Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.04.02. Физика |
Профиль | Физические методы и информационные технологии в медицине |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 4 ЗЕТ |
Учебный план | 03_04_02_Мед-12-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 11 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
Лабораторные | 24 | 24 | 24 | 24 |
Сам. работа | 75 | 75 | 75 | 75 |
Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
Итого | 144 | 144 | 144 | 144 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики
Протокол от 21.06.2019 г. № 13
Заведующий кафедрой д-р физ.-мат. наук, профессор Плотников В.А.
1.1. | формирование у студента прогрессивного технического мышления, способности анализировать современное состояние углубление общего информационного образования и информационной культуры студентов, применительно к самым последним исследованиям в области автоматизированных систем научных исследований в медицинской физике. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ОПК-5 | способностью использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области компьютерных технологий для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами направленности |
ПК-1 | способностью самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики и решать их с помощью современной аппаратуры и информационных технологий с использованием новейшего российского и зарубежного опыта |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | сновные понятия наиболее сложных задач проектирования и управления; основы теории информации; основы построения современных автоматизированных систем; основы интеллектуальных систем; |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | владеть основными методами, используемыми в накоплении знаний; владеть основными методами, используемыми Data Mining; решать задачи онтологического анализа в рамках Integrated DEFintion (IDEF-5); накапливать знания. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | владеть основными методами, используемыми в накоплении знаний; владеть основными методами, используемыми Data Mining; решать задачи онтологического анализа в рамках Integrated DEFintion (IDEF-5); в накоплении знаний. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Раздел 1. Интеллектуальные системы | ||||||
1.1. | Способы представления знаний, Введение в управление знаниями, Data Mining, Задачи обработки текстовой информации, Классификация, Кластеризация, Метод ближайшего соседа, Метод анализа иерархий, Онтологии, Средства построения онтологий, IDEF5, Системы управления знаниями, Онтологическая СУЗ. | Лекции | 3 | 2 | Л2.1, Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.4 | |
1.2. | Интеллектуальные системы | Лабораторные | 3 | 2 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 | |
1.3. | Способы представления знаний, Введение в управление знаниями, Data Mining, Задачи обработки текстовой информации, Классификация, Кластеризация, Метод ближайшего соседа, Метод анализа иерархий, Онтологии, Средства построения онтологий, IDEF5, Системы управления знаниями, Онтологическая СУЗ. | Сам. работа | 3 | 9 | Л3.3, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л2.2, Л2.5 | |
Раздел 2. Раздел 2. Языки метаданных и онтологий | ||||||
2.1. | Языки метаданных и онтологий | Лабораторные | 3 | 2 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л3.4 | |
2.2. | Семантический Web, Метаданные, Модель метаданных RDF, Язык RDFS, Дублинское ядро, Языки онтологий, Язык OWL, Web-2.0. | Лекции | 3 | 2 | Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.2, Л3.4, Л2.3 | |
2.3. | Семантический Web, Метаданные, Модель метаданных RDF, Язык RDFS, Дублинское ядро, Языки онтологий, Язык OWL, Web-2.0. | Сам. работа | 3 | 9 | Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л3.4, Л2.3 | |
Раздел 3. Раздел 3. Эволюционные вычисления | ||||||
3.1. | Эволюционные методы, Простой генетический алгоритм. Генетическое программирование, Метод комбинирования эвристик, Примеры применения генетических методов. | Лекции | 3 | 2 | Л3.3, Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л2.3 | |
3.2. | Эволюционные вычисления | Лабораторные | 3 | 2 | Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.3 | |
3.3. | Эволюционные методы, Простой генетический алгоритм. Генетическое программирование, Метод комбинирования эвристик, Примеры применения генетических методов. | Сам. работа | 3 | 9 | Л3.3, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л2.2 | |
Раздел 4. Раздел 4. Кодирование и сжатие данных | ||||||
4.1. | Информация, Количество информации, Информационная энтропия, Коэффициент избыточности сообщения, Кодирование информации, Теоремы Шеннона, Коды для текстовых документов, Моментальные коды, Сжатие данных, Методы сжатия и форматы данных, Методы MPEG, Вейвлеты, Вейвлет-преобразование. | Лекции | 3 | 2 | Л2.1, Л3.3, Л1.1, Л1.2, Л2.2 | |
4.2. | Кодирование и сжатие данных | Лабораторные | 3 | 4 | Л3.3, Л1.1, Л1.2, Л2.2 | |
4.3. | Информация, Количество информации, Информационная энтропия, Коэффициент избыточности сообщения, Кодирование информации, Теоремы Шеннона, Коды для текстовых документов, Моментальные коды, Сжатие данных, Методы сжатия и форматы данных, Методы MPEG, Вейвлеты, Вейвлет- преобразование. | Сам. работа | 3 | 9 | Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.3 | |
Раздел 5. Раздел 5. Синергетика | ||||||
5.1. | Теории эволюции, Динамические системы, Термодинамическая энтропия, Диссипативные структуры, Хаос, Хаотические системы, Бифуркации, Фракталы, Самоорганизация, Синергетика, Теория катастроф. | Лекции | 3 | 2 | Л2.1, Л3.3, Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.5 | |
5.2. | Синергетика | Лабораторные | 3 | 4 | Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.3 | |
5.3. | Теории эволюции, Динамические системы, Термодинамическая энтропия, Диссипативные структуры, Хаос, Хаотические системы, Бифуркации, Фракталы, Самоорганизация, Синергетика, Теория катастроф. | Сам. работа | 3 | 9 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.3 | |
Раздел 6. Раздел 6. Концептуальное проектирование систем | ||||||
6.1. | Развитие систем управления предприятиями , Системы управления бизнес-процессами , Архитектурное проектирование систем , Объектно-ориентированное программирование,. Компонентно-ориентированные технологии, Сетевые службы , Сервис-ориентированная архитектура , Разработка, управляемая моделями , Рефакторинг , Паттерны проектирования , Метамодель, Методика IDEF0 , Методика IDEF3 , UML , Meta-Object Facility , Методика проектирования информационных систем на основе UML , Структурные диаграммы UML 2.0 , Поведенческие диаграммы UML 2.0 , Описание процессов с помощью ARIS eEPC , XML Metadata Interchange , Преобразование диаграммы классов UML в XML Schema. | Лекции | 3 | 2 | Л2.1, Л3.3, Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.2 | |
6.2. | Концептуальное проектирование систем | Лабораторные | 3 | 2 | Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.2, Л2.3 | |
6.3. | Развитие систем управления предприятиями , Системы управления бизнес-процессами , Архитектурное проектирование систем , Объектно-ориентированное программирование,. Компонентно-ориентированные технологии, Сетевые службы , Сервис-ориентированная архитектура , Разработка, управляемая моделями , Рефакторинг , Паттерны проектирования , Метамодель, Методика IDEF0 , Методика IDEF3 , UML , Meta- Object Facility , Методика проектирования информационных систем на основе UML , Структурные диаграммы UML 2.0 , Поведенческие диаграммы UML 2.0 , Описание процессов с помощью ARIS eEPC , XML Metadata Interchange , Преобразование диаграммы классов UML в XML Schema. | Сам. работа | 3 | 10 | Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л3.4, Л2.3 | |
Раздел 7. Раздел 7. Интеграция автоматизированных систем | ||||||
7.1. | Интегрированные среды разработки приложений Интеграция приложений Способы интеграции информационных систем WorkFlow Паттерны интеграции КИС Технология SOAP Стандарт UDDI Язык WSDL Средства интеграции MCAD и ERP BizTalk Server Eclipse Корпоративная сервисная шина ESB и язык BPEL Паттерны для бизнес-процессов Язык BPEL Описание бизнес-процессов с помощью BPEL Язык BPML XML Process Definition Language Интеграция подсистем АСУТП Интеграция АСУП/АСУТП. | Лекции | 3 | 2 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л3.4, Л2.3 | |
7.2. | Интеграция автоматизированных систем | Лабораторные | 3 | 4 | Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л2.2 | |
7.3. | Интегрированные среды разработки приложений Интеграция приложений Способы интеграции информационных систем WorkFlow Паттерны интеграции КИС Технология SOAP Стандарт UDDI Язык WSDL Средства интеграции MCAD и ERP BizTalk Server Eclipse Корпоративная сервисная шина ESB и язык BPEL Паттерны для бизнес-процессов Язык BPEL Описание бизнес-процессов с помощью BPEL Язык BPML XML Process Definition Language Интеграция подсистем АСУТП Интеграция АСУП/АСУТП. | Сам. работа | 3 | 10 | Л3.3, Л1.1, Л1.2, Л2.3, Л2.5 | |
Раздел 8. Раздел 8. Развитие технического обеспечения автоматизированных систем | ||||||
8.1. | Суперкомпьютеры XXI века Тенденции в развитии вычислительных систем Протокол IPv6 Интернет-2 Мультиплексирование по длинам волн (WDM) LDAP Технологии Grid Архитектуры Grid Спецификации WSRF. | Лекции | 3 | 4 | Л2.1, Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л3.2, Л2.2 | |
8.2. | Развитие технического обеспечения автоматизированных систем | Лабораторные | 3 | 4 | Л3.1, Л1.1, Л1.2, Л2.4 | |
8.3. | Суперкомпьютеры XXI века Тенденции в развитии вычислительных систем Протокол IPv6 Интернет-2 Мультиплексирование по длинам волн (WDM) LDAP Технологии Grid Архитектуры Grid Спецификации WSRF. | Сам. работа | 3 | 10 | Л1.1, Л1.2, Л2.4, Л3.2, Л2.3 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Контрольные вопросы и задания приводятся в приложении. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
ФЕДЕРАЛЬНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ СТАНДАРТОМ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 04.03.02 ФИЗИКА и РУП не предусмотрены |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
Фонд оценочных средств приводится в приложении. |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Кручинин В.В. | Компьютерные технологии в научных исследованиях: учебное пособие | Томск: Издательство ТУСУР, 2012. | biblioclub.ru |
Л1.2 | Илясов Л. В. | Биомедицинская аналитическая техника [Электронный ресурс]: учебное пособие | СПб.: Политехника, 2012 | biblioclub.ru |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Э. В. Попов | Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ: | М. : Наука, 1987 | |
Л2.2 | В.В. Тучин | Оптическая биомедицинская диагностика, Том 2 [Электронный ресурс] : учеб. пособие | Москва : Физматлит, 2007 | e.lanbook.com |
Л2.3 | В.Д. Магазанник | Человеко-компьютерное взаимодействие [Электронный ресурс]: учебное пособие | Москва : Логос, 2007 | biblioclub.ru |
Л2.4 | Федосов В.П., Нестеренко А.К. | Цифровая обработка сигналов в LabVIEW: учеб. Пособие: Пособие | , | e.lanbook.com |
Л2.5 | А.О. Савельев. | Введение в облачные решения Microsoft [Электронный ресурс]: Учебная литература для ВУЗов | Москва : Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2016 | biblioclub.ru |
6.1.3. Дополнительные источники | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л3.1 | Тучин В. В. | Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях [Электронный ресурс]: учебник (научная литература) | Москва : Физматлит, 2010 | biblioclub.ru |
Л3.2 | И.Г. Иванов | Основы квантовой электроники [Электронный ресурс]: учебное пособие | Ростов : Издательство Южного федерального университета, 2011 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=241055 |
Л3.3 | Поршнев С.В | Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB. + CD [Электронный ресурс]: учебное пособие | Изд-во "Лань". , 2011 | e.lanbook.com |
Л3.4 | В.Я. Панченко, Ф.В. Лебедев | Современные лазерно-информационные технологии [Электронный ресурс]: научная монография | Москва : Издательство Интерконтакт Наука, 2015 | http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=468792; http://www.rfbr.ru/rffi/ru/books/o_1936514 |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Государственная публичная научно-техническая библиотека. | www.gpntb.ru/ | ||
Э2 | Российская национальная библиотека. | www.nlr.ru/ | ||
Э3 | Национальная электронная библиотека. | www.nns.ru/ | ||
Э4 | Российская государственная библиотека. | www.rsl.ru/ | ||
Э5 | Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | www.microinform.ru/ | ||
Э6 | Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | www.tests.specialist.ru/ | ||
Э7 | Образовательный сайт | www.intuit.ru/ | ||
Э8 | Библиотека учебной и методической литературы | www.window.edu.ru/ | ||
Э9 | Журнал «Открытые системы» | www.osp.ru/ | ||
Э10 | Библиотека учебной и методической литературы | www.ihtika.lib.ru/ | ||
Э11 | Lib Библиотека Российской экономической академии им. Плеханова. | news.rea.ru/portal/Departments.nsf/(Index)/ | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Open Office MS Office, Word, Excel, PowerPoint, Access, MS Paint Adobe Photoshop WinRAR, WinZIP Far Manager, Total Commander Internet Explorer, Google Chrome Microsoft Windows AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. www.intuit.ru/ Образовательный сайт www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
214К | лаборатория медицинской физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 10 посадочных мест; доска маркерная 1 шт.; учебные наглядные пособия; анализатор биохимический CardioChek PA портативный; велоэргометр DH-8918 P; высоковольтный стабилизированный выпрямитель ТВ-2; датчик давления газа Gas Pressure Sensor GPS-BTA; датчик концентрации нитрат-ионов NO3-BTA Nitrate Ion-Selektive Elektrode; датчик содержания CO2/CO2 Gas sensor/CO2-BTA; датчик частоты дыхательных движений Respiration Monitor Belt /RMB-BTA; интерактивная доска Legamaster e-Board Touch 77 c проектором Epson EB-470; ионизатор воздуха – 2 ед.; колориметр датчик оптической плотности COL-BTA Colorimeter; комплекс магнитокоррекции Мультимаг; компьютер Celeron 2533MHz/ 17" LCD Samsung 740N; компьютер НЭТА /LCD 19" Samsung 943B (2,93Ghz/2*1024Mb/500Gb/DVD-RW/KM); лазер ЛГИ-201; лазер ЛГН-703; люксметр LS-BTA датчик освещенности Light Sensor; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД – 2 ед.; персональный компьютер с LCD монитором 19"; пневмотахометр Эльф-5-02; принтер лазерный Hewlett-Packard P1102w; пульсометр датчик частоты сердечных сокращений Exercise Heart Rate Monitor EHR-B; самописец "Эндим"; система сбора данных AFS в комплекте с кабелем – 2 ед.; скамья оптическая; спектрофотометр Vernier SpectroVis Plus SVIS-RL+ световод SVIS-FIBER; спироанализатор СПМ-01 "РД"; спирометр SPR-BTA датчик жизненной емкости легких Spirometer; тонометр BPS-BTA датчик артериального давления Blood Pressure Sensor; устройство для измерения и обработки данных УИОД LabQuest в комплекте – 3 ед.; ФМБ - 9К Установка учебная " Изучение принципов работы электроэнцефалографа"; ФМБ-8 Установка учебная лабораторная "Измерение импеданса. Определение импеданса |
001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков. Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Автоматизированные системы исследований в медицинской физике» необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; - систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям; - усвоить содержание ключевых понятий; - плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам. В течение семестра студенты выполняют: - домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли); - промежуточные задания лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий; - построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ; - обсуждают задания лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других. |