Министерство образования и науки РФ

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра Прикладной математики и вычислительной техники

Утверждаю:

Декан_________

«___» ________2012 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Теория оптимального управления»

Индекс дисциплины по учебному плану М.1Б2.1

Код (ОКСО) 230400.68

Направление: "Информационные системы и технологии "

Наименования профиля: "Информационные системы и технологии"

Форма обучения очная

Всего часов по дисциплине 144

в том числе:

аудиторные 72

самостоятельная работа студента 36

Форма итогового контроля зачет

Курс обучения 5

Семестр обучения 9,

Самара 2012г.

Рабочая программа дисциплины (модуля) составлена на основании ФГОС ВПО, утвержденного Министерством образования и науки РФ, и учебного плана СГАСУ.

Рабочая программа разработана кафедрой ___________________ПМиВТ_______

(наименование кафедры)

______________________________________________________________________

(должность разработчика, Ф. И.О., подпись)

Рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ______________ ПМиВТ ________

(наименование кафедры)

протокол № __ от « ___ » _____ 201 _ г __________________________

(Ф. И.О., подпись зав. кафедрой)

Рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии по _________________________________________________________________________

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

(специальности, направлению, профилю подготовки)

_________________________________________________________________________

протокол № __ от « ___ » _________ 201 _ г.

Председатель методической комиссии ______________________________

(Ф. И.О., подпись, дата)

1. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является формирование, совместно с другими дисциплинами учебного плана и всеми формами образовательного процесса в вузе, у выпускника компетенций, знаний, умений и навыков, определяемых требованиями ФГОС, изложенными в п.3 настоящей рабочей программы.

Задачами, решаемыми при преподавании дисциплины для достижения указанной цели, являются:

    - освоение студентами теоретического материала, включенного в цикл лекций, - выполнение студентами предусмотренных рабочей программой лабораторных работ, курсовых работ и проектов, - активная самостоятельная работа студентов, включая выполнение домашних заданий, других учебных заданий, - своевременный контроль текущей и промежуточной успеваемости и принятие необходимых мер по его итогам.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к общенаучному циклу (Базовая часть. Специальные главы математики). Формируемые дисциплиной базовые знания указаны в п.3. Для ее изучения необходимы входные компетенции, знания, умения и навыки, полученные бакалаврами при изучении курса «Методы оптимизации и принятия решений». Сама же она необходима для дисциплин учебного плана:

    Логика развития образовательных систем в информационном обществе Логика развития социальных процессов и движений в информационном обществе Логика развития технических систем в информационном обществе Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий Системный анализ информационных систем Информационные системы в менеджменте и маркетинге Интеллектуальные информационные системы Перспективные информационные технологии

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у обучающихся следующих общекультурных (ОК) и профессиональных (ПК) компетенций (см. ФГОС ВПО):

№

Компет.

Содержание компетенции (или ее части)

В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:

Знать

Уметь

Владеть

1

2

3

4

5

6

ОК-4

использование на практике умений и навыков в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом

- математический аппарат, описывающий взаимодействие информационных процессов и технологий на информационном, программном и техническом уровнях,

- применять современные методы научных исследований для формирования суждений и выводов по проблемам информационных технологий и систем;

- осуществлять математическую постановку исследуемых задач,

- математическим аппаратом для решения специфических задач в области информационных систем и технологий.

ОК-5

способность проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности

ОК-6

способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности

ПК-1

умение разрабатывать стратегии проектирования, определение целей проектирования, критериев эффективности, ограничений применимости

ПК-5

умение организовывать взаимодействие коллективов разработчика и заказчика, принятие управленческих решений в условиях различных мнений

ПК-6

умение находить компромисс между различными требованиями (стоимости, качества, сроков исполнения) как при долгосрочном, так и при краткосрочном планировании, нахождение оптимальных решений

ПК-7

способность осуществлять сбор, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования

ПК-8

умение проводить разработку и исследование теоретических и экспериментальных моделей объектов профессиональной деятельности общества

ПК-9

умение проводить разработку и исследование методик анализа, синтеза, оптимизации и прогнозирования качества процессов функционирования информационных систем и технологий

ПК-10

умение осуществлять моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований

ПК-11

умение осуществлять постановку и проведение экспериментов по заданной методике и анализ результатов

ПК-12

способность проводить анализ результатов проведения экспериментов, осуществлять выбор оптимальных решений, подготавливать и составлять обзоры, отчеты и научные публикации

ПК-13

способность прогнозировать развитие информационных систем и технологий

ПК-14

формировать новые конкурентоспособные идеи в области теории и практики информационных технологий и систем

4  Объем дисциплины (модуля) и виды учебной работы

Виды учебной работы

Сем

ЗЕ

9

Общая трудоёмкость

144

4

Аудиторные занятия:

72

Лекции

36

Лабораторные работы

36

Самостоятельная работа:

36

Экзамен

36

5, 6 Тематика лекционных занятий и лабораторных занятий (с указанием наименования и краткого содержаний лекций, количество часов).

№

Тематика лекций

Час

Тематика лабораторных работ

Час

Примечания

1.   

Постановка задачи и структура оптимального управления сложными организационными системами

4

По [1]

2.   

Классические методы оптимизации (обзор и повторение)

4

ЛР1. Классические методы оптимизации (Линейное и нелинейное программирование (разработка математической модели и получение решения)

6

По [2]

3.   

Оптимизация управления динамическими систем

4

ЛР2. Оптимизация динамических систем (Принцип максимума)

6

По [2]

4.   

Методы принятия автономных решений

6

ЛР3. Методы принятия автономных решений (Выбор места работы и вакансии)

6

По [2] - [4]

5.   

Теория игр. Парные игры с нулевой суммой

6

ЛР4. Парные игры с нулевой суммой

6

По [5]

6.   

Игры нескольких игроков.

4

ЛР5. Некооперативные игры n игроков.

6

По [1]

7.   

Иерархические игры

6

ЛР6. Иерархические игры

6

По [1]

8.   

Обзорная лекция

2

0

Всего

36

36

7. Тематика практических (семинарских) занятий (с указанием наименования и краткого содержания, количество часов). НЕТ

8. Тематика самостоятельной работы (с указанием наименования разделов, тем, сроки выполнения, количество часов). Подготовка к лабораторным работам

9. Тематика рефератов. НЕТ

10. Тематика курсовых проектов (работ). НЕТ

11. Формы текущего контроля

№

Неделя

Содержание контроля

1

6

ЛР 1

7

ЛР2

8

ЛР3

2

9

ЛР 4

3

10

ЛР 5

4

11

ЛР 6

12. Вопросы к экзамену

1.  Структура и методы решения классических задач оптимального управления.

2.  Методы Эйлера, Рунге-Кутта интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ)

3.  Методы решения краевых задач для ОДУ

4.  Постановка задачи оптимального управления динамическими системами

5.  Принцип максимума Понтрягина. Условия трансверсальности.

6.  Задача управления и развития производства

7.  Основная постановка задачи принятия решений.

8.  Свертки критериев.

9.  Метод АНР

10.  Задача управления зверопитомником

11.  Оптимальность по Парето

12.  Метод ПРИНН

13.  Игры с нулевой суммой

14.  Методы расчета смешанных стратегий

15.  Игры с Природой

16.  Доминантные и минимаксные стратегии

17.  Точки Парето в теории игр

18.  Равновесие Нэша, методы определения равновесных стратегий

19.  Решение Штакельберга

20.  Игры Г1, Г2, Г3

21.  Теорема Кукушкина

13. Перечень технических средства обеспечения дисциплины (оборудование, раздаточный материал и т. п.).

Мультимедиа,

Ноутбуки студентов,

Компьютерный класс с интернетом и Wi. Fi,

14. Перечень программных средств для обучения студентов и контроля остаточных знаний (компьютерные программы, иллюстративный материал, видеофильмы и т. д.)

Microsoft Office,

Visual Studio,

КАФЕДРАЛЬНАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА НИРС WWW. *****

ФАКУЛЬТЕТСКИЙ ПОРТАЛ WWW. *****

15. Учебно-методические обеспечение дисциплины.

15.1 Список основной литературы по дисциплине (с указанием автора, названия, места издания, издательства, года издания, количество экземпляров в библиотеке университета).

Оптимальное управление в экономике, Теория и приложения, , 2008 , , Новиков в теорию управления организационными системами / Под ред. чл.-корр. РАН . – М.: Либроком, 2009. – 264 с. Пиявский оптимизации и принятия решений, Самара, СГАСУ, 2004 Ларичев и методы принятия решений, М., Логос, 20с. Ларичев анализ решений, ИСИ РАН – Мю: Наука, 2006 – 181 с. http://emm. *****/lect/lect5.html#vopros2

15.2 Список дополнительной литературы по дисциплине (с указанием автора, названия, места издания, издательства, года издания).

Новиков управления организационными системами. М.: МПСИ, 2005. – 584 с.

15.3 Список методических указаний к лабораторным занятиям, практическим и семинарским занятиям, самостоятельной работе по дисциплине (с указанием автора, наименования, года издания, издательство (за последние 5 лет)).

Теория оптимального управления: методические указания к выполнению лабораторных работ / сост. ; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т./ - Самара, 20с. – в печати

15.4 Интернет-ресурсы используемые при изучении дисциплины (сайты).

www. *****

http://www. *****/management/strategy/ 

16. Методы преподавания. ИННОВАЦИОННЫЕ.

Перечень используемых инновационных методов и разработок

Электронная рабочая программа и журнал преподавателя в Интернет

Рейтинговая система учета академической активности студентов при изучении дисциплины

Тестовая система ФИСТ

Индивидуальное взаимодействие со студентами по электронной почте для предварительного ознакомления с их разработками при подготовке к аудиторным занятиям

Использование на лекциях и лабораторных занятиях мультимедийного оборудования для демонстрации электронных документов, презентаций, работы программ и пр.

Включение в лабораторные работы индивидуального поиска, систематизации и анализа информации через Интернет

Авторские презентации к лекциям

Методические рекомендации преподавателю дисциплины

Основными видами обучения студентов являются лекции, лабораторные занятия в дисплейном классе и самостоятельная работа студентов.

При чтении лекций особое внимание следует уделить выработке у студентов понимания того, что в современном информационном обществе все сколь-нибудь значимые решения должны приниматься на основе многовариантного выбора, причем, по возможности, с использованием широкого спектра формализованных методов. Компьютерные технологии создают для этого наилучшие возможности. Необходимо широко использовать мультимедийную технику, демонстрировать не только статичные иллюстрационные материалы, но и вести непосредственно компьютерное моделирование, обсуждая с аудиторией его ход и результаты.

Лабораторный практикум ориентируется на использование умения студентов програмировать под контролем преподавателя. Необходимо, чтобы студенты самостоятельно реализовывали изучаемые алгоритмы оптимизации и принятия решений на том языке программирования, который для них наиболее удобен. Очень важно, чтобы результаты каждого занятия оформлялись в соответствии с обычными требованиями и сохранялись студентами до завершения всего курса.

Если студент проявляет недостаточный уровень владения программированием, следует настоятельно порекомендовать ему срочно усилить свою программистскую подготовку, возможно, путем репетиционных занятий с квалифицированным преподавателем.

Самостоятельная работа ориентирована на домашнюю или классную работу как с компьютером, так и без него. Студенты должны систематически работать с литературой и конспектом лекций, с материалами Интернет. Оценка самостоятельной работы должна входить в оценку контрольных точек практикума с учётом контроля остаточных знаний по тестовым вопросам.

Методические указания для студентов

Основными методами обучения являются лекции, лабораторные занятия в дисплейном классе и самостоятельная работа. При этом самостоятельная работа является ведущей.

При прослушивании и проработке лекций особое внимание следует уделить терминологии, используемой в дисциплине, и основным понятиям. Записывать следует только основные положения, формулируемые преподавателем и ссылки на информационные источники, которые вы проработаете самостоятельно. Необходимо активно участвовать в обсуждении предлагаемых преподавателем тем, высказывать собственные соображения.

На практических занятиях необходимо осваивать соответствующие методы в бескомпьютерном, «ручном» варианте, приучаясь при этом грамотно оформлять промежуточные расчеты.

При подготовке к лабораторному практикуму необходимо по заданию сделать заготовки к будущему занятию и согласовать их в начале занятия с преподавателем, чтобы не терять время на переделки и доработки программы. Если в размещенной в Интернете технологической карте указано, что вы должны до занятия отправить преподавателю информацию по электронной почте, нужно сделать это не в последний момент, а заблаговременно, чтобы преподаватель успел с нею ознакомиться.

Следует учесть, что без самостоятельной работы по подготовке выполнить график лабораторного практикума практически невозможно, так как работы достаточно трудоемки, особенно для тех, кто еще не выработал достаточные навыки программирования. Кроме того, лабораторные работы включают элемент творчества и исследований, а не просто демонстрируют возможности какой-либо системы.

Документирование и формирование итоговой отчётности следует начинать заблаговременно и вести в соответствии со стандартами оформления учебных документов и научно-исследовательских отчётов. Без предоставления отчётов студенты не могут быть аттестованы по дисциплине в целом.

Важной частью промежуточной аттестации является контроль остаточных знаний, соответствующие вопросы следует попросить у преподавателя заранее и самостоятельно к ним подготовиться.

17. Дополнения и изменения в рабочей программе за 20___/20___ учебный год

В рабочую программу дисциплины _______________________________________

(наименование дисциплины)

для специальности (направления, профиля подготовки) вносятся следующие дополнения и изменения: __________________________________________________

Дополнения и изменения внес ___________________________________________

(должность, Ф. И.О., подпись)

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

________________________________________________«____»__________20 __ г.

(наименование кафедры)

протокол № ___ от «___»_________20 __ г. _________________________________

(Ф. И.О. и подпись зав. кафедрой)