| Закреплена за кафедрой | Кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики |
|---|---|
| Направление подготовки | 09.03.01. Информатика и вычислительная техника |
| Профиль | Программно-техническое обеспечение инфокоммуникационных технологий |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 09_03_01_Информатика и вычислительная техника_ПОИТ-2023 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (4) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 22 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 16 | 16 | 16 | 16 |
| Лабораторные | 26 | 26 | 26 | 26 |
| Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
| 1.1. | - сформировать теоретические знания и практические навыки записи экономико-математических моделей и научить решать задачи для определения оптимальных управленческих решений; - научить решать экономические задачи, которые корректно можно описать математической моделью с целью получения оптимального решения; - научить выявлять оптимальный способ действия при решении организационно-управленческих задач. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.О.04 |
| ОПК-1 | Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности; |
| ОПК-1.1 | Знать: основы математики, физики, вычислительной техники и программирования |
| ОПК-1.2 | Уметь: решать стандартные профессиональные задачи с применением естественнонаучных и общеинженерных знаний, методов математического анализа и моделирования. |
| ОПК-1.3 | Владеть: навыками теоретического и экспериментального исследования объектов профессиональной деятельности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | Основные подходы применения оптиммизационных методов в профессиональной деятельности; системный подход моделирования проблемных ситуаций. Основные подходы применения экономико-математических методов в профессиональной деятельности. Современные математические методы и модели стандартных экономических задач. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | Использовать математические методы как основу для моделирования, прогнозирования и оптимизации экономических процессов. Применять (при необходимости адаптировать) современный математический инструментарий для решения содержательных экономических задач. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | Основными математическими и количественными методами решения типовых организационно-управленческих задач и оптимизации экономических процессов. Методами формулировки рекомендаций и управленческих решений, обоснованных математическими расчетами. |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение в исследование операций и методы оптимизации | ||||||
| 1.1. | Ведение в исследование операций: Основные понятия. Математические модели исследования операций. Методология исследования операций. Основные понятия теории принятия решений. | Лекции | 4 | 4 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.2. | Принятие решений в условиях определенности, риска и неопределенности: основные понятия, критерии принятия решений (критерий ожидаемого значения, критерии Лапласа, Сэвиджа, Гурвица). Примеры. | Лекции | 4 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.3. | Математическое программирование. Постановка общей задачи линейного программирования: прямая и двойственная. Методы решения: метод полного перебора решений, графический метод, симплекс-метод. Анализ задачи линейного программирования на чувствительность. Примеры. | Лекции | 4 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.4. | ЗЛП. Постановка двойственной задачи линейного программирования | Лабораторные | 4 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.5. | ЗЛП. Графический метод решения задачи линейного программирования | Лабораторные | 4 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.6. | ЗЛП. Симплекс-метод решения задачи линейного программирования | Лабораторные | 4 | 6 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.7. | ЗЛП. Постановка прямой задачи линейного программирования | Лабораторные | 4 | 8 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.8. | ЗЛП. Постановка двойственной задачи линейного программирования | Сам. работа | 4 | 16 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.9. | ЗЛП. Графический метод решения задачи линейного программирования | Сам. работа | 4 | 16 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.10. | ЗЛП. Симплекс-метод решения задачи линейного программирования | Сам. работа | 4 | 18 | Л1.1, Л2.1 | |
| 1.11. | ЗЛП. Постановка прямой задачи линейного программирования | Сам. работа | 4 | 16 | Л1.1, Л2.1 | |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| ОЦЕНКА СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИИ ОПК-1: ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ЗАКРЫТОГО ТИПА: 1. Что такое исследование операций? a) Наука о принятии оптимальных решений b) Наука о проектировании систем c) Наука о моделировании физических процессов Ответ: a) Наука о принятии оптимальных решений 2. Какая основная цель исследования операций? a) Максимизация прибыли b) Оптимизация процессов c) Минимизация затрат Ответ: b) Оптимизация процессов 3. Что такое целевая функция в задаче линейного программирования? a) Функция, которую нужно минимизировать или максимизировать b) Ограничение задачи c) Решение задачи Ответ: a) Функция, которую нужно минимизировать или максимизировать 4. Какие методы используются в исследовании операций? a) Линейное программирование, динамическое программирование, теория игр b) Статистический анализ, машинное обучение c) Физическое моделирование Ответ: a) Линейное программирование, динамическое программирование, теория игр 5. Что такое транспортная задача? a) Задача оптимизации перевозок грузов b) Задача оптимизации маршрутов c) Задача минимизации времени доставки Ответ: a) Задача оптимизации перевозок грузов 6. Что такое задача о назначениях? a) Задача распределения ресурсов b) Задача назначения работников на работы c) Задача оптимизации маршрутов Ответ: b) Задача назначения работников на работы 7. Что такое задача целочисленного программирования? a) Задача, где переменные принимают целые значения b) Задача, где переменные принимают дробные значения c) Задача, где переменные принимают бинарные значения Ответ: a) Задача, где переменные принимают целые значения 8. Что такое "линейное программирование"? a) Метод оптимизации линейной целевой функции b) Метод программирования на языке Python c) Метод анализа данных d) Метод моделирования физических систем Ответ: a) 9. Что такое "целевая функция"? a) Функция, которую нужно максимизировать или минимизировать b) Функция, которая описывает ограничения c) Функция, которая описывает исходы игры d) Функция, которая описывает стратегии Ответ: a) 10. Что такое "ограничения" в задаче оптимизации? a) Условия, которые должны быть выполнены b) Целевая функция c) Решение задачи d) Исходы игры Ответ: a) 11. Что такое "симплекс-метод"? a) Метод решения задач линейного программирования b) Метод решения дифференциальных уравнений c) Метод анализа данных d) Метод моделирования физических систем Ответ: a) 12. Что такое "двойственная задача"? a) Задача, связанная с исходной задачей линейного программирования b) Задача, которая не имеет решения c) Задача, которая решается методом Монте-Карло d) Задача, которая решается методом динамического программирования Ответ: a) КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ: Каждое задание оценивается 1 баллом. Оценивание КИМ теоретического характера в целом: «Зачтено» – верно выполнено более 50% заданий; «не зачтено» – верно выполнено 50% и менее 50% заданий; «Отлично» – верно выполнено 85-100% заданий; «хорошо» – верно выполнено 70-84% заданий; «удовлетворительно» – верно выполнено 51-69% заданий; «неудовлетворительно» – верно выполнено 50% или менее 50% заданий. ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ ОТКРЫТОГО ТИПА: 1. Что такое теория игр? a) Наука о принятии решений в условиях конфликта b) Наука о программировании c) Наука о статистике d) Наука о физических системах Ответ: a) 2. Что такое "игра" в теории игр? a) Ситуация, в которой участвуют несколько игроков b) Ситуация, где есть правила и исходы c) Ситуация, где игроки стремятся максимизировать свою выгоду d) Все вышеперечисленное Ответ: d) 3. Что такое "стратегия" в теории игр? a) План действий игрока b) Результат игры c) Правила игры d) Набор возможных исходов Ответ: a) 4. Что такое "антагонистическая игра"? a) Игра с нулевой суммой b) Игра с ненулевой суммой c) Игра с одним игроком d) Игра без правил Ответ: a) 5. Что такое "кооперативная игра"? a) Игра, где игроки могут заключать соглашения b) Игра с нулевой суммой c) Игра без взаимодействия d) Игра с одним игроком Ответ: a) 6. Что такое "доминирующая стратегия"? a) Стратегия, которая оптимальна независимо от действий других игроков b) Стратегия, которая всегда проигрывает c) Стратегия, которая зависит от действий других игроков d) Стратегия, которая не имеет значения Ответ: a) 7. Что такое "смешанная стратегия"? a) Стратегия, где игрок случайным образом выбирает между чистыми стратегиями b) Стратегия, которая всегда выигрывает c) Стратегия, которая зависит от времени d) Стратегия, которая не имеет значения Ответ: a) 8. Что такое "игра с нулевой суммой"? a) Игра, где выигрыш одного игрока равен проигрышу другого b) Игра, где все игроки выигрывают c) Игра, где все игроки проигрывают d) Игра, где выигрыш не зависит от действий игроков Ответ: a) 9. Что такое "игра с ненулевой суммой"? a) Игра, где выигрыш одного игрока не равен проигрышу другого b) Игра, где все игроки выигрывают c) Игра, где все игроки проигрывают d) Игра, где выигрыш не зависит от действий игроков Ответ: a) 10. Что такое задача коммивояжера? a) Задача нахождения кратчайшего маршрута b) Задача оптимизации запасов c) Задача распределения ресурсов Ответ: a) Задача нахождения кратчайшего маршрута КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ ОТКРЫТЫХ ВОПРОСОВ. «Отлично» (зачтено): Ответ полный, развернутый. Вопрос точно и исчерпывающе передан, терминология сохранена, студент превосходно владеет основной и дополнительной литературой, ошибок нет. «Хорошо» (зачтено): Ответ полный, хотя краток, терминологически правильный, нет существенных недочетов. Студент хорошо владеет пройденным программным материалом; владеет основной литературой, суждения правильны. «Удовлетворительно» (зачтено): Ответ неполный. В терминологии имеются недостатки. Студент владеет программным материалом, но имеются недочеты. Суждения фрагментарны. «Неудовлетворительно» (не зачтено): Не использована специальная терминология. Ответ в сущности неверен. Переданы лишь отдельные фрагменты соответствующего материала вопроса. Ответ не соответствует вопросу или вовсе не дан. |
| 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 |
| Промежуточная аттестация заключается в проведении в конце семестра зачета (для обучающихся, не получивших зачет по результатам текущей успеваемости) по всему изученному курсу. Зачет проводится в устной форме по билетам. В билет входит 1 вопрос теоретического характера. ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА 1. Понятие исследования операций, операции, критерия оптимизации. 2. Математические модели исследования операций. 3. Методология исследования операций (схема принятия решения). 4. Основные понятия теории принятия решений. 5. Понятие математического программирования, постановка задачи. 6. Постановка прямой задачи линейного программирования. 7. Постановка двойственной задачи линейного программирования. 8. Методы решения ЗЛП: метод полного перебора решений. 9. Методы решения ЗЛП: графический метод. 10. Методы решения ЗЛП: симплекс-метод. 11. Теоремы двойственности. 12. Постановка задачи целочисленного линейного программирования, примеры. 13. Задача коммивояжера: постановка, метод решения. 14. Метод ветвей и границ для нахождения целочисленного решения задачи. 15. Принятие решений в условиях риска: основные понятия, критерии принятия решений (критерий ожидаемого значения). 16. Принятие решений в условиях неопределенности: основные понятия, критерии принятия решений (критерии Лапласа). 17. Принятие решений в условиях неопределенности: основные понятия, критерии принятия решений (критерии Сэвиджа). 18. Принятие решений в условиях неопределенности: основные понятия, критерии принятия решений (критерии Гурвица). 19. Основные понятия теории игр (игра, участники, стратегия, правила). 20. Антагонистическая игра (основные понятия, пример). 21. Решение матричной игры в чистых стратегиях. 22. Решение матричной игры в смешанных стратегиях. КРИТЕРИИ ОЦЕНИВАНИЯ «Отлично» (зачтено): студентом дан полный, в логической последовательности развернутый ответ на поставленные вопросы, где он продемонстрировал знания предмета в полном объеме учебной программы, достаточно глубоко осмысливает дисциплину, самостоятельно, и исчерпывающе отвечает на дополнительные вопросы, приводит собственные примеры по проблематике поставленного вопроса, решил предложенные практические задания без ошибок. «Хорошо» (зачтено): студентом дан развернутый ответ на поставленный вопрос, где студент демонстрирует знания, приобретенные на лекционных и семинарских занятиях, а также полученные посредством изучения обязательных учебных материалов по курсу, дает аргументированные ответы, приводит примеры, в ответе присутствует свободное владение монологической речью, логичность и последовательность ответа. Однако допускаются неточности в ответе. Решил предложенные практические задания с небольшими неточностями. «Удовлетворительно» (зачтено): студентом дан ответ, свидетельствующий в основном о знании процессов изучаемой дисциплины, отличающийся недостаточной глубиной и полнотой раскрытия темы, знанием основных вопросов теории, слабо сформированными навыками анализа явлений, процессов, недостаточным умением давать аргументированные ответы и приводить примеры, недостаточно свободным владением монологической речью, логичностью и последовательностью ответа. Допускается несколько ошибок в содержании ответа и решении практических заданий. «Неудовлетворительно» (не зачтено): студентом дан ответ, который содержит ряд серьезных неточностей, обнаруживающий незнание процессов изучаемой предметной области, отличающийся неглубоким раскрытием темы, незнанием основных вопросов теории, неумением давать аргументированные ответы. Выводы поверхностны. Решение практических заданий не выполнено. Студент не способен ответить на вопросы даже при дополнительных наводящих вопросах преподавателя. |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Шапкин А. С., Шапкин В. А. | Математические методы и модели исследования операций: учебник | М.: Дашков и К°, 2019 | biblioclub.ru |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Ловянников Д. Г., Глазкова И. Ю. | Исследование операций: Учебники и учебные пособия для ВУЗов | Ставрополь: СКФУ, 2017 | biblioclub.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | "Исследование операций и методы оптимизации" страница дисциплины на Образовательном портале АлтГУ (Moodle) | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Приложения MS Offie: - Windows, - MS Word, - MS Excel. Веб-браузер 7-Zip AcrobatReaderMicrosoft 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. Математическая библиотека [Электронный ресурс]: www.math.ru/lib 5. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета [Электронный ресурс]: http://elibrary.asu.ru 6. Научная электронная библиотека Elibrary [Электронный ресурс]: http://elibrary.ru 7. Электронная база данных ZBMATH: https://zbmath.org/ | ||||
| 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) |
| 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 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. |