2к4с Технологии обработки информации / Технологии обработки ифнормации РП
.pdf
Балаковский инженерно-технологический институт - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения
высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Факультет Атомной энергетики и технологий Кафедра «Информатика и управление в технических системах»
УТВЕРЖДЕНА декан ФАЭТ
____________________С.Н.Грицюк
(подпись)
«_____»___________________20___г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
«Б1.Б.14 Технологии обработки информации»
направления подготовки
«09.03.02 Информационные системы и технологии»
форма обучения – заочная курс – 2 семестр – 4
зачетных единиц – 3 всего часов – 108, в том числе:
лекции – 4 практические занятия –6
лабораторные занятия – 0 самостоятельная работа – 98 зачет – 4 семестр
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ИУС «______» ______________20_____, протокол № ____
зав.кафедрой ___________________/ ______________ /
Рабочая программа рекомендована на заседании УМКН/УМКС «__»__________20___, протокол №___
Председатель УМКН/УМКС_________/_____________/
Балаково 2018
1. Цель освоения учебной дисциплины
Цель преподавания дисциплины: формирование представления об информации, метода определения количества информации, энтропии информации, математические методах обработки информации.
Задачи изучения дисциплины:
формирование представления о математических методах обработки информации;
развитие навыков и умений решения задач на определение математических характеристик информации;
развитие навыков формализованного описания поставленных задач; развитие умений интерпретировать результаты решения практически х
задач с помощью ЭВМ и применять эти результаты в практической деятельности.
2. Место учебной дисциплины в структуре ООП ВО
Дисциплина относится к основной части общепрофессионального модуля ООП ВО по направлению 09.03.02 «Информационные системы и технологии». Данная дисциплина изучается во 2 семестре согласно рабочему учебному плану очной формы обучения. Дисциплина «Технологии обработки информации» базируется на знаниях и умениях, приобретенных при изучении школьного курса информатики. Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знания базовых технологий создания, хранения и обработки различных видов информации; умения пользоваться текстовым редактором, базой данных, архиватором.
Дисциплина «Технологии обработки информации» участвует в формировании компетенции ПК-21 совместно с дисциплинами «Качество информационных систем», «Протоколы и интерфейсы информационных систем», «Мультимедиа технологии», «Компьютерные технологии создания мультимедийного продукта», «Электронный документооборот», «Системы электронного документооборота на предприятии».
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Изучение |
дисциплины |
направлено на формирование |
следующих компетенций: |
|
|
ПК-21 – |
способность осуществлять организацию контроля качества |
|
входной информации.
Студент должен знать: понятие информации, общую характеристику процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; математические методы обработки информации.
Студент должен уметь: применять математические методы обработки информации.
Студент должен владеть: математическими методами обработки информации.
4.Структура и содержание учебной дисциплины
4.1Календарный план
№ |
№ |
№ |
Наименование |
|
|
Виды учебной |
|
Текущий |
Аттеста |
Макси |
|||
Н |
Р |
Т |
раздела (темы) |
|
|
деятельности |
|
контроль |
ция |
мальн |
|||
е |
а |
е |
дисциплины |
|
|
|
(час.) |
|
|
успеваемос |
раздела |
ый |
|
д |
з |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
ти |
(неделя, |
балл за |
е |
д |
ы |
|
|
|
|
Лабораторные |
|
Практические |
|
(неделя, |
форма) |
раздел |
л |
е |
|
|
|
|
|
|
СРС |
форма) |
|
|
||
и |
л |
|
|
|
|
Лекции |
|
|
|
|
|||
|
а |
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
4 семестр |
|
|
|
|
|
||
1- |
1 |
|
Введение |
|
|
|
|
|
КР 1 этап |
КИ |
20 |
||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Понятие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
информации. Задачи и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
постулаты |
18 |
|
2 |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
прикладной теории |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
информации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Количественная |
18 |
|
2 |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
оценка информации. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Эффективное |
22 |
|
|
|
|
6 |
16 |
|
|
|
|
|
|
кодирование |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9- |
2 |
Кодирование информации для канала с помехами |
КР 2 этап |
КИ |
30 |
||||||||
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Связь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
информационной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способности кода с |
16 |
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
кодовым |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расстоянием |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Линейные коды |
16 |
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
6 |
Построение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
двоичного |
18 |
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
группового кода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зачет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
Итого |
|
|
108 |
|
4 |
- |
|
6 |
98 |
|
|
|
|
КРконтрольная работа, КИ – контроль по итогам
4.2 Содержание лекционного курса
№ |
Всего |
№ |
Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на |
Учебно- |
темы |
часов |
лекции |
лекции |
методическое |
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1 |
Понятие информации. |
1-8 |
|
|
|
Задачи и постулаты прикладной теории информации. |
|
|
|
|
Понятие информации. Этапы обращения |
|
|
|
|
информации. Понятие информационных систем. |
|
|
|
|
Система передачи информации. Структурная схема |
|
|
|
|
одноканальной системы передачи информации. |
|
|
|
|
Понятие кодирования, кодера и декодера. |
|
|
|
|
Дискретные и непрерывные сообщения. Задачи и |
|
|
|
|
постулаты прикладной теории информации. |
|
2 |
2 |
2 |
Количественная оценка информации. |
1-8 |
|
|
|
Понятие и свойства энтропии. Энтропия при |
|
|
|
|
непрерывном сообщении. Формула Шеннона. |
|
|
|
|
Условная энтропия. Взаимная энтропия. |
|
|
|
|
Избыточность сообщений. Понятие коэффициента |
|
|
|
|
сжатия и коэффициента избыточности. |
|
3 |
|
|
Эффективное кодирование. |
1-8 |
|
|
|
Кодирование звука и видео. Двоичное кодирование. |
|
|
|
|
Двоично-десятичные коды. Метод Шеннона– |
|
|
|
|
Фано. Метод Хаффмона. |
|
4 |
|
|
Связь информационной способности кода с |
1-8 |
|
|
|
кодовым расстоянием. |
|
|
|
|
Теория помехоустойчивого кодирования (Теория |
|
|
|
|
Шеннона). Понятие помехоустойчивых кодов. |
|
|
|
|
Разновидности помехоустойчивых кодов. Понятие |
|
|
|
|
алгебраических кодов. Общие принципы |
|
|
|
|
использования избыточности. Понятие взаимно |
|
|
|
|
независимых ошибок. Понятие кодового расстояния |
|
|
|
|
и матрицы расстояний. Связь корректирующей |
|
|
|
|
способности кода с кодовым расстоянием. |
|
|
|
|
Декодирование по методу максимального |
|
|
|
|
правдоподобия. Контроль правильной работы |
|
|
|
|
цифровых устройств. Понятие качества |
|
|
|
|
корректирующего кода. |
|
5 |
|
|
Линейные коды. Линейный код как пространство |
1-8 |
|
|
|
линейного векторного пространства. Понятие поля |
|
|
|
|
Галуа. Понятие линейного векторного пространства |
|
|
|
|
над полем. Методика построения двоичного |
|
|
|
|
группового кода. Составление таблицы |
|
|
|
|
опознавателей. Мажоритарное декодирование |
|
|
|
|
групповых кодов. Матричное представление |
|
|
|
|
линейных кодов. |
|
6 |
|
|
Построение двоичного группового кода. |
1-8 |
|
|
|
Составление таблицы опознавателей. Определение |
|
|
|
|
проверочных равенств. |
|
|
|
|
Мажоритарное декодирование групповых кодов. |
|
|
|
|
Матричное представление линейных кодов. |
|
|
|
|
Технические средства кодирования и декодирования |
|
|
|
|
для групповых кодов. |
|
|
8 |
|
Итого |
|
4.3 Перечень практических занятий
№ |
Всего |
№ |
Тема практического занятия. Задания, вопросы, |
Учебно- |
темы |
часов |
занятия |
отрабатываемые на практическом занятии |
методическое |
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
3 |
4 |
1-2 |
Эффективное кодирование информации |
1-8 |
3 |
2 |
3 |
Применение помехоустойчивых кодов в |
1-8 |
|
|
|
информационных системах |
|
|
6 |
|
Итого |
|
4.4 Перечень лабораторных работ
Лабораторные работы не предусмотрены учебным планом
4.5 Задания для самостоятельной работы студентов
№ |
Всего |
Задания, вопросы, для самостоятельного изучения |
Учебно- |
|||||
темы |
Часов |
|
|
(задания) |
|
|
методическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обеспечение |
1 |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
4 |
1 |
16 |
История развития теории обработки информации. |
1-8 |
|||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
Обзор программ-архиваторов. |
Избыточность |
1-8 |
||||
2 |
16 |
сообщений. |
Понятие |
коэффициента |
сжатия |
|
||
и коэффициента |
избыточности. Формат |
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
графических файлов TIFF. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||||
3 |
16 |
Метод Шеннона-Фано. Метод Хаффмона. Взаимно |
1-8 |
|||||
независимые ошибки. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Методика |
построения |
циклических кодов. Общие |
1-8 |
|||
|
|
понятия и определения. Математическое введение к |
|
|||||
4-6 |
50 |
циклическим кодам. Требования, предъявляемые к |
|
|||||
образующему многочлену. Выбор образующего |
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
многочлена по заданному объему кода и заданной |
|
|||||
|
|
корректирующей способности. |
|
|
|
|||
|
98 |
Итого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль СРС включает в себя написание студентами реферата по теме, вынесенной на самостоятельное изучение.
4.6 Расчетно-графическая работа
Расчетно-графическая работа не предусмотрена учебным планом
4.7 Курсовая работа
Курсовая работа Учебным планом не предусмотрена.
4.8 Курсовой проект
Курсовой проект Учебным планом не предусмотрен.
5. Образовательные технологии
При изучении дисциплины «Технология обработки информации» используются интерактивные формы проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. Преподавание дисциплины ведется с применением следующих видов образовательных технологий: использование электронных образовательных ресурсов, обеспечивающих обучение в информационной образовательной среде; разбор возможных вариантов решений; лекции-визуализации; лекции с разбором конкретной ситуации по темам «Количественная оценка информации», «Эффективное кодирование», «Связь информационной способности кода с кодовым расстоянием».
В соответствии с учебным планом удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет 14,8%.
6. Оценочные средства для входного контроля, текущего контроля и промежуточной аттестации (аннотация)
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация в рамках дисциплины «Технология обработки информации» проводятся с целью определения степени освоения обучающимися образовательной программы. При этом оцениваются учебные достижения обучающихся по всем видам учебных заданий.
Текущий контроль успеваемости студентов проводится по каждому разделу учебной дисциплины и включает контроль знаний в ходе выполнения аудиторных и внеаудиторных заданий.
Основой для текущего контроля по дисциплине «Технология обработки информации» является выполнение контрольной работы, в которой включены задания на формирование обозначенных компетенций в соответствии с целями. Во время приема контрольной работы проводится собеседование по ее заданиям, в ходе которого студент показывает знание теоретического материала, объясняет ход выполнения задания.
Для самостоятельного изучения и более глубокой проработки тем, которые не вошли в курс «Технология обработки информации», студентам предлагается написать реферат. Реферат – творческая исследовательская работа, основанная, прежде всего, на изучении значительного количества научной и иной литературы по теме исследования. При написании реферата необходимо: изучить теоретическую литературу по предмету исследования, в развернутом виде представить историю и теорию вопроса, осветить основные положения темы реферата, указать разные точки зрения на предмет исследования, сделать выводы по теме исследования, обозначить
перспективу изучения проблемы. Реферат должен быть оформлен в соответствии с существующими стандартами.
Аттестация раздела по дисциплине проводится в рамках контрольных недель в форме контроля по итогам, минимальная положительная оценка за который подразумевает усвоение студентом необходимого минимума материала, относящегося к разделу дисциплины.
Промежуточная аттестация (зачет) проводится в заключение курса в форме тестирования. Максимальный балл, который студент может получить на зачете – 50.
Студент, получивший менее 60% от максимального балла за раздел дисциплины или промежуточную аттестацию, считается неаттестованным по данной дисциплине.
Итоговая оценка представляет собой сумму баллов, заработанных студентом при выполнении заданий в рамках текущего и промежуточного контроля, и выставляется в соответствии с Положением о кредитномодульной системе в соответствии со следующей шкалой:
Оценка по 5-балльной шкале |
Сумма баллов |
Оценка |
|
|
|
ECTS |
|
5 – «отлично» |
90-100 |
А |
|
|
85-89 |
В |
|
4 – «хорошо» |
75-84 |
С |
|
|
70-74 |
D |
|
3 – «удовлетворительно» |
65-69 |
||
|
|||
60-64 |
Е |
||
|
|||
2 – «неудовлетворительно» |
Ниже 60 |
F |
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной дисциплины
Обязательные издания
1.Адаменко М. В. Основы классической криптологии: секреты шифров
икодов[Электронный ресурс] / М. В. Адаменко. - Москва : ДМК Пресс, 2016. - 256 с. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
2.Маскаева А.М. Основы теории информации [Электронный ресурс]: Учебное пособие / А.М. Маскаева. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 96 с. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
3. Матвеев Б. В. Основы корректирующего кодирования: [Электронный ресурс] / Б. В. Матвеев . - Москва : Лань", 2014. - 192 с. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
4.Матвеев, Б. В. Основы корректирующего кодирования: теория и лабораторный практикум [Электронный ресурс] / Матвеев Б.В. - Москва : Лань", 2014. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
5.Советов Б. Я. Информационные технологии: теоретические основы [Электронный ресурс] / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. - Москва : Лань, 2017. - 442 с. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
Дополнительные издания
6. Панин В.В. Основы теории информации [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов/ Панин В.В.— Электрон. текстовые данные.— М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.— 438 c. (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
Периодические издания
7.Наука и техника [Электронный ресурс] (Электронно-библиотечная система издательства «Лань»)
8.Программные продукты и системы [Электронный ресурс] (Электронно-библиотечная система издательства «Лань)
8. Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины
Лекционные занятия по дисциплине «Технологии обработки информации» проводятся в аудитории с мультимедийным оборудованием: видеопроектор, экран, компьютер. Для проведения практических занятий и выполнения самостоятельной работы используются учебные компьютерные классы с выходом в Интернет и лицензионным программным обеспечением.
Для самостоятельной работы студентов используются электронные библиотеки:
1.Электронно-библиотечная система «Издательство Лань». Договор № 13-18-910 от 26 июля 2018 года на предоставление доступа. Срок действия договора с 01.09.2018 по 31.08.2019.
2.Электронно-библиотечная система «ЭБС Юрайт www.biblioonline.ru».Договор № 14-18-910 от 14 августа 2018 года на предоставление доступа. Срок действия договора с 01.09.2018 по 31.08.2019.
3.«Электронная библиотека технического ВУЗа». Договор № 15-18-910 от 30 июля 2018 года на предоставление доступа к базе данных. Срок действия договора с 01.09.2018 по 31.08.2019.
4.Электронно-библиотечная система «Айбукс.ру / ibooks.ru ». Договор
№16-18-910 от 14 августа 2018 года на предоставление доступа. Срок действия договора с 01.09.2018 по 31.08.2019.
5.«Электронно-библиотечная система elibrary» (ЭБС elibrary). Договор
№29-17-910 от 14 ноября 2017 года на предоставление доступа. Срок действия договора до 31.12.2018.
6.«Электронно-библиотечная система НИЯУ МИФИ». Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2012620735
Рабочую программу составил _____________/Козлова Т.Д../ «___»______________
Рецензент к.т.н., доцент _______________/Фролова М.А./ «___»______________