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

Системный анализ и управление

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 обученияЗаочная
Общая трудоемкость7 ЗЕТ
Учебный планz09_06_01_ИВиТ_Мат_ моделир-2-2020
Часов по учебному плану 250
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 205
контроль 9
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 205 205 205 205
Часы на контроль 9 9 9 9
Итого 250 250 250 250

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

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

Рабочая программа дисциплины
Системный анализ и управление

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., профессор 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., профессор Хворова Л.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целями освоения учебной дисциплины «Системный анализ и управление» 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.
Целями курса является подготовка аспирантов по основным разделам программы кандидатского экзамена специальности 05.13.01– Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) – технические и физико-математические науки.

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
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
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-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
ОПК-3 способностью к разработке новых методов исследования и их применению в самостоятельной научно-исследовательской деятельности в области профессиональной 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 применения теории системного анализ и управления.
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.
Приемами и технологиями, а также навыками критического анализа методов исследования и их применения в области 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 системного анализа и управления, 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 системного анализа
1.1. Понятия о системном подходе, системном анализе Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
1.2. Выделение системы из среды, определение системы Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
1.3. Системы и закономерности их функционирования и развития Практические 4 2 УК-1, ПК-2, ПК-1 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
1.4. Управляемость, достижимость, устойчивость Практические 4 2 УК-1, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
1.5. Свойства системы: целостность и членимость, связность, струк-тура, организация, интегрированные качества Сам. работа 4 30 УК-1, ПК-3, ПК-2 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1
1.6. Модели систем. Классификация систем. Основные методологические принципы анализа систем Сам. работа 4 30 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
Раздел 2. Модели и методы принятия решений
2.1. Постановка задач принятия решений Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.3
2.2. Классификация задач принятия решений Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
2.3. Этапы решения задач Практические 4 2 УК-1, ПК-2, ПК-1 Л1.1
2.4. Экспертные процедуры Практические 4 2 УК-1, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
2.5. Методы многокритериальной оценки альтернатив. Принятие решений в условиях риска и неопределенности. Модели и методы принятия решений при нечеткой информации Сам. работа 4 40 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.3
2.6. Основы теории игр Сам. работа 4 10 УК-1, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.1, Л2.3
Раздел 3. Оптимизация и математическое программирование
3.1. Оптимизационный подход к проблемам управления и принятия решений Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.3
3.2. Основы теории линейного программирования Лекции 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л2.1, Л2.3
3.3. Локальный и глобальный экстремум Практические 4 2 УК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.1
3.4. Выпуклые функции и их свойства Практические 4 2 УК-1, ПК-1 Л1.1
3.5. Классификация методов безусловной оптимизации. Основные подходы к решению задач с ограничениями. Задачи стохастического программирования. Методы и задачи дискретного программирования Сам. работа 4 50 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, Л2.3
3.6. Метод динамического программирования Сам. работа 4 10 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.1, Л2.3
Раздел 4. Основы теории управления и обработки информации
4.1. Основные понятия теории управления. Понятие об устойчивости систем управления Лекции 4 4 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.1, Л2.3
4.2. Качество процессов управления в линейных динамических системах Лекции 4 2 УК-1, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.3
4.3. Управление в условиях неопределенности Практические 4 2 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1 Л1.1, Л2.2
4.4. Классификация оптимальных систем Практические 4 4 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.3
4.5. Принцип максимума Понтрягина. Динамическое программирование. Компьютерные технологии обработки информации Сам. работа 4 35 УК-1, ПК-3, ПК-2, ПК-1, ОПК-3 Л1.1, Л2.2, Л1.2, Л2.1, 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
Л1.2 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
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 О. В. Кожевина Теория управления (в понятиях и категориях): учеб. пособие Изд-во АлтГУ, 2008 elibrary.asu.ru
Л2.3 Романько И. Е. Теория управления: Учебники и учебные пособия для ВУЗов СКФУ, 2016 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Математическое моделирование ЭУК в 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/).

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

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)
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 Системный анализ и управление" предусмотрено проведение лекционных и практических занятий, 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.
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.
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.