ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(ОмГУПС (ОмИИТ))

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

Директор института (декан факультета)

Проректор по научной работе

и инновациям

___________________ _______________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2012 г.

___________________ _______________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2013 г.

___________________ _______________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2014 г.

___________________ _______________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2015 г.

___________________ _______________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2016 г.

____________ ______________________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2012 г.

____________ ______________________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2013 г.

____________ ______________________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2014 г.

____________ ______________________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2015 г. ____________ ______________________

подпись (И. О.Ф.)

«_____»______________ 2016 г.

Кафедра Радиотехнические и управляющие системы (РУС)

(название кафедры)

Автор , зав. кафедрой РУС, д. т.н., доцент

(ф. и.о. - полностью, должность, ученая степень, ученое звание)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Теория систем и системный анализ

(название дисциплины)

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Специальность научных работников:

05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации

(на транспорте)»

(шифр, наименование специальности)

Квалификация (степень): кандидат технических наук

Форма обучения: очная

Одобрена на заседании методической комиссии института (факультета)

«___» _________ 2012 г. Протокол №__

«___» _________ 2013 г. Протокол №__

«___» _________ 2014 г. Протокол №__

«___» _________ 2015 г. Протокол №__

«___» _________ 2016 г. Протокол №__

Одобрена на заседании кафедры

«___» _________ 2012 г. Протокол №__

«___» _________ 2013 г. Протокол №__

«___» _________ 2014 г. Протокол №__

«___» _________ 2015 г. Протокол №__

«___» _________ 2016 г. Протокол №__

Омск 2012 г.

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями освоения учебной дисциплины «Теория систем и системный анализ» являются углубленное изучение теоретических и методологических основ системного анализа, систем управления, методов оптимизации, применяемых в системах транспорта, и подготовка к сдаче кандидатского экзамена.

2. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Учебная дисциплина «Теория систем и системный анализ» относится к циклу «Специальные дисциплины отрасли науки и научной специальности».

3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Общая трудоемкость дисциплины составляет:

3,25 зачетных единиц,

117 часов.

3.2. Виды и объемы учебной работы по дисциплине, два семестра, продолжительность семестров – по 15 недель

Вид учебной работы

Количество часов

Всего по
учебному
плану

Семестры

1

2

1

2

3

4

Аудиторные занятия (всего):

20

В том числе:

Лекции (лек)

20

Лабораторные работы (лаб)

–

Практические, семинарские занятия (прк)

–

Контроль самостоятельной работы по реферату (кср)

–

Самостоятельная работа (ср) (всего):

97

97

В том числе:

Реферат

37

Проработка лекционного материала, подготовка к практическим занятиям

60

Промежуточная аттестация (зачет)

–

ОБЩАЯ трудоемкость дисциплины:

Часов:

117

117

Зач. ед.:

3,25

3,25

3.3. Разделы учебной дисциплины

Номер семестра

Номер недели

Раздел
учебной
дисциплины

Краткое содержание раздела

Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу аспирантов и трудоемкость (в часах)

Форма
итоговой аттестации

лек

лаб

прк

ср

кср

Всего

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

2

1

3.3.1.Основы системного анализа

Понятие о системном подходе и системном анализе. Общая теория систем. История и современное состояние.

2

6

8

Содержание учебной дисциплины входит в вопросы к кандидатскому экзамену по специальности

2

Системы железнодорожного транспорта как целостные множества взаимосвязанных элементов.

2

6

8

3

Алгоритмы, критерии и методы решения системных задач для железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Этапы системного анализа.

2

6

8

4

3.3.2. Теория принятия решений

Теория принятия решений. Цели, критерии, альтернативы. Многокритериальные оценки альтернатив. Задачи и методы критериального выбора.

2

6

8

5

Системы управления с нечеткой логикой. Основные операции нечеткой логики. Задачи оптимизации при нечетком допустимом множестве.

2

6

8

6

Методы экспертных оценок. Процедура опроса экспертов-работников железнодорожного транспорта (ШЧ, РЦС, ИВЦ). Алгоритмы обработки.

2

6

8

7

Принятие решений в условиях расплывчатой неопределенности. Основы теории нечетких множеств и нечеткой логики.

2

6

8

8

3.3.3. Оптимизация в теории систем

Оптимизационный подход и теория систем и системного анализа. Локальный экстремум. Классификация методов безусловной оптимизации.

2

6

8

9

Численные методы нулевого и первого порядка. Определение области и скорости сходимости. Симплексные и стохастические методы. Методы второго порядка. Метод Ньютона и квазиньютоновские методы.

2

6

8

10

Задача линейного программирования. Методы оптимизации, основанные на последовательном анализе вариантов. Динамическое программирование.

2

6

8

11

Работа над рефератом

8

8

12

8

8

13

8

8

14

8

8

15

5

5

3.4. Примерная тематика рефератов

3.4.1. Структура и состав конкретной системы железнодорожного транспорта.

3.4.2. Структура и состав конкретной системы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.

3.4.3. Стохастические модели и алгоритмы при принятии решений.

3.4.4. Принятие решений в условиях расплывчатой неопределенности. Основные операции над нечеткими множествами.

3.4.5. Нечеткая логика и принятие решений.

3.4.6. Нечеткое моделирование на основе экспертных знаний об объектах машиностроения.

3.4.7. Методы экспертных оценок. Опрос экспертов-работников ШЧ, РЦС, ИВЦ.

3.4.8. Методы обработки экспертной информации.

3.4.9. Динамические нечеткие регуляторы.

3.4.10. Устойчивость нечетких систем управления.

3.4.11. Оптимизационный подход к проблемам управления и принятия решений в системах машиностроения.

3.4.12. Классификация задач математического программирования.

3.4.13. Задача линейного программирования и методы ее решения. Симплексный подход.

3.4.14. Локальный и глобальный экстремум. Классификация методов безусловной
оптимизации.

3.4.15. Методы целочисленного программирования.

3.4.16. Динамическое программирование.

3.4.17. Методы решения задач многокритериальной оценки.

3.4.18. Применение оптимизационных процедур для анализа конкретного объекта железнодорожного транспорта.

3.5. Список вопросов на кандидатский экзамен

3.5.1. Элементы общей теории систем. История и современное состояние.

3.5.2. Системы железнодорожного транспорта как целостные множества взаимосвязанных элементов. Классификация систем на транспорте.

3.5.3. Алгоритмы, критерии и методы решения системных задач. Этапы системного анализа.

3.5.4. Понятие о теории принятия решений. Цели, критрии и альтернативы. Задачи и методы критериального выбора.

3.5.5. Методы экспертных оценок. Процедуры опросы экспертов – работников железнодорожного транспорта и алгоритмы обработки.

3.5.6. Принятие решений в условиях статистической неопределенности. Стохастические алгоритмы принятия решений.

3.5.7. Принятие решений в условиях расплывчатой неопределенности. Основы теории нечетких множеств.

3.5.8. Задача и методы оптимизации. Локальный экстремум. Классификация методов безусловной оптимизации.

3.5.9. Численные методы нулевого и первого порядка. Скорость сходимости методов.

3.5.10. Метод Ньютона и его модификации. Квазиньютоновские методы.

3.5.11. Задача линейного программирования и методы ее решения. Симплекс-метод.

3.5.12. Методы оптимизации, основанные на последовательном анализе вариантов. Динамическое программирование.

3.5.13. Задачи и методы решения задач многокритериальной оценки.

4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Основная литература

№ п/п

Наименование,

кол-во экземпляров

в библиотеке

Автор(ы)

Место издания,
издательство, год

Используется при изучении разделов

(из п. 3.3)

Семестр

1

Методы принятия решений. 25 экз.

СПб: БХВ-Петербург, 2005

3.3.1

2

 

2

Разработка эксперных систем. 25 экз.

,
,

СПб: БХВ-Петербург, 2003

3.3.1

2

 

3

Математические основы теории систем. 5 экз.

,

М.: Высшая школа, 2009

3.3.1

2

 

4

Исследование операций. Задачи, принципы, методология. 1 экз.

М.: Дрофа, 2004

3.3.1

2

 

5

Исследование операций. 1 экз.

,

М.:Проспект, 2006

3.3.1

2

 

6

Методы оптимизации в примерах и задачах. 2 экз.

,

М.: Высшая школа, 2002

3.3.3

2

 

7

Численные методы. Линейная алгебра и нелинейные уравнения. 20 экз.

М.: Оникс 21 век, 2005

3.3.3

2

 

8

Системный анализ

М.: Высшая школа, 2004

3.3.3

2

 

9

Численные методы оптимизации. 2 экз.

,

М.: Физматлит, 2005

3.3.3

2

 

4.2. Дополнительная литература

№ п/п

Наименование,

кол-во экземпляров

в библиотеке

Автор(ы)

Место издания,
издательство, год

Используется при изучении разделов

(из п. 3.3)

Семестр

1

2

3

4

5

6

1

Теория вероятностей.
4 экз.

М.: Техносфера, 2006

3.3.3

2

 

2

Численные методы в примерах и задачах.
5 экз.

,
,

СПб: БХВ-Петербург, 2002

3.3.3

2

 

1

2

3

4

5

6

 

3

Введение в методы оптимизации. 3 экз.

М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2004

3.3.1, 3.3.2

2

 

4

Численные методы.
10 экз.

СПб: Наука и техника, 2005

3.3.3.

2

 

5

Методы оптимизации в теории управлния.1экз.

М: Омега-Л, 2003

3.3.1

2

 

6

Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 4. Теория оптимизации систем автоматического управления. 2 экз.

,

М.: Академия, 2005

3.3.1

2

 

7

Нестационарные системы автоматического управления. Анализ, синтез и оптимизация. 1 экз.

,
,

М.: Высшая школа, 2007

3.3.1

2

 

4.3. Периодические издания

4.3.1. Автоматика и телемеханика.

4.3.2. Автоматика, связь, информатика.

4.3.3. Приборы и системы: управление, контроль, диагностика.

4.3.4. Радиотехника.

4.3.5. Теория и системы управления.

4.3.6. Современные технологии в автоматизации.

4.3.7. Мехатроника, автоматизация, управление.

4.4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

4.4.1. «ProQuest Dissertations & Theses: The Sciences and engineering Collection» (в актуаль ном состоянии).

4.4.2. Журналы изд-ва Emerald Group Publishing Limited ().

4.4.3. IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics Institute of Electrical and Electronics Engineers X.

5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ

5.1. Требования к аудиториям (лабораториям, помещениям, кабинетам) для проведения занятий с указанием соответствующего оснащения

Аудитория должна быть оснащена достаточным количеством посадочных мест для аспирантов, столами, стульями, классной доской. Для проведения практических занятий необходимы рабочие места с персональными компьютерами для каждого аспиранта и АРМ преподавателя. Таким требованиям соответствует аудитория 467, оснащенная терминальным сервером, 20 терминальными клиентами и АРМом преподавателя.

5.2. Требования к программному обеспечению, используемому при изучении учебной дисциплины

Программное обеспечение, используемое при изучении дисциплины: базовое программное обеспечение (MS Windows XP; MS Office XP, 2007).

Автор рабочей программы:

Зав. кафедрой «Радиотехнические

и управляющие системы»,

научный руководитель аспирантуры,

доктор техн. наук, доцент

6. ИЗМЕНЕНИЯ, ВНЕСЕННЫЕ В РАБОЧУЮ ПРОГРАММУ:

В 2013 г.

Содержание изменений

Автор – ___________________________ _______________________________________

Должность, уч. степень, уч. звание Подпись, дата, И. О. Ф.

В 2014 г.

Содержание изменений

Автор – ___________________________ _______________________________________

Должность, уч. степень, уч. звание Подпись, дата, И. О. Ф.

В 2015 г.

Содержание изменений

Автор – ___________________________ _______________________________________

Должность, уч. степень, уч. звание Подпись, дата, И. О. Ф.

В 2016 г.

Содержание изменений

Автор – ___________________________ _______________________________________

Должность, уч. степень, уч. звание Подпись, дата, И. О. Ф.