МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Математическое моделирование иерархических систем

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра теоретической кибернетики и прикладной математики
Направление подготовки01.04.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематические методы и информационные технологии в экологии и природопользовании
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_04_02_ММиИТ-2-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 45
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 19
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 45 45 45 45
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.т.н., профессор, Оскорбин Н.М.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Вараксин С.В.

Рабочая программа дисциплины
Математическое моделирование иерархических систем

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 01.04.02 ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 28.08.2015г. №911)

составлена на основании учебного плана:
01.04.02 Прикладная математика и информатика
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики

Протокол от 05.07.2019 г. № 10
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.т.н., доцент Хворова Любовь Анатольевна


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 теоретической кибернетики и прикладной математики

Протокол от 05.07.2019 г. № 10
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент Хворова Любовь Анатольевна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения учебной дисциплины «Математическое моделирование иерархических систем» является подготовка магистров по направлению 01.04.02 Прикладная математика и информатика: Математические методы и информационные технологии в экологии и природопользовании к изучению методологических и методических подходов математического и компьютерного моделирования и прогнозирования процессов в сложных социально-экономических системах с иерархической структурой, развивающих способности использовать и применять углубленные знания в области прикладной математики и информатики, разрабатывать и анализировать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-4 способностью использовать и применять углубленные знания в области прикладной математики и информатики
ПК-2 способностью разрабатывать и анализировать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Основные концептуальные и теоретические проблемные области прикладной математики и информатики.
Современные направления углубления знаний в области прикладной математики и информатики.
Основные принципы и социально- экономические требования формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархическитх системах выбранной области профессиональной деятельности.
Методические подходы использования количественных и качественных оценок при формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах выбранной области профессиональной деятельности.
Информационные технологии использования количественных и качественных оценок при формализации и решении задач обоснования оптимальных решений в выбранной области профессиональной деятельности.
3.2.Уметь:
3.2.1.Классифицировать социально- экономические требования формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах выбранной области профессиональной деятельности.
Классифицировать концептуальные и теоретические проблемные области прикладной математики и информатики.
Использовать инструментальные средства для углубленного исследования теоретических и прикладных проблем в области прикладной математики и информатики.
Использовать на практике методические подходы использования количественных и качественных оценок при формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах выбранной области профессиональной деятельности.
Применять информационные технологии использования количественных и качественных оценок при формализации и решении задач обоснования оптимальных решений в выбранной области профессиональной деятельности.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Основным комплексом современных концептуальных и теоретических методов углубленного исследования проблемных областей прикладной математики и информатики.
Инструментальными средствами для углубленного исследования теоретических и прикладных проблемных областей прикладной математики и информатики.
Комплексом принципов и социально- экономических требований формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах.
Методическими подходами использования количественных и качественных оценок при формализации задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах выбранной области профессиональной деятельности.
Информационными технологиями использования количественных и качественных оценок при формализации и решении задач обоснования оптимальных решений в иерархических системах.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в теорию математического моделирования иерархических систем
1.1. Основные понятия и области применения математических моделей иерархических систем Лекции 3 6 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
1.2. Постановка задачи математического моделирования иерархических систем. Классификация иерархических систем Сам. работа 3 10 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
1.3. Практикум по теории иерархических игр Практические 3 6 Л2.1, Л1.2
1.4. Прикладные задачи теории иерархических систем управления Сам. работа 3 4 Л2.1, Л1.2, Л2.2
Раздел 2. Декомпозиционные методы математического моделирования иерархических систем
2.1. Декомпозиционные модели иерархических систем Лекции 3 4 Л2.1, Л1.2
2.2. Практикум по постановке и решению задач построения декомпозиционных моделей иерархических систем Практические 3 6 Л1.2, Л2.2
2.3. Анализ работ российских и зарубежных ученых по методам математического моделирования иерархических систем Сам. работа 3 10 Л2.1, Л1.2
Раздел 3. Математические модели иерархических систем в классе иерархических игр
3.1. Постановки задач математического моделирования иерархических систем в классе иерархических игр / Лекции 3 4 Л1.1, Л1.2, Л2.2
3.2. Практикум по исследованию математических моделей на основе иерархических игр Практические 3 4 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2
3.3. Анализ программных средств алгоритмизации решения задач корпоративного управления и математического моделирования иерархических систем Сам. работа 3 10 Л1.1, Л1.2, Л2.2
Раздел 4. Моделирование иерархических систем: теория активных систем
4.1. Основы теории активных систем: историческая справка, постановка задачи Лекции 3 4 Л1.1, Л1.2, Л2.2
4.2. Механизмы распределения ресурсов и их исследование в среде Excel Практические 3 2 Л1.2, Л2.2
4.3. Механизм открытого управления Сам. работа 3 11 Л1.2, Л2.2
4.4. Итоговый экзамен по курсу Экзамен 3 27 Л1.1, Л2.1, Л1.2, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
см. Приложение
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Смотри приложение.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Н. М. Оскорбин, В. В. Журавлева ; АлтГУ Математические модели и методы исследования систем управления (Ч. 1): учеб. пособие : [в 2 ч.] Изд-во АлтГУ, 2012 elibrary.asu.ru
Л1.2 О. П. Мамченко, Н. М. Оскорбин Моделирование иерархических систем: учеб. для вузов Изд-во АлтГУ, 2007 elibrary.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А. В. Максимов, Н. М. Оскорбин Многопользовательские информационные системы: основы теории и методы исследования: монография Изд-во АлтГУ, 2013 elibrary.asu.ru
Л2.2 Дубина И.Н. ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. Учебник и практикум для бакалавриата и магистратуры: Гриф УМО ВО М.:Издательство Юрайт, 2018 biblio-online.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Свободная энциклопедия «Википедия» ru.wikipedia.org
Э2 "Математическое моделирование иерархических систем", страница дисциплины на Образовательном портале АлтГУ (Moodle) portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office, Microsoft Windows, 7-Zip, AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Профессиональные базы данных:
1. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/).
2. Научная электронная библиотека (http://elibrary.ru/).

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
202Л лаборатория информационных технологий - компьютерный класс - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 14 посадочных мест; компьютеры: марка HP - 14 единиц; мониторы: марка ASUS модель VS197DE - 14 единиц
320Л медиатека, читальный зал – помещение для самостоятельной работы Учебная мебель на 15 посадочных мест; персональные компьютеры с выходом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду;
106Л помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования Стеллажи – 3 шт. осциллограф, паяльная станция, источник тока, переносные ноутбуки
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)
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)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

В курсе «Математическое моделирование иерархических систем" предусмотрено проведение лекционных и практических занятий, выполнение индивидуальных расчетных работ по проблемным вопросам курса, что способствует лучшему и углубленному освоению теоретического материала.
Для студентов и преподавателей подготовлен электронный курс в системе Moodle, который содержит полный пересень учебно-методических материалов.
Теоретические разделы курса представлены в методической литературе, в которой приведены задания на самостоятельную работу, разделы вопросов и описание лабораторных работ.
В процессе выполнения расчетных работ студенты знакомятся с описанием каждого расчетного задания с примером его выполнения, с файлом задания на содержание расчетной работы, теоретическим материалом по отдельному методическому указанию и используемым программным средствам в среде MS Excel.
Смотри ЭУМК (moodle) http://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=2113
1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на практических занятиях, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения.
2. Лекция. На лекционных занятиях необходимо конспектировать изучаемый материал. Для систематизации лекционного материала, который будет полезен при подготовке к итоговому контролю знаний, записывайте на каждой лекции тему, вопросы для изучения, рекомендуемую литературу. В каждом вопросе выделяйте главное, обязательно выделяйте ключевые моменты. Перед следующей лекцией обязательно прочитайте предыдущую, чтобы актуализировать знания и осознанно приступить к освоению нового содержания.
3. Семинарское (практическое) занятие – это форма работы, где студенты максимально активно участвуют в обсуждении темы. Темы практических занятий представлены в рабочей программе дисциплины. В процессе изучения темы анализируйте несколько источников. Используйте периодическую печать - специальные журналы. Полезным будет работа с электронными учебниками и учебными пособиями в Internet-библиотеках. Зарегистрируйтесь в них: университетская библиотека Онлайн (http://www.biblioclub.ru/) и электронно-библиотечная система «Лань» (http://e.lanbook.com/). Принимайте участие в дискуссиях при коллективной защите результатов выполнения практических работ, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения. При возникновении трудностей в процессе подготовки взаимодействуйте с преподавателем, консультируйтесь по самостоятельному изучению темы.
4. Самостоятельная работа. При изучении дисциплины не все вопросы рассматриваются на лекциях и семинарских занятиях, часть вопросов рекомендуется преподавателем для самостоятельного изучения. Поиск ответов на вопросы и выполнение заданий для самостоятельной работы позволит вам расширить и углубить свои знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. Эти задания следует выполнять постепенно, планомерно, следуя порядку изучения тем курса. При возникновении вопросов обратитесь к преподавателю в день консультаций на кафедру. Выполнив их, проанализируйте качество их выполнения. Это поможет вам развивать умения самоконтроля и оценочные компетенции.
5. Итоговый контроль. Перечень основных и дополнительных вопросов к экзамену для Вашего профиля представлен в ЭУМК. В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции и на практиках. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу. Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, на практических занятиях, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы на консультации перед экзаменом. Продумайте свой ответ на экзамене, его логику. Помните, что ваш ответ украсит ссылка на источник литературы, иллюстрация практики применения теоретического знания, а также уверенность и наличие авторской аргументированной позиции как будущего субъекта профессиональной деятельности.