Информатизация инженерного образования (выпуск 5)
.pdf
ПРОГРАММНОЕ СРЕДСТВО KDP ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СХЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ
Автор: А.Б. Фролов, И.И. Щуров
Направления прикладная математика и информатика
подготовки:
Дисциплина: современная компьютерная алгебра; методы защиты информации и распознавания образов
Контактная 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, информация: кафедра математического моделирования
301
Состав ресурса
Ресурс включает интерактивную программу KDP (Key Distribution Pattern) для изучения схем предварительного распределения ключевой информации в защищенной локальной компьютерной сети. Он является составной частью ЭОР «Алгебраический процессор».
Виды занятий, поддерживаемые ресурсом
Ресурс предназначен для использования при проведении практических и лабораторных занятий и при чтении лекций.
Формы обучения, поддерживаемые ресурсом
Ресурс предназначен для использования при очной форме обучения.
Методические указания по применению ресурса
После установки согласно указаниям в файле readme.txt и запуска программы KDP появляется страница с рядом закладок с обозначениями изучаемых схем предварительного распределения ключей. В виде интерактивных справок даны методические указания по их изучению и выбору параметров. Теоретическое введение дано в соответствующем разделе практикума «Алгебраический процессор».
Требования к оборудованию для работы с ресурсом
Для работы с ресурсом требуется персональный компьютер с тактовой частотой не менее 1 ГГц, объемом оперативной памяти не менее 512 Мб, 160 Мб свободной памяти на жестком диске, дисковод CDROM, мышь.
Требования к программному обеспечению
При работе с ресурсом используется Microsoft Windows 2000/XP/2003, Microsoft Office 2003/2007, Microsoft Internet Explorer, Adobe Reader 7.0.
Краткое описание ресурса
Ресурс включает интерактивные средства для изучения схем предварительного распределения ключей.
Условия применения и распространения ресурса
Ресурс поставляется в составе ЭОР «Алгебраический процессор» на CDROM и может быть использован в локальном режиме. Сторонним организациям и частным лицам ресурс поставляется безвозмездно с условием предоставления акта о его использовании в учебных целях или научных исследованиях.
302
ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНЫЙ РЕСУРС ПО КУРСУ «АРХИТЕКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ»
Автор: О.Ю. Шамаева, А.М. Чернецов
Направления информатика и вычислительная техника подготовки: (специализация «Информационные системы и технологии»)
Дисциплина: архитектура и организация ЭВМ и систем
Адрес ресурса: http://www.ccas.ru/wwwusers/an/dto
Контактная 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, ГОУВПО «МЭИ (ТУ)», информация: кафедра прикладной математики, тел.: (495) 362-7962,
е-mail: ShamayevaOY@mpei.ru
303
Состав ресурса
В состав ресурса входят:
•лекционные презентации, выполненные в Adobe Pdf и Microsoft Office PowerPoint;
•лабораторный практикум из десяти лабораторных работ (не менее 25 вариантов заданий по каждой работе);
•набор тестов по разделам, содержащий порядка 150 вопросов;
•планы проведения лабораторных занятий в 1-м и 2-м семестрах;
•рекомендуемые учебно-методические источники;
•учебная программа курса;
•экзаменационные вопросы, примеры экзаменационных задач;
•примеры оформления отчетов по лабораторным работам;
•дополнительные полезные ссылки.
Виды занятий, поддерживаемые ресурсом
Поточные лекции — электронный конспект лекций, презентации. Лабораторные занятия — электронные методические указания и индивиду-
ализированные задания.
Самостоятельная работа — электронные задания. Проверка знаний.
Формы обучения, поддерживаемые ресурсом
Электронный учебный ресурс используется при очной, очно-дистанцион- ной и дистанционной формах обучения.
При очной форме обучения лекции проводятся с использованием презентаций, выполненных в Adobe Pdf и Microsoft Office PowerPoint.
Тестирование по основным разделам курса проводится в электронной форме через систему «Прометей».
При очно-дистанционной и дистанционной формах обучения теоретическая составляющая дисциплины самостоятельно изучается студентами с помощью электронного конспекта лекций. Также самостоятельно выполняются лабораторные работы. Текущий контроль знаний по темам и консультации осуществляются дистанционно при общении с преподавателем в основном по электронной почте и с использованием средств чата системы «Прометей». Сдача зачета и экзамена проводится в очной форме.
Методические указания по применению ресурса
Лекционный материал представлен по семестрам и разбит по темам. Каждая тема начинается с перечня основных рассматриваемых вопросов.
304
Последовательность выполнения заданий приведена в планах учебных занятий для 1-го и 2-го семестров обучения по дисциплине.
Ресурс имеет понятный интерфейс и не требует методических указаний.
Требования к оборудованию для работы с ресурсом
Персональный компьютер с процессором с частотой не менее 1600 МГц, не менее 512 Мб оперативной памяти. Мультимедийный проектор и экран.
На стороне пользователя: персональный компьютер с процессором с частотой не менее 1600 МГц, объемом оперативной памяти не менее 512 Мб и не менее 500 Мб свободного места на жестком диске, CD-ROM.
Требования к программному обеспечению
На стороне студента и преподавателя: Windows 2000 и выше, браузер Internet Explorer 6.0 SP1 и выше, Microsoft Office PowerPoint, Word 2000 и выше, Adobe Reader 7.0.5 и выше, а также подключение к Интернету.
Краткое описание ресурса
Электронные презентации лекций включают следующие темы:
•Основные этапы развития средств вычислительной техники.
•Основные компоненты, структура и принципы работы ЭВМ и ВС.
•Оценки быстродействия и производительности компьютеров.
•Арифметические основы ЭВМ: системы счисления, операции в различных системах счисления, представление информации.
•Логические основы ЭВМ: минимизация логических функций с применением диаграмм Вейча. Техническая интерпретация логических функций.
•Элементная база ЭВМ: элементы, узлы и устройства ЭВМ. Проблемы развития элементной базы ЭВМ и ВС. Новые направления в разработке компьютеров.
•Структурная и функциональная организация ЭВМ.
•Программное обеспечение и режимы работы ЭВМ и ВС.
•Организация памяти ЭВМ: уровни, способы размещения и доступа к данным. Основная память. Особенности управления основной памятью. Виртуальная память. Системы прерывания.
•Основные концепции и тенденции развития архитектур современных компьютеров.
•Понятие архитектуры процессора. RISC- и CISC-архитектуры, основные принципы построения и реализации системы команд.
•Основные характеристики микропроцессора: структура, взаимодействие элементов, перспективные разработки.
•Конвейерная организация и принципы конвейерной обработки. Конфликты в конвейере и методы их устранения. Реализации точного прерывания в конвейере. Длинные конвейеры.
•Векторные процессоры. Особенности организации и функционирования. Архитектура векторно-конвейерного процессора.
305
•Общие принципы организации памяти ЭВМ и ВС. Системы памяти – критерии оценки. Основные характеристики современных ЗУ. Классификация ЗУ.
•Полупроводниковые запоминающие устройства. Организация ЗУ с произвольным доступом.
•Устройства управление ЭВМ.
•Управление внешними устройствами.
•Концепция GRID – технологии. Понятие метакомпьютинга и облачных вычислений. Сравнительный анализ, динамика изменений самых высокопроизводительных систем в мире TOP 500 и в СНГ TOP 50.
Лабораторный практикум включает в себя лабораторные работы по темам:
•Выполнение операций в арифметических устройствах ЭВМ.
•Минимизация логических функций и проектирование логических устройств в заданном базисе как результат минимизации.
•Моделирование вычислений в многопроцессорной системе в однозадачном режиме. Исследование задачи составления расписаний.
•Моделирование многозадачного режима вычислений в многопроцессорной системе с использованием различных стратегий.
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в многопроцессорной вычислительной систем с общей памятью .
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в вычислительной систем с распределенной памятью.
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в вычислительной систем с топологией гиперкуба.
Лабораторные работы могут проводиться автономно. Подключение к сети необходимо для загрузки необходимых методических указаний и заданий для их выполнения, а также соответствующих exe-файлов. По завершению выполнения работы необходимо отправить по сети преподавателю оформленный отчет и защитить лабораторную работу.
Условия применения и распространения ресурса
Электронный учебный ресурс в полном составе может быть приобретен на компакт-диске. В сокращенной форме данный ресурс доступен на сайтах http:/ /www.ccas.ru/wwwusers/an/dto и http://ShamaevaOYu.narod.ru.
Для студентов МЭИ (ТУ) очно-дистанционной и дистанционной форм обучения комплекс предоставляется на CD-ROM свободно.
Для сторонних лиц и организаций цена договорная.
306
ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНЫЙ РЕСУРС ПО КУРСУ «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ»
Автор: О.Ю. Шамаева, А.М. Чернецов
Направления прикладная математика и информатика
подготовки:
Дисциплина: вычислительные машины, системы и сети
Адрес ресурса: http://www.ccas.ru/wwwusers/an/dto
Контактная 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, ГОУВПО «МЭИ (ТУ)», информация: кафедра прикладной математики, тел.: (495) 362-7962,
е-mail: ShamayevaOY@mpei.ru
307
Состав ресурса
В состав ресурса входят:
•лекционные презентации, выполненные в Adobe Pdf и Microsoft Office PowerPoint;
•лабораторный практикум из десяти лабораторных работ (не менее 25 вариантов заданий по каждой работе);
•варианты расчетного задания (не менее 25 вариантов);
•набор тестов по разделам, содержащий порядка 150 вопросов;
•планы проведения лабораторных занятий в 1-м и 2-м семестрах;
•рекомендуемые учебно – методические источники;
•учебная программа курса;
•экзаменационные вопросы, примеры экзаменационных задач;
•примеры оформления отчетов по лабораторным работам;
•дополнительные полезные ссылки.
Виды занятий, поддерживаемые ресурсом
•Поточные лекции — электронный конспект лекций, презентации.
•Лабораторные занятия — электронные методические указания и индивидуализированные задания.
•Расчетное задание – электронные методические указания и индивидуализированные задания.
•Самостоятельная работа — электронные задания.
•Проверка знаний.
Формы обучения, поддерживаемые ресурсом
Электронный учебный ресурс используется при очной, очно-дистанцион- ной и дистанционной формах обучения.
При очной форме обучения лекции проводятся с использованием презентаций, выполненных в Adobe Pdf и Microsoft Office PowerPoint.
Тестирование по основным разделам курса проводится в электронной форме через систему «Прометей».
При очно-дистанционной и дистанционной формах обучения теоретическая составляющая дисциплины самостоятельно изучается студентами с помощью электронного конспекта лекций. Также самостоятельно выполняются лабораторные работы и расчетное задание. Текущий контроль знаний по темам и консультации осуществляются дистанционно при общении с преподавателем в основном по электронной почте и с использованием средств чата системы «Прометей». Сдача зачета и экзамена проводится в очной форме.
308
Методические указания по применению ресурса
Лекционный материал представлен по семестрам и разбит по темам. Каждая тема начинается с перечня основных рассматриваемых вопросов.
Последовательность выполнения заданий приведена в планах учебных занятий для 1-го и 2-го семестров обучения по дисциплине.
Ресурс имеет понятный интерфейс и не требует методических указаний.
Требования к оборудованию для работы с ресурсом
Персональный компьютер с процессором с частотой более 1600 МГц, не менее 512 Мб оперативной памяти. Мультимедийный проектор и экран.
На стороне пользователя: персональный компьютер с процессором с частотой не менее 1600 МГц, объемом оперативной памяти не менее 512 Мб и не менее 500 Мб свободного места на жестком диске, CD-ROM.
Требования к программному обеспечению
На стороне студента и преподавателя: Windows 2000 и выше, браузер Internet Explorer 6.0 SP1 и выше, Microsoft Office PowerPoint, Word 2000 и выше, Adobe Reader 7.0.5 и выше, а также подключение к Интернету. Среда разработки программ Microsoft Visual Studio 6.0 и выше.
Краткое описание ресурса
Электронный конспект лекций включает следующие темы:
•Этапы развития вычислительной техники. Основные компоненты, структура и принципы работы ЭВМ, ВС и сетей. Оценки быстродействия и производительности компьютеров.
•Арифметические основы ЭВМ.
•Логические основы ЭВМ.
•Элементная база ЭВМ: элементы, узлы и устройства ЭВМ.
•Проблемы развития элементной базы ЭВМ и ВС.
•Структурная и функциональная организация ЭВМ.
•Организация памяти ЭВМ: уровни, способы размещения и доступа к данным. Основная память.
•Виртуальная память. Системы прерывания.
•Основные концепции и тенденции развития архитектур современных компьютеров.
•Понятие архитектуры процессора. RISC- и CISC-архитектуры, основные принципы построения и реализации системы команд.
•Микропроцессор: структура, взаимодействие элементов, перспективные разработки.
•Конвейерная организация и принципы конвейерной обработки.
•Векторные процессоры.
•Системы памяти ЭВМ. Характеристики и классификация ЗУ.
•Полупроводниковые запоминающие устройства. Статические и динамические ЗУ. Постоянные ЗУ, flash-память.
•Устройства управление ЭВМ.
309
•Управление внешними устройствами.
•Концепция GRID-технологии. Понятие метакомпьютинга и облачных вычислений. Сравнительный анализ, динамика изменений самых высокопроизводительных систем в мире TOP 500 и в СНГ TOP 50.
Лабораторный практикум включает лабораторные работы по темам:
•Выполнение операций в арифметических устройствах ЭВМ.
•Минимизация логических функций и проектирование логических устройств в заданном базисе как результат минимизации.
•Моделирование вычислений в многопроцессорной системе в однозадачном режиме. Исследование задачи составления расписаний.
•Моделирование многозадачного режима вычислений в многопроцессорной системе с использованием различных стратегий.
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в многопроцессорной вычислительной системе с общей памятью.
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в вычислительной системе с распределенной памятью.
•Исследование принципов организации вычислительного процесса в вычислительной системе с топологией гиперкуба.
Лабораторные работы могут проводиться автономно. Подключение к сети необходимо для загрузки необходимых методических указаний и заданий для их выполнения, а также соответствующих exe-файлов. По завершению выполнения работы необходимо отправить по сети преподавателю оформленный отчет и защитить лабораторную работу.
Расчётное задание состоит из двух частей:
•изучение последовательного порта компьютера и выполнение проверки его работоспособности с измерением времени передачи данных и использованием средств Win32 API работы с файлами;
•изучение операций в арифметических устройствах ЭВМ с использованием языка низкого уровня Ассемблер с эмулированием операций с плавающей запятой и с использованием средств встроенного сопроцессора.
Условия применения и распространения ресурса
Электронный учебный ресурс в полном составе может быть приобретен на компакт-диске. В сокращенной форме данный ресурс доступен на сайтах http://www.ccas.ru/wwwusers/an/dto и http://ShamaevaOYu.narod.ru.
Для студентов МЭИ (ТУ) очно-дистанционной и дистанционной форм обучения комплекс предоставляется на CD-ROM свободно.
Для сторонних лиц и организаций цена договорная.
310