывода в логике. Прямой и обратный вывод в системах продукционного типа. Обработка знаний в интеллектуальных системах с фреймовым представлением.
Виды нечетких знаний. Способы устранения и/или учета нечетких знаний в интеллектуальных системах. Нечеткие множества и нечеткие выводы.
Стратегии получения знаний. Проблемы структурирования знаний. Методы извлечения знаний. Построение баз знаний. Проблемы обучения интеллектуальных систем. Методы и средства интеллектуального анализа данных.
1.5 Нейронные сети
Нейроны и связи между ними. Математический нейрон Мак-Каллока-Питтса. Персептрон Розенблатта и правило Хебба. Адалайн, мадалайн и обобщенное дельта-правило. Однослойный персептрон. Многослойный персептрон и алгоритм обратного распространения ошибки.
Проблемы и методы проектирования нейронных сетей. Проблемы и методы обучения нейронных сетей. Рекуррентные сети на базе персептрона. Самообучающиеся и гибридные сети.
Области применения нейронных сетей. Задачи, решаемые с помощью нейронных сетей.
1.6 Инструментальные средства создания интеллектуальных систем
Языки программирования искусственного интеллекта. Языки программирования интеллектуальных решателей. Языки представления знаний. Инструментальные средства проектирования, разработки и отладки экспертных систем. Интеллектуальные методы проектирования сложных интеллектуальных информационных систем.
2 Распределенная обработка информации в автоматизированных системах (АС). Распределенные информационные системы (ИС)
2.1 Системы распределенной обработки информации
Свойства систем распределенной обработки информации. Архитектура систем распределенной обработки информации. Централизованная обработка информации. Архитектура с разделением файлов. Однозвенная, двухзвенная, многозвенная архитектуры.
2.2 Механизм реализации распределенной обработки информации в АС
Спецификация удаленного вызова процедур. Синхронный режим коммуникаций. Язык описания интерфейсов. Среда распределенных вычислений. Объектно-ориентированный подход к организации распределенной обработки информации. Стандарт CORBA.
Распределенная обработка информации на основе технологий обмена сообщениями. Асинхронный механизм очередей сообщений. Способы доставки сообщений. Протокол доступа к объектам SOAP.
Распределенная обработка информации на основе моделей согласования. Метод прямого согласования. Метод согласования через почтовый ящик. Система согласования Jini.
Организация распределенной обработки информации на основе Web-технологий. Особенности интеграции приложений в сети Интернет. Общая характеристика и архитектура сетевых служб. Проблемы регистрации сетевых служб. Транзакции в сетевых службах.
2.3 Архитектура и технологии реализации распределенных ИС
Основные понятия архитектуры распределенных ИС. Технологии реализации распределенных ИС. Распределенные объектные архитектуры программных систем. Многоуровневые приложения..
Архитектура и технологии платформы JEE. Основные особенности архитектуры платформы JEE. Особенности работы с базами данных на платформе Java. Программный интерфейс и сервис Java-транзакций. Механизмы обеспечения секретности для платформы JEE. Основные сценарии приложения JEE.
2.4 Концепции распределенных баз данных (БД), информационных хранилищ и витрин данных
Определение класса интегрированных распределенных БД. Стратегии построения и интеграции распределенных БД. Уровни интегрированного представления распределенных БД.
Технологии хранилищ данных. Архитектура и компоненты хранилищ и витрин данных. Многомерное представление данных.
2.5 Многоагентные системы (МАС)
Основы многоагентного подхода к созданию распределенных интеллектуальных ИС. Основные понятия теории агентов и их классификация. Области применения МАС. Модели представления знаний в МАС.
Архитектуры и технологии МАС. Сравнительный анализ стандартных архитектур МАС. Примеры построения МАС. Технологии проектирования МАС.
3 Технология разработки программного обеспечения (ПО)
3.1 Языки и системы программирования
Классификация языков программирования: процедурные языки программирования; объектно-ориентированные языки программирования; функциональные языки программирования; языки логического программирования.
Процедурные языки программирования. Основные управляющие конструкции, структура программы. Переменные и константы. Типы данных. Процедуры (функции). Обработка исключительных ситуаций. Библиотеки процедур и их использование.
Объектно-ориентированные языки программирования. Принципы объектно-ориентированного программирования. Классы, объекты, наследование, интерфейсы. Объектное окружение. Библиотеки классов. Средства обработки объектов.
Машинно-ориентированные языки. Язык Ассемблер. Представление машинных команд и констант. Команды транслятора. Типы и принципы реализации команд транслятора. Макросредства, макровызовы, языки макроопределений.
Типовые компоненты системы программирования: языки, текстовые редакторы, трансляторы, редакторы связей, отладчики. Классификация систем программирования. Модульное программирование. Типы модулей. Связывание модулей по управлению данными.
Распределенное программирование. Процессы и их синхронизация. Объектно-ориентированное распределенное программирование. Параллельное программирование для систем с общей памятью. Распараллеливание последовательных программ. Параллельное программирование для систем с распределенной памятью.
3.2 Методологии и технологии разработки ПО
Понятие жизненного цикла ПО. Цели и структура современных моделей жизненного цикла ПО. Эволюция моделей жизненного цикла ПО. Стандартизация жизненного цикла. Технология RAD.
Нисходящая и восходящая разработка ПО. Средства разработки ПО. Средства быстрой разработки ПО. Компонентные технологии разработки ПО.
Оценка качества ПО. Показатели качества ПО: сложность, корректность, надежность, трудоемкость. Измерение и оценка сложности ПО. Типы эталонов, методов измерений и проверки корректности ПО. Показатели надежности ПО и алгоритмы определения их значений на различных этапах жизненного цикла ПО. Факторы, определяющие затраты на создание ПО. Трудоемкость, длительность, стоимость разработки ПО.
Технологии коллективной разработки ПО. Структура средств коллективной разработки ПО и решаемые ими задачи. Системы контроля версий ПО.
3.3 Проектирование ПО
Определение требований к программным продуктам: функциональные требования, эксплуатационные требования. Анализ требований и определение спецификаций при структурном подходе к проектированию ПО: спецификации процессов, диаграммы переходов состояний (SDT), функциональные диаграммы, диаграммы потоков данных (DFD), диаграммы сущность—связь. Анализ требований и определение спецификаций при объектном подходе к проектированию ПО: UML - стандартный язык описания разработки программных продуктов с использованием объектного подхода, определение прецедентов (вариантов использования), построение концептуальной модели предметной области, описание поведения системы, диаграммы последовательностей, деятельности и состояний.
Проектирование ПО при структурном подходе. Разработка структурной и функциональной схем. Метод пошаговой детализации при составлении алгоритмов. Проектирование стуктур данных. Проектирование ПО, основанное на декомпозиции данных.
Проектирование ПО при объектном подходе. Разработка структуры ПО при объектном подходе. Определение отношений между объектами. Проектирование классов. Проектирование размещения программных компонентов в распределенных программных системах.
Средства проектирования ПО. Использование CASE-средств для проектирования ПО. Классификация CASE-средств. Технология внедрения CASE-средств. Характеристики CASE-средств. Промышленные технологии проектирования ПО.
3.4. Тестирование и отладка ПО
Подходы к проектированию тестов. Стратегии тестирования ПО. Проектирование комплексного теста. Средства автоматизации тестирования.
Виды контроля качества разрабатываемого ПО. Ручной контроль ПО. Структурное тестирование. Функциональное тестирование. Тестирования модулей и комплексное тестирование. Оценочное тестирование.
Классификация ошибок. Методы отладки ПО. Общая методика отладки ПО.
3.5. Сопровождение ПО
Документирование ПО: цели и задачи, классификация документации. Документирование в процессе разработки ПО. Самодокументирование ПО. Стандартизация документирования ПО.
Организация и технология сопровождения ПО. Цели, задачи и средства сопровождения ПО. Сопровождение ПО на стадии эксплуатации. Документы, регламентирующие технологию сопровождения. Автоматизация сопровождения ПО.
Основные сведения о защите программных продуктов. Программные системы защиты от несанкционированного копирования. Правовые методы защиты программных продуктов и БД.
Технологии маркетинга и аудита ПО. Сущность, задачи и технологии маркетинга и аудита ПО. Управление маркетингом ПО. Анализ рынка ПО.
Литература
Основная
Орлов разработки программного обеспечения. Учебник для вузов. 4-е издание. Стандарт третьего поколения. Учебник для вузов. – М.: Мир книг, 2012. , , Тышкевич по теории графов. Изд.2, испр., 2009. Ф. Харари. Теория графов, Издательство: Либроком, 2009. , Аляев математика. Практическая дискретная математика и математическая логика. Издательства: Финансы и статистика, Инфра-М, 2010. Лекции о сложности алгоритмов. Серия: Современные лекционные курсы. Издательство: МЦНМО, 2009. Ясницкий в искусственный интеллект. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. Ручкин искусственный интеллект и экспертные системы. – СПб.: BHV, 2009. Сергиевский и логическое программирование. – М.: Академия, 2010. , Замятина системы и алгоритмы. - Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. Агальцов данных. Учебник. В 2-х книгах. Книга 2: Распределенные и удаленные базы данных. Гриф УМО вузов России – Инфра-М, 2009. , , Гаврилов базы и хранилища данных. - Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. Г, , Виснадул разработки программного обеспечения: учебное пособие / под ред. Л. Г Гагариной. — М: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. , , Типикин разработки программ. – М.: Высшая школа, 2008. Хорев -ориентированное программирование. – М.: Академия, 2011. , Баллод информационных систем. – М.: Феникс, 2009.Дополнительная
Финн интеллект: методология, применения, философия. – М.: КРАСАНД, 2011. Костров интеллект и робототехника. – М.: Диалог-МИФИ, 2008. , Волченков и логическое программирование. – М.: Академия, 2010. Свистунов распределенных программных систем на Java. - Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. ру, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. Захаров в разработку распределенных информационных систем: Курс лекций. – МИСИС. 2007. Ван Стеен М Распределенные системы. Принципы и парадигмы. - СПб.:Питер, 2007. , Маклаков реляционных хранилищ данных М.: Диалог-МИФИ, 2007.8. Пятибратов, системы, сети и телекоммуникации [Текст]
/ , , . – М.: Финансы и статистика, 2008. – 480 с.
.
Руководитель Отдела
магистратуры и специалистуры НАЧОУ ВПО СГА
_______________д-р. пед. н., проф.
«20» апреля 2012 г.
Руководитель магистерской программы
__________________ д. т.н., проф.
«20» апреля 2012 г.
Рассмотрено и одобрено
к применению в учебном процессе
на заседании Ученого совета НАЧОУ ВПО СГА
Протокол № 8 от «24» апреля 2012 г.
