ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Председатель приемной комиссии,
ректор ПГУ
____________
"__ " __________ 2015 г.
ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру по направлению
09.04.01 Информатика и вычислительная техника
Магистерская программа
«Системы автоматизированного проектирования»
Пенза 2015
1. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ АБИТУРИЕНТА
Программа вступительных испытаний составлена на основе Федерального государственного стандарта по направлению подготовки 090401.68 "Информатика и вычислительная техника" высшего профессионального образования (магистратура), утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от «30» октября 2014 г. № 000.
Абитуриент должен обладать общекультурными и профессиональными компетенциями, соответствующими основной образовательной программе подготовки бакалавра государственного образовательного стандарта.
Абитуриент должен знать и уметь использовать:
• основы построения и архитектуры ЭВМ;
• принципы и задачи автоматизированного проектирования сложных технических систем;
• основные виды обеспечения САПР (техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное);
• методы и алгоритмы конструкторского проектирования;
• современные технические и программные средства взаимодействия с ЭВМ;
• технологии разработки алгоритмов и программ;
• основные парадигмы программирования;
• технологии системного программирования;
• принципы построения современных операционных систем и особенности их применения;
• методы и средства компьютерной графики и геометрического моделирования;
• основы архитектурной и системотехнической организации вычислительных сетей;
• основные понятия и методы дискретной математики;
• основные модели данных, принципы построения баз данных и систем управления базами данных;
• понятие искусственного интеллекта, методы построения баз знаний и принципы построения экспертных систем.
Абитуриент должен иметь опыт работы на персональных компьютерах, применения языков программирования, использования численных методов для решения задач автоматизированного проектирования, пакетов прикладных программ и баз данных, средств машинной графики, экспертных систем и баз знаний.
Абитуриент должен быть способен к совершенствованию своей профессиональной деятельности в области информатики и вычислительной техники.
2. ВОПРОСЫ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА
2.1 Основные понятия и задачи автоматизированного проектирования
Понятие автоматизированного проектирования. Принципы системного подхода. Основные понятия системотехники. Иерархические уровни проектирования.
Основные задачи автоматизированного проектирования. Стадии проектирования. Содержание технических заданий на проектирование. Классификация параметров, используемых при автоматизированном проектировании. Итерационный подход к проектированию: задачи анализа и синтеза проектных решений.
Типовые проектные процедуры. Структура САПР. Разновидности САПР.
2.2 Техническое обеспечение САПР
Требования к ТО САПР. Типы вычислительных систем (ВС), используемых в САПР. Архитектура ЭВМ. Основные параметры и классификация ЭВМ. Система команд ЭВМ. Структурная схема процессора. Специализированные процессоры, их роль в САПР. Общие сведения и классификация устройств памяти. Иерархическая структура памяти ЭВМ.
Типы вычислительных сетей. Методы доступа в локальных вычислительных сетях. Разновидности сетей Ethernet. Характеристики и типы каналов передачи данных. Сетевая модель OSI. Стек протоколов TCP/IP. Адресация в Internet. Проблемы информационной безопасности.
2.3 Математическое обеспечение САПР
Требования к математическим моделям САПР. Классификация математических моделей, используемых в САПР. Представление структуры объектов в виде графов и эквивалентных схем.
Множества и отношения. Операции над множествами. Функции. Отношения эквивалентности. Отношения порядка. Нечеткие множества. Булевы функции. Алгебра булевых функций. Декомпозиция булевых функций. Графы и модельные графы.
Аналитические модели систем массового обслуживания (СМО). Имитационное моделирование СМО.
Классификация геометрических моделей. Представление кривых с помощью сплайновой аппроксимации, метода Безье, В-сплайнов. Аналитические модели поверхностей. Параметрические модели поверхностей.
Основные этапы и методы визуализации изображений. Операция отсечения. Геометрические преобразования: перенос, масштабирование, поворот. Однородные координаты. Понятие общей матрицы преобразования. Операции удаления невидимых линий и поверхностей. Векторный и растровый способы хранения графической информации.
Классификация и подходы к постановке задач синтеза проектных решений. Структурный и параметрический синтез. Критерии оптимальности. Множество Парето. Классификация методов математического программирования.
Постановка комбинаторных задач в терминах булевого программирования. Задача линейного назначения. Методы отсечения Гомори. Венгерский алгоритм. Задача коммивояжера. Цикл Гамильтона. Задача о покрытии. Задачи маршрутизации транспортных средств. Задачи синтеза расписаний. Метод ветвей и границ.
2.4 Программное, лингвистическое и информационное обеспечение САПР
Разработка программного обеспечения САПР. Выбор инструментальных средств: основные понятия о базовых языках программирования и СУБД.
Визуальные среды программирования. Среды быстрой разработки приложений. Типы CASE-систем. Семейство методологий IDEF. Унифицированный язык моделирования UML. Методики проектирования объектно-ориентированных систем на базе UML.
Использование методов искусственного интеллекта в САПР. Архитектура экспертных систем.
Организация баз данных и знаний в автоматизированных системах. Информационные модели объектов проектирования и словарь предметной области - библиотека базовых элементов. Представление знаний: фреймы, семантические сети, правила продукций. Системы управления базами данных (СУБД): области применения, структура, характеристики.
Модели данных. Иерархическая, сетевая, реляционная, многомерная, объектно-ориентированная модели. Этапы проектирования БД: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Нормализация отношений в РБД.
Основные понятия теории формальных грамматик. Классы формальных грамматик. Контекстно-зависимые и контекстно-независимые грамматики. Методы трансляции, схемы построения трансляторов. Металингвистические формулы Бэкуса—Наура. Синтаксические диаграммы.
Технологии структурного и объектно-ориентированного программирования. Конструирование абстрактных типов данных. Иерархия классов. Базовые и производные классы. Простое и множественное наследование. Перегрузка методов и операций обработки данных в классах объектов. Абстрактные классы.
2.5 Задачи конструкторского проектирования
Основные задачи конструкторского проектирования. Иерархические уровни конструкций ЭВМ. Задачи синтеза конструктивов: задача компоновки, задача размещения, задача трассировки.
Постановка задачи компоновки: типизация, покрытие, разрезание. Основные алгоритмы решения задач компоновки.
Задачи размещения элементов и основные критерии размещения. Типы задач размещения. Классификация алгоритмов размещения.
Задачи трассировки и основные критерии трассировки. Способы прокладки цепей на монтажно-коммутационном пространстве. Волновой алгоритм трассировки. Лучевой алгоритм трассировки. Канальные алгоритмы трассировки.
3. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ЗНАНИЙ АБИТУРИЕНТА НА ЭКЗАМЕНЕ
Знания абитуриентов оцениваются комиссией по 100-бальной шкале. Максимальное количество баллов при оценивании - 100.
Оценка в интервале от 87 до 100 баллов включительно выставляется абитуриенту, продемонстрировавшему полное, всестороннее, осознанное, правильное знание программного материала и изложившему ответ логично, грамотно, убедительно, показавшему сформированность необходимых теоретических знаний и практических умений на творческом уровне.
Оценкой в интервале от 73 до 87 баллов оценивается ответ абитуриента, характеризующийся полнотой, осознанностью, правильностью, грамотностью и систематичностью изложения. Допускаются неточности в формулировках, негрубые ошибки, которые самостоятельно исправляются абитуриентом в процессе беседы с преподавателем. Выпускник показывает сформированность умений на репродуктивном уровне.
Оценки в интервале от 60 до 73 баллов включительно заслуживает абитуриент, обнаруживший полное, осознанное, правильное знание материала в объеме, достаточном для предстоящей обучения в магистратуре. При ответе абитуриент может допустить некоторые неточности, негрубые ошибки, затрудняться в самостоятельном изложении материала, но правильно отвечать на задаваемые ему вопросы, в результате наводящих вопросов с помощью преподавателя исправлять допущенные ошибки и неточности.
Оценка ниже 60 баллов может быть поставлена абитуриенту, обнаружившему неполное, неосознанное знание учебно-программного материала, допускающему грубые ошибки, неспособному самостоятельно изложить ответ на вопрос билета, отвечающему неправильно или не дающему ответ на заданные вопросы.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 09.04.01. "Информатика и вычислительная техника".
4. ИСТОЧНИКИ
4.1 Литература
1. Норенков автоматизированного проектирования. М.: МГТУ им. Баумана, 2000.
2. Вермишев автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988.
3. Гридин основы построения базовых адаптируемых компонент САПР МЭА. М.: Наука, 1989.
4. Острейковский систем. М.: Высш. школа, 1997.
5. , , Норенков основы САПР. Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987.
6. Горбатов основы дискретной магематики. Информационная математика: Учебник для втузов. - М.: Наука. Физматлит, 2009.
7. Новиков математика для программистов - СПб: Питер, 2010.
8. Бьерн Страуструп Язык программирования C++ - М.:Бином, 2011.
9. Бьерн Страуструп Программирование. Принципы и практика использования C++ - М.: Вильямс, 2011.
10. Рамбо Дж., Язык UML — руководство пользователя. М.: ДМК Пресс, 2000.
11. , Орлов ЭВМ и систем:: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2011.
12. , Олифер сети. Принципы, технологии, протоколы - СПб.:Питер, 2010.
13. Ларичев и методы принятия решений - М.: Логос, 2000.
14. Рыков системного анализа: многокритериальная и нечеткая оптимизация, моделирование и экспертные оценки - М.: Экономика, 1999.
15. У. Эшби, Введение в кибернетику - М.: УРСС, 2009
16. , Метод Монте-Карло в вычислительной математике. Вводный курс - СПб, Невский диалект, 2009
17. Искусство программирования – М.:Вильямс, 2011.
18. Мазалов теория игр и приложения – СПб.:Лань, 2010.
19. Введение в экспертные системы. М.: Мир, 1989.
4.2 Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
1. Российская государственная библиотека: www. rsl. ru
2. Российская национальная библиотека: www. nlr. ru
3. Библиотека Академии наук: www. rasl. ru
4. Библиотека по естественным наукам РАН: www. benran. ru
5. Научная электронная библиотека eLIBRARY. RU www. elibrary. ru
Программу составил:
, д. т.н., профессор каф. САПР ______________
(подпись)
Программа одобрена на заседании кафедры "САПР" от «__» _________ 2015 года
Зав. кафедрой САПР
д. т.н., профессор ______________
(подпись)
___________________________
