Учебные материалы ИКНТ 1-8 семестры / 7 семестр / Б3.Б8 Теория информационных процессов и систем
.pdf
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
1. Цели и результаты изучения дисциплины
1.1. Цели изучения дисциплины
Дать представление об информации и роли её в развитии общества и производства, изложить теоретические основы построения и проектирования информационных систем, ознакомить с классификациями информационных систем, с функциональными особенностями их подсистем.
1.2. Результаты обучения (компетенции) выпускника, в формирование которых вносит вклад освоение дисциплины
Код |
Результат обучения (компетенция) выпускника ООП |
ОК-1 владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь
ОК-3 понимание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности
ОК-10 готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
ПК-1 способность проводить предпроектное обследование объекта проектирования, системный анализ предметной области, их взаимосвязей
ПК-2 способность проводить техническое проектирование
ПК-3 способность проводить рабочее проектирование
ПК-12 способность разрабатывать средства реализации информационных технологий (методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные)
1.3. Планируемые результаты освоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать основные понятия теории систем;
знать структуру и основные этапы разработки информационной системы; 
знать способы описания информационных систем.
2. Место дисциплины в ООП
Дисциплина «Теория информационных процессов и систем» согласно федеральному ГОС направления подготовки 230400 «Информационные системы и технологии» (квалификация: бакалавр) является дисциплиной учебного цикла (Профессиональный цикл) и преподается в 4 семестре.
Изучение дисциплины «Теория информационных процессов и систем» базируется на результатах освоения следующих дисциплин: Информатика, Математика
Результаты изучения дисциплины «Теория информационных процессов и систем» используются при изучении следующих дисциплин: Операционные системы, Системное моделирование
3. Распределение трудоёмкости освоения дисциплины по видам учебной работы
Стр. 2 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
3.1. Виды учебной работы
|
Виды учебной работы |
|
|
|
|
Трудоемкость |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ач/нед |
ач/сем |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекции |
|
|
|
|
2 |
36 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторные занятия |
|
|
|
|
– |
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Практические занятия, семинары |
|
|
|
|
2 |
36 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в том числе аудиторные занятия в интерактивной форме |
|
|
|
|
– |
– |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа |
|
|
|
|
– |
40 |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
в том числе творческая проблемно-ориентированная самостоятельная |
– |
– |
||||||
работа |
|
|
|
|
|
|
||
Экзамены (подготовка во время сессии, сдача) |
|
|
|
|
– |
32 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Общая трудоемкость освоения дисциплины |
в академических часах: |
144 |
||||||
|
|
|
|
в зачетных единицах: |
4.00 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. Формы контроля |
|
|
|
|
|
|
||
|
Формы контроля |
|
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Текущий контроль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные работы (КРаб), шт. |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коллоквиумы (Кк), шт. |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчетно графические работы (РГР), шт. |
|
– |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рефераты (Реф), шт. |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Курсовые проекты (КП), шт. |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Курсовые работы (КР), шт. |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Промежуточная аттестация |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зачёты (З), шт. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экзамены (Э), шт. |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Содержание и результаты обучения
4.1. Разделы дисциплины и виды учебной работы
|
Темы |
Л |
ПЗ |
СРС |
|
|
|
|
|
1. |
Основные задачи теории информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.1. |
Основные задачи теории информационных систем |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
2. |
Краткая историческая справка |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.1. |
Краткая историческая справка |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
3. |
Терминология теории информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1. |
Терминология теории информационных систем |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
4. |
Понятие информационной информационных системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1. |
Понятие информационной информационных системы |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
5. |
Системный анализ |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.1. |
Системный анализ |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
6. |
Качественные и количественные методы описания информационных систем |
|
||
|
|
|
|
|
Стр. 3 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
6.1. |
|
Качественные и количественные методы описания |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
|
Кибернетический подход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.1. |
|
Кибернетический подход |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
|
Динамическое описание информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.1. |
|
Динамическое описание информационных систем |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
|
Каноническое представление информационной системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9.1. |
|
Каноническое представление информационной системы |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
|
Агрегатное описание информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.1. |
|
Агрегатное описание информационных систем |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
|
Операторы входов и выходов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.1. |
|
Операторы входов и выходов |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
|
Принципы минимальности информационных связей агрегатов |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.1. |
|
Принципы минимальности информационных связей агрегатов |
2 |
2 |
|
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
|
Агрегат как случайный процесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13.1. |
|
Агрегат как случайный процесс |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
|
Информация и управление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14.1. |
|
Информация и управление |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15. |
|
Модели информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15.1. |
|
Модели информационных систем |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. |
|
Синтез и декомпозиция информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16.1. |
|
Синтез и декомпозиция информационных систем |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
|
Информационные модели принятия решений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17.1. |
|
Информационные модели принятия решений |
|
2 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
|
Возможность использования общей теории систем в практике проектирования |
|
|||||
|
|
информационных систем |
|
|
|
|
|
|
18.1. |
|
Возможность использования общей теории систем в практике |
2 |
2 |
|
4 |
||
|
|
проектирования информационных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого по видам учебной работы, ач |
|
36 |
36 |
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого по видам учебной работы, зет |
|
1.00 |
1.00 |
|
2.00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общая трудоемкость освоения, ач / зет |
|
144 / 4.00 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Содержание разделов и результаты изучения дисциплины |
|
|
|
|
|||
|
|
Темы, разделы |
|
Результаты освоения |
||||
|
|
|
дисциплины |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
1. Основные задачи теории информационных систем |
|
|
|
|
|
|||
1.1. Основные задачи теории информационных Знания основных понятий и
систем определений в области Раскрытие понятия «система», роли взаимодействия теории информационных
элементов системы в достижении новых свойств. систем Актуальность унификации терминов, определений с единых системных позиций. Роль философских обобщений
Стр. 4 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
достижений частных наук
2. Краткая историческая справка
2.1. Краткая историческая справка |
|
Знания основных этапов |
||
Первый этап |
внедрения электрической связи - |
развития теории |
||
освоение отдельных элементов системы |
на базе |
информационных систем |
||
детерминированных моделей информационных процессов |
|
|||
и устройств. Второй этап - системные исследования А. К. |
|
|||
Эрланга, А. Я. Хинчина, А. Н. Колмогорова, А. А. |
|
|||
Харкевича и др. Вероятностная трактовка информационных |
|
|||
процессов К. Шенноном и Н. Винером. Формирование |
|
|||
количественной |
меры |
информации, |
алгоритмов |
|
оптимального кодирования данных, теории автоматического |
|
|||
управления |
|
|
|
|
3. Терминология теории информационных систем
3.1. Терминология теории информационных систем Знания основных системно-
Раскрыть системно-кибернетические понятия: кибернетических понятий система, структура, среда, информация, управление, состояние системы. Дать представление об информации как основе развития любых систем.
4. Понятие информационной информационных системы
4.1. Понятие информационной информационных Знания структурных схем
системы информационных систем Информационная система как «машина» для
реализации информационных функций. Структурные схемы информационных машин (ИС). Человек в структуре информационной системы. Взаимодействие ИС с внешней средой. ИС как система массового обслуживания по предоставлению абонентам информационных услуг
5. Системный анализ
5.1. Системный анализ |
|
|
Знания основных системно- |
|
Сложности познания и анализа «больших |
систем». |
кибернетических понятий |
||
Методологические |
аспекты |
формирования |
теории |
|
системного анализа. Методы преодоления проблемы |
|
|||
сложности. Методы преодоления различного рода |
|
|||
информационной неопределённости |
|
|
||
6. Качественные и количественные методы описания информационных систем
6.1.Качественные и количественные методы Знания качественных и
описания информационных систем |
|
количественных методов |
Вербальные и математические модели ИС. |
Модели описания информации |
|
структурные и модели поведения системы. Показатели |
||
качества ИС. Математические формулировки задач синтеза |
||
и анализа ИС. Связный граф системы моделей. |
|
|
7. Кибернетический подход |
|
|
7.1. Кибернетический подход |
|
Знания вариантов схем |
Основные варианты схем трудовой деятельности |
трудовой деятельности |
|
человека. Особенности выработки и принятия решений на |
человека |
|
перевод системы из одного состояния в другое. |
Понятие |
|
|
|
|
Стр. 5 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
образно-концептуальной модели системы. Этапы перевода системы из одного состояния в другое
8. Динамическое описание информационных систем
8.1. |
Динамическое |
описание |
информационных |
Знания основных методов |
|
систем |
|
|
|
|
решения систем |
Исследование поведения информационных систем на |
дифференциальных |
||||
основе теории цепей А. А. Маркова. Формирование систем |
уравнений, описывающих |
||||
дифференциальных уравнений, описывающих поведение |
поведение систем массового |
||||
систем массового обслуживания. |
Методы |
решения |
обслуживания |
||
подобных систем уравнений. |
|
|
|
||
9. Каноническое представление информационной системы |
|||||
9.1. Каноническое представление информационной |
Знания канонического |
||||
системы |
|
|
|
|
представления ИС |
Модель информационной системы как множества |
|
||||
элементов, между которыми осуществляется управляемый |
|
||||
обмен информацией. Множество отношений между |
|
||||
элементами как отражение сложных взаимодействий между |
|
||||
ними |
|
|
|
|
|
10. Агрегатное описание информационных систем |
|
||||
10.1. |
Агрегатное |
описание |
информационных |
Знания вариантов |
|
систем |
|
|
|
|
агрегатного описания |
Варианты агрегатного описания |
информационных |
информационных систем |
|||
систем |
|
|
|
|
|
11. Операторы входов и выходов |
|
|
|
||
11.1. Операторы входов и выходов |
|
Знания структурных |
|||
Внутренние и внешние структурные модели и модели |
моделей и моделей |
||||
поведения. Операторы входов и выходов |
отдельных |
поведения |
|||
элементов, функциональных подсистем и системы в целом. |
|
||||
Взаимосвязь между операторами входов и выходов |
|
||||
12. Принципы минимальности информационных связей агрегатов |
|||||
12.1. Принципы минимальности информационных |
Знания принципов |
||||
связей агрегатов |
|
|
|
минимальности |
|
Типы связей между агрегатами. Минимизация |
информационных связей |
||||
информационных связей между агрегатами |
|
агрегатов |
|||
13. Агрегат как случайный процесс |
|
|
|
||
13.1. Агрегаткак случайный процесс |
|
Знания методов |
|||
Описание агрегата как некоторого случайного |
определения законов и |
||||
процесса. Методы определения законов и моментов этих |
моментов случайных |
||||
процессов. |
Варианты |
использования характеристик |
процессов |
||
случайных процессов при анализе систем |
|
|
|||
14. Информация и управление |
|
|
|
||
14.1. Информация и управление |
|
|
Знания понятий |
||
Информация, необходимая для решения задач |
"информация" и |
||||
управления системой. Управление как процесс выработки |
"управление" |
||||
управляющих воздействий и управление как процесс |
|
||||
информационной подготовки и сопровождения перевода |
|
||||
системы из одного состояния в другое |
|
|
|
||
Стр. 6 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
15. Модели информационных систем
15.1. Модели информационных систем |
|
Знания основных видов |
||||||
Виды моделей информационных систем: модели |
моделей информационных |
|||||||
структурные, модели поведения; модели внешние |
и |
систем |
||||||
внутренние; модели аналитические и алгоритмические; |
|
|||||||
модели вероятностные |
|
|
|
|
|
|
||
16. Синтез и декомпозиция информационных систем |
|
|
||||||
16.1. Синтез |
и декомпозиция |
информационных |
Знания методов синтеза и |
|||||
систем |
|
|
|
|
|
|
|
декомпозиции |
Структурная |
сложность |
систем |
и |
сложность |
их |
информационных систем |
||
поведения затрудняют процесс формализации моделей |
|
|||||||
систем. Одним из методов преодоления указанных |
|
|||||||
сложностей |
является |
декомпозиция |
(мысленное |
|
||||
расчленение) системы на более простые элементы. |
|
|||||||
Расчленение по признакам топологии элементов, по |
|
|||||||
признакам выполняемых функций, по признакам |
|
|||||||
используемых |
технических |
средств. |
Агрегирование |
|
||||
(синтез) как процесс объединения компонентов членения в |
|
|||||||
одно целое. |
|
|
|
|
|
|
|
|
17. Информационные модели принятия решений |
|
|
||||||
17.1. Информационные модели принятия решений |
Знания способов задания |
|||||||
Ординальный и кардинальный способы задания |
отношений предпочтения |
|||||||
отношений предпочтения альтернатив. Задачи выбора с |
альтернатив |
|||||||
мультипредпочтением. Проблема согласования объективной |
|
|||||||
оценки показателей с субъективной оценкой их веса. |
|
|||||||
Групповой метод. Метод Парето. Получение аналитической |
|
|||||||
зависимости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
18. Возможность использования общей теории систем в практике проектирования информационных систем
18.1. Возможность использования общей теории Умение применять методы систем в практике проектирования информационных общей теории систем на
систем практике Синтез и анализ отдельных устройств и
функциональных подсистем ИС на базе теории статистических решений, теории систем массового обслуживания, теории помехоустойчивого кодирования, общей теории оптимального кодирования. Варианты использования результатов синтеза и анализа в практике проектирования информационных систем
5. Образовательные технологии
Стандартные: лекции и практические занятия
Занятия в активной и интерактивной формах
Не предусмотрены.
6. Лабораторный практикум
не предусмотрен
Стр. 7 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
7. Практические занятия
–раздел 6. Количественная мера информации. Количество взаимной информации. Количество собственной информации. Энтропия системы сообщений. Энтропия систем с непрерывным множеством состояний.
–раздел 6. Методы оптимального кодирования сообщений (по К. Шеннону и Д. Хафману). Методы сжатия текстовой, графической и видео информации.
-раздел 7. Методы описания источника информации.
-раздел 8. Динамическое описание источника информации и кодера источника.
-раздел 9. Модели сигналов как объектов преобразования в ИС.
-раздел 10. Детерминированная и вероятностная модели каналов передачи информации.
-раздел 11. Операторы входов и выходов линейных систем ИС.
-раздел 12. Минимизация информационных связей в ИС.
-раздел 13. Агрегат как случайный процесс.
-раздел 14. Модели информационного управления.
-раздел 15. Модели информационных систем.
-раздел 16. Декомпозиция и агрегирование ИС.
-раздел 17. Задачи выбора с мультипредпочтением.
-раздел 18. Синтез и анализ элементов ИС
8. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
СРС направлена на закрепление и углубление освоения учебного материала, развитие практических умений. СРС включает следующие виды самостоятельной работы студентов:
работа с лекционным материалом, с учебной литературой подготовка к экзаменам
Примерное распределение времени самостоятельной работы студентов
Примерная Вид самостоятельной работы трудоемкость,
ач
Текущая СРС
работа с лекционным материалом, с учебной литературой |
40 |
подготовка к экзаменам |
32 |
Итого текущей СРС: |
72 |
Общая трудоемкость СРС: |
72 |
|
|
9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
9.1.Адрес сайта курса saiu.ftk.spbstu.ru
9.2.Рекомендуемая литература
Основная литература
№ |
Автор, название, место издания, издательство, год |
Год |
К-во |
Место |
|
(годы) издания |
изд. |
экз. |
хранения |
Стр. 8 из 9 |
01.04.2012 22:14 |
Rich text editor, text_content, press ALT 0 for help. |
http://license.stu.neva.ru/programs/print/printprograms_code.php |
1. |
информационных процессов и систем / Козлов В. Н., |
2009 |
20 |
Библиотека |
|
Кисоржевский В. Ф. — СПб.: Издательство |
|
|
|
|
Политехнического ун-та,, 2009 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
информационных систем: Учебное пособие / Козлов В. Н., |
2003 |
20 |
Библиотека |
|
Кисоржевский В. Ф., Морозов Б. И. — СПб: Изд - во |
|
|
|
|
Политехн. ун – ва , 2003 |
|
|
|
Дополнительная литература
1.Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В. Н. Волковой, В. Н. Козлова — М.: Высш. шк., 2004
9.3. Технические средства обеспечения дисциплины
Информационное, программное и аппаратное обеспечение локальной компьютерной сети, информационное и программное обеспечение глобальной сети Internet.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Локальная компьютерная сеть кафедры с выходом в глобальную сеть Internet
11. Критерии оценивания и оценочные средства
11.1. Критерии оценивания
Результата промежуточной аттестации в форме “зачтено” заслуживает студент в следующих ситуациях:
-студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой, усвоивший основную литературу и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой, усвоивший взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявивший творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала;
-студент, обнаруживший полные знания учебно-программного материала, успешно выполнивший предусмотренные в программе задания, усвоивший основную литературу, рекомендованной программой, показавший систематический характер знаний по дисциплине и способный к их самостоятельному дополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебной работы и профессиональной деятельности;
-студент, обнаруживший знание учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справившийся с выполнением заданий, предусмотренных программой, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой, допустивший погрешности в ответе на вопросы, но обладающий необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя.
11.2. Оценочные средства
экзаменационные билеты
12. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Компоновка дидактических единиц в лекциях осуществляется по технологическому принципу с представлением национальных и международных стандартов.
Подготовка к текущим практическим занятиям осуществляется в процессе самостоятельной работы студентов согласно методическим указаниям, представляемым преподавателем на предшествующих практических занятиях.
Стр. 9 из 9 |
01.04.2012 22:14 |