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

Автоматизация проектирования

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра теоретической кибернетики и прикладной математики
Направление подготовки09.06.01. Информатика и вычислительная техника
НаправленностьМатематическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость7 ЗЕТ
Учебный план09_06_01_ИВиТ_Мат_ моделир-23-2020
Часов по учебному плану 252
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 153
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 20
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 36 36 36 36
Практические 36 36 36 36
Сам. работа 153 153 153 153
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 252 252 252 252

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

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

Рабочая программа дисциплины
Автоматизация проектирования

разработана в соответствии с ФГОС:
ФГОС ВО по направлению подготовки 090601 – Информатика и вычислительная техника, утвержденный Приказом Министерством образования и науки РФ «30» июля 2014 г. №875

составлена на основании учебного плана:
09.06.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

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

Протокол от 30.06.2020 г. № 6
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
к.т.н., доцент Хворова Л.А.


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики

Протокол от 30.06.2020 г. № 6
Заведующий кафедрой к.т.н., доцент Хворова Л.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целями освоения учебной дисциплины «Автоматизация проектирования» являются изучение теории и практики применения современных математических моделей, методов, информационных технологий по актуальному направлению прикладной и индустриальной математики, которые способствуют развитию аспирантов в следующих направлениях: способности к разработке новых методов исследования и их применению в самостоятельной научно- исследовательской деятельности в области профессиональной деятельности; владение методологией теоретических и экспериментальных исследований, математическими методами, вычислительной техникой и информационными технологиями в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования и создания комплексов программ; разработке новых методов исследования и их применению в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования комплексов программ в сфере науки, техники, технологии и педагогики; способностью представлять на высоком научном уровне полученные результаты в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования комплексов программ в научных публикациях, на симпозиумах и конференциях, в том числе в преподавательской деятельности; способности к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

УК-1 способностью к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях
ОПК-3 способностью к разработке новых методов исследования и их применению в самостоятельной научно-исследовательской деятельности в области профессиональной деятельности
ПК-1 владением методологией теоретических и экспериментальных исследований, математическими методами, вычислительной техникой и информационными технологиями в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования и создания комплексов программ
ПК-2 способностью к разработке новых методов исследования и их применению в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования комплексов программ в сфере науки, техники, технологии и педагогики
ПК-3 способностью представлять на высоком научном уровне полученные результаты в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования комплексов программ в научных публикациях, на симпозиумах и конференциях, в том числе в преподавательской деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Методологию, методику организации научных исследований и совокупность методов исследований в области профессиональной деятельности.
Основы методологии теоретических и экспериментальных исследований в выбранной области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования и создания комплексов программ.
Комплекс базовых методов теоретических и экспериментальных исследований в выбранной области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования и создания комплексов программ.
Требования, эффективные приемы и особенности представления результатов математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем, системного анализа, проектирования комплексов программ в устной и письменной форме в научных публикациях, на симпозиумах и конференциях, в том числе в преподавательской деятельности.
Уровень и примеры современных научных достижений в области математического моделирования.
3.2.Уметь:
3.2.1.Применять на практике методологию, методику организации научных исследований и совокупность методов исследований в области профессиональной деятельности.
Анализировать альтернативные варианты и осуществлять личностный выбор методологии теоретических и экспериментальных исследований в выбранной области научных исследований.
Обосновывать выбор эффективных методов теоретических и экспериментальных исследований в выбранной области научных исследований.
Выбирать эффективные и следовать основным нормам, принятым в научном общении при представлении результатов математического моделирования, системного анализа, проектирования комплексов программ в устной и письменной форме в научных публикациях, на симпозиумах и конференциях, в том числе в преподавательской деятельности.
Генерировать новые идеи при решении исследовательских и практических задач.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Способностью к разработке новых методов исследования, критериями выбора методов и их применению в самостоятельной научно- исследовательской деятельности в области профессиональной деятельности.
Приемами и технологиями, а также навыками критического анализа и оценки современных научных достижений в области методологии математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем.
Способностью к разработке новых методов исследования с учетом современных научных достижений в области математического моделирования природных процессов и социально-экономических систем и области технологий создания комплексов программных средств.
Навыками критической оценки эффективности различных методов и технологий научной коммуникации при представлении результатов математического моделирования, системного анализа, проектирования комплексов программ.
Методиками и практикой критического анализа и оценки современных научных достижений теории математического моделирования, в том числе в междисциплинарных областях.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Основные понятия и задачи теории управления
1.1. Понятия о системном подходе, системном анализе и концепции управляемых систем Лекции 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
1.2. Технические системы управления. Обратная связь и упреждающее управление Лекции 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2, Л2.3
1.3. Классификация управляемых систем Практические 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2
1.4. Управляемость, достижимость, устойчивость Практические 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.3
1.5. Принципы управления в человеко-машинных системах Сам. работа 4 8 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.3
1.6. Структура и функции системы управления в ЧМС Сам. работа 4 8 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.1
1.7. Классификация систем организационного управления Сам. работа 4 10 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2
1.8. Основы теории активных систем Сам. работа 4 4 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2
Раздел 2. Модели и методы принятия решений
2.1. Постановка задач принятия решений Лекции 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2, Л2.3
2.2. Классификация задач принятия решений Лекции 4 6 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.3
2.3. Этапы решения задач Практические 4 6 ПК-2 Л1.1, Л2.3
2.4. Экспертные процедуры Практические 4 6 ПК-1 Л1.1, Л2.3
2.5. Методы многокритериальной оценки альтернатив Сам. работа 4 10 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.3
2.6. Принятие решений в условиях риска и неопределенности Сам. работа 4 4 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.3
2.7. Модели и методы принятия решений при нечеткой информации Сам. работа 4 4 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 3. Оптимизация и математическое программирование
3.1. Оптимизационный подход к проблемам управления и принятия решений Лекции 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.3
3.2. Основы теории линейного программирования Лекции 4 6 ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.3
3.3. Локальный и глобальный экстремум Практические 4 6 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2
3.4. Выпуклые функции и их свойства Практические 4 6 ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2
3.5. Классификация методов безусловной оптимизации Сам. работа 4 10 ОПК-3, ПК-1, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2, Л2.3
3.6. Основные подходы к решению задач с ограничениями Сам. работа 4 8 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2, Л2.3
3.7. Задачи стохастического программирования Сам. работа 4 4 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2
3.8. Методы и задачи дискретного программирования Сам. работа 4 4 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2, Л2.3
3.9. Метод динамического программирования Сам. работа 4 4 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.3
Раздел 4. Программное и инструментальное обеспечение автоматизированных систем
4.1. Организация программного обеспечения АСУ Сам. работа 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2
4.2. Технологии структурного и объективно-ориентированного программирования Сам. работа 4 6 ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2
4.3. Технологии программирования. Программная документация Сам. работа 4 6 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3 Л1.1, Л2.2
4.4. Модели и методы идентификации производственных процессов, комплексов и интегрированных систем управления Сам. работа 4 6 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2
4.5. Методы синтеза специального математического обеспечения, пакетов прикладных программ и типовых модулей Сам. работа 4 12 ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2
4.6. Теоретические основы и прикладные методы анализа и повышения эффективности, надежности и живучести АСУ на этапах их разработки, внедрения и эксплуатации Сам. работа 4 12 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.2
4.7. Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач при построении АСУ Сам. работа 4 27 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3
4.8. Экзамен 4 27 ОПК-3, ПК-1, ПК-2, ПК-3, УК-1 Л1.1, Л2.1, Л2.2, Л2.3

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
см. 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 Петрова А.Г., Оскорбин Н.М., Хворова Л.А. и др. Математическое моделирование: учебное пособие: Основная Барнаул: Изд-во Алт. ун-та., 2016. http://elibrary.asu.ru/handle/asu/3328
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 О. В. Кожевина Теория управления (в понятиях и категориях): учеб. пособие Изд-во АлтГУ, 2008 elibrary.asu.ru
Л2.2 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
Л2.3 А. В. Максимов, Н. М. Оскорбин Многопользовательские информационные системы: основы теории и методы исследования: монография Изд-во АлтГУ, 2013 elibrary.asu.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Электронная библиотека АлтГУ. http://www.lib.asu.ru www.lib.asu.ru
Э2 Аналитическо-информационный портал "Финам". http://www.finam.ru www.finam.ru
Э3 Свободная экнциклопедия "Википедия". http://ru.wikipedia.org ru.wikipedia.org
Э4 Электронный учебный курс ММНИ-ПД (Мудл) 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 база данных «Scopus» (http://www.scopus.com).
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/).
3. Научная электронная библиотека (http://elibrary.ru/).
4. Электронная база данных «ZBMATH – The database Zentralblatt MATH» https://zbmath.org/

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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;
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)
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
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 «Автоматизация проектирования" предусмотрено проведение лекционных и практических занятий,включая выполнение индивидуальных расчетных работ по проблемным вопросам курса, что способствует лучшему и углубленному освоению теоретического материала. Теоретические разделы курса представлены в методической литературе, в которой приведены задания на самостоятельную работу, разделы вопросов и описание практических занятий.
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.