Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета "Высшая школа экономики"
Факультет прикладной математики и кибернетики
Программа дисциплины
«АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ
ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ»
для подготовки бакалавров по направлению
650000 - «Информатика и вычислительная техника»
профиль подготовки: 071900 – «Информационные системы и технологии»
Кафедра «Кибернетика»
Заведующий кафедрой
д. т.н., профессор
Москва – 2012 г.
1. Цели и задачи дисциплины.
1.1. Цель преподавания дисциплины.
Целью преподавания дисциплины является изложение основ построения систем управления и поддержки принятия решений в сложных организационно-технологических системах на основе современных информационных компьютерных технологий, а также изучение моделей и методов автоматизации и интеллектуализации процессов управления и принятия решений с применением информационных технологий обработки знаний.
1.2. Задачи изучения дисциплины.
В ходе изучения дисциплины студенты должны овладеть следующими знаниями:
- особенностями процессов управления и поддержки принятия решений в организационно-технологических системах;
- методами и моделями целеполагания в системах данного класса;
- методами концептуального моделирования логической структуры процессов управления и принятия решений в иерархической и децентрализованной моделях координации системного поведения;
- принципами и методами построения компьютерных информационных технологий для инвариантных информационных систем управления и принятия решений;
- математическими и другими методами моделирования объектов и процессов, а также процедур управления и принятия решений на основе математической теории динамических систем, продукционных и объектно-ориентированных систем;
- методами искусственного интеллекта в применении к построению систем мониторинга, контроля, диагностики и управления с обратной связью основанными на эвристическом поиске и логическом выводе.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
2.1. Знания и умения студентов.
В результате изучения дисциплины студент должен:
а) знать:
- общую структуру организаций и особенности автоматизации процессов управления и принятия решений в организационно-технологический системах;
- основные типы моделей целевых структур и методы их построения;
- принцип координации системного поведения;
- методы формализации процедур управления и принятия решений;
- методы систем искусственного интеллекта в управлении с обратной связью.
б) уметь:
- строить концептуальные модели процессов управления и принятия решений;
- применять принцип координации;
- осуществлять математическую постановку задач управления и принятия решений;
- применять методы искусственного интеллекта в построении моделей поведения;
- использовать современные программно-информационные среды при решении автоматизации и разработки информационных технологий.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | 2 | 3 | 7 | ||
Общая трудоемкость дисциплины | 76 | 76 | |||
Аудиторные занятия | 51 | 51 | |||
Лекции | 34 | 34 | |||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Семинары (С) | 17 | 17 | |||
Лабораторные работы (ЛР) | |||||
другие виды аудиторных занятий | |||||
Самостоятельная работа | 25 | 25 | |||
Курсовая работа | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Реферат | |||||
другие виды самостоятельной работы | |||||
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
N п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ | ЛР |
1 | Проблема автоматизации и интеллектуализации процессов управления и принятия решений. | 4 | 2 | |
2 | Структура систем управления и принятия решений | 4 | 2 | |
3 | Целеполагание и управление. | 2 | 2 | |
4 | Модели процессов управления. | 6 | 2 | |
5 | Принцип инвариантности. | 2 | 2 | |
6 | Инвариантные модели процессов управления и принятия решений. | 16 | 7 | |
Итого: | 34 | 17 |
4.2. Содержание разделов дисциплины
N п/п | Раздел дисциплины | Содержание | Объем в часах |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Проблема автоматизации и интеллектуализации процессов управления и принятия решений. | Свойства среды функционирования систем управления и принятия решений. Задачи активного и пассивного мониторинга, контроля, диагностики и управления по состоянию. Области применения и тенденции развития. | 4 |
2 | Структура систем управления и принятия решений | Многоуровневые иерархические системы. Типы уровней: страта, слой, эшелон. Степени централизации и принцип координации. Типовые варианты структур систем организационного управления. | 4 |
3 | Целеполагание и управление. | Понятие цели. Целеполагание и моделиро - вание. Стандартная модель поведения и способы ее задания в прострастве состояний. | 2 |
4 | Модели процессов управления. | Обобщенная модель процесса управления в организационно-технологических системах. Логическая структура систем монито - ринга, контроля, диагностики и управления по состоянию в централизованных и децен-рализованных системах. | 6 |
5 | Принцип инва-риантности. | Принцип инвариантности. Понятие оболоч - ки системы управления, ее обобщенная структура. | 2 |
6 | Инвариантные модели процессов управления и принятия решений | Сценарии и алгоритмы. Логическая струк-тура инвариантных алгоритмов на основе таблиц принятия решений, сетей перехо-дов, конечных автоматов, сетей Петри. Продуционная и объектно-ориентированная парадлигмы синтеза компьютерных техно-логий для систем управления и поддержки принятия решений. Применение ИИ-систем: объектный, событийный и ситуационный подходы к построению моделей управления; | 16 |
4.3. Понедельный план проведения занятий
4.3.1. Лекционные занятия
Семестр | № неде-ли | Наименование лекции |
1 | 2 | 3 |
7 | 1 | Цели и задачи дисциплины. Назначение методов и средств автоматизации и интеллектуализации процессов управления и принятия решений |
7 | 2 | Задачи мониторинга, контроля, диагностики и управления по состоянию. Понятие системы управления |
7 | 3 | Основные свойства среды функционирования систем автоматизации и интеллек-туализации процессов управления. |
7 | 4 | Иерархия в системах управления и принятия решений. Классификация систем управления по структуре. |
7 | 5 | Типовые структуры управления. Семантическая классификация информационных потоков. |
7 | 6 | Внутренняя организация систем управления. Понятие цели управления и ее модельные представления |
7 | 7 | Обобщенная модель процессов управления и принятия решений в централизованной и децентрализованной системах. Понятие состояния и его информационной модели. |
7 | 8 | Логическая структура систем мониторинга, контроля, диагностики и управления по состоянию. |
7 | 9 | Принцип инвариантности и понятие оболочки систем управления. Продукционная парадигма описания процессов управления. |
7 | 10 | Таблицы принятия решений для моделирования процессов управления. |
7 | 11 | Сетевые модели процессов управления и принятия решений (сети переходов). |
7 | 12 | Автоматные модели процессов управления и принятия решений. |
7 | 13 | Модели процессов управления и принятия решений на основе сетей Петри. |
7 | 14 | Объектно-ориентированная парадигма моделирования процессов управления и принятия решений. Фреймовые модели. |
7 | 15 | Поисковые задачи в системах управления и принятия решений |
7 | 16 | Применение методов эвристического поиска для сокращения перебора в пространстве состояний. |
7 | 17 | Использование доказательства теорем в автоматизации процессов управления и принятия решений. |
4.3.2. Практические занятия.
Се-местр | № неде-ли | Наименование практических работ |
1 | 2 | 3 |
7 | 1 | Сетевое описание целевой траектории систем управления |
7 | 3 | Описание процессов управления с помощью сетей переходов |
7 | 5 | Описание процессов управления с помощью конечных автоматов |
7 | 7 | Описание процессов управления с помощью сетей Петри. |
7 | 9 | Продукционные модели процессов управления. |
7 | 10 | Фреймовые модели процессов управления. |
7 | 11 | Ситуационные модели процессов управления |
7 | 12 | Событийные модели процессов управления. |
7 | 13 | Логические модели процессов управления. |
4.3.3. Самостоятельная работа
4.3.3.1. Содержание работы
N п/п | Содержание работы | Объемв час. |
1 | Разработка автоматизированной системы управления для элементарной организационно-технологической системы. | 25 |
4.3.3.2. Домашние работы
N п/п | № раздела дисциплины | Наименование работы | Объем в час. | Се-местр |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Планом не предусмотрены |
4.3.4. Курсовая работа
Тема работы | Содержание работы | Объем в час. | Се-местр |
1 | 2 | 3 | 4 |
Планом не предусмотрена |
5. Лабораторный практикум
N п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Объем в часах | Се-местр |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Планом не предусмотрен |
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
6.1. Рекомендуемая литература.
а) Основная литература
1.
Теория многоуровневых иерархических систем. - М., Мир, 1973 г.
2. ,
Моделирование систем. - М., Высшая школа, 1998 г.
3.
Ситуационное управление. Теория и практика. –М., Наука. 1986 г.
4. Буч г., Рамбо Дж., UML. Руководство пользователя.
б) Дополнительная литература:
1. ,
Применение ЭВМ в управлении технологическими процессами: автоматизация и интеллектуализация производств.
2.
Семантические и математические модели баз данных.
М., ВИНИТИ, 1985 г.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.
6.2.1. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины:
- информатика и основы алгоритмизации;
- программирование и алгоритмические языки;
- искусственный интеллект;
- информационные технологии баз данных;
- модели организационно-технологических систем;
- математическое и имитационное моделирование.
6.2.2. Компьютерные программные системы:
Компьютерные программные системы, ориентированные на UML-технологии проектирования
объектно-ориентированных и мультиагентных программных комплексов.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Персональные ЭВМ.
8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
Настоящая рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 650000 «Информатика и вычислительная техника» подготовки по специальности 22.02.00 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Программу составил
д. т.н., профессор кафедры «Кибернетика»
