Математика с дополнительной специальностью Информатика (стр. 11 )

Численные методы решения систем линейных уравнений Конечные и итерационные методы решения СЛАУ. Метод Гаусса, метод главных элементов, метод простых итераций, метод Зейделя. Оценка погрешностей методов простых итераций и Зейделя, сходимость этих методов.

Приближение функций. Интерполяция методами Лагранжа и Ньютона, аппроксимация с помощью метода наименьших квадратов. Построение многочленов наилучшего равномерного приближения степени не выше первой. Понятие о сплайн-интерполяции. Задача обратной интерполяции. Интерполяция кубическими сплайнами.

Численное дифференцирование Постановка задачи численного дифференцирования. Вычисление значений производной в узлах интерполяции и вне узлов. Численное дифференцирование на основе формул Тейлора, Лагранжа, Ньютона. Оценки погрешностей. Сравнительная характеристика формул численного дифференцирования.

Вычисление производных второго порядка и выше на основе формул Лагранжа и Ньютона. Оценки погрешностей.

Численное интегрирование Метод прямоугольников, оценка погрешности. Квадратурные формулы Ньютона-Котеса. Метод трапеций, метод Симпсона, оценки погрешностей этих методов. Вычисление определенных интегралов методом Монте-Карло.

Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений Постановка задачи. Условия существования и единственности решения уравнения вида y’=f(x, y). Классификация методов решения обыкновенных дифференциальных уравнений. Метод Эйлера, различные подходы к построению разностной схемы Эйлера. Модификации метода Эйлера. Геометрический смысл метода Эйлера. Оценки погрешностей. Семейство методов Рунге-Кутты второго порядка. Метод Рунге-Кутты четвертого порядка. Геометрический смысл.

Численное интегрирование

Разработка алгоритмов численного интегрирования в табличном процессоре и на языке программирования Pascal.

Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Приближенно-аналитические методы решения дифференциальных уравнений. Метод Пикара. Разработка алгоритма численного решения ОДУ методом Эйлера-Коши с итерацией.

Общая трудоемкость: 140 часов.

Разработчик: , кандидат физико-математических наук, доцент.

ДПП. ДС. Ф.4 Теоретические основы информатики

Целью курса является овладение понятийно-терминологической базой современной теоретической информатики, теориями и методами исследования формализованных математических, информационно-логических и логико-семантических моделей, структур и процессов представления, сбора и обработки информации.

В результате изучения дисциплины студент должен:

–  иметь представление об общих проблемах и задачах теоретической информатики;

–  иметь представление об основных принципах и этапах информационных процессов;

–  знать наиболее широко используемые классы информационных моделей и основные математические методы получения, хранения, обработки, передачи и использования информации;

–  уметь применять математический аппарат анализа и синтеза информационных систем;

–  уметь применять методы программирования и навыки работы с математическими пакетами для решения практических задач хранения и обработки информации.

Краткое содержание дисциплины

Предмет информатики. Информатика как наука и как вид практической деятельности. Место информатики в системе наук. Роль информации в современном обществе. Виды информационных процессов. Принципы получения, хранения, обработки и использования информации. Теория информации. Побуквенное кодирование. Раз делимые коды. Префиксные коды. Критерий однозначности декодирования. Неравенство Крафта-Макмиллана для раз делимых кодов. Условие существования раз делимого кода с заданными длинами кодовых слов. Оптимальные коды. Конечные автоматы. Автоматные функции. Состояния автомата. Эквивалентность состояний. Теорема об эквивалентности состояний конечного автомата. Детерминированные функции. Задание детерминированных функций при помощи деревьев, вес функций. Ограниченно - детерминированные функции. Задание ограниченно - детерминированных функций диаграммами переходов и каноническими уравнениями. Преобразование автоматными функциями периодических последовательностей. Операция суперпозиции. Отсутствие полных относительно операции суперпозиции конечных систем автоматных функций. Схемы из логических элементов и элементов задержки. Реализация автоматных функций. Проблема распознавания. Общая характеристика задач распознавания и их типы. Математическая теория распознавания образов. Постановка задачи распознавания. Алгебраический подход к задаче распознавания. Геометрические процедуры распознавания. Линейные разделяющие функции и поверхности решений. Процедуры коррекции ошибок. Выявление кластеров. Комбинаторно-логические процедуры рас­поз­навания. Тестовые алгоритмы. Алгоритмы распознавания, основанные на вычислении оценок. Структурные методы распознавания. Типы задач распознавания изображений. Распознавание и обработка изображений. Информация и управление. Математические аспекты кибернетики. Автоматическое регулирование. Программное управление и управление с обратной связью. Оптимальное управление. Методы прогнозирования. Теория принятия решений. Диалоговые системы оптимизации и имитации.

Общая трудоемкость: 84 часа.

Составитель: , кандидат технических наук, доцент.

ДПП. ДС. Ф.5 Исследование операций

Цель курса: дать студентам представление о современной проблематике теории исследования операций.

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление об основных терминах и понятиях дисциплины;

знать наиболее широко используемые классы моделей (задачи линейного, нелинейного, динамического, векторного программирования, позиционные игры) и основные принципы оптимальности (экстремальность, доминирование, гарантированный результат, равновесие, устойчивость);

уметь моделировать практические задачи исследования операций; применять математический аппарат, используемый в теории исследования операций.

иметь навыки решения задач линейного, нелинейного, динамического, векторного программирования.

Краткое содержание дисциплины

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПЕРАЦИИ

Понятие операции, оперирующей стороны, цели, решения, целерационального поведения. Математическое моделирование процессов принятия решений. Оптимизационные задачи в науке, технике, экономике. Общая математическая модель операции. Понятие стратегии. Понятие целевой функции.

2. КЛАССИЧЕСКИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

Введение в оптимизацию. Локальный и глобальный экстремум. Теоремы существования. Одномерная и многомерная оптимизация. Безусловный экстремум: необходимые и достаточные условия. Условный экстремум: функция Лагранжа, метод множителей Лагранжа, необходимые и достаточные условия. Примеры.

3. ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Постановка задачи, геометрический смысл, примеры. Симплекс-метод. Двойственные задачи и теоремы двойственности. Транспортная задача, метод потенциалов. Целочисленное линейное программирование.

4. НЕЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Общая постановка задачи нелинейного программирования. Выпуклое программирование, двойственность, теорема Куна-Таккера. Численные методы решения (градиентные, возможных направлений, множителей Лагранжа, Ньютона).

5. ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Многошаговые задачи принятия решений. Формулировка задачи динамического программирования, примеры (задачи распределения ресурсов, управления запасами, сетевые). Метод динамического программирования. Принцип оптимальности и функция Беллмана.

6. ПОЗИЦИОННЫЕ ИГРЫ

Игры в развернутой форме. Дерево игры. Игры с полной и неполной информацией. Информационные множества. Метод обратной индукции. Теорема Куна (разрешимость по доминированию и существование равновесия по Нэшу для конечной игры с полной информацией). Иерархические игры. Классификация игр двух лиц. Игры с неполной информацией.

Общая трудоемкость: 84 часа.

Разработчик: , к. п.н., доцент.

ДПП. ДС. Ф.6 Основы искусственного интеллекта

Целью данного курса является формирование систематизированных знаний об основных направлениях исследований в области искусственного интеллекта, методах разработки и реализации интеллектуальных систем.

Задачами курса являются:

-  формирование знаний, умений и навыков в области теории и методов исследования моделей представления, хранения и обработки знаний;

-  овладение умениями и навыками программирования задач обработки знаний.

В результате освоения дисциплины студент должен:

·  владеть культурой мышления, быть способным к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;

·  уметь использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством управления информацией;

- уметь реализовывать алгоритмы решения практических задач на одном из языков программирования высокого уровня, способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации;

-  уметь ориентироваться в информационном потоке, использовать рациональные способы получения, преобразования, систематизации и хранения информации, актуализировать ее в необходимых ситуациях интеллектуально-познавательной деятельности.

-  В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

– модели представления знаний;

– методы работы со знаниями;

– методы разработки и создания экспертных систем и экспертных оболочек;

Студенты должны уметь:

- использовать знания о методах разработки и реализации интеллектуальных систем в профессиональной деятельности;

Студенты должны владеть навыками:

- логического проектирования баз данных предметной области

- логического (функционального) программирования на языке Пролог.

Содержание разделов дисциплины

История возникновения и современные направления исследований в области ИИ. Машинный интеллект и робототехника. Моделирование биологических систем. Эвристическое программирование и моделирование.

Логическая модель представления знаний. Сетевая модель представления знаний. Фреймовая модель представления знаний. Продукционная модель представления знаний.

Общая характеристика ЭС. Структура и режимы использования ЭС. Классификация инструментальных средств в ЭС. Организация знаний в ЭС. Виды ЭС. Типы задач решаемые в ЭС.

Общие сведения о структуре языка логического программирования. Алгоритм выполнения программ на Прологе. Рекурсия. Предикат отсечения и управление логическим выводом в программах. Обработка списков. Решение логических задач на Прологе.

Введение в функциональное программирование. Виды вычислений l - исчисление. Основы языка Лисп: Символы и списки; понятие функции; определение функции; вычисления в Лиспе; ввод и вывод; рекурсии.

Понятие о нейронной сети. Структура нейронных сетей. Модели представления и обработки информации в нейронной сети. Оптимальные модели нейронных сетей.

Общая трудоемкость дисциплины: 70 часов.

Составитель: , к. т.н., доцент

ДПП. ДС. Ф.7 Компьютерное моделирование

Основной целью дисциплины «Компьютерное моделирование» является знакомство студентов с элементами моделирования вообще и компьютерного моделирования в частности, с понятием модели и классификацией моделей, знакомство с этапами и основными приёмами моделирования, формирование умений формализации, построения модели и ее исследования.

В результате изучения дисциплины «Компьютерное моделирование» студент должен: знать определение модели, математической модели, компьютерной модели; различные способы классификации моделей; этапы построения компьютерной модели;

примеры математических моделей в физике, экологии, системах массового обслуживания;

уметь выбирать, строить и анализировать математические и компьютерные модели в различных областях деятельности; ставить цели моделирования; осуществлять формализацию; строить математическую модель исследуемого явления; проводить численный эксперимент; проверять модель на адекватность.

Краткое содержание дисциплины

Тема 1. Моделирование как метод познания

Цели и задачи моделирования. Понятие “модель”. Натурные и абстрактные модели. Моделирование в естественных и технических науках. Абстрактные модели и их классификация. Компьютерная модель.

Тема 2. Информационные модели

Информационные модели. Объекты и их связи. Основные структуры в информационном моделировании. Примеры информационных моделей.

Тема 3. Основные понятия, связанные с математическим моделированием

Понятие “математическая модель”. Различные подходы к классификации математических моделей. Характеристики моделируемого явления. Уравнения математической модели. Внешние и внутренние характеристики математической модели. Замкнутые математические модели. Этапы построения модели.

Тема 4. Примеры математических моделей в физике, химии, биологии, экономике, социологии

Детерминированные модели. Моделирование свободного падения тела. Уравнения матфизики. Классификация уравнений матфизики. Моделирование процесса теплопроводности. Экология и моделирование. Модели внутривидовой конкуренции. Динамика численности популяций хищника и жертвы. Моделирование в системах массового обслуживания. Очередь к одному "продавцу".

Тема 5. Технология математического моделирования

Составление модели. Проверка замкнутости модели. Идентификация модели. Системы измерения и наблюдаемость модели относительно системы измерения. Разработка процедуры вычисления внутренних характеристик модели. Численный эксперимент. Верификация и эксплуатация модели.

Тема 6. Имитационное моделирование

Имитационные модели и системы. Область и условия применения. Этапы построения имитационной модели. Критерии оценки адекватности модели. Отличительные признаки методов математического и имитационного моделирования. Имитационные эксперименты. Проблемы, связанные с практическим использованием имитационных моделей. Примеры имитационных моделей.

Тема 7. Моделирование стохастических систем

Моделирование случайных процессов. Стохастические методы в статистической физике. Броуновская динамика. Генераторы случайных чисел. Генерация случайных чисел с заданным законом распределения. Метод статистических испытаний. Моделирование последовательностей независимых и зависимых случайных испытаний. Общий алгоритм моделирования дискретной случайной величины. Хаотическое движение динамических систем.

Тема 8. Моделирование систем массового обслуживания.

Очередь к одному продавцу. Поток покупателей как марковский процесс. Равномерное и пуассоновское распределения случайной величины, их моделирование в среде электронных таблиц. Компьютерный эксперимент и его статистическая обработка. Система с отказами и ее модель в среде электронных таблиц.

Тема 9. Компьютерная графика и геометрическое моделирование

Модели, методы и алгоритмы двумерной и трёхмерной машинной графики. Построение компьютерных моделей.

Общая трудоемкость дисциплины: 96 часов.

Разработчик: , кандидат технических наук, доцент.

ДПП. ДС. Ф.8 Основы микроэлектроники

Цель обучения – формирование инженерно-педагогического мышления будущих педагогов в области микроэлектроники.

Студент, изучивший дисциплину, должен знать о современном состоянии микро - и наноэлектроники, тенденциях их дальнейшего развития, классификацию и условные обозначения интегральных микросхем; основные закономерности физических процессов в полупроводниках и полупроводниковых структурах; основы проектирования, функционирования и технологии интегральных микросхем, включая СБИС; принципы работы и функционирования аналоговых и цифровых интегральных микросхем; типичные электронные приборы на современной полупроводниковой элементной базе; терминологию микроэлектроники.

Студент, изучивший дисциплину, должен уметь:

- проводить анализ работы интегральных схем с использованием электроизмерительных приборов;

- определять функциональное назначение интегральной микросхемы с использованием справочной литературы.

- осуществлять проектную деятельность (в рамках учебных программ педагогических вузов и школы), начиная с постановки задачи и кончая получением реального результата.

Студент, изучивший дисциплину, должен владеть навыками использования полученных знаний и навыков в будущей работе преподавателя математики и информатики.

Краткое содержание дисциплины

История развития полупроводниковой электроники. Современная элементная база микро - и наноэлектроники. Тенденции развития современной микро- и наноэлектроники.

Классификация биполярных транзисторов. Структура, свойства и параметры биполярного транзистора. Свойства и вольт-амперные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой. Свойства и вольт-амперные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Свойства и вольт-амперные характеристики биполярного транзистора, включенного по схеме с общим коллектором. Режимы работы биполярного транзистора. Области применения биполярных транзисторов.

Классификация полевых транзисторов. Структура, свойства и параметры полевого транзистора с управляющим p-n переходом. Свойства и вольт-амперные характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом, включенного по схеме с общим затвором. Свойства и вольт-амперные характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом, включенного по схеме с общим истоком. Свойства и вольт-амперные характеристики полевого транзистора с управляющим p-n переходом, включенного по схеме с общим стоком. Особенности вольт-амперных характеристик полевого транзистора с изолированным затвором. Области применения полевых транзисторов. Понятие и классификация интегральных микросхем. Функциональное назначение интегральных микросхем. Система условных обозначений микросхем. Пленочные микросхемы: достоинства и недостатки. Гибридные микросхемы: достоинства и недостатки. Принципы построения, структура и классификация триггеров. Схемотехническая реализация триггеров, роль положительной обратной связи. Условия реализации положительной обратной связи. Реализация различных типов триггеров на логических интегральных схемах. Таблицы состояний. Классификация и основные параметры микросхем памяти. Структура микросхем памяти. ПЗУ и РПЗУ: классификация, способы программирования. Принципы построения, структура и классификация микропроцессоров. Составные элементы микропроцессоров. Цифровые функциональные узлы последовательностного типа. Регистры, их классификация. Принципы построения и назначение регистров. Счетчики импульсов: назначение, классификация и параметры. Принципы построения счетчиков импульсов.

Общая трудоемкость дисциплины: 56 часов.

Составители: , доктор физико-математических наук, профессор; , ассистент

ДПП. ДС. Ф.9 Архитектура компьютера

Основной целью курса является знакомство с основными понятиями архитектуры современного персонального компьютера (ПК), изучение языка низкого уровня - ассемблера и методов программирования на нём, знакомство с устройством важнейших компонентов аппаратных средств ПК, механизмами пересылки и управления информацией, основными правилами логического проектирования.

После изучения дисциплины студент должен

знать:

–  классификацию компьютеров по различным признакам, характеристики и особен­ности различных классов ЭВМ, тенденции развития вычислительных систем;

–  структурную и функциональную схему персонального компьютера, назначение, виды и характе­ристики центральных и внешних устройств ПЭВМ;

–  формы представления информации в ЭВМ;

–  принципы фон Неймана и классическую архитектуру современного компьютера, структуру микропроцессора, понятие о языке ассемблера (макроассемблера) и основных методах программирования с его использованием.

уметь:

–  выполнять разработку, ассемблирование и отладку простых программ;

–  создавать простейшие ассемблерные программы по управлению внешними устройствами;

–  создавать ассемблерные программы для работы под управлением операционной системы Windows;

–  создавать и использовать библиотеки макрокоманд;

–  производить техническое обслуживание компьютера;

–  находить и устранять неисправности.

Краткое содержание дисциплины.

Тема 1. Понятие об архитектуре компьютера

История развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Информационно-логические основы построения ЭВМ. Принципы фон Неймана и классическая архитектура компьютера. Канальная и шинная системотехника.

Тема 2. Архитектура микропроцессора

Функциональная схема персонального компьютера. Процессор. Регистры. Оперативная память (RAM) и конструктивные элементы. Постоянная память (ROM). Механизмы адресации. Арифметико-логическое устройство. Программно доступные регистры: аккумулятор, счетчик команд, указатель стека, индексный регистр, регистр флагов. Система и механизм прерываний микропроцессора. Материнская плата.

Тема 3. Программирование на ассемблере

Система команд. Команды и данные. Форматы данных. Мнемоническое кодирование. Прерывания базовой системы ввода-вывода (BIOS) и операционной системы (ОС). Ассемблирование и дизассемблирование. Отладка и трассировка программ.

Тема 4. Макропрограммирование

Понятие о макроподстановке. Макрокоманда. Параметры макрокоманды. Библиотека макрокоманд. Макроассемблер. Реализация управляющих конструкций (if-then-else, while-do и т. д.) языков высокого уровня средствами макропрограммирования.

Тема 5. Внешние устройства компьютера.

Параллельный и последовательный интерфейсы. Внешние запоминающие устройства. Устройства ввода и вывода информации: видео-карты и мониторы; принтеры; манипуляторы; накопители на гибких и жестких магнитных дисках; оптические диски; сканирующие устройства. Контроллеры внешних устройств. Драйверы устройств. Техническое обслуживание компьютера.

Тема 6. Современные тенденции развития архитектуры компьютера.

Компьютеры с архитектурой, построенной не на принципах фон Неймана. Биокомпьютеры. Квантовые компьютеры.

Общая трудоемкость: 84 часа.

Разработчик: , к. т.н., доцент; старший преподаватель.

ДПП. ДС. Ф.10 Программирование

Основной целью дисциплины является формирование системы понятий, знаний, умений и навыков в области современного программирования, включающего в себя методы проектирования, анализа и создания программных продуктов, основанные на использовании объектно-ориентированной методологии.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины «Программирование» студент должен

знать понятие объекта, класса, методов и свойств, основные принципы объектно-ориентированного программирования, механизмы передачи и обработки сообщений в объектно-ориентированных средах, технологию конструирования программ на основе иерархии объектов, абстрактный математический подход к построению типов данных, основные абстрактные математические типы данных – вектор (массив), стек, очередь, связный список, дерево, граф, хэш-таблица, механизмы реализации абстрактных типов данных на основе статического и динамического размещения данных, принципы программирования интерфейса, понятие визуализируемых и невизуализируемых компонентов.

Уметь работать в среде визуального программирования (типа Turbo Delphi, Lazarus и т. п.), конструировать программы на основе стандартных библиотек компонентов с использованием наследования и полиморфизма, конструировать интерфейс программ на основе стандартных компонент, использовать в программах динамические структуры данных, механизмы динамического размещения данных, использовать события и сообщения, различные механизмы их передачи и обработки при написании программ, использовать при разработке программ основные положения объектно-ориентированного анализа.

Краткое содержание дисциплины

Историческое развитие подходов к разработке программ. Объект. Классы и методы. Инкапсуляция. Процедуры и функции как способ реализация методов. Наследование и иерархия объектов. Формы наследования. Следствия наследования. Полиморфизм.

Сообщения, экземпляры и инициализация. Механизмы передачи и обработки сообщений в объектно-ориентированных средах. Параметры и данные, переносимые сообщениями.

Динамическое размещение данных. Ссылочный тип.

Динамические структуры данных: стеки, очереди, связные списки. Абстрактные математические типы данных. Абстрактные типы и структуры данных. Объявление объекта. Реализация объекта. Конструктор и деструктор. Создание объекта. Объекты и динамическая память. Связные списки. Стеки. Очереди. Деревья. Графы. Хэш-таблицы. Рекурсия.

Визуализация процесса разработки программ при объектно-ориентированном программировании. Библиотеки компонент. Визуализируемые и невизуализируемые компоненты. Терминальные компоненты и контейнеры.

Событие и сообщение. Кодирование сообщений и механизмы реализации обмена сообщениями в операционной среде. Коллекции. Объекты коллекции. Динамический размер. Полиморфизм. Проверка типов и коллекции. Создание коллекции. Итерационные методы: итераторы. Отсортированные коллекции. Назначение ресурсов. Создание ресурса. Чтение ре­сурса. Список строк. Создание списков строк.

Понятие об объектном моделировании (ОМ). Абстрагирование объектов в ООА. Объектно-ориентированный анализ (ООА). Цели ООА. Основные этапы создания объектно-ориентированного программного продукта: анализ — проектирование — эволюция — модификация. Атрибуты, их типы и представление при ОМ. Связи, их виды и способы формализации. Жизненные циклы объектов. Состояние, событие, действие. Правила переходов в состояния. Таблица переходов в состояния. Жизненные циклы связей, конкурирующие связи.

Общая трудоемкость дисциплины: 200 часов.

Разработчики: , кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой информатики; , ассистент.

ДПП. ДС. Ф.11 Программное обеспечение ЭВМ

Основной целью дисциплины «Программное обеспечение» является расширение и углубление теоретических знаний студентов о назначении и структуре программного обеспечения, формирование и развитие навыков использования прикладных программ.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины «Программное обеспечение» студент должен

знать перечень основных аппаратных ресурсов компьютера, их назначение и характеристики, назначение программного обеспечения и его классификацию, основные функции операционной системы, основные типы файловых систем, их общие черты и различия, назначение и виды систем обработки текстов, машинной графики, табличных процессоров, виды компьютерных вирусов и приемы борьбы с ними.

уметь - работать в среде операционных систем MS-DOS, Linux и Windows, текстового процессора Word, табличного процессора Excel, графического редактора Incscape.

Краткое содержание дисциплины

Ресурсы компьютера: виды и организация памяти, устройства ввода-вывода информации. Программное обеспечение ЭВМ, его основные характеристики. Классификация программного обеспечения.

Операционные системы (ОС) как средство распределения и управления ресурсами. Развитие и основные функции ОС. Понятие интерфейсаОсновные характеристики. Начальная загрузка. Помещение на диск. Файловая система. Интерфейс пользователя. Внутренние и внешние команды. Команды работы с логическими дисками, файлами и каталогами. Запуск приложений. Командные файлы.

Основные характеристики. Интерфейс пользователя. Работа с приложениями (установка, запуск, завершение работы, удаление). Технология Plug and Play. Начальная загрузка. Помещение на диск. Файловая система. Приложения, обслуживающие файловую систему. Обмен данными между приложениями. Настройка. Справочная система. Возможности запуска приложений MS DOS.

Основные характеристики. Файловая система. Командный и графический интерфейс пользователя. Работа с приложениями. Приложения, обслуживающие файловую систему. Обмен данными между приложениями. Настройка. Исполнение Windows-приложений.

Назначение и принципы работы виртуальных машин. VMWare, VirtualPC. Создание и конфигурирование виртуальных машин, установка и настройка операционных систем, установка приложений на виртуальные компьютеры, моделирование сети. Практическое изучение возможностей различных ОС

Задачи по обслуживанию операционной системы. Понятие о системных утилитах. Утилиты для обслуживания файловой системы, их назначение. Основные характеристики. Диагностика, тестирование и обслуживание ЭВМ. Восстановление удаленных данных. Проверка дисков на наличие логических и физических ошибок. Оптимизация дисков. Графические файловые оболочки. Windows 3.x., Gnome, KDE. Сжатие данных. Приемы и методы работы со сжатыми данными. Уплотнение дисков. Архивирование информации. Программы-архиваторы. создание и распаковка архивов. Многотомные архивы. Самораспаковывающиеся архивы. Антивирусная защита. Компьютерные вирусы. Действия вирусов. Разновидности вирусов. Профилактика и лечение. Антивирусные программы и их виды.

Прикладное программное обеспечение. Обработка текстовой информации. Табличные процессоры. Системы машинной графики. Графические пакеты

Общая трудоемкость дисциплины: 194 часа.

Разработчики: , кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой информатики; , ассистент.

ДПП. ДС. Ф.12 Информационные системы

·  Основной целью курса является знакомство с понятием информационная система (ИС), ознакомление с задачами, функциями и принципами построения ИС, классификацией и типологией ИС, терминами и понятиями теории баз данных; изучение технологии работы с реляционными СУБД.

После изучения дисциплины студент должен

ЗНАТЬ:

-  назначение и виды информационных систем (ИС);

-  состав функциональных и обеспечивающих подсистем ИС;

-  модели и процессы жизненного цикла ИС;

-  стадии создания ИС;

-  методы анализа прикладной области, информационных потребностей, формирования требований к ИС;

-  методологии и технологии проектирования ИС;

-  архитектуру БД;

-  системы управления БД и информационными хранилищами;

-  методы и средства проектирования БД, особенности администрирования БД в локальных и глобальных сетях;

-  модели представления данных в БД;

-  методы проектирования и работы с информацией в реляционных базах данных;

-  технологию информационного поиска в документальных ИС.

УМЕТЬ:

-  проводить анализ предметной области, выявлять информационные потребности и разрабатывать требования к ИС;

-  проводить сравнительный анализ и выбор информационных технологий для решения прикладных задач и создания ИС;

-  разрабатывать концептуальную модель прикладной области, выбирать инструментальные средства и технологии проектирования ИС;

-  проектировать, наполнять и использовать информацию баз данных учебного назначения;

-  составлять структурированные запросы к информационным ресурсам локализованных и распределенных баз данных.

Краткое содержание дисциплины

Понятие структурируемости информации. Соотношение понятий «информация» и «данные». Определение информационной системы (ИС) и базы данных (БД). Задачи и функции ИС. Состав и структура ИС, основные элементы, порядок функционирования. Типология ИС. Классификация ИС. Документальные и фактографические системы. Анализ функций подсистем ИС с точки зрения их автоматизации. Функциональные подсистемы автоматизированной информационной системы (АИС).

Понятие модели данных. Структуры данных. Операции над данными. Понятие ограничение целостности. Типы моделей данных: реляционная, иерархическая, сетевая модель данных. Достоинства и недостатки моделей. Назначение реляционной модели. Типы атрибутов, несравнимость атрибутов, ключи, реализация ограничений по типу связи с помощью ключей. Реляционная алгебра, основные и дополнительные операции реляционной алгебры.

Этапы проектирования БД. Понятие предметной области ИС и БД. Проблемы формализованного представления предметной области. Концептуальное, даталогическое и физическое проектирование. Описание предметной области в ER-модели. Понятие о CASE-средствах. Проектирование логической структуры реляционной БД. Алгоритм перехода от базовой ER-модели к схеме реляционной БД. Взаимосвязь этапов проектирования БД. Проектирование реляционных БД на основе нормализации. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы.

Определение взаимосвязи между элементами баз данных. Описание и модификация структуры базы данных. Первичные и альтернативные ключи атрибутов данных. Связывание таблиц. Создание экранных форм и отчетов.

Структура запросов по образцу (QBE). Использование QBE в качестве построителя запросов на SQL. Недостатки QBE. Структура языка запросов SQL. Синтаксис SQL. SQL, как основное средство конструирования запросов. Операторы языка: CREATE, INSERT, UPDATE, DELETE, ALTER, SELECT. Использование SQL для выборки данных из таблицы: операторы в условиях IN, BETWEEN, LIKE, IS NULL; определение выборки – предложение WHERE; создание SQL-запросов. Поддержка целостности запросов: внешние и родительские ключи. Определение прав доступа к данным. SQL-сервер.

Обзор возможностей и особенностей различных СУБД. Методы хранения и доступа к данным. Работа с внешними данными с помощью технологии ODBC (BDE). Объекты для работы с данными. Объекты для управления работой приложений и оформления интерфейса. Объекты - контейнеры. Объекты OLE. Объектно-ориентированное программирование в среде баз данных. Разработка пользовательских программ в среде баз данных.

Использование технологии «клиент-сервер». Параллельные операции над БД и распределенные БД. Понятие транзакции. Параллельные операции. Блокировки, режим доступа к информации. Тиражирование: преимущества и недостатки. Бесконечные ожидания и тупики, сериализуемость. Распределение БД: архитектура распределенных СУБД, стратегии распределения данных, распределение сетевого справочника данных, однородные и неоднородные БД, проектирование распределенной БД, дифференциальные файлы. Целостность данных и безопасность доступа. Уровни доступа к отношению. Идентификация и подтверждение подлинности. Управление доступом. Секретность в статистических БД.

Состав и структура документальных ИС, порядок их функционирования. Определение основных понятий: информационный поиск, релевантность, пертинентность, критерий смыслового соответствия, критерий выдачи. Назначение информационно-поискового языка (ИПЯ). Основные элементы ИПЯ. Типы информационно-поисковых языков (классификационные, дескрипторные). Предкоординированные и посткоординированные ИПЯ.

Общая трудоемкость: 70 часов.

Составитель: , кандидат педагогических наук.

ДПП. ДС. Ф.13 Компьютерные сети, Интернет и мультимедиа технологии

Основной целью курса является формирование у студентов знаний по основам функционирования и построения компьютерных сетей и мультимедийных технологий, выработка умения использовать современные телекоммуникационные технологии, в том числе сеть Интернет, для поиска и обмена информацией, на практике научиться грамотно создавать Web-страницы и размещать их в Интернете.