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

Большие системы
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра теоретической кибернетики и прикладной математики
Направление подготовки01.03.02. Прикладная математика и информатика
ПрофильМатематическое моделирование и информационные технологии. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план01_03_02_ПМиИ-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 48
самостоятельная работа 60
Виды контроля по семестрам
зачеты: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 11,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 24 24 24 24
Лабораторные 24 24 24 24
Сам. работа 60 60 60 60
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.ф.-м.н., профессор, Алгазин Г.И.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент, Пономарев И.В.

Рабочая программа дисциплины
Большие системы

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 01.03.02 Прикладная математика и информатика (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 10.01.2018г. №9)

составлена на основании учебного плана:
01.03.02 Прикладная математика и информатика
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.Целью преподавания курса является дать студентам комплексное представление о роли и месте дисциплины «Большие системы» в специальной профессиональной подготовке студентов по прикладной математике и информатике, о технологиях и методах исследования реальных больших систем с использованием математических моделей, формирование процессного мышления при анализе прикладных задач.
К основным задачам курса относятся: получение теоретических знаний о больших системах, изучение опыта построения и использования математических моделей при исследовании реальных экономических задач большой размерности; обучение навыкам исследования моделей принятия решений в больших системах.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2: Способен использовать и адаптировать существующие математические методы и системы программирования для разработки и реализации алгоритмов решения прикладных задач
ПК-2: способность применять математические методы и математическое моделирование, информационные и имитационные модели по тематике выполняемых научно-исследовательских прикладных задач или опытно-конструкторских работ в сфере профессиональной деятельности
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Студент должен иметь представление о назначении, методах и основных приложениях теории больших систем; иметь представление о математических методах декомпозиции и решения экстремальных задач большой размерности, иметь представление о технологиях исследования реальных больших систем с использованием математических моделей.
3.2.Уметь:
3.2.1.Студент должен уметь решать задачи большой размерности с применением теории игр и линейного и нелинейного программирования.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Навыками моделирования и решения задач большой размерности.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение в большие системы.
1.1. Понятие, характеристика и архитектура больших систем. Взаимодействия и конфликты в больших системах. Информированность рефлексия и интеллектуальность агентов. Примеры больших систем. Лекции 8 6 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
1.2. Понятие, характеристика и архитектура больших систем. Взаимодействия и конфликты в больших системах. Информированность, рефлексия и интеллектуальность агентов. Анализ примеров больших систем. Сам. работа 8 12 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
Раздел 2. Математические методы декомпозиции и решения экстремальных задач большой размерности
2.1. Метод Данцига-Вульфа. Лекции 8 6 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
2.2. Метод Данцига-Вульфа. Лабораторные 8 6 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
2.3. Метод Корнаи-Липтака. Лекции 8 4 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
2.4. Метод Корнаи-Липтака. Лабораторные 8 6 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
2.5. Методы декомпозиции Данцига-Вульфа и Корнаи-Липтака. Решение задач. Сам. работа 8 24 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
Раздел 3. Математические модели поведения агентов в больших системах
3.1. Модели индивидуального поведения интеллектуальных агентов. Лекции 8 4 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.2. Модели индивидуального поведения интеллектуальных агентов. Лабораторные 8 4 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.3. Модели рефлексивного коллективного поведения. Лекции 8 2 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.4. Модели рефлексивного коллективного поведения. Лабораторные 8 4 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.5. Моделирование агентов-автоматов. Лекции 8 2 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.6. Моделирование агентов-автоматов. Лабораторные 8 4 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2
3.7. Модели поведения агентов в избранных представителях больших систем. Построение прикладных моделей. Сам. работа 8 24 Л1.1, Л1.2, Л2.1, Л2.2

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
См. приложения
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
См. приложения
5.3. Фонд оценочных средств
См. приложения
Приложения

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 О. П. Мамченко, Н. М. Оскорбин Моделирование иерархических систем: учеб. для вузов Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2007
Л1.2 Воронин А.А., Губко М.В., Мишин С.П., Новиков Д.А. Математические модели организаций: Учебное пособие М.: ЛЕНАНД, 2008 http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=82765
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 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 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/45
Л2.2 А. В. Максимов, Н. М. Оскорбин Многопользовательские информационные системы: основы теории и методы исследования: монография Изд-во АлтГУ, 2013 http://elibrary.asu.ru/handle/asu/404
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Сайт библиотеки АлтГУ www.lib.asu.ru
Э2 Электронно-библиотечная система издательства «Лань» www.e.lanbook.com
Э3 Электронно-библиотечная система «Университетская библиотека online» www.biblioclub.ru
Э4 Свободная энциклопедия «Википедия» http://ru.wikipedia.org
Э5 Электронный курс в Moodle https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=4414
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. Образовательный портал АлтГУ http://portal.edu.asu.ru/
2. Электронный каталог НБ АлтГУ «Книги»: http://www.lib.asu.ru/app/elecat/elecat=index1?base=book
3. Издательство «Лань» [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная система. – URL: http://e.lanbook.com/
4. Издательство «Юрайт» [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная система. – URL: http://biblio-online.ru
5. ЭБС «Университетская библиотека online»: https://biblioclub.ru/
6. ЭБС АлтГУ: http://elibrary.asu.ru/
7. Электронная база данных ZBMATH: 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)
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

1. Для успешного освоения содержания дисциплины необходимо посещать лекции, принимать активное участие в работе на семинаре, практическом занятии, а также выполнять задания, предлагаемые преподавателем для самостоятельного изучения.
2. Лекция.
На лекцию приходите не опаздывая, так как это неэтично.
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 запишите ключевые моменты (определение, факты, законы, правила и т.д.), подчеркните их.
Если по содержанию материала возникают вопросы, не нужно выкрикивать, запишите их и задайте по окончании лекции или на семинарском занятии.
- 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. Для подготовки к семинару необходимо взять план семинарского занятия (у преподавателя, на кафедре или в методическом кабинете).
Самостоятельную подготовку к семинарскому занятию необходимо начинать с изучения понятийного аппарата темы. Рекомендуем использовать справочную литературу (словари, справочники, энциклопедии), целесообразно создать и вести свой словарь терминов.
На семинар выносится обсуждение не одного вопроса, поэтому важно просматривать и изучать все вопросы семинара, но один из вопросов исследовать наиболее глубоко, с использованием дополнительных источников (в том числе тех, которые вы нашли самостоятельно). Не нужно пересказывать лекцию. Важно запомнить, что любой источник должен нести достоверную информацию, особенно это относится к Internet-ресурсам. При использовании Internet - ресурсов в процессе подготовки не нужно их автоматически «скачивать», они должны быть проанализированы. Не нужно «скачивать» готовые рефераты, так как их однообразие преподаватель сразу выявляет, кроме того, они могут быть сомнительного качества.
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/).
В процессе подготовки и построения ответов при выступлении не просто пересказывайте текст учебника, но и выражайте свою личностно-профессиональную оценку прочитанного.
Принимайте участие в дискуссиях, круглых столах, так как они развивают ваши навыки коммуникативного общения.
Если к семинарским занятиям предлагаются задания практического характера, продумайте план их выполнения или решения при подготовке к семинару.
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 не «наскоком», а 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. 
Для подготовки к зачету возьмите перечень примерных вопросов у преподавателя.
В списке вопросов выделите те, которые были рассмотрены на лекции, семинарских занятиях. Обратитесь к своим записям, выделите существенное. Для более детального изучения изучите рекомендуемую литературу.
Если в списке вопросов есть те, которые не рассматривались на лекции, семинарском занятии, изучите их самостоятельно. Если есть сомнения, задайте вопросы в часы консультаций преподавателя.
Продумайте свой ответ на зачете, 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.