Студентам ИТ / 1 РП_ИТ / РП ИТ ( 09.03.01) - 2 к - 2015

13

14

6.2.Содержание разделов дисциплин

Тема_1. Информационные технологии обработки многомерных данных.

Раз. 1.1. Выполнение операций векторной алгебры.

1.1.1.Скалярное произведение векторов.

1.1.2.Транспонирование векторов.

1.1.3.Циклическая свертка последовательностей.

1.1.4.Образование матриц с помощью внешнего произведения векторов.

1.1.5.Матричные функции.

1.1.6.Решение систем линейных уравнений с помощью обращения

матриц.

Раз. 1.2. Моделирование и графическое отображение аналитических зависимостей.

1.2.1.Моделирование линейной зависимости.

1.2.2.Моделирование квадратичной зависимости.

1.2.3.Моделирование двумерных зависимостей.

Раз. 1.3. Решение уравнений с помощью встроенных инструментов Exсel («Подбор параметра» и «Поиск решения»).

1.3.1.Решение нелинейных уравнений.

1.3.2.Решение систем линейных уравнений.

1.3.3.Решение систем нелинейных уравнений.

Тема_2. Информационные технологии автоматизированного и автоматического управления.

Раз. 2.1. Описание динамики состояний объектов управления.

2.1.1.Управление состоянием ОУ и управление его структурой. Состояния, структура, управление, помехи ОУ. Динамические переменные ОУ, параметры структуры. Содержательная трактовка линейного разностного уравнения регрессионно-авторегрессионного ОУ.

2.1.2.Траектории состояний объектов управления.

Фазовая траектория состояний ОУ, соответствующая линейной зависимости динамических переменных от времени в фазовом пространстве, описываемом двумя / тремя динамическими переменными.

2.1.3.Оптимальное и условно-оптимальное управление состояниями объектов управления.

Критерий среднеквадратичного отклонения для однопараметрического фазового пространства для линейной и квадратичной зависимостей динамической переменной от времени при различных структурных параметрах текущей и

эталонной (плановой) траекторий.

Раз. 2.2. Подготовка принятия управленческих решений, экспертный подход ситуационного управления.

2.2.1.Экспертные подходы в подготовке принятия управленческих решений по эталонным ситуациям и состояниям.

15

2.2.2.Задача управления фондовым рынком и выбор критериев управления (функционалов) по состояниям, т.е. определяемых лишь одними фазовыми траекториями ОУ.

2.2.3.Базы данных (БД) и базы знаний (БЗ) при ситуационном управлении. Решение в среде Access.

Раз. 2.3. Вероятностное и нечеткое описание состояний ОУ.

2.3.1.Вероятностное описание состояний объектов управления. Выборочные значения и их связь с генеральной совокупностью случайного события. Связь выборочной вероятности или частости случайного события с его теоретической вероятностью. Природа помех в авторегрессионных моделях, описывающих динамику состояний ОУ.

2.3.2.Статистически независимые события. Вероятности независимых событий. Отношения, отображения, функции. Смысл нормального распределения, его преимущества и недостатки. Вычисление выборочных статистик: среднее значение, дисперсия, ковариация. Ковариационная матрица случайного события. Ковариационная матрица двухпараметрического, трехпараметрического вектора состояния ОУ. Смысл несмещенности, эффективности и состоятельности статистических оценок экономических событий. Состоятельность индексных статистик. Статистик второго порядка, более высокого порядка. Использование данных статистик.

2.3.3.Вероятностное и нечеткое описание неопределенностей ОУ. Формулы умножения вероятностей. Формулы Байеса и их смысл. Несовместные события. Смысл полной формулы Байеса, описывающей апостериорную вероятность событий. Смысл использования нечетких функций принадлежности для описания неопределенностей состояний ОУ.

Раз. 2.4. Автоматическое управление.

2.4.1.Принцип обратной связи. Отрицательная обратная связь. Система регулирования. Отличие автоматического управления от автоматизированного. Основные этапы синтеза систем управления. Основной принцип управления, заложенный в процесс синтеза. Математические модели физических систем. Алгоритм исследования динамики физической системы. Принцип подобия при моделировании физических систем. Описание динамики ОУ дифференциальными и разностными уравнениями. Свойства линейных динамических систем.

2.4.2.Преобразования Лапласа для линейных динамических систем. Определение установившегося значения выхода линейной системы. Определение передаточной функции линейной системы. Структурная схема линейной системы. Сигнальный граф линейной системы, формула Мейсона для передаточной функции линейной системы. Регуляторы плавного действия,

16

релейные регуляторы. Законы регулирования. Основные преимущества ПИД-регуляторов. Критерии качества регулирования. Робастное управление. Переходные характеристики переходной функции систем второго порядка. Связь переходных характеристик систем второго порядка с их физическими параметрами.

2.4.3.Частотная характеристика динамической системы, реакция линейной системы на синусоидальное воздействие.

Коэффициент усиления гармонического сигнала. Связь между собой аргумента s преобразования Лапласа и аргумента частотной характеристики линейной системы.

Раз. 2.5. Цифровые системы автоматического управления.

2.5.1.Дискретные сигналы и их z-преобразование. Назначение ЦАП и АЦП в цифровых системах управления. Функциональная схема одноконтурной цифровой системы управления. Квантователь или ключ, его функциональное преобразование. Работа ЦАП. Функциональная схема ключа и фиксатора (экстраполятора нулевого уровня). Передаточная функция экстраполятора. z-преобразование сигнала.

2.5.2.Анализ устойчивости дискретных систем. Построение z- преобразования передаточной функции разомкнутой дискретной системы. Определение отклика дискретной системы на единичный импульсный входной сигнал, на единичный ступенчатый входной сигнал. Определение устойчивости линейной непрерывной системы с обратной связью по ее непрерывной передаточной функции П(s). Определение устойчивости линейной непрерывной системы с обратной связью по ее дискретной передаточной функции П(z). Принципиальная разница по устойчивости между дискретной и непрерывной системами второго порядка. Реализация цифровых регуляторов. Дискретная аппроксимация цифрового регулятора.

2.5.3.Уравнение непрерывной динамической системы в переменных ее состояния. Описание в общем случае состояния линейной динамической системы в переменных ее состояния. Общий вид решения уравнения состояния, Фундаментальная или переходная матрица состояния. Вид линейного и нелинейного уравнений состояний в дискретно-разностной форме. Метод среднеквадратического отклонения для идентификации дискретных моделей линейных систем. Оценка устойчивости дискретно-разностной модели линейной системы.

Раз. 2.6. Экспертные корреляционно-экстремальные системы управления для спектральной компьютерной квалиметрии.

2.6.1.Корреляционное сравнение данных, корреляционные меры сходства.

2.6.2.Методы спектральной компьютерной квалиметрии.

2.6.3.Функциональная схема системы контроля качества жидких сред по оптическому светорассеянию.

17

Тема_3. Информационные технологии прогнозирования состояний объектов управления.

Раз. 3.1. Прогнозирование состояний объектов управления на основе их динамических моделей.

3.1.1.Оперативное планирование и прогнозирование.

3.1.2.Стратегическое планирование и прогнозирование.

3.1.3.Критерии качества регрессионных моделей и

7.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

7.1. Основная и дополнительная учебная литература, необходимая для освоения дисциплины «Информационные технологии».

Основная литература

О.Н. Красуля, С.В. Николаева, А.В. Токарев [и др.]. – СПб.: ГИОРД, Гриф УМО по образованию в области технологии продуктов питания и пищевой инженерии (протокол заседания Президиума Совета УМО ТПП и ПИ № 3 от 14 июня 2012 года). 2014. – 320 с.

2.Серов В.В., Краснов А.Е., Николаева С.В., Захаров А.В., Митихин В.Г. Решение задач в Excel. Учебно-практическое пособие c компьютерным практикумом ля подготовки бакалавров и магистров всех направлений. - М.: МГУТУ, 2014. - 96 с.

3.Николаева С.В. Решение математических задач в Excel: лабораторный практикум для обучающихся всех направлений бакалавриата.

-М.: МГУТУ, 2014. – 56 с.

4.Краснов А.Е., Николаева С.В., Феоктистова Н.А. Информационные технологии обработки многомерных данных в Excel: лабораторный практикум. - М.: МГУТУ, 2014. - 20 с.

5.Краснов А.Е., Красников С.А., Сагинов Ю.Л., Чернов Е.А., Феоктистова Н.А. Информационные технологии автоматизирован-

18

ного управления. Учебно-практическое пособие для аспирантов, магистров, студентов и бакалавров управленческих направлений подготовки. – М.: МГУТУ, 2014. – 76 с.

6.Краснов А.Е., Красников С.А., Чернов Е.А. Информационные технологии автоматического управления. Учебно-практическое пособие для аспирантов, магистров, студентов и бакалавров управленческих направлений подготовки. – М.: МГУТУ, 2014. –80 с.

7.Краснов А.Е., Сагинов Ю.Л., Чернов Е.А., Феоктистова Н.А. Информационные технологии прогнозирования состояний объектов управления. Учебно-практическое пособие для аспирантов, магистров, студентов и бакалавров управленческих направлений подготовки. – М.: МГУТУ, 2014. – 34 с.

8.Красников С.А. Информационная безопасность.

Учебно-практическое пособие для бакалавров управленческих направлений подготовки. - М.: МГУТУ, 2014. - 74 с. - М.: МГУТУ,

2014.

Дополнительная литература

1.Николаева С.В., Красников С.А. Криптография, генерация ключей, шифрование и расшифровка сообщений. Лабораторный практикум.

-М.: МГУТУ, 2014. – 9 с.

2.Николаева С.В., Красников С.А. Криптография, изменение парольной фразы, шифрование PGP диск. Лабораторный практикум.

-М.: МГУТУ, 2014. – 9 с.

3.Краснов А.Е., Красуля О.Н., Николаева С.В. Информационные технологии описания технологических процессов на системном уровне. Учебно-практическое пособие для аспирантов, магистров, студентов и бакалавров управленческих и технологических направлений подготовки. – М.: МГУТУ, 2014. – 74 с.

4.Гаврилюк Я.Д. Базы данных. Учебное пособие с лабораторным практикумом в среде Access. – М.: МГУТУ, 2014. – 60 с.

5.Яньков В.Ю., Попов А.А., Бобырь Г. А. Решение прикладных задач

впакете «МАТКАД»: Учебно-практическое пособие. Книги 1,2. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Изд-во «Спутник+», 2011. – 279 с.

6.Николаева С.В. Анализ, управление и автоматизированная обработка оценок показателей качества продуктов: Монография. – М.: Изд-во

«Спутник+», 2011. – 84 с.

7.2. Информационно-телекоммуникационные ресурсы сети «Интернет» необходимые для освоения дисциплины

1.Пакет Sybase PowerDesigner. Объектно-реляционное моделирование.

http://www.interface.ru/home.asp?artId=2849http://www.interface.ru/home.a

sp?artId=2849

2.Методология структурного анализа и проектирования (SADT)

19

http://mazadanew.ru/SADT/SADT.htm.

3.Диаграммы «Сущность – связь» (ERD) http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/case/defs5.htm

4.Диаграмма потоков данных (DFD) http://e-educ.ru/bd14.html

7.3.Информационные технологии, используемые при осуществлении образовательного процесса по дисциплине «Информационные технологии», включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости).

Информационные технологии опираются на программное обеспечение, приведенное в таблице 7.1.

Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

В библиотечном и кафедральном фонде имеются базы данных с электронными учебными пособиями, лабораторными практикумами, поверочными заданиями и тестами по изучаемой дисциплине, а также законодательно-правовые и нормативные поисковые системы (Google, Yandex и др.), имеющие выход в глобальную сеть Интернет.

20