1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель – формирование теоретических знаний об основных понятиях и методах построения имитационных моделей в экономике, практических навыков по настройке и применению систем имитационного моделирования для решения исследовательских и прикладных задач. Задачи: 1. Изучить основные понятия и концептуальные подходы в области имитационного моделирования в экономике. 2. Сформировать умения использовать системы имитационного моделирования для решения исследовательских и прикладных задач. 3. Сформировать умения проводить настройку систем имитационного моделирования и интерпретировать полученные результаты. 4. Изучить особенности систем имитационного моделирования и условия их применения. 5. Использовать возможности существующих систем имитационного моделирования для создания приложений. 6. Владеть навыками работы со специализированной учебной и научной литературой. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ПК-3 | Способен разрабатывать и тестировать программное обеспечение |
| ПК-3.1 | Знает основы проектирования и элементы архитектурных решений информационных систем. |
| ПК-3.2 | Умеет проектировать баз данных и разрабатывать программное обеспечение с их использованием. |
| ПК-3.3 | Имеет практический опыт тестирования программного обеспечения. |
| ПК-4 | Способен осуществлять научно-исследовательскую деятельность в области разработки программно-информационных систем |
| ПК-4.1 | Знает основы научно-исследовательской деятельности в области разработки программно-информационных систем, основы создания архитектуры программных средств. |
| ПК-4.2 | Умеет применять полученные знания в области разработки программно-информационных систем, чтобы создавать архитектуру программных средств. |
| ПК-4.3 | Имеет практический опыт применения общенаучных знаний в области разработки программноинформационных систем для сопровождения программных средств. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Возможности и область применения имитационных систем; практику использования имитационных систем; классификацию имитационных систем и актуальные направления их использования в научных исследованиях и прикладных областях; практику применения имитационных систем в научно-исследовательской деятельности и прикладных областях. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Выявлять проблемы и обсуждать условия использования имитационных систем; оценивать возможности и условия применения имитационных систем при обсуждении конкретных проблем; проводить выбор типов имитационных систем для конкретных областей приложений; проводить настройку имитационных систем для решения конкретных задач; оформлять требования по созданию имитационных систем при организации проектной деятельности. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Владеть комплексом понятий для характеристики имитационных систем в приложениях к решению научных и прикладных задач; оценками и критериями эффективности применения имитационных систем в прикладных областях; методами сравнительного анализа имитационных; общепринятыми нормами, понятиями и существующими компьютерными средствами поддержки имитационных систем. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение в теорию имитационного моделирования | ||||||
| 1.1. | Основные понятия моделирования, виды моделирования, классификация моделей, схема построения и исследования моделей сложных систем. | Лекции | 7 | 2 | Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3 | |
| 1.2. | Понятие имитации, имитационной модели, имитационного моделирования. Периоды развития имитационного моделирования. Этапы постоения имитационной модели. | Лекции | 7 | 2 | Л2.1, Л1.2, Л1.3, Л1.1 | |
| 1.3. | Имитационное моделирования в системе экономико-математических методов. Достоинства и недостатки применения имитацонного моделирования. | Сам. работа | 7 | 6 | Л2.1, Л2.2, Л1.2, Л1.3, Л1.1 | |
| Раздел 2. Генерация псевдослучайных чисел | ||||||
| 2.1. | Понятие случайной величины, функции распределения и плотности вероятностей случайной величины. Методы генерирования псевдослучайных величин: метод обратных функций, метод сверток, метод отбора. | Лекции | 7 | 2 | Л2.1, Л1.2, Л1.3 | |
| 2.2. | Алгоритмическкие методы получения псевдослучайных величин: мультипликативный метод сравнений, мультипликационный метод, метод произведений. Проверка качества (вида распределения) сгенерированных последовательностей псевдослучайных величин: по моментам распределений, по гистограмме, по критериям согласия. | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л1.3, Л1.1 | |
| 2.3. | Методы получения целых псевдослучайных чисел. Методы получения чисел, имеющих экзотическое распределение. | Сам. работа | 7 | 8 | Л1.2, Л1.3, Л1.1 | |
| 2.4. | Генерация псевдослучайных чисел: 1) равномерно распределенные случайные числа; 2) случайные числа, распределенные по закону Пуассона; 3) экспоненциально распределенные случайные числа. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 2.5. | Генерация псевдослучайных чисел: 1) нормально распределенные случайные числа; 2) случайные числа, распределенные по биномиальному закону. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 2.6. | Метод статистических испытаний Монте-Карло. Оценивание площади круга. Оценивание величины интеграла. Погрешность результата. | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л1.1 | |
| 2.7. | Вычисление интегралов методом имитационного моделирования в табличном редакторе MS Excel. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 2.8. | Оценка площади круга и эллипса методом Монте-Карло. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 2.9. | История метода Монте-Карло. Примеры применения метода Монте-Карло при решении задач различной природы. | Сам. работа | 7 | 8 | Л2.1, Л1.2 | |
| 2.10. | Определение вида распределения случайной величины с помощью критериев согласия. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2, Л1.1 | |
| Раздел 3. Имитационное моделирование | ||||||
| 3.1. | Оценка достоверности имитационной модели: валидация модели, верификация модели, валидация данных. | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л1.1 | |
| 3.2. | Критерии качества имитационной модели. Критерии качества результатов моделирования. | Сам. работа | 7 | 8 | Л2.1, Л1.2 | |
| 3.3. | Модельное время в имитационных моделях: способы изменения, условия применения, классификация имитационных моделей по способу продвижения модельного времени. | Лекции | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 3.4. | Использование модельного времени в задачах различной природы. | Сам. работа | 7 | 8 | Л2.1, Л1.2 | |
| 3.5. | Системы массового обслуживания: основные понятия, классификация, показатели эффективности. Пример одноканальной СМО. | Лекции | 7 | 2 | Л1.2, Л1.1 | |
| 3.6. | Имитационное моделирование систем массового обслуживания. | Лабораторные | 7 | 6 | Л1.2 | |
| 3.7. | Показатели эффективности многоканальной СМО. | Сам. работа | 7 | 8 | Л2.1, Л1.2 | |
| 3.8. | Имитационное моделирование управления запасами методом Монте-Карло. | Лабораторные | 7 | 2 | Л1.2 | |
| 3.9. | Решение прикладных задач экономического характера методом имитационного моделирования. | Сам. работа | 7 | 12 | Л2.1, Л1.2 | |
| 3.10. | Имитационное моделирование в AnyLogic (перекресток дорожного движения, смо) | Лабораторные | 7 | 8 | Л1.2 | |
| 3.11. | Решение задач имитационного моделирования в различных программных приложениях (в том числе AnyLogic). | Сам. работа | 7 | 8 | Л2.1, Л1.2 | |
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.) |
| См. Приложение |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| См. Приложение |
| Приложения |
|
Приложение 1.
ФОС - Имитационное моделирование - ПрИнж.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Мешечкин В.В., Косенкова М.В. | Имитационное моделирование: Учебниое пособие | Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2012 | biblioclub.ru |
| Л1.2 | Кузьмин П.И. | Имитационное моделирование экономических процессов: учебное пособие | Изд-во Алт. ун-та, 2013 | elibrary.asu.ru |
| Л1.3 | Советов Б.Я., Цехановский В.В. | Информационные технологии : учебник для прикладного бакалавриата | М.:Издательство Юрайт, 2019 | www.biblio-online.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Оскорбин Н.М., Журавлева В.В. | Математические модели и методы исследования систем управления. Ч.1: Учебное пособие | Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2012 | http://elibrary.asu.ru/handle/asu/45 |
| Л2.2 | О. П. Мамченко, Н. М. Оскорбин | Моделирование иерархических систем: учеб. для вузов | Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2007 | |
| 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 | Численные методы решения экономических задач: учеб.-метод. пособие / [авт.-сост. А. Ю. Юдинцев, Г. Н. Трошкина]; АлтГУ. - Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2012. - 155 с. http://elibrary.asu.ru/handle/asu/124 | |||
| Э6 | "Имитационное моделирование" страница дисциплины на Образовательном портале Цифровой университет АлтГУ (Moodle) | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Программное обеспечение для проведения практических работ: Microsoft office Excel, Microsoft office Word, Adobe Reader. Microsoft Windows 7-Zip Интернет-браузерMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно) | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| 1. Образовательный портал АлтГУ [Электронный ресурс]: http://portal.edu.asu.ru 2. Издательство «Лань» - электронно-библиотечная система [Электронный ресурс]: http://e.lanbook.com 3. Издательство МЦНМО. Свободно распространяемые книги издательства Московского центра непрерывного математического образования [Электронный ресурс]: www.mccme.ru/free-books 4. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета [Электронный ресурс]: http://elibrary.asu.ru 5. Научная электронная библиотека Elibrary [Электронный ресурс]: http://elibrary.ru 6. Электронная база данных ZBMATH: https://zbmath.org/ | ||||
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) |
| 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 |
| 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 |
| 207Л | 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, мониторы: марка Philips модель 227E3LHSU - 14 единиц |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Для эффективного изучения теоретической части дисциплины необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; - систематически проверять свои знания; - усвоить содержание ключевых понятий; - систематически работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам. Для эффективного изучения практической части дисциплины настоятельно рекомендуется: - систематически осуществлять подготовку к практическим занятиям по предложенным преподавателем темам; - своевременно выполнять практические индивидуальные задания. Самостоятельная работа: - Поиск ответов на вопросы для самостоятельной работы позволит расширить и углубить знания по курсу, применить теоретические знания в решении задач практического содержания, закрепить изученное ранее. - При возникновении вопросов следует обратиться к преподавателю в день консультаций. Итоговый контроль: - Для подготовки к зачету/экзамену необходимо взять перечень примерных вопросов у преподавателя/методиста кафедры. - В списке вопросов выделить те, которые были рассмотрены на лекциях, практических занятиях, и вопросы для самостоятельной работы. Для более детального изучения следует использовать рекомендуемую литературу. |