УТВЕРЖДАЮ
Ректор университета
_____________А.В. Лагерев
«___» _____________2010 г.
Теория информационных процессов и систем
Методические указания к изучению дисциплины для студентов заочной формы обучения специальности
230201 - «Информационные системы и технологии» направления 654700 – «Информационные системы»
БРЯНСК 2010
УДК 004
Теория информационных процессов и систем [Электронный ресурс]: Методические указания к изучению дисциплины для студентов заочной формы обучения специальности 230201 – «Информационные системы» направления 654700 – «Информационные системы» Брянск: БГТУ, 2010. – 18 с.
Разработал:
Филиппов Р.А.,
ст. преп.
Рекомендовано кафедрой «Компьютерные технологии и системы» (протокол № 2 от 04.10.10)
Научный редактор ю.М.Казаков
Редактор издательства Л.И.Афонина
Компьютерный набор Р.А. Филиппов
Иллюстрации Р.А. Филиппов
Введение
Цель изучения дисциплины – обучение студентов основным принципам и методам построения информационных систем, необходимых при создании, исследовании и эксплуатации систем различной природы, в том числе технических, социально-экономических, экологических.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
основные положения теории информационных процессов и систем;
способы описания, принципы и методы построения и функционирования информационных систем;
уметь:
описывать процессы и системы;
применять принципы и методы построения информационных систем при проектировании;
иметь представление:
об областях применения теории информационных процессов и систем;
тенденциях развития теории информационных процессов и систем.
Дидактические единицы
Основные задачи теории систем; краткая историческая справка; терминология теории систем; понятие информационной системы; системный анализ; качественные и количественные методы описания информационных систем; кибернетический подход; динамическое описание информационных систем; каноническое представление информационной системы; агрегатное описание информационных систем. Операторы входов и выходов; принципы минимальности информационных связей агрегатов; агрегат как случайный процесс; информация и управление. Модели информационных систем; синтез и декомпозиция информационных систем; информационные модели принятия решений; возможность использования общей теории систем в практике проектирования информационных систем.
Объем дисциплины и учебной нагрузки
Вид учебной нагрузки и контроль знаний |
Объем, ч |
|
8 семестр |
Общая (всего) |
170 |
Установочные лекции |
12(8 сем) |
Обзорные лекций |
6 (8 сем) |
Контрольная работа |
1 работа (8 сем) |
лабораторная работа |
4 (8 сем) |
Практические занятия |
4 (8 сем) |
Экзамен |
Да (8 сем) |
Рабочая программа дисциплины содержание дисциплины
Тема 1. Введение. Основные понятия и определения
Основные задачи теории информационных систем (ИС). Краткая историческая справка. Предмет изучения дисциплины; ее связь с другими дисциплинами учебного плана.
Система, элемент, подсистема; структура и связь; иерархия; состояние, поведение; внешняя среда, открытые и закрытые системы; модель и цель системы; управление; информационные динамические системы и системы управления.
Тема 2. Виды информационных систем
Классификация ИС: по виду формализованного аппарата представления (детерминированные, стохастические); по сложности структуры и поведения; по степени организованности («хорошо» и «плохо» организованные, самоорганизующиеся).
Тема 3. Системообразующие свойства. Системный подход и системный анализ
Целостность и интегративность. Коммуниктивность. Иерархичность. Эквифинальность (предельные возможности). Закономерности целеобразования и осуществимости ИС.
Системный подход и системные исследования. Системный анализ.
Тема 4. Уровни представления информационных систем
Характеристики уровней представления ИС: лингвистический, теоретико-множественный, абстрактно-алгебраический, динамический, логико-математический.
Кибернетический подход к описанию ИС. Процесс управления как информационный процесс. Этапы управления.
Тема 5. Теоретико-множественное описание информационных систем
Система как отношение на множествах. Временные и алгебраические системы.
Тема 6. Динамическое описание информационных систем
Модели ИС «вход-выход» и «вход-состояние-выход». Детерминированные ИС без последействия и с последействием. Стохастические системы.
Тема 7. Агрегативное описание информационных систем
Понятие агрегата. Операторы выходов и переходов агрегата. Агрегат как случайный информационный процесс. Кусочно-непрерывные и кусочно-линейные агрегаты.
Тема 8. Принципы построения иерархических информационных систем
Основные типы иерархии. Стратифицированное описание. Многослойные ИС. Декомпозиция и агрегация. Координация.
Тема 9. Введение в теорию принятия решений
Основные понятия теории принятия решений. Классификация задач принятия решений. Принятие решений в условиях неопределенности.
Тема 10. Введение в теорию информации
Количественное определение информации. Энтропия и информационные характеристики источника сообщений. Количество и скорость передачи информации: по дискретному и по непрерывному каналам. Пропускная способность.
Тема 11. Информационные динамические системы
Синергетика — новая парадигма естествознания. Особенности динамики нелинейных ИС. Странные аттракторы. Элементы теории бифуркаций. Математические модели теории катастроф. Динамический хаос. Фрактальные структуры. Самоорганизация в распределенных ИС. Потенциальные возможности динамического хаоса при передачи информации.