· Умеет самостоятельно работать со справочной информацией, руководствами, написанными на английском языке, и владеет знаниями, достаточными для самостоятельного изучения и понимания описаний алгоритмов и программ, формальных моделей, полученными из источников на английском языке.
· Способен самостоятельно определять формирующиеся дефициты знаний, умений и навыков в ходе обучения, при подготовке к занятиям, выполнении лабораторных работ на занятиях и проектов с использованием LMS, может сформулировать проблемы, связанные с недостатком знаний и навыков, и выбрать подходы к их решению.
· Имеет навыки уверенного владения средствами поиска информации в Internet, в различных источниках, рекомендованных для самостоятельного изучения: электронные библиотеки; сайты фирм-производителей программного обеспечения; сайты конференций, проводимых по тематике дисциплины; сайты университетов с размещённой на них информацией по выполнению проектов и научных исследований по тематике дисциплины
· Умеет оценивать и отбирать наиболее важную информацию, максимально полезную для решения поставленных задач при выполнении домашних заданий, при подготовке к контрольным мероприятиям.
· Умеет грамотно оформлять отчёты о выполнении домашних заданий, проведённых научных исследований, включающие постановку задач, описание существующих и предлагаемых решений и оценки результатов.
· Умеет готовить к публикации статьи, доклады по тематике дисциплины.
· Владеет навыками оформления библиографических списков и ссылок в соответствии с ГОСТ.
· Владеет навыками грамотного оформления и документирования проектов, их результатов.
· Умеет грамотно оформлять презентации результатов исследований.
На контрольную работу выносятся задания по темам Разделов 4 и 5 (Приложение 2).
В домашнее задание включаются задания по темам Разделов 4 и 5 (Приложение 3).
Формы и сроки проведения контрольных мероприятий определяются учебным планом и графиком учебного процесса.
В рамках итогового контроля студент должен продемонстрировать, что он:
- Знает понятие модели данных и модели предметной области, подходы к разработке моделей и виды формальных моделей предметных областей.
- Имеет представление о различных методологических подходах к моделированию ИС.
- Знает общие принципы, лежащие в основе структурно-функционального и объектно-ориентированного подходов.
- Знает и способен использовать основные конструкции, графические нотации визуальных языков моделирования.
- Имеет представление о возможностях современных средств моделирования ИС, их преимуществах и недостатках для решения задач, связанных с анализом и моделированием предметных областей и организацией процессов на различных этапах жизненного цикла ИС.
- Знает возможности современных языковых инструментариев, предназначенных для создания предметно-ориентированных языков.
- Знает общие принципы создания предметно-ориентированных языков моделирования.
- Знает теоретические основы создания средств моделирования ИС, языковых инструментариев.
- Знает и способен применить методы анализа процессов и систем с использованием различных формальных моделей.
- Способен разрабатывать модели с использованием средств структурного и объектно-ориентированного подходов, средств предметно-ориентированного моделирования.
- Уверенно использует математический аппарат для анализа моделей процессов и систем.
Итоговый контроль (экзамен) проводится в форме письменной работы. Примерный перечень вопросов для подготовки к экзамену приведён в ниже.
Итоговая оценка определяется в соответствии с «Положением об организации контроля знаний», утверждённым протоколом ученого совета НИУ ВШЭ от 01.01.2001 № 26.
Экзамен включает теоретические вопросы, ответы на которые должны быть проиллюстрированы примерами.
Оценки за ответы на вопросы выставляются по 10‑балльной шкале. Результирующая оценка вычисляется как среднее арифметическое (округляется до ближайшего целого).
7.2 Порядок формирования оценок по дисциплине
Преподаватель оценивает текущую работу студентов на семинарских и практических занятиях, при выполнении текущих заданий.
При определении оценки за текущую работу учитываются:
‒ Посещаемость занятий (за каждый пропуск без уважительной причины снимается балл из итоговой оценки).
‒ Участие в работе на практических занятиях и лекциях: активность в обсуждении, анализе решений, правильность ответов, обоснованность и эффективность предлагаемых решений (каждое выступление с правильным ответом, обоснованным решением поощряется баллом к оценке).
‒ Выполнение с помощью LMS текущих проектов, заданий по темам текущих занятий, сроки, полнота и эффективность решений (вес каждого задания определяется в его описании при размещении в LMS).
‒ Качество подготовки выступлений по выбранным темам (количество и объём использованных источников, полнота их изучения и представления, качество оформления отчёта и презентации).
Оценки за работу на семинарских и практических занятиях преподаватель выставляет в рабочую ведомость. Оценка по 10-ти балльной шкале за работу на семинарских и практических занятиях (Оаудиторная) определяется перед промежуточным и итоговым контролем.
Накопленная оценка за текущий контроль Онакопленная на втором курсе (1 год изучения дисциплины) учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:
Онакопленная = 2/3 × Отекущий + 1/3 × Оаудиторная
где О текущий рассчитывается как взвешенная сумма всех форм текущего контроля, предусмотренных в РУП:
Отекущий = n1·Ок/р + n2· Одз ,
при этом n1 = 0.5, n2 = 0.5.
Способ округления накопленной оценки текущего контроля: арифметический.
Оценка за промежуточный контроль по дисциплине рассчитывается по формуле
Орезультирующая = 0,6 × Онакопленная + 0,4 × Озач
Способ округления оценки промежуточного контроля в форме зачета: арифметический.
На пересдаче студенту не предоставляется возможность получить дополнительный балл для компенсации оценки за текущий контроль.
Накопленная оценка за текущий контроль Онакопленная на третьем курсе (2 год изучения дисциплины) учитывает результаты студента по текущему контролю следующим образом:
Онакопленная = 2/3 × Отекущий + 1/3 × Оаудиторная
где О текущий рассчитывается как взвешенная сумма всех форм текущего контроля, предусмотренных в РУП:
Отекущий = n1·Ок/р + n2· Одз ,
при этом n1 = 0.5, n2 = 0.5.
Способ округления накопленной оценки текущего контроля: арифметический.
Оценка за итоговый контроль по дисциплине в форме экзамена рассчитывается следующим образом:
Орезультирующая = 0,6 × Онакопленная + 0,4 × Оэкз
Способ округления оценки итогового контроля в форме экзамена: арифметический.
На экзамене студент может получить дополнительный вопрос (дополнительную практическую задачу, решить к пересдаче домашнее задание), ответ на который оценивается в 1 балл.
На пересдаче студенту не предоставляется возможность получить дополнительный балл для компенсации оценки за текущий контроль.
В диплом выставляет результирующая оценка итогового контроля по учебной дисциплине.
8. Содержание дисциплины
1 год (2 курс)
Раздел 1. Основные понятия системного анализа
Тема 1. Основные понятия системного анализа
Объект. Система. Принцип эмерджентности. Исчезновение системного эффекта при разрушении системы. Системы материальные и нематериальные.
Среда и взаимодействие системы со средой. Среда. Вход/выход. Открытые и замкнутые системы. Черный ящик.
Функции системы. Функциональность системы как ее определяющая характеристика. Основной эффект, побочные эффекты, сверхэффект. Формулировка функции в ФСА (глагол + существительное: действие + объект действия).
Состав системы. Компоненты. Элементы и подсистемы. Надсистемы. Системы гомогенные и гетерогенные. Существенные и несущественные компоненты. Композиция и декомпозиция.
Структура системы. Существенные и несущественные связи. Иерархичность.
Тема 2. Классификация систем по происхождению. Целеполагание в искусственных и естественных системах
Искусственные и естественные системы. Цели искусственной системы. Проблемы достижения цели (декларируемая ≠ реальной; м. б. не достигнута; только один из выходов, а их много). Несогласованность целей разных подсистем, подсистем и всей системы. Роль естественной системы в надсистеме.
Бог как источник целей естественных систем. Бог как методический принцип. Наполеон и Лаплас. Бог и Ньютон. Бог – псевдоответ (возможны ли боги «высших порядков»?).
Надсистема как постановщик целей.
Проблема как источник целей.
Цель как база для выбора альтернативных решений.
SMART. «Нецели».
Дерево целей.
Дерево противоречий.
Тема 3. Системность как всеобще свойство мира. Системный анализ как метод исследования систем
Системность как всеобщее свойство мира. Системный подход.
Системный анализ как метод исследования систем. Искусственная система как средство решения проблемы.
Порядок синтеза систем. Обязательность этапа моделирования синтезируемой системы и прогноз результатов создания системы. Пример: «ядерная зима».
Порядок декомпозиции при системном анализе. Системный анализ организации (компонентный, структурный, параметрический, функциональный и пр.).
Тема 4. Систематизация
Ограниченность человеческой памяти и многообразие мира. Классификация. Класс. Основание классификации. Ошибки классификации (подмена основания, пересечения классов, неполнота). Дихотомия (противоположные суждения). Многоуровневая классификация. Внешняя классификация.
Родовидовые определения. Ошибки в определениях (порочный круг, потеря родового понятия (замена на «тот, кто»), слишком широкое определение, слишком узкое).
Классификация знаний как основа выделения частных наук. Классификация систем по наукам. Аристотель. Евклид. Линней. Менделеев.
Систематизация. Структурирование. Соотношение между систематизацией, структурированием и классификацией.
Тема 5. Свойства и принципы исследования систем
Свойства систем: эмерджентность, синергизм, целостность (соотношение свойств объекта внутри и вне системы), связность, эквифинальность, историчность, гомеостаз, иерархичность, полисистемность. Отношение Парето (20/80).
Принцип конечной цели. Принцип функциональности. Принцип двойственного рассмотрения. Иерархизация. Принцип развития.
Тема 6. Функции системы. Идеальность системы.
Функции системы: основная и дополнительная. Основной эффект и сверхэффект. Функции полезные и вредные: для человека, для среды, для самой системы.
Системы конкурирующие, альтернативные, антисистемы.
Идеальность системы. Оценка идеальности. Техническая и эргономическая части.
Тема 7. Развитие системы во времени
Развитие во времени. Системы статические и динамические. Квазидинамические модели динамических систем.
Закон повышения динамичности систем. Этапы развития системы: стабилизация – оптимизация – динамизация – самоорганизация.
Этапы эволюции технических систем: монолит, монолит со сдвинутыми характеристиками, один шарнир, неск. шарниров, гибкая система (метр – складной метр – рулетка), эластичная оболочка, поля.
Системы детерминированные и стохастические (вероятностные). Лапласианский детерминизм.
Развитие. Историчность. Противоречие как источник развития. Законы диалектики. Наследственность / изменчивость / отбор.
Движение без развития. Рост и развитие. Кризис. Бифуркация. Деградация.
Системный оператор. Геносистема и топосистема. Онтогенез и филогенез.
Закон неравномерного развития.
Закон S–образного развития систем. Этапы развития системы: рождение, детство, зрелость, старость, смерть или перерождение. Факторы роста, факторы торможения каждого этапа. Crocodile back. «Долина смерти». Переход на следующую кривую.
Тема 8. Классификация систем по интенсивности обмена
Классификация по интенсивности обмена. Системы открытые и замкнутые.
Энтропия. Закон возрастания энтропии в замкнутых системах. II начало термодинамики и тепловая смерть Вселенной.
Информация как негэнтропия. Информация как степень разнообразия системы. Принцип необходимого разнообразия.
Тема 9. Классификация систем по параметрам
Параметры количественные и качественные. Количественные: дискретные и непрерывные. Качественные: на естественном языке, на формальном языке.
Тема 10. Классификация систем по степени сложности. Системы большие и сложные
Классификация систем по степени сложности. Системы простые, сложные и очень сложные (непознаваемые). Их свойства. Сложность и стохастичность систем.
Противопоставление систем больших и систем сложных. Их свойства.
Литература по разделу:
1. В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. - М.: Горячая линия. Телеком, 2007.
2. Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. и . М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
3. Рождение изобретения (стратегия и тактика решения изобретательских задач). , . и др. М.: Интсрпакс. 1995.
4. и др. Поиск новых идей От озарения к технологии – Кишинев: Каргя Молдовеняско. 1989.
5. Альтшуллер . как точная наука. М. Радио и связь. 1979.
6. Альгшуллер идею. Введение в теорию решения изобретательских задач Новосибирск: "Наука". Сиб. отд-нне. 1986.
7. С Основы ТРИЗ. Применение ТРИЗ в программных н информационных системах. Учеб. пособие. - СПб: СПбГУ. Мат-мех факультет. 2011.
8. 13.. Резникове и практика решения технических чадам учеб. пособие . . М.: ФОРУМ. 2009.
9. Шпаковский II. Л. 1 РИЗ Анализ технической информации и генерация новых идей: учеб. пособие М.: ФОРУМ, 2010.
10. Шпаковский Г. О. ТРИЗ. Практика изобретательства: учеб. пособие. М.: ФОРУМ 2011.
Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:
- «Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
- Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
- Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
- Групповая работа над заданиями по указанию преподавателя. Представление и обсуждение результатов.
- Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
- Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).
Раздел 2. Управление в системах
Тема 11. Классификация систем по способу управления
Закон повышения управляемости.
Системы неуправляемые, управляемые извне и самоуправляемые. Управляемые извне: без обратной связи и с обратной связью. Самоуправляемые: программно управляемые и самоорганизующиеся.
Этапы развития системы: стабилизация – оптимизация – динамизация – самоорганизация.
Схема управления с обратной связью. Обратная связь положительная и отрицательная.
Тема 12. Механизм выработки управляющих воздействий
Без обратной связи.
С восприятием информации о среде и об объекте или только об объекте.
С встроенной уставкой или с уставкой, задаваемой извне.
С наличием модели для выработки прогноза поведения объекта или без такой модели.
С наличием модели для выработки прогноза изменения среды или без таковой.
Упреждающие сигналы для реагирования на будущие изменения среды.
Тема 13. Метауправление
Понятие метауправления. Его функции.
Литература по разделу:
1. В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. – М.: Горячая линия. Телеком. 2007.
2. Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. и . М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
3. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио, 1968.
4. Кибернетика и общество. М.: Наука, 1961.
5. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963.
6. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993.
Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:
- «Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
- Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
- Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
- Групповая работа над заданиями. Представление и обсуждение результатов.
- Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
- Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).
Раздел 3. Моделирование систем
Тема 14. Основные понятия моделирования
Понятие модели. Понятие моделирования. Адекватность и когерентность модели. Процесс исследования с помощью моделей.
Тема 15. Классификация моделей
По средствам моделирования: материальные (предметные, натурные) и идеальные (абстрактные). Информационные, числовые, логические, графические. Машинные. Аналоговые и дискретные.
По стабильности поведения: статические, динамические, квазидинамические.
По назначению: дескриптивные и нормативные.
По способам выражения соотношений между входом, выходом и внутренними параметрами: функциональные (кибернетические) и структурные.
По моделируемому аспекту системы: параметрические, компонентные, структурные, функциональные, потоковые (информационные, энергетические, финансовые) и др.
Тема 16. Математическое моделирование
Математическое моделирование. Формализация. Аналитические модели. Алгоритмические модели. Имитационные модели.
Литература по разделу:
1. В Основы теории систем и системного анализа. Учеб. пособие для вузов. – М.: Горячая линия. Телеком. 2007.
2. Теория систем и системный анализ в управлении организациями Справочник: учеб. пособие иол ред. и . М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
3. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио, 1968.
4. Кибернетика и общество. М.: Наука, 1961.
5. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963.
6. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993.
Формы и методы проведения занятий по разделу, применяемые учебные технологии:
- «Проблемно-ориентированное» чтение лекций. Обсуждение задач, возникающих в различных предметных областях и решаемых с использованием методов системного анализа. Обязательное выделение задач, актуальных для данной аудитории, и демонстрация действенности методов системного анализа для их решения.
- Оперативные опросы по материалам лекций и практических занятий.
- Выполнение индивидуальных заданий с обсуждением и анализом результатов.
- Групповая работа над заданиями. Представление и обсуждение результатов.
- Выбор студентами программных средств, наиболее подходящих для выполнения заданий. Выбор наиболее подходящей формы представления результатов. Обсуждение выбранных программных средств и форм представления. Сравнительный анализ их сильных и слабых сторон.
- Привлечение студентов к постановке задач. Опрос с целью выявления существующих у студентов проблем (как профессиональных, так и из других областей). Отработка формулирования проблемы в виде, пригодном для анализа и решения (как коллективного, так и индивидуального).
План практических занятий приведён в Приложении 1.
Тематический расчёт часов
Наименование разделов и тем | Аудиторные часы | Самостоятельная работа | Всего часов | ||
Лекции | Семинарские или практические занятия | Всего аудиторных | |||
Раздел 1. Основные понятия системного анализа | |||||
Тема 1. Основные понятия системного анализа | 2 | 2 | 2 | 4 | |
Тема 2. Классификация систем по происхождению. Целеполагание в искусственных и естественных системах | 2 | 2 | 4 | 8 | 12 |
Тема 3. Системность как всеобще свойство мира. Системный анализ как метод исследования систем | 2 | 2 | 4 | 16 | 20 |
Тема 4. Систематизация. | 2 | 2 | 4 | 6 | |
Тема 5. Свойства и принципы исследования систем | 2 | 2 | 4 | 6 | |
Тема 6. Функции системы. Идеальность системы | 2 | 4 | 6 | 6 | 12 |
Тема 7. Развитие системы во времени | 2 | 2 | 4 | 6 | 10 |
Тема 8. Классификация систем по интенсивности обмена | 2 | 2 | 4 | 6 | 10 |
Тема 9. Классификация систем по параметрам | 2 | 2 | 4 | 2 | 6 |
Тема 10. Классификация систем по степени сложности. Системы большие и сложные | 2 | 2 | 4 | 2 | 6 |
Раздел 2 Управление в системах | |||||
Тема 11. Классификация систем по способу управления | 2 | 2 | 4 | 4 | 8 |
Тема 12. Механизм выработки управляющих воздействий | 2 | 2 | 4 | 4 | 8 |
Тема 13. Метауправление | 2 | 2 | 4 | 2 | 6 |
Раздел 3. Моделирование систем | |||||
Тема 14. Основные понятия моделирования | 2 | 2 | 4 | 6 | 10 |
Тема 15. Классификация моделей | 2 | 2 | 4 | 6 | 10 |
Тема 16. Математическое моделирование | 2 | 2 | 4 | 6 | 10 |
Всего: | 30 | 30 | 60 | 84 | 144 |
2 год (третий курс)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
