3. В отчете отсутствует один из требуемых пунктов. Между содержимым разных пунктов может быть одно существенное несоответствие. В описании разных пунктов может присутствовать 6-8 несущественных недочетов или 1-2 существенных недочета. – 4-5 баллов.
4. В отчете отсутствует более одного требуемого пункта. Между содержимым разных пунктов более одного существенного несоответствия. В описании разных пунктов может присутствовать более 8 несущественных недочетов или более 2 существенных. – 1-3 балла.
Требования к выполнению контрольной работы и домашнего задания для 2 года изучения приведены в Приложениях 2‑3.
Тема контрольной работы: Структурный и объектно-ориентированный подходы к моделированию информационных систем и процессов.
При выполнении контрольной работы проверяются знания студента, полученные при изучении тем:
- Структурный подход к моделированию ИС. Диаграммы SADT/IDEF0, DFD, ERD.
- Объектно-ориентированный подход к моделированию ИС. Диаграммы вариантов использования, диаграммы классов, диаграммы последовательности языка UML.
Задание выполняется каждым студентом индивидуально в соответствии со своим вариантом, который определяется по согласованию с преподавателем.
Формулировка задания: провести моделирование предметной области с помощью
а) структурного и
б) объектно-ориентированного подхода.
Максимальное количество баллов, которые студент может получить за выполнение задания равно десяти. Вид диаграммы и её вес в определении оценки за выполнение контрольной работы приведены в таблице:
Вид диаграммы | Вес |
Диаграмма SADT/IDEF0 | 3 |
Диаграмма DFD | 2 |
Диаграмма ERD | 1 |
Диаграмма вариантов использования UML | 1 |
Диаграмма классов UML | 1 |
Диаграмма последовательности UML | 2 |
Критерии оценки выполнения задания представлены в следующей таблице:
Характеристика решения | Оценка |
Диаграмма изображена в соответствии с нотацией, в работе может присутствовать 1‑2 небольших недочётов. | 8‑10 |
Диаграмма изображена в соответствии с нотацией, но в работе имеется существенный недочёт / 3‑5 небольших недочётов. | 5‑7 |
Диаграмма не соответствует заданной нотации / в диаграмме отсутствуют необходимые уровни декомпозиции. | менее 5 |
Тема домашнего задания: Разработка предметно-ориентированного языка с использованием DSM-платформы.
Задание выполняется в группе (не более трех студентов) или индивидуально. Каждый студент отчитывается по каждому пункту задания индивидуально. Предметную область (Приложение 3) для выполнения домашнего задания студент выбирает самостоятельно (по согласованию с преподавателем).
Студентам необходимо разработать визуальный предметно-ориентированный язык моделирования с использованием одной из DSM-платформ: MetaEdit+, MS DSL Tools, Eclipse GMF.
При выполнении задания требуется:
1. Выполнить этап концептуального анализа исследуемой предметной области, выделить основные понятия и связи между ними.
2. Разработать DSL, содержащий 10-15 взаимосвязанных конструкций предметной области.
3. Описать с помощью выбранной DSM-платформы разработанный предметно-ориентированный язык: описать абстрактный и конкретный синтаксис языка, определить инструментарий, используемый для отображения конструкций создаваемого DSL, построить шаблоны для генерации кода визуального редактора.
4. Используя созданный DSL, описать одну-две модели предметной области.
5. Подготовить отчёт по выполненному заданию (Приложение 3).
Предусмотрена процедура защиты для выполненного задания, в ходе которой необходимо объяснить и обосновать представленное решение.
Максимальное количество баллов, которые студент может получить за выполнение задания равно тридцати.
Распределение баллов за выполнение работы представлено в следующей таблице:
Требование к заданию | Максимальное количество баллов |
Предметно-ориентированный язык спроектирован с учётом особенностей предметной области. Построенная метамодель достаточно полно описывает предметную область и все её особенности. | 6 |
Концептуальная модель предметной области описана с помощью инструментария DSM-платформы без внесения изменений в её логику. | 3 |
В работе присутствует подробное и чёткое обоснование выбора конструкций DSL и связей между ними. | 6 |
Отчёт содержит пошаговое наглядное описание процесса создания DSL. | 3 |
Отчёт содержит пошаговое наглядное описание процесса создания моделей. | 5 |
В ходе защиты домашнего задания студент демонстрирует знание профессиональной терминологии и теоретического материала дисциплины. | 3 |
Оформление отчёта и программного проекта удовлетворяет требованиям, предъявляемым к оформлению студенческих работ НИУ ВШЭ. | 4 |
Итого: | 30 |
10.2 Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Вопросы к зачёту (промежуточному контролю (1 год изучения):
1. Объект
2. Система
3. Принцип эмерджентности
4. Среда
5. Вход/выход
6. Черный ящик
7. Компонент
8. Элемент
9. Подсистема
10. Надсистема
11. Состав системы
12. Структура системы
13. Существенные/несущественные компоненты и связи
14. Классификация
15. Класс
16. Основание классификации
17. Порядок научного исследования
18. Системный подход
19. Гомеостаз
20. Эквифинальность
21. Синергизм
22. Принцип двойственности
23. Композиция
24. Декомпозиция
25. Классификация систем по происхождению
26. Целеполагание в искусственных и естественных системах
27. Функции системы
28. Системный оператор
29. Геносистема
30. Топосистема
31. Онтогенез
32. Филогенез
33. Идеальная система
34. Классификация систем по интенсивности обмена
35. Понятие энтропии
36. Энтропия в замкнутых системах
37. Системы гомогенные/гетерогенные
38. Классификация систем по динамичности
39. Классификация систем по предсказуемости
40. Лапласианский детерминизм
41. Классификация систем по параметрам
42. Классификация систем по способу управления
43. Виды прямой связи.
44. Обратная связь
45. Виды обратной связи
46. Механизм выработки управляющих воздействий.
47. Метауправление.
48. Информация как степень разнообразия системы.
49. Принцип необходимого разнообразия.
50. Классификация систем по степени сложности
51. Сложные системы (как противопоставление большим)
52. Большие системы (как противопоставление сложным)
53. Дерево целей.
54. Закон повышения идеальности
55. Закон полноты частей системы
56. Закон сквозного прохода энергии
57. Закон S-образного развития
58. Закон неравномерности развития частей системы
59. Закон согласования-рассогласования
60. Закон вытеснения человека из ТС
61. Закон свертывания-развертывания ТС
62. Закон повышения динамичности
63. Закон повышения управляемости
64. Закон перехода на микроуровень и преимущественного использования полей
65. Закон перехода в надсистему.
Вопросы к экзамену (итоговому контролю (2 год обучения)):
1. Понятие информационной системы (ИС). Жизненный цикл информационных систем, этапы жизненного цикла, модели жизненного цикла.
2. Понятие модели, многоуровневые модели ИС и понятие метамодели.
3. Модели и языки моделирования.
4. Технологии разработки информационных систем, основанные на использовании моделей.
5. Понятие и основные положения MDA.
6. Цикл разработки ИС с использованием MDA.
7. Платформенно-независимые и платформенно-зависимые модели, понятие трансформации и требования к трансформациям.
8. Понятие онтологии.
9. Спектр онтологий и их использование при разработке ИС.
10. Определение онтологии Томаса Грубера; содержание онтологии: классы, отношения, функции, аксиомы, экземпляры.
11. Классификация онтологий по цели создания и содержанию.
12. Языки описания онтологий (OWL, RDF, KIF, CycL и др.): основные возможности, элементы языка, примеры. Инструментальные средства описания онтологий: Protégé, DOE, OntoEdit, OilEd, WebOnto.
13. Понятие паттерна проектирования, элементы паттернов проектирования.
14. Назначение паттернов. Классификация паттернов.
15. Использования паттернов проектирования при разработке ИС.
16. Структурный подход к моделированию процессов и систем. Базовые принципы структурного подхода к моделированию, его преимущества и недостатки.
17. Основные типы используемых диаграмм: IDEF0 (SADT), ERD, DFD, краткая характеристика, примеры.
18. Объектно-ориентированных подход к моделированию процессов и систем.
19. Диаграмм UML: диаграммы классов, диаграммы вариантов использования, диаграммы взаимодействия, краткая характеристика, преимущества, недостатки, примеры.
20. Понятие предметно-ориентированных языков (DSL), их классификация, примеры.
21. Преимущества и недостатки предметно-ориентированного моделирования. Использование DSL при разработке ИС.
22. Подходы к разработке DSL. Понятие DSM-платформы (языкового инструментария). Требования к инструментальным средствам разработки DSL. Архитектура DSM-платформ.
23. Инструментальное средство MetaEdit+: основные возможности, преимущества, недостатки. Алгоритм описания DSL и моделей предметной области с помощью MetaEdit+.
24. Технология Eclipse Graphical Modeling Framework: основные возможности, преимущества, недостатки. Алгоритм описания DSL и моделей предметной области с помощью Eclipse Graphical Modeling Framework.
25. Языковой инструментарий MS DSL Tools: основные возможности, преимущества, недостатки. Алгоритм описания DSL и моделей предметной области с помощью MS DSL Tools.
26. Технология Meta Programming System: основные возможности, преимущества, недостатки. Алгоритм описания DSL и модели предметной области с помощью Meta Programming System.
27. Научно-исследовательские проекты Real-IT, UFO-toolkit: краткая характеристика, области применения.
28. Сравнение различных инструментальных средств разработки предметно-ориентированных языков моделирования: MetaEdit+, Microsoft Tools for Domain-specific Modeling, Eclipse Graphical Modeling Framework, Meta Programming System.
29. Понятие абстрактного и конкретного синтаксиса. Понятие графовой грамматики.
30. Различные формализмы представления графовых грамматик (классические графы, орграфы, мультиграфы, псевдографы, метаграфы, hi-графы, гиперграфы и др.) и их применение в программировании и моделировании. Примеры.
31. Мультимоделирование при разработке ИС. Проблема преобразования моделей из одной нотации в другую. Понятие трансформации, классификация.
32. Подходы к трансформации моделей: язык трансформации ATL; подходы, основанные на трансформации графовых грамматик GReAT, Attributed Graph Grammar, VIATRA; подход к трансформации на основе обучающей выборки примеров MTBE.
33. Понятие бизнес-процесса (БП). ERP-системы. Моделирование БП. Диаграммы потоков данных (DFD) и потоков работ (WFD). Семейство стандартов IDEF. Диаграммы активности языка UML. Нотация eEPC. Стандарт BPMN. Примеры.
34. Анализ процессов и систем с использованием моделей: понятие сети Петри, формальное определение сети Петри.
35. Классификация сетей Петри и их назначение.
36. Свойства сетей Петри и анализ процессов.
37. Дерево достижимости: понятие и алгоритм построения.
38. Матричное представление сетей Петри и анализ на основе матричных уравнений.
39. Понятие метода имитационного моделирования.
40. Подходы к разработке имитационных моделей и классификация систем имитационного моделирования.
10.3 Примеры заданий промежуточного /итогового контроля
Решение задач на зачёте/экзамене не предусмотрено.
Ответы на все вопросы должны быть проиллюстрированы примерами.
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1 Базовый учебник
1 год:
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 под ред. и . М.: Финансы и статистика. – М. 2009.
2 год:
3. Шаврин С. М. Моделирование и проектирование информационных систем: учеб.-метод. пособие / , , ; Перм. гос. ун т.– Пермь, 2007. – 152 с.: ил. (электронный ресурс).
4. Лядова Л. Н., Сухов А. О. Материалы лекций по дисциплине (электронные ресурсы в формате MS Word и презентаций MS Power Point).
11.2 Основная литература
1 год:
1. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. М.: Советское радио, 1968.
2. Кибернетика и общество. М.: Наука, 1961.
3. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963.
4. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993.
5. Шумский. Л А. Системный анализ в защите информации : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационной безопасности . Л. А Шелупанов. М.: Гелиос АРВ. 2005.
6. Анфнлатов А. А., А Системный анализ в управлении. Уч. пособие. М.: Финансы и статистика. 2002.
7. Спицнадель системною анализа. Уч. пособие. СПб.: «Изд. дом «Бизнес-пресса». 2000.
8. Н, Меньшиков анализ процессов химической технологии. Интеллектуальные системы и инженерное творчество в задачах интенсификации химико-технологических процессов и производств. М.: Наука. 2005.
9. Казиов в анализ, синтез и моделирование систем: учеб. пособие. - М. Интернет-Универеситет Информационных технологий: БИНОМ Лаборатория знаний, 2007.
10. С А Системные знания: концепция, методология, практика. - М.: Финансы и статистика. 2006.
11. Основы системного анализа. Методическое пособие. Вып. 1-4. Пермь: Изд-во ПГУ. .
12. Перегудов в системный анализ. М Высшая школа. 1989.
13. . Хомяков системною анализа. М.: Изд-во МГУ. 1996.
14. Лопатников экономико-математический словарь. М.: Наука, 1990, 1987.
15. Коротков систем управления. М. ДеКа. 2000.
16. Мороз теории систем. М. Высшая школа. 1987.
17. Уемов подход и общая теория систем М.; Мысль. 1978.
18. , Смирнов кибернетика. М.. Экономика. 1982.
19. Рождение изобретения (стратегия и тактика решения изобретательских задач). ', . и др. М.: Интсрпакс. 1995.
20. и др. Поиск новых идей От озарения к технологии – Кишинев: Каргя Молдовеняско. 1989.
21. Альтшуллер как точная наука. М. Радио и связь. 1979.
22. Альгшуллер идею. Введение в теорию решения изобретательских задач Новосибирск: "Наука". Сиб. отд-нне. 1986.
23. С Основы ТРИЗ. Применение ТРИЗ в программных и информационных системах. Учеб. пособие. – СПб: СПбГУ. Мат-мех факультет. 2011.
24. 13.. Резникове и практика решения технических чадам учеб. пособие . . М.: ФОРУМ, 2009.
25. Шпаковский II. Л. 1 РИЗ Анализ технической информации и генерация новых идей: учеб. пособие М.: ФОРУМ, 2010.
26. Шпаковский Г'-О. ТРИЗ. Практика изобретательства: учеб. пособие. М.: ФОРУМ 2011.
2 год:
27. М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем: [Электронный документ] (http://www. *****/database/case/index. shtml). Проверено 21.12.2007.
28. Н., , Фролова информатики и информационных технологий: Учебное пособие. Пермь: Пермский университет, 2006.
29. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования SADT: [Электронный документ] (http://www. *****/case/sadt0.htm). Проверено 21.12.2007.
30. Фаулер М. Языковой инструментарий: новая жизнь языков предметной области: [Электронный документ] (http://www. optim. su/cs/2005/3/fowler/fowler. asp). Проверено 21.12.2007.
31. Ambler S. Introduction to Data Flow Diagram (DFD)s: [Электронный документ] (http://www. /artifacts/dataFlowDiagram. htm). Проверено 21.12.2007.
32. Anderson C. DSL Tools: [Электронный документ] (http://www. /KB/cs/DSLTools. aspx). Проверено 21.05.2008.
11.3 Дополнительная литература
1 год:
1. Альтшуллер изобретения. М.: "Моск. рабочий", 1-е изд., 1969; 2-е изд., 1973.
2. Дерзкие формулы творчества /Сост. .- Петрозаводск:"Карелия", 1987.
3. Нить в лабиринте / Сост. А.Б. Селюцкий.- Петрозаводск: Карелия, 1988.
4. Правила игры без правил / Сост. А.Б. Селюцкий. - Петрозаводск: Карелия, 1989.
5. Как стать еретиком / Сост. . - Петрозаводск: Карелия, 1991.
6. Шанс на приключение / Сост. .- Петрозаводск: Карелия, 1991.
7. , Макол . Введение в проектирование больших систем. М.: Советское радио, 1962.
8. Калашников системы и методы их анализа. М.: Знание, 1990.
9. Анализ сложных систем. М.: Советское радио, 1969.
10. , Андрейчикова , синтез, планирование решений в экономике. – М.: Финансы и статистика, 2001.
11. Черняк анализ в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975
12. Меерович больших систем. М.: Знание, 1985.
13. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь. – 1990.
14. Теслинов систем управления: методология и концептуальные структуры. М.: «Глобус», 1998.
15. Системное управление организацией. М.: Советское радио, 1972.
16. Планирование в больших экономических системах. М.: Советское радио, 1972.
17. Системный анализ и структура управления. М.: Знание, 1975.
18. , , Коваленко в системный анализ. Уч. пособие. Изд-во ленинградского ун-та, 1988.
19. Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. М.: Наука, 1989.
20. Михайлов, учебных задач по ТРИЗ: учеб. пособие /Чуваш. ун-т им. И.Н. Ульянова. – Чебоксары : Изд-во Чуваш. ун-та, 1992.
21. Уразаев, Владимир Георгиевич. ТРИЗ в электронике / В. Уразаев. – М.: Техносфера, 2006.
22. Шумский, Алексей Анатольевич. Системный анализ в защите информации : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям в области информационной безопасности /, . – М.: Гелиос АРВ, 2005.
2 год:
23. Ларионов язык автоматного программирования для Microsoft Visual Studio 2005: [Электронный документ] (http://is. *****/papers). Проверено 21.05.2008.
24. Basu A., Blanning R. W. Graphs, Hypergraphs, and Metagraphs // Metagraphs and Their Applications. International Book Series “Integrated Series in Information Systems”. Springer US. Volume 15, 2007. Pp. 1–12.
25. Basu A., Blanning R. W. Metagraphs in model management // Metagraphs and Their Applications. International Book Series “Integrated Series in Information Systems”. Springer US. Volume 15, 2007. Pp. 71–95.
26. Blanning R. W., Basu A. A Metagraph-based DSS Analysis Workbench // Proceedings of the 29th Annual Hawaii International Conference on System Sciences, Hawaii, 1996. Pp. 386-395.
27. Brooks F. No Silver Bullet: Essence and Accidents of Software Engineering: [Электронный документ] (http://www. cs. uu. nl/docs/vakken/pm/docs/no_silver_bullet. html). Проверено 21.12.2007.
28. Courcelle B Graph Rewriting: An Algebraic and Logic Approach // Handbook of Theoretical Computer Science. – 1990, Vol. B. Pp. 193-242.
29. Courcelle B. Recognizable Sets of Graphs, Hypergraphs and Relational Structures: A Survey // Developments in Language Theory. International Book Series “Lecture Notes in Computer Science”. Springer Berlin. Volume 3340/2005, 2005. Pp. 1–11.
30. Creating Domain-Specific Languages [Электронный документ] (http:///en-us/library/bb126259(VS.90).aspx). Проверено 21.05.2008.
31. Dmitriev S. Language Oriented Programming: The Next Programming Paradigm: [Электронный документ] (http://www. onboard. /is1/articles/04/10/lop/index. html). Проверено 21.05.2008.
32. Fowler M. A Language Workbench in Action – MPS: [Электронный документ] (http://www. /articles/mpsAgree. html). Проверено 21.05.2008.
33. Grabska E., Strug B. Applying Cooperating Distributed Graph Grammars in Computer Aided Design // Parallel Processing and Applied Mathematics. International Book Series “Lecture Notes in Computer Science”. Springer Berlin. Volume 3911/2006, 2006. Pp. 567–574.
34. Graphical Modeling Framework: [Электронный документ] (http://www. eclipse. org/gmf). Проверено 21.05.2008.
35. Harel D. On Visual Formalisms // Communications of the ACM. – 1988, – Vol. 31. Pp. 514-530.
лабораторных работ и домашней контрольной работы.
· Редактор онтологий Protégé – для разработки онтологий при выполнении практических заданий.
· Языковые инструментарии (DSM-платформы) MS DSL Tools, MetaEdit+, Eclipse GMF – для выполнения домашнего задания (разработки DSL).
· Система имитационного моделирования GPSS World (Student Version).
11.6 Дистанционная поддержка дисциплины
Все материалы по дисциплине размещаются в LMS.
Система используется для выполнения проектов, подготовки к контрольным работам, выполнению домашних заданий.
12. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Лекции и практические занятия проводятся с использованием мультимедийного оборудования для демонстрации презентаций. Практические занятия проводятся в компьютерных классах.
Приложение 1.
План практических занятий (1 год, второй курс)
Раздел 1. Основные понятия системного анализа
Тема 1. Основные понятия системного анализа
Практические занятия не предусмотрены.
Тема 2. Классификация систем по происхождению. Целеполагание в искусственных и естественных системах
Надсистема как постановщик целей.
Проблема как источник целей.
Дерево целей.
Дерево противоречий.
SMART. «Нецели».
Цель как база для выбора альтернативных решений.
Лекции: 2 час.
Практические занятия: 2 часа.
Самостоятельная работа: 8 часов.
Тема 3. Системность как всеобще свойство мира. Системный анализ как метод исследования систем
Системный анализ как метод исследования систем.
Порядок синтеза систем.
Порядок декомпозиции при системном анализе. Системный анализ организации (компонентный, структурный, параметрический, функциональный и пр.).
Лекции: 2 час.
Практические занятия: 2 часа.
Самостоятельная работа: 16 часов.
Тема 4. Систематизация
Классификация. Основание классификации. Ошибки классификации. Дихотомия. Многоуровневая классификация. Внешняя классификация.
Родовидовые определения. Ошибки в определениях.
Классификация систем по наукам. Аристотель. Евклид. Линней. Менделеев.
Лекции: 0 час.
Практические занятия: 2 часа.
Самостоятельная работа: 4 часов.
Тема 5. Свойства и принципы исследования систем
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
