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

Ресурсосберегающие технологии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра информатики
Направление подготовки09.03.03. Прикладная информатика
ПрофильИнтеллектуальный анализ данных
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план09_03_03_ПИ_ИАД-1-2020
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 108
Виды контроля по семестрам
зачеты: 8

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (8) Итого
Недель 10
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 18 18 18 18
Сам. работа 108 108 108 108
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
к.ф.-м.н., Доцент, Козлов Д.Ю.

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

Рабочая программа дисциплины
Ресурсосберегающие технологии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика (приказ Минобрнауки России от 19.09.2017 г. № 922)

составлена на основании учебного плана:
09.03.03 Прикладная информатика
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра информатики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
доц., к.ф.-м.н., Козлов Д.Ю.


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 информатики

Протокол от 31.08.2020 г. № 1
Заведующий кафедрой доц., к.ф.-м.н., Козлов Д.Ю.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целями является:

- формирование у студентов основ профессиональных знаний и представлений о возможностях и принципах функционирования компьютерных сетей,

- диагностике компьютерных телекоммуникационных систем и сетей, а также об организации доступа к распределенным данным,

- приобретение студентами знаний по принципам организации и функционирования сетей и систем передачи информации, локальных и глобальных компьютерных сетей и средств телекоммуникаций, технических и программных компонентов сетей и систем передачи информации, сетевых протоколов и алгоритмов передачи информации.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.03

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-6 Способен анализировать и разрабатывать организационно-технические и экономические процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования;
ОПК-7 Способен разрабатывать алгоритмы и программы, пригодные для практического применения;
ПК-2 Способность моделировать прикладные информационные процессы и предметную область.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основы электротехники, принципы построения и функционирования сетей связи, основы сетевых технологий.

- принципы работы и установки сетевого оборудования, и программного обеспечения.

- основы сетевых технологий
- стандарты и методы защищенной передачи данных в корпоративных сетях

- современные технологии и стандарты администрирования телекоммуникационных корпоративных сетей

- методы оценки параметров работы сетевого оборудования

- архитектуру программных компонентов СУБД и операционные системы

- общие принципы функционирования и архитектуру аппаратных, программных и программно-аппаратных средств администрируемой сети

- протоколы канального, сетевого, транспортного и прикладного уровней модели взаимодействия открытых систем
3.2.Уметь:
3.2.1.- устанавливать и настраивать программное обеспечение

- применять нормативно-техническую документацию, касающуюся установки и настройки программного обеспечения, проверять качество выполненных работ на соответствие требованиям проектной документации

- диагностировать работу сетевого оборудования, выявлять проблемы и находить решения

- поддерживать актуальность сетевой инфраструктуры, вести электронные базы данных

- применять новые технологии администрирования, пользоваться технической документацией
- использовать программно-технические средства диагностики и мониторинга инфокоммуникационного оборудования

- администрировать и архивировать базы данных, применять современные методы и способы реорганизации и восстановления данных

- использовать современные программно-аппаратные средства резервирования данных

- пользоваться нормативно-технической документацией по файловым системам

- пользоваться контрольно-измерительными приборами и аппаратурой;
- конфигурировать операционные системы сетевых устройств, производить мониторинг администрируемой сети

- пользоваться нормативно-технической документацией в области инфокоммуникационных технологий

- устанавливать и инициализировать новое программное обеспечение

- анализировать сообщения об ошибках в сетевых устройствах и операционных системах, локализовать отказы и инициировать корректирующие действия
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- навыками установки и настройки программного обеспечения телекоммуникационного оборудования

- сетевыми анализаторами, системами мониторинга и контроля работоспособности сетевых сервисов и телефонии

- навыками администрирования системного и сетевого программного обеспечения

- навыками выбора основных статистических показателей работы сетей и анализа полученных статистических данных с целью фиксации отклонений от штатной работы телекоммуникационного оборудования;

- навыками выполнения работ по конфигурированию телекоммуникационного оборудования

- навыками защиты баз данных от несанкционированного доступа

- методами сжатия и хранения информации, осуществлять самостоятельный поиск информации, необходимой для выполнения профессиональных задач

- навыками работы со специальным инструментарием для администратора базы данных (монитор снимков и монитор событий)

- навыками работы с аппаратными, программно-аппаратными и программными средствами администрируемой инфокоммуникационной системы

- английским языком на уровне чтения технической документации

- навыками конфигурирования сетевых устройств и операционных систем
- навыками установки средств защиты сетевых устройств и программного обеспечения;

- навыками мониторинга установленных сетевых устройств и программного обеспечения

- навыками выявления, устранения сбоев и отказов сетевых устройств и операционных систем

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Общие сведения о системах передачи информации
1.1. Основные понятия и определения: информация, связь, сообщение, информационный параметр сообщения, сигнал, система передачи информации, система передачи сообщений, канал связи. Обобщенная структурная схема систем электросвязи. Классификация систем связи. Уровни передачи. Обеспечение дальности связи. Организация стандартизации в области телекоммуникаций. Лекции 8 4 Л2.1, Л1.1
1.2. Понятие протокола. Обзор стеков протоколов. Канальные протоколы. Сетевые протоколы. Адресация в сети. Транспортные протоколы. Прикладные протоколы. Маршрутизация данных. Методы маршрутизации. Лекции 8 4 Л1.2
1.3. Стандарты Wi-Fi. Основные характеристики. Стандарты LTE. Особенности применения LTE в России. Стандарты Wi-Max. Особенности применения Wi-Max в России. СЦС как объект информационной безопасности Лабораторные 8 6 Л2.2, Л1.2
1.4. Технология проектирования и эксплуатации интеллектуальных систем Сам. работа 8 34 Л1.1
Раздел 2. Построение цифровых систем передачи
2.1. Среды передачи данных. Сетевой повторитель. Сетевой мост. Концентратор. Коммутатор. Маршрутизатор. Шлюз. Обзор беспроводных технологий передачи данных. Инфракрасная связь. Использование технологий Bluetooth. Применение технологий wi-fi. Структура и компоненты локальной вычислительной сети. Программное обеспечение ЛВС. Вопросы создания и управления общими ресурсами. Лекции 8 2 Л1.1
2.2. Сети Ethernet. Технологии построения городских сетей. Технологии построения глобальных сетей. Методы множественного доступа Лекции 8 2 Л1.2
2.3. Особенности средств защиты информации в сетях Wi-Fi, GSM, LTE, Wi-Max. Риск-анализ деструктивных воздействий на СЦС, Wi-Fi, GSM, LTE, Wi-Max Лабораторные 8 8 Л1.1
2.4. Основы организации систем связи с подвижными объектами. Расчет количества каналов. Трафик и емкость сотовых систем. Оценка числа пользователей на соту в системах CDMA Сам. работа 8 36 Л1.2
Раздел 3. Программное обеспечение управления
3.1. Особенности применения Wi-Fi в условиях внешних угроз. Особенности применения LTE в условиях внешних угроз. Особенности применения Wi-Max в условиях внешних угроз. Особенности средств защиты информации в сетях GSM. Основные средства защиты информации в средствах цифровой связи Лекции 8 4 Л1.2
3.2. Эффективность функционирования вычислительных машин, систем и сетей телекоммуникации Лекции 8 2 Л1.1
3.3. Возможность работы с сетевыми утилитами. Лабораторные 8 4 Л2.1, Л1.2
3.4. Построение интеллектуальных систем управления динамическими объектами на основе нечеткой логики Сам. работа 8 38 Л2.1, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1. Что такое сообщение, информация, сигнал, физический носитель сигнала?
2. Как определяется длительность, занимаемая полоса частот и база сигнала?
3. Для решения каких задач целесообразно использовать преобразование Уолша?
4. В каких случаях необходимо использовать двумерное интегральное преобразование сигналов?
5. Как связаны между собой спектральная плотность мощности полного высокочастотного сигнала, спектральная плотность мощности его фазовых и частотных нестабильностей?
6. Что характеризует уровень «белого» шума? Что такое «белый» частотный шум?
7. Чем определяется ширина основной части модуляционного спектра для сигналов с амплитудной модуляцией, гармонической фазовой и частотной модуляцией, импульсной модуляции амплитуды, манипуляции фазы и частоты?
8. От каких параметров зависит уровень внеполосных модуляционных компонент спектра при различных видах модуляции?
9. Почему изменяется огибающая сигнала манипуляцией частоты или фазы на выходе полосового фильтра?
10. Какие параметры различны у источников опорных колебаний различного назначения?
11. Для чего используются первичные и вторичные стандарты частоты?
12. Какими технически корректными параметрами характеризуют качество опорного генератора?
13. Какие технические приёмы позволяют смягчить противоречие между малой относительной нестабильностью частоты во времени и широким диапазоном перестройки номинала частоты?
14. Какими техническими характеристиками и параметрами характеризуются управляемые по частоте генераторы?
15. Как связаны между собой пределы перестройки по частоте генераторов управляемых напряжением (ГУН), характеристика паразитной амплитудной модуляции и ограничения на линейность модуляционной характеристики?
16. Как сопоставить ГУН различных диапазонов частот по их шумовым свойствам?
17. Сравните достоинства и недостатки аналоговых и импульсно-цифровых узлов синтезаторов сигналов аналогичного функционального назначения.
18. Какие параметры выходного сигнала цифрового вычислительного синтезатора (ЦВС) возникают, когда объём накопительного сумматора не кратен коду частоты?
19. Какие меры предпринимают в ЦВС для повышения рабочей частоты, уменьшения погрешностей и увеличения скорости модуляции?
20. Перечислите преимущества и недостатки цифровой обработки сигналов в радиоприёмных устройствах.
21. Какие преобразования происходят в аналогово-цифровых преобразователях?
22. Каково назначение устройств выборки-хранения?
23. Какие искажения сигналов происходят в преобразователях УВХ-АЦП?
24. Дайте определение понятия приведенного спектра и поясните алгоритм его получения с использованием операции свёртки спектра гармошкой.
25. При каких условиях в приведённом спектре отсутствуют искажения типа наложения?
26. Каково назначение цифро-аналоговых преобразователей и какие искажения происходят в ЦАП?
27. Каково назначение интерполяционных фильтров на выходе ЦАП и каковы требования к АЧХ этих фильтров?
28. Какие цифровые фильтры называют нерекурсивными? Приведите разностное уравнение, системную функцию и схему НЦФ.
29. Какие цифровые фильтры называют рекурсивными? Приведите разностное уравнение, системную функцию и схему РЦФ.
30. Приведите схему РЦФ второго порядка и выводы формулы для АЧХ этого фильтра.
31. Расскажите о построении преобразователей частоты в устройствах с ЦОС.
32. Расскажите о способах реализации цифровых генераторов в устройствах с ЦОС.
33. Приведите схемы квадратурного АД и синхронного АД, дайте им сравнительную характеристику.
34. Назовите причины, сдерживающих использование додетекторной цифровой обработки сигналов в радиоприёмных устройствах.
35. В каких случаях додетекторная цифровая обработка сигнала в радиоприёмниках экономически оправдана?
36. В каких случаях последетекторная цифровая обработка сигналов в радиоприёмниках является безальтернативной? Приведите аргументы и примеры.
37. Чем отличается квазикогерентный приёмник от когерентного.
38. Какая система связи называется инвариантной.
39. Составьте структурные схемы симплексной и дуплексной адаптивных радиолиний с информационной и решающей обратной связью.
40. Поясните функции заземления в приёмопередатчиках.
41. Укажите назначение дуплексера в трансиверах.
42. Сколько портов имеет дуплексер?
43. В чём отличие диплексера от дуплексера?
44. В каких случаях необходимо применение триплексера?
45. Укажите способы реализации дуплексеров.
46. Чем отличаются частотно-разделительные фильтры дуплексеров и диплексеров (триплексеров)?
47. Укажите назначение циркуляторов в трансиверах.
48. Укажите назначение направленных ответвителей в трансиверах.
49. Обобщенная структурная схема систем электросвязи. Классификация систем электросвязи.
50. Основные сведения о сетях электросвязи. Организация стандартизации в области телекоммуникаций.
51. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Общие сведения.
52. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Физический уровень.
53. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Канальный уровень.
54. Уровни передачи электрических сигналов.
55. Параметры и характеристики первичных сигналов электросвязи.
56. Телефонные (речевые) сигналы.
57. Сигналы звукового вещания. Факсимильные сигналы.
58. Телевизионные сигналы. Сигналы передачи данных и телеграфии.
59. Каналы передачи, их классификация и основные характеристики.
60. Канал передачи как четырехполюсник.
61. Стандартный канал тональной частоты.
62. Широкополосные каналы. Построение двухсторонних каналов связи.
63. Понятие о цифровых сигналах. Дискретизация аналоговых сигналов.
64. Квантование и кодирование. Восстановление аналоговых сигналов.
65. Обобщенная структурная схема многоканальной системы передачи.
66. Методы разделения канальных сигналов. Взаимные помехи между каналами.
67. Проблема электромагнитной совместимости.
68. Построение систем передачи с частотным разделением каналов.
69. Групповой принцип построения систем передачи с частотным разделением каналов.
70. Построение систем передачи с временным разделением каналов.
71. Виды синхронизации в цифровых системах передачи.
72. Принципы регенерации цифровых сигналов.
73. Линейное кодирование в цифровых системах передачи.
74. Методы кодирования формы сигнала.
75. Методы кодирования параметров сигнала.
76. Особенности построения цифровых систем передачи.
77. Плезиохронная цифровая иерархия.
78. Синхронное мультиплексирование. Мультиплексирование асинхронных потоков.
79. Синхронная цифровая иерархия. Синхронные транспортные модули.
80. Синхронная цифровая иерархия. Формирование модуляSTM-1.
81. Методы асинхронной передачи.
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. в приложение - ФОС

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В. А. Романюк Основы радиосвязи: учебник для вузов М. : Изд-во "Юрайт" // ЭБС "Юрайт", 2018 biblio-online.ru
Л1.2 Синицын Ю. И. , Ряполова Е. , Галимов Р. Р. Сети и системы передачи информации: учебное пособие Оренбург: ОГУ, 2017 biblioclub.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Самуйлов К.Е. - отв. ред., Шалимов И.А. - отв. ред., Кулябов Д.С. - отв. ред. Сети и системы передачи информации: телекоммуникационные сети: Учебник и практикум для академического бакалавриата М.: Издательство Юрайт, 2017 // ЭБС "Юрайт" biblio-online.ru
Л2.2 Под ред. А.П. Жуковского Радиоприёмные устройства: учебное пособие для вузов М.: Высш. школа, 1989 г.
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.gpntb.ru
Э2 Электронная библиотечная система издательства "Лань" www.e.lanbook.com
Э3 Российская национальная библиотека www.nlr.ru
Э4 Образовательный сайт www.intuit.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
- Open Office – Условия использования по ссылке http://www.openoffice.org/license.html


- 7-Zip – Условия использования по ссылке http://www.7-zip.org/license.txt


- Acrobat Reader DC – Условия использования по ссылке http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf


- Операционная система Microsoft® Win Starter 7 Russian Academic OPEN License No Level Legalization Get Genuine (версия 7)


- OpenOffice/LibreOffice - cвободный офисный пакет программ, включающий в себя текстовый и табличный редакторы, редактор презентаций и другие офисные приложения.
6.4. Перечень информационных справочных систем
Не используются

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
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
203Л 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 ASUS модель i5-6500 - 14 единиц
204Л 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 DEPO модель Neos 260 - 14 единиц; Интерактивная доска Smart board 680 IV со встроенным проектором v25
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)
202Л кабинет информатики (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

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Указаны в ФОС.