направление: 09.06.01 Информатика и вычислительная техника

Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Ректор университета
д.т.н., профессор
_____________________ С.Г. Емельянов
«___» ________________ 2015 г.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру
направление: 09.06.01-Информатика и вычислительная техника
профиль: Системный анализ, управление и обработка информации
(технические науки)
Курск 2015 г.
Раздел 1
Математические основы кибернетики.
1.1
Элементы
теории
множеств.
Множества
и
числовые
поля.
Множества и элементы. Алгебраические операции. Числовые поля. Nмерные пространства. Линейные пространства. Действия над векторами.
Размерность и базис. Переход к новому базису. Подпространства
линейных пространств. Аффинное пространство и определение координат
в нем. Переход к новой системе координат.
1.2
Матрицы
и
линейные
преобразования.
Матричная
алгебра.
Матрицы, определители, миноры и алгебраические дополнения. Ранг
матрицы. Линейная зависимость строк матриц. Обращение матриц.
Нормальное уравнение метода наименьших квадратов. Решение систем
линейных алгебраических уравнений численными методами. Метод
Гаусса. Методы итераций. Произвольные системы линейных уравнений.
Совместные
и
Фундаментальная
линейных
несовместные
системы.
Однородные
совокупность
решений.
Псевдорешения
уравнений.
Плохо
обусловленные
системы
системы.
систем
линейных
алгебраических уравнений. Линейные операторы. Общие свойства
линейных операторов. Собственные векторы и собственные значения
линейного оператора. Линейные операторы в Евклидовом пространстве.
Сопряженные операторы. Унитарные операторы. Линейные операторы в
гильбертовом пространстве. Ряд Фурье. Интеграл Фурье. Преобразование
Радона.
1.3
Теория вероятностей и математическая статистика. Понятие
вероятности. События и понятия исходов эксперимента. Дискретные
случайные
Нормальный
величины.
закон
Законы
распределения
распределения.
случайных
Распределения,
величин.
связанные
с
нормальным. Бинарное распределение. Распределение Пуассона. Числовые
характеристики случайных величин. Многомерные плотности. Понятие о
системе случайных величин. Условные законы распределения. Числовые
характеристики
системы
двух
характеристики
функций
от
характеристики.
Статистическая
Оценка
законов
случайных
случайных
оценка
распределения.
величин.
величин.
параметров
Проверка
Числовые
Выборочные
распределения.
статистических
гипотез.
Критерий Байеса. Однофакторный анализ. Линейный регрессионный
анализ. Критерии согласия.
Теория случайных процессов. Стационарные случайные процессы.
1.4
Основные
понятия.
Корреляционная
и
ковариационная
функции.
Спектральный анализ случайных процессов. Энергетический спектр
случайного процесса. Формула Винера – Хинчина. Свойства стационарнокорреляционных характеристик стационарного случайного процесса.
Белый
шум.
Временные
ряды.
Методы
исследования
структуры
стационарного временного ряда. Модели временных рядов.
Раздел 2
Математическое описание и оптимизация задач управления, обработки
информации и принятия решений.
2.1.
Задачи оптимального управления и их классификация. Понятие
управления. Критерии качества управления. Математическое описание
объекта
управления.
Основные
понятия
теории
оптимизации.
Математическое описание элементов и узлов САР. Передаточные
функции САР. Структурные преобразования. Применение теории графов.
Критерии устойчивости САР. Оценка качества регулирования.
2.2.
Основные понятия информационного обеспечения. Информация и
данные.
Формы
Количественные
адекватности
меры
информации.
информации.
Понятие
Переносчики
сообщения.
информации.
Модуляция. Понятие кода и кодирования.
2.3.
Многомерный анализ. Факторный анализ. Дискриминантный анализ.
Кластерный анализ. Многомерное шкалирование.
2.4.
Экспертные модели и методы принятия решений. Проблема
формализации поиска решения в системах поддержки принятия решений.
Продукционные
модели.
Организация
параллельной
обработки
продукционной модели по схеме вычислений на основе потока данных.
Представление причинно-следственных и временных зависимостей в
экспертных моделях принятия решений.
Раздел 3
Обработка сигналов в биологии и медицине.
3.1. Математические
основы
обработки
сигналов.
Характеристики
сигналов и шумов. Методы линейной фильтрации. Методы нелинейной
фильтрации.
Медианные фильтры. Дискретизация
непрерывных
сигналов.
Искажения
и
сигналов,
квантование
связанные
с
дискретизацией и квантованием. Понятие свертки и «окна»
3.2. Методы обработки сигналов. Параметрические методы обработки
сигналов. Непараметрические методы обработки (преобразования Фурье,
Уолша, методы аппроксимации). Корреляционный анализ и его
приложения. Методы, основанные на анализе параметров сигналов
(анализ «формы волны»). Особенности обработки настационарных
случайных сигналов. Методы периодометрического анализа и его
модификации. Сплайны и их применения. Цифровая фильтрация и ее
применение в МБИ. Методы сжатия информации при обработке
биологических
сигналов.
Методы
рангового
анализа
случайных
сигналов.
3.3. Аппаратные средства получения и обработки сигналов. Датчики для
измерения показателей сердечно-сосудистой системы. Датчики для
нейромышечного
и
респираторного
мониторинга.
Электрические
характеристики электродов. Источники помех в электродных системах и
способы их применения. Микроэлектроды. Интегральные операционные
усилители.
Инвертирующий
и
неинвертирующий
усилители.
Дифференциальные усилители. Способы и схемы подавления синфазных
помех.
Усилители
с
частотозависимыми
дифференциаторы,
гальванической
обратными
генераторы,
развязкой.
связями.
устройства
Схемы
с
Интеграторы,
выборки-хранения.
Нелинейные функциональные преобразователи на основе ОУ. Цифровые
элементы и узлы электронной медицинской аппаратуры. Основные типы
цифровых ИС и их параметры. Синтез комбинационных цепей.
Триггерные схемы, регистры, счетчики и узлы на их основе. Аналогоцифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
3.4. Цифровые методы обработки и анализа изображений.
Двумерная
свертка. Гистограммы уровней яркости. Меры количества информации в
изображении. Хранение и представление изображений. Локальные
операторы.
Двумерный
спектральный
анализ.
Методы
анализа
изображений. Сегментация изображений.
Раздел 4
Применение персональных компьютеров и микроконтроллеров в
системах анализа данных и интеллектуальной поддержки принятия
решений.
4.1. Микропроцессорные системы. Синтез операционных и управляющих
автоматов. Общие сведения о микропроцессорах. Архитектура и режим
работы МП-систем. Память МП-систем. Принципы программирования
МП. Режим прерывания и прямого доступа к памяти МП-систем.
Архитектура ПЭВМ типа IBM PC. Организация системной шины.
Организация интерфейсов ПЭВМ типа IBM PC. Организация обмена
между внешним медицинским оборудованием и ПЭВМ типа IBM PC
через системную шину, последовательный и параллельный порты.
Применение микропроцессоров, микроконтроллеров и ПЭВМ при
проектировании систем обработки биомедицинской информации и
управления биообъектами. Микроконтроллеры и микроконверторы.
Архитектура, структура, принципы программирования.
4.2. Информационное обеспечение микропроцессорных систем. Понятие
операционной системы. Языки программирования. Инструментальные
средства
программирования.
Типовые
базы
данных.
Принципы
построения и работа с ними. Системное программное обеспечение и
управление ресурсами ПЭВМ. Принципы построения экспертных
систем. Организация работы по приобретению знаний. Модели
предметной области базы знаний. Продукционные системы. Фреймовые
системы. Иерархические и сетевые модели. Принятие решений в
условиях неопределенности. Проблема обучаемости экспертных систем.
4.3. Средства анализа данных на персональных компьютерах. Виды
универсальных
математических
пакетов.
Виды
и
возможности
статистических пакетов. Возможности табличных процессоров и СУБД.
Раздел 5
Визуализация, трансформация и анализ биомедицинской информации
на основе компьютерных методов обработки.
5.1. Методы
и
средства
медико-биологических
исследований
и
лечебных воздействий. Методы измерения импеданса биотканей.
Методы
регистрации
регистрации
биоэлектрических
магнитных
и
потенциалов,
электромагнитных
биообъектом.
Фотометрические
механические,
физико-химические
методы
и
полей,
методы
излучаемых
исследования.
Физико-
атомно-физические
методы
исследования. Классификация медицинских электронных приборов,
аппаратов и систем. Приборы и системы для регистрации и анализа
медико-биологических
характеризующих
показателей
различные
и
физических
проявления
процессов,
жизнедеятельности
(электрические, акустические, тепловые, механические). Приборы и
системы для оценки физических и физико-химических
биологических
объектов.
Системы
для
свойств
психологических
психофизиологических исследований. Биотелеметрические системы.
и
Организация диагностических исследований. Критерий выбора
вариантов технических решений. Диагностические комплексы и системы.
Проектирование кардиомониторов. Общие подходы к проектированию и
типовые
структуры.
Проектирование
приборов
и
систем
для
биоимпедансных исследований. Общие подходы к проектированию и
типовые
структуры.
Особенности
проектирования
биотехнических
систем электростимуляции, функциональное назначение и структура БТС
электростимуляции.
Организация
лабораторной
службы,
принципы
технического
оснащения средствами лабораторного анализа. Технологические схемы
экспериментов.
Системы воздействия ионизирующими излучениями (СВЧ-полями,
рентгеновским излучением), кардиоизотопные методы.
Терапевтические аппараты и системы. Лечебные воздействия
физических полей. Классификация методов и средств для терапии.
Аппараты и системы для воздействия электрическим током различной
частоты и ионизирующим излучением., средства лазерной терапии.
Применение физических полей для разрушения биологических тканей.
Лазерный и ультразвуковой скальпели, наркозно дыхательная аппаратура.
Аппаратура для поддержания кровообращения.
Рентгеновская диагностическая аппаратура. Экранно-пленочные
рентгенодиагностические системы. Цифровая рентгенодиагностическая
аппаратура. Люминесцентная цифровая радиография.
5.2. Методы и системы томографических исследований. Машинные
томографы. Формирование томографических изображений. Обобщенная
структура рентгеновских компьютерных
изотопные
компьютерные
томографов. Эмиссионные
томографы.
Магнитно-резонансная
томография. Теоретические основы. Основные элементы и обобщенная
структурная схема. Ультразвуковые диагностические аппараты.
Литература
Основная литература
1.
Антонов, А.В. Системный анализ. Учебник для вузов/А.В.
Антонов –М.: Высш. шк., 2004. -454 с.
2.
Зарубин В.С. Математическое моделирование в технике. Учебник
для вузов. М: МГТУ им. Баумана, 2003. - 496 с.
3.
Романов, В.Н. Системный анализ для инженеров- СПб: СЗГЗТУ-
2006.-186 с.
4.
Теоpeтические основы сиcтeмногo анализа / Новосельцев В.И. [и
др.] ; под ред. В. И. Новосельцева. - М. : Майор, 2006. - 592 с.
5.
Теория систем и системный анализ : учеб. пособие / В.Н.
Чернышов, А.В. Чернышов. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та,2008. –
96 с.
Дополнительная литература
1.
Автоматизированные медико-технологические системы. 4.1-4.3.
Монография/ А.Г. Устинов и др. КГТУ. Курск. 1995.
2.
Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование
эксперимента при поиске оптимальных условий. М., «Наука», 1976.
3.
Айвазян С.А., Бежаева С.И., Староваров О.В. Классификация
многомерных наблюдений. М. Статистика, 1974.
4.
Алгоритмы и программы восстановления зависимости/ Под ред.
Вапника В.Н./ Наука, 1984.
5.
Анохин П.К. Проблема центра и периферии. Горький, 1935
6.
Барановский А.Л.. Калиниченко А.М.. Манило Л.А. и др.
Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ: учебное пособие
для вузов. М.: Радио и связь, 1993.
7.
Бейли Н. Математика в биологии и медицине. М., «Мир», 1970.
8.
Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. М.:
Наука. 1989.
9.
Васильев В.Н., Гуров И.П. Компьютерная обработка сигналов в
приложении к интерферометрическим системам. – СПб.: БХВ – СанктПетербург., 1998 г. 240 с.
10.
Вентцель Е.С. Теория вероятностей М., Физматгиз, 1958.
11.
Вилли К. Биология. М., «ИЛ», 1959.
12.
Горелик А.П., Скрипкин В.А. Методы распознавания, М. Высшая
школа, 1989.
13.
Губанов
Е.Е..
Ракитская
Л.Е..
Филист
С.А.
Основы
проектирования автоматизированных систем анализа медико-биологических
сигналов. Монография. Курск, 1997. 134 с.
14.
Деруссо П., Рой Р., Клауз Ч. Пространство состояний в теории
управления. М., «Наука», 1972.
15.
Кореневский
Н.М..
Попечителев
Е.П.,
Гадалов
Е.Н.
Проектирование электронной медицинской аппаратуры, основанной на
электрическом взаимодействии с биообъектами: учебное пособие/ КГ ТУ.
Курск, 1997. 212 с.
16.
Кэнал Л. Обзор систем для анализа структуры образов и
разработки алгоритмов классификации в режиме диалога. Распознавание
образов при помощи цифровых вычислительных машин. Мир, 1974.
17.
сервисной
Линейное программирование для решения практических задач
деятельности:
Методические
указания
по
выполнению
практических занятий по дисциплине «Сервисная деятельность» / Сост.:
А.М. Щипачев. Уфа, УГАЭС, 2006. - 43 с.
18.
Лошилов В.И., Калакутский Л.И. Биотехнические системы
электронейростимуляции. Основы теории и проектирования. -М: МГТУ
им. Н.Э.Баумана, НПО"Медтехсистема",-1991.-с.170.
19.
Лошилов Р.Ч.. Калакутский А.Н. Биотехнические системы
электронейростимуляции. М.: МГУ. НПО Медсистема. 1991.
20.
Нефедов Е.И., Протопопов А.А., Семенцов А.Н., Яшин А.А.
Взаимодействие физических полей с живым веществом. - Тула.ТГУ.-1995.с.179.
21.
Позин Н.В. Моделирование нейронных структур. М., «Наука»,
22.
Поляков А.Е. IBМ-совместимые компьютеры и их периферийные
1970.
устройства: техническое описание, диагностика и ремонт. М.. 1993.
23.
Попечителев Е.П. Физические и физико-химические методы
исследования биожидкостей: Уч.пособие / ЛЭТИ - Л.,1988 г.
24.
Попечителев Е.П., Старцева О.Н.
Методы иммунологических
исследований: Уч. пособие /ГЭТУ.- С.-Пб.,1993 г.
25.
Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.:
Наука, 1986.
26.
Романовский
Ю.Н.,
Степанова
Н.В.,
Чернавский
Д.С.
математическое регулирование в биофизике. М., «Наука», 1975.
27.
Системы комплексной электромагнитотерапии: Учебное пособие
для вузов / Под ред. А.М. Беркутова, В.И. Жулева, Г.А. Кураева,
Е.М.
Прошина. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 г. 376 с.
28.
Теоретическая и математичская биология. М., «Мир», 1968.
29.
Титомир Л.Н., Корнеев Н.В. и др. Неинвазивное картирование
электрического потенциала сердца на сферическом реоплетизмографе. М.,
Медицина, 1983, 176 с.
30.
Устинов А.Г., Ситарчук Е.А., Кореневский Н.А.
Автоматизированные медико-технологические системы. Курск, 1995.
31.
Хонсен Г., Хонсен Д. Базы данных: разработка и управление.
Пер. с англ. – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999 г. 704 с.
32.
Щипачев А.М., Бакусова С.М. Математическое моделирование в
машиностроении на основе линейного программирования. Учебное пособие
по дисциплине «Системный ана-лиз и математическое моделирование
процессов машиностроения» Уфа: Изд-во УГАТУ, 2006. - 89 с.
Программа обсуждена и рекомендована для вступительного экзамена в
аспирантуру по направлению подготовки 09.06.01 - Информатика и
вычислительная
техника
профиль
подготовки
«Системный
анализ,
управление и обработка информации (технические науки)» на заседании
кафедры биомедицинской инженерии, протокол №7 от 02 марта 2015 г.
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
УТВЕРЖДАЮ
Ректор университета
д.т.н., профессор
_____________________ С.Г. Емельянов
«___» ________________ 2015 г.
Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру
направление: 09.06.01 -Информатика и вычислительная техника
профиль: Системный анализ, управление и обработка информации
(технические науки)
Курск 2015 г.
1.
Множества и элементы. Алгебраические операции. Числовые
2.
Характеристики
поля.
сигналов
и
шумов.
Методы
линейной
фильтрации.
3.
Понятие управления. Критерии качества управления.
4.
N-мерные пространства. Линейные пространства. Действия над
векторами.
5.
Методы нелинейной фильтрации. Медианные фильтры.
6.
Математическое описание объекта управления.
7.
Размерность и базис. Переход к новому базису. Подпространства
линейных пространств
8.
Дискретизация и квантование непрерывных сигналов. Искажения
сигналов, связанные с дискретизацией и квантованием. Понятие свертки и
«окна»
9.
Синтез операционных
и
управляющих
автоматов. Общие
сведения о микропроцессорах
10.
Аффинное пространство и определение координат в нем.
Переход к новой системе координат.
11.
Параметрические
методы
обработки
сигналов.
Методы,
основанные на анализе параметров сигналов (анализ «формы волны»).
12.
Архитектура и режим работы МП-систем. Память МП-систем.
Принципы программирования МП.
13.
Матрицы, определители, миноры и алгебраические дополнения.
Ранг матрицы.
14.
Непараметрические методы обработки (преобразования Фурье,
Уолша, методы аппроксимации).
15.
Применение микропроцессоров, микроконтроллеров и ПЭВМ
при проектировании систем обработки биомедицинской информации и
управления биообъектами.
16.
Линейная зависимость строк матриц. Обращение матриц.
17.
Корреляционный анализ и его приложения.
18.
Микроконтроллеры и микроконверторы. Архитектура, структура,
принципы программирования.
19.
Нормальное уравнение метода наименьших квадратов.
20.
Особенности обработки настационарных случайных сигналов.
Методы периодометрического анализа и его модификации.
21.
Понятие
операционной
системы.
Системное
программное
обеспечение и управление ресурсами ПЭВМ.
22.
Решение
систем
линейных
алгебраических
уравнений
численными методами. Методы итераций.
23.
Сплайны и их применения. Методы сжатия информации при
обработке биологических сигналов.
24.
Языки
программирования.
Инструментальные
средства
программирования
25.
Совместные и несовместные системы. Однородные системы.
Фундаментальная совокупность решений.
26.
2Методы рангового анализа случайных сигналов
27.
Биотелеметрические системы.
28.
Псевдорешения
систем
линейных
уравнений.
Плохо
обусловленные системы линейных алгебраических уравнений
29.
Датчики
для
измерения
показателей
сердечно-сосудистой
системы.
30.
Принятие решений в условиях неопределенности. Проблема
обучаемости экспертных систем.
31.
Общие свойства линейных операторов. Собственные векторы и
собственные значения линейного оператора.
32.
Датчики для нейромышечного и респираторного мониторинга.
33.
Возможности табличных процессоров и СУБД.
34.
Линейные операторы в Евклидовом пространстве. Сопряженные
операторы. Унитарные операторы.
35.
Электрические характеристики электродов. Источники помех в
электродных системах и способы их применения. Микроэлектроды.
36.
Модели предметной области базы знаний. Продукционные
системы.
37.
Линейные операторы в гильбертовом пространстве. Ряд Фурье.
Интеграл Фурье.
38.
Интегральные операционные усилители. Инвертирующий и
неинвертирующий усилители.
39.
Виды
универсальных
математических
пакетов.
Виды
и
возможности статистических пакетов.
40.
Преобразование Радона
41.
Дифференциальные усилители. Способы и схемы подавления
синфазных помех.
42.
Принципы построения экспертных систем. Организация работы
по приобретению знаний.
43.
События
и
понятия
исходов
эксперимента.
Дискретные
случайные величины. Законы распределения случайных величин.
44.
Диагностические
комплексы
и
технологические
схемы
экспериментов.
45.
Фреймовые системы. Иерархические и сетевые модели.
46.
Нормальный закон распределения. Распределения, связанные с
нормальным.
47.
Схемы с частотозависимыми обратными связями. Интеграторы,
дифференциаторы, генераторы
48.
Режим прерывания и прямого доступа к памяти МП-систем.
Архитектура ПЭВМ типа IBM PC.
49.
Бинарное распределение. Распределение Пуассона. Числовые
характеристики случайных величин.
50.
Устройства выборки-хранения
51.
Многомерное шкалирование.
52.
Многомерные плотности. Понятие о системе случайных величин.
53.
Нелинейные функциональные преобразователи на основе ОУ.
54.
Представление
причинно-следственных
и
временных
зависимостей в экспертных моделях принятия решений.
55.
Условные законы распределения. Числовые характеристики
системы двух случайных величин. Числовые характеристики функций от
случайных величин.
56.
Основные типы цифровых ИС и их параметры. Синтез
комбинационных цепей. Триггерные схемы, регистры, счетчики и узлы на их
основе.
57.
Сегментация изображений
58.
Статистическая
оценка
параметров
распределения.
Оценка
законов распределения. Проверка статистических гипотез. Критерий Байеса.
59.
Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
60.
Дискриминантный анализ.
61.
Однофакторный
анализ.
Линейный
регрессионный
анализ.
Критерии согласия.
62.
Цифровые
элементы
и
узлы
электронной
медицинской
аппаратуры
63.
Факторный анализ.
64.
Стационарные случайные процессы. Основные понятия.
65.
Локальные операторы. Двумерная свертка.
66.
Критерии устойчивости САР. Оценка качества регулирования.
67.
Корреляционная и ковариационная функции.
68.
Меры количества информации в изображении.
69.
Структурные преобразования. Применение теории графов.
70.
Спектральный анализ случайных процессов. Энергетический
спектр случайного процесса. Формула Винера – Хинчина.
71.
Информация и данные. Формы адекватности информации.
72.
Передаточные функции САР.
73.
Свойства
стационарно-корреляционных
характеристик
стационарного случайного процесса. Белый шум.
74.
Гистограммы уровней яркости. Хранение и представление
изображений.
75.
Математическое описание элементов и узлов САР.
76.
Временные
ряды.
Методы
исследования
структуры
стационарного временного ряда. Модели временных рядов.
77.
Основные понятия теории оптимизации.
78.
Методы анализа изображений. Двумерный спектральный анализ.
79.
Методы измерения импеданса биотканей.
80.
Проблема формализации поиска решения в системах поддержки
принятия решений. Продукционные модели.
81.
Понятие сообщения. Количественные меры информации.
82.
Методы регистрации биоэлектрических потенциалов, методы
регистрации
магнитных
и
электромагнитных
полей,
излучаемых
биообъектом.
83.
Переносчики
информации.
Модуляция.
Понятие
кода
и
кодирования.
84.
Кластерный анализ.
85.
Решение
систем
линейных
алгебраических
уравнений
численными методами. Метод Гаусса
86.
Организация параллельной обработки продукционной модели по
схеме вычислений на основе потока данных.
87.
Усилители с гальванической развязкой.
Министерство образования науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
Утверждаю
Ректор университета
______________С.Г. Емельянов
«_____»________________20__г
Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру
направление: 09.06.01 Информатика и вычислительная техника
профиль: «Элементы и устройства вычислительной
техники и систем управления» по техническим наукам
Курск 2015
1. Общие
характеристики
сведения
об
усилителей:
электронных
амплитудная,
усилителях.
Параметры
амплитудно-частотная,
и
фазо-
частотная, переходная. Искажения сигналов. Обратная связь в усилителях.
Влияние отрицательной О.С. на параметры усилителя и искажения сигнала.
Усилители
постоянного
тока.
Особенности
схем
УПТ.
Дрейф
нуля.
Дифференциальные усилительные каскады. Характеристики и параметры ДК.
Операционные усилители. Применение ОУ для усиления и преобразования
аналоговых сигналов.
2. Активные фильтры. Передаточные характеристики фильтров. Схемы
фильтров нижних и верхних частот, полосовых и заграждающих фильтров.
Проектирование активных фильтров на основе ОУ.
3. Элементная база цифровых устройств. Ключевой режим биполярного
транзистора. Схема базового элемента транзисторно-транзисторной логики
(ТТЛ), передаточная характеристика и параметры. Базовая схема эмиттерносвязанной
логики
(ЭСЛ),
передаточные характеристики
и
параметры.
Ключевой режим МДП- транзистора. Схемы логических элементов на п-МДП и
КМДП-транзисторах. Сравнительный анализ логических элементов различных
серий.
4. Схемотехника
запоминающих
устройств.
Статические
ОЗУ
с
произвольной выборкой. Структура БИС ОЗУ со словарной и матричной
организацией.
Запоминающие
элементы
с
однокоординатной
и
двухкоординатной выборкой. Построение модуля ОЗУ. Динамические ОЗУ.
Структура одноразрядной БИС динамического ОЗУ. Параметры микросхем
памяти.
5. Постоянные запоминающие устройства. Масочные и прожигаемые
ПЗУ. Репрограммируемые ПЗУ. Стираемые РПЗУ на лавинно-инжекционных
МДП- транзисторах и МНОП-транзисторах. Схемотехника и параметры БИС
РПЗУ. Применение программируемых запоминающих устройств.
6. Аналоговые
схемы
обработки
информации.
Принцип
работы
операционного блока. Схемы для линейной и нелинейной обработки
информации: суммирование, интегрирование, дифференцирование, выделение
модуля, перемножение. Влияние параметров ОУ на точность преобразования
сигналов.
7. Цифро-аналоговые
и
аналого-цифровые
преобразователи.
Параллельные ПАП с резисторными матрицами и с делителями тока.
Умножающие ПАЛ. Применение ЦАП в системах вывода информации. АЦП
последовательного преобразования. АЦП параллельного преобразования. АЦП
следящего типа. Интегрирующие АЦП. Применение АЦП в системах ввода
аналоговой информации.
8. Логические элементы и узлы. Понятие о комбинационной схеме и
цифровом автомате. Системы логических элементов. Триггеры. Регистры.
Счетчики. Дешифраторы. Сумматоры. Матричные БИС. БИС ПЛМ. Анализ и
синтез функциональных узлов.
9. Процессоры:
элементы
архитектуры.
Назначение
и
структура
процессора. Адресные структуры основных памятей. Выбор структуры и
формата команд. Кодирование команд. Способы адресации. Процедура
выполнения команд. Рабочий цикл процессора. Структура и микропрограмма
АЛУ. Управляющие автоматы. Микропрограммное управление. Жесткая и
программируемая логика.
10. Погрешности измерений. Систематические погрешности. Случайные
погрешности. Законы распределения случайных погрешностей. Погрешности
косвенных измерений. Обработка результатов совокупных измерений.
11. Погрешности
измерительной
аппаратуры.
Средства
и
методы
измерений электрических величин и параметров электрических сигналов.
Цифровые измерительные приборы.
12. Измерение неэлектрических величин. Первичные преобразователи
информации:
реостатные,
индуктивные
и
трансформаторные,
пьезоэлектрические, оптико-электронные, термоэлектрические, емкостные,
тензорезистивные. Методы измерения неэлектрических величин.
13. Информационные
измерительные
системы:
основные
понятия.
Структуры и алгоритмы функционирования измерительных систем, системы
технической
диагностики,
распознающие
системы,
телеизмерительные
информационные системы.
14. Интегральная технология и предпосылки появления микропроцессоров
(МП). Основные схемотехнологические направления производства МП и их
сравнительные
характеристики.
Тенденция
развития
архитектур
МП.
Особенности Гарвардской и Принстонской архитектур МП. Система команд
микропроцессора. Классы операций, система адресации, форматы команд.
Внутренняя
структура
8-
разрядных
микропроцессоров
(18080,
Z80).
Командный цикл и машинные циклы МП.
15. Обобщенная
архитектура
микропроцессорных
систем
(МПС).
Принципы обмена информацией по интерфейсу «Общая шина».
16. Подсистема памяти МПС. Распределение адресного пространства.
Единое и разделенное адресное пространство. Диспетчер памяти. Регенерация
динамической памяти в МПС. Подсистема ввода/вывода МПС. Классификация
способов обмена. Параллельный и последовательный обмен. Синхронный и
асинхронный обмен. Параллельный обмен на базе буферных регистров и
контроллеров параллельного обмена. Проблемы последовательного обмена.
Контроллеры последовательного обмена.
17. Подсистема прерываний МПС - основные функции. Радиальные и
векторные прерывания. Идентификация источника прерываний. Приоритет
запросов и приоритет программ в подсистеме прерываний МПС. Контроллеры
прерываний.
18. Подсистема прямого доступа в память МПС. Контроллеры ИДИ.
Функционирование МПС в режиме ПДП.
19. Особенности
архитектуры
секционированных
многокристальных
МПС.
20. Проблемы и особенности отладки МПС. Статические отладчики.
Логические
анализаторы.
Сигнатурные
анализаторы.
Резидентные
диагностические и отладочные средства. Системы проектирования МПС.
Внутрисхемные эмуляторы.
21. Особенности архитектуры однокристальных микроЭВМ (ОМЭВМ).
Внутренняя структура ОМЭВМ. Особенности системы команд 8-разрядных
ОМЭВМ. Организация памяти ОМЭВМ. Расширение ресурсов ОМЭВМ.
Реализация ввода/вывода и прерывании в ОМЭВМ. Контроль времени, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразования в ОМЭВМ.
22. Использование МПС и ОМЭНМ в информационно-измерительных
комплексах, системах управления объектами и технологическими процессами.
Специализированные контроллеры.
23. Применение МПС в электронных вычислительных системах (ЭВС) и
технологическом оборудовании. МПС в испытательном и диагностическом
оборудовании.
Логические
анализаторы
Информационно-измерительные
для
системы.
тестирования
МПС
в
микросхем.
«интеллектуальном»
периферийном оборудовании.
24. Системные интерфейсы вычислительных машин, интерфейс AT-BUS,
системная шина ISA, системная шина ISA, VLB-шина, PCI-шина, AGP-шина,
USB- шина.
25. Видеоподсистема: основные характеристики и типы мониторов.
Индикаторные
устройства
отображения
информации,
используемые
в
мониторах (ЭЛТ, ЖКИ, экстролюминисцентные). Стандарты видеоадаптеров
(MDA, CGA, EGA, VGA, SVGA), организация цветопередачи.
26. Принтеры:
основные
типы
и
принципы
действия
матричных
принтеров: ударных, струйных, лазерных, LED-принтеров, термографических,
интерфейсы принтеров.
27. Автоматический
ввод
текстовой
информации:
классификация
сканеров. Устройство и принцип действия планшетных и барабанных сканеров.
28. Системы внешней памяти: внешние запоминающие устройства ВЗУ на
магнитных дисках. Способы записи цифровой информации на магнитный
носитель (MFM, RLL, ARLL, PRML). ВЗУ на оптических дисках: накопители
CD-ROM. Многоскоростные приводы CD-ROM. CD-R накопители. DVD
накопители.
29. Устройства вывода графической информации (плоттеры): Устройство
и
принцип
действия
растровых
плоттеров
(струйных,
лазерных,
электростатических, термических).
30. Устройства ввода и распознавания речевых сигналов: фонетическая
структура речевого сигнала и механизм речеобразования. Методы кодирования
сигналов в устройствах ввода речи. Способы распознавания речевых сигналов.
31. Однокристальный потоковый микропроцессор для математических
акселераторов. Принцип потокового программирования.
32. СБИС
цифровых
процессоров
сигналов.
Принципы
ускорения
выполнения макрооперации умножения и накапливающего сложения.
33. Организация
СБИС
систолических
и
волновых
процессоров.
Глобальная синхронизация. Конвейерный такт. Оптимальные длины очередей
операндов в волновых процессорах.
34. Транспьютеры.
Транспьютерные
сети.
Ультрабольшие
ИС
многопроцессорных платформ. Принцип структурного программирования.
35. Процессор логического вывода. Модель абстрактной машины Уоррена.
36. СБИС аналоговых и цифровых процессоров нечеткого логического
вывода.
37. Электронные
аналитического
и
оптоэлектронные
программирования,
нейрокомпьютеры.
обучения
и
Принципы
самообучения
нейрокомпьютеров.
38. Основные понятия отказоустойчивой организации ЭВМ и систем
управления. Надежность, отказоустойчивость, живучесть. Отказ, дефект,
неисправность,
ошибка,
сбой
d-безотказность.
Достоверность
функционирования.
39. Методы введения избыточности как основа для решения задачи
обеспечения отказоустойчивости. Статическое, динамическое, гибридное,
скользящее, двухуровневое резервирование.
40. Топологии
микропроцессорные
отказоустойчивости.
Основные
этапы
систем
с
обеспечения
точки
зрения
отказоустойчивости
микропроцессорных систем.
41. Контур
самоорганизации
отказоустойчивых
микроконтроллерных
сетей. Основные этапы самоорганизации: само диагностирование, саморемонт,
самонастройка, самосинхронизация.
42. Статические и динамические алгоритмы саморемонта. Алгоритм
непосредственного преобразования процессорной матрицы.
43. Методы оценки надежности приводимых и неприводимых структур.
Логико-вероятностный метод расчета надежности.
44. Область
применения
теории
распознавания
образов
(ТРО).
Классификация методов ТРО.
45. Системы без обучения, системы с обучением, адаптивный подход.
Геометрическая интерпретация задачи распознавания. Статистические методы,
основанные на построении функций плотности вероятности. Методы Байеса,
Вальда. Ошибки первого и второго рода.
46. Методы, основанные на локальной оценке плотностей без задания
явного вида решающих правил. Правила ближайшего соседа, правила средней
связи.
47. Методы, основанные на задании вида разделяющей поверхности.
Линейные, кусочно-линейные и нелинейные разделяющие поверхности.
Методы эталонов.
48. Обучающие алгоритмы. Сходимость алгоритмов обучения. Выбор
объема обучающей выборки. Проблемы выбора методов и алгоритмов
распознавания. Разведочный анализ. Проблема оценки структуры многомерных
данных.
49. Диалоговые системы распознавания, методы отображения с осями
отображающих координат в исходном пространстве признаков. Методы
отображения, основанные на развертках. Дистантные методы.
50. Методы
динамического
конструирования
двумерных
классификационных пространств. Проблемы классификации при разнородном
представлении признаков. Нечеткие классификационные правила.
51. Модемы для телефонных каналов. Методы модуляции. Устройство
модема. Модемы по рекомендациям МККТТ V.22bis и V.32. Зашита от ошибок
и сжатие данных в модемах. Программирование модемов. Протоколы передачи
файлов для модемов.
52. Локальные сети ЭВМ. Стандарты IEЕЕ для локальных сетей. Сети с
моноканалом. Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением
коллизий (CSMA/CD). Доступ с обнаружением и передачей маркера.
Локальные сети с маркерным кольцом.
53. Аппаратные средства ЛВС. Кабельные средства. Сетевые адаптеры.
Мосты. Коммутаторы. Маршрутизаторы.
54. Проблемы секретности в сетях ЭВМ и методы криптографии.
Классификация
криптосистем.
несанкционированного доступа.
Аппаратные
средства
защиты
от
Министерство образования науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
Утверждаю
Ректор университета
______________С.Г. Емельянов
«_____»________________20__г
.
ПРОГРАММА
к вступительному экзамену в аспирантуру
направление: 09.06.01 Информатика и вычислительная техника
профиль: «Автоматизация и управление технологическими
процессами и производствами» по техническим наукам
Курск 2015
I. Основы теории управления
1.1. Основные понятия теории управления: цели и принципы
управления, динамические системы. Математическое описание объектов
управления: пространство состояний, передаточные функции, структурные
схемы. Основные задачи теории управления: стабилизация, слежение,
программное
управление,
оптимальное
управление,
экстремальное
регулирование. Классификация систем управления. Автоматические и
автоматизированные
системы
управления
(АСУ)
технологическими
процессами (ТП) и производствами. Основные подходы к анализу и синтезу
автоматических и автоматизированных управляемых систем.
1.2. Структуры систем управления: разомкнутые системы, системы с
обратной связью, комбинированные системы. Динамические и статические
характеристики систем управления: переходная и весовая функции и их
взаимосвязь, частотные характеристики. Типовые динамические звенья и их
характеристики.
1.3. Понятие об устойчивости систем управления. Устойчивость по
Ляпунову, асимптотическая, экспоненциальная устойчивость. Устойчивость
по первому приближению. Функции Ляпунова. Теоремы об устойчивости и
неустойчивости.
1.4.
Устойчивость
линейных
стационарных
систем.
Критерии
Ляпунова, Льенара—Шипара, Гурвица, Михайлова. Устойчивость линейных
нестационарных систем. Метод сравнения в теории устойчивости: леммы
Гронуолла—Беллмана, Бихари, неравенство
Чаплыгина. Устойчивость
линейных систем с обратной связью: критерий Найквиста, большой
коэффициент усиления.
1.5. Методы синтеза обратной связи. Элементы теории стабилизации.
Управляемость,
управляемости
наблюдаемость,
и
наблюдаемости.
стабилизируемость.
Канонические
формы.
Дуальность
Линейная
стабилизация. Стабилизация по состоянию, по выходу. Наблюдатели
состояния. Дифференциаторы.
1.6. Качество процессов управления в линейных динамических
системах. Показатели качества переходных процессов. Методы оценки
качества. Коррекция систем управления.
1.7.
Управление
при
действии
возмущений.
Различные
типы
возмущений: операторные, координатные. Инвариантные системы. Волновое
возмущение. Неволновое возмущение. Метод квазирасщепления. Следящие
системы.
1.8. Релейная обратная связь: алгебраические и частотные методы
исследования.
1.9. Стабилизация регулятором переменной структуры: скалярные и
векторные скользящие режимы.
1.10. Универсальный регулятор (стабилизатор Нуссбаума).
1.11. Абсолютная устойчивость. Геометрические и частотные критерии
абсолютной устойчивости. Абсолютная стабилизация. Адаптивные системы
стабилизации: метод скоростного градиента, метод целевых неравенств.
1.12.
Управление
в
условиях
неопределенности.
Позитивные
динамические системы: основные определения и свойства, стабилизация
позитивных систем при неопределенности.
1.13. Аналитическое конструирование. Идентификация динамических
систем. Экстремальные регуляторы – самооптимизация.
1.14. Классификация дискретных систем автоматического управления.
Уравнения импульсных систем во временной области. Разомкнутые системы.
Описание импульсного элемента. Импульсная характеристика приведенной
непрерывной части. Замкнутые системы. Уравнения разомкнутых и
замкнутых
импульсных
систем
относительно
решетчатых
функций.
Дискретные системы. ZET-преобразование решетчатых функций и его
свойства.
1.15. Передаточная, переходная и весовая функции импульсной
системы. Классификация систем с несколькими импульсными элементами.
Многомерные импульсные системы. Описание многомерных импульсных
систем с помощью пространства состояний.
1.16. Устойчивость дискретных систем. Исследование устойчивости по
первому приближению, метод функций Ляпунова, метод сравнения. Теоремы
об устойчивости: критерий Шора—Куна. Синтез дискретного регулятора по
состоянию и по выходу, при наличии возмущений.
1.17. Элементы теории реализации динамических систем.
1.18. Консервативные динамические системы. Элементы теории
бифуркации.
1.19. Основные виды нелинейностей в системах управления. Методы
исследования поведения нелинейных систем.
1.20. Автоколебания нелинейных систем, отображение А. Пуанкаре,
функция последования, диаграмма Ламеррея. Орбитальная устойчивость.
Теоремы об устойчивости предельных циклов: Андронова—Витта, Кенигса.
Существование предельных циклов: теоремы Бендиксона, Дюлока.
1.21. Дифференциаторы выхода динамической системы.
1.22. Гладкие нелинейные динамические системы на плоскости: анализ
управляемости, наблюдаемости, стабилизируемости и синтез обратной связи.
1.23. Управление системами с последействием.
1.24. Классификация оптимальных систем. Задачи оптимизации.
Принцип максимума Понтрягина. Динамическое программирование.
1.25. Управление сингулярно-возмущенными системами.
1.26. Н2- и Н∞ –стабилизация. Minimax-стабилизация.
1.27. Игровой подход к стабилизации. I1-оптимизация управления.
Вибрационная стабилизация.
1.28. Эвристические методы стабилизации: нейросети, размытые
множества, интеллектуальное управление.
II. Задачи и методы оптимизации
2.1.
Постановка
задач
математического
программирования.
Оптимизационный подход к проблемам управления технологическими
процессами и производственными системами. Допустимое множество и
целевая функция. Формы записи задач математического программирования.
Классификация задач математического программирования.
2.2. Постановка задачи линейного программирования. Стандартная и
каноническая формы записи. Допустимые множества и оптимальные
решения задач линейного программирования. Выпуклые множества. Условия
существования и свойства оптимальных решений задачи линейного
программирования. Опорные решения системы линейных уравнений.
Сведение задачи линейного программирования к дискретной оптимизации.
Симплекс-метод.
2.3.
Теория
Двойственные
переменных.
двойственности
задачи.
в
линейном
Геометрическая
Зависимость
программировании.
интерпретация
оптимальных
решений
двойственных
задачи
линейного
программирования от параметров.
2.4. Необходимые условия оптимальности в нелинейных задачах
математического программирования. Локальный и глобальный экстремум.
Необходимые
условия
безусловного
экстремума
дифференцируемых
функций. Необходимые условия экстремума дифференцируемой функции на
выпуклом множестве. Необходимые условия Куна—Таккера. Задачи об
условном экстремуме и метод множителей Лагранжа.
2.5. Локальный и глобальный экстремум. Необходимые условия
безусловного
экстремума
дифференцируемых
функций.
Необходимые
условия экстремума дифференцируемой функции на выпуклом множестве.
Необходимые условия Куна—Таккера. Задачи об условном экстремуме и
метод множителей Лагранжа.
2.6. Выпуклые функции и их свойства. Постановка задачи выпуклого
программирования и формы их записи. Простейшие свойства оптимальных
решений.
Необходимые
и
достаточные
условия
экстремума
дифференцируемой выпуклой функции на выпуклом множестве и их
применение. Теорема Удзавы. Теорема Куна—Таккера и ее геометрическая
интерпретация.
Основы
теории
двойственности
в
выпуклом
программировании. Линейное программирование как частный случай
выпуклого. Понятие о негладкой выпуклой оптимизации. Субдифференциал.
2.7. Классификация методов безусловной оптимизации. Скорости
сходимости. Методы первого порядка. Градиентные методы. Методы второго
порядка. Метод Ньютона и его модификации. Квазиньютоновские методы.
Методы переменной метрики. Методы сопряженных градиентов. Конечноразностная аппроксимация производных. Конечно-разностные методы.
Методы нулевого порядка. Методы покоординатного спуска, Хука—Дживса,
сопряженных
направлений.
Методы
деформируемых
конфигураций.
Симплексные методы.
2.8.
Основные
подходы
к
решению
задач
с
ограничениями.
Классификация задач и методов. Методы проектирования. Метод проекции
градиента.
Метод
условного
градиента.
Методы
сведения
задач
с
ограничениями к задачам безусловной оптимизации. Методы внешних и
внутренних штрафных функций. Специальные методы решения задач
условной
оптимизации.
Комбинированный
метод
проектирования
и
штрафных функций. Метод зеркальных построений. Метод скользящего
допуска.
2.9.
Задачи
квазиградиентные
стохастического
методы.
программирования.
Прямые
и
непрямые
Стохастические
методы.
Метод
проектирования стохастических квазиградиентов. Методы стохастической
аппроксимации. Методы с операцией усреднения. Методы случайного
поиска. Стохастические задачи с ограничениями вероятностей природы.
Стохастические разностные методы. Методы с усреднением направлений
спуска. Специальные приемы регулировки шага.
2.10. Методы и задачи дискретного программирования. Задачи
целочисленного линейного программирования. Методы отсечения Гомори.
Метод ветвей и границ. Задача о назначениях. Венгерский алгоритм. Задачи
оптимизация на сетях и графах.
III. Задачи и методы принятия решений
3.1. Постановка задач принятия решений. Классификация задач
принятия решений. Этапы решения задач. Экспертные процедуры. Задачи
оценивания.
Алгоритм
экспертизы.
Методы
получения
экспертной
информации. Шкалы измерений, методы экспертных измерений. Методы
опроса экспертов, характеристики экспертов. Методы обработки экспертной
информации, оценка компетентности экспертов, оценка согласованности
мнений экспертов.
3.2.
Методы
формирования
исходного
множества
альтернатив.
Морфологический анализ.
3.3. Методы многокритериальной оценки альтернатив. Классификация
методов. Множества компромиссов и согласия, построение множеств.
Функция полезности. Аксиоматические методы многокритериальной оценки.
Прямые
методы
нормализации
многокритериальной
критериев.
оценки
Характеристики
альтернатив.
приоритета
Методы
критериев.
Постулируемые принципы оптимальности (равномерности, справедливой
уступки, главного критерия, лексикографический). Методы аппроксимации
функции полезности. Деревья решений. Методы компенсации. Методы
порогов несравнимости. Диалоговые методы принятия решений.
3.4.
Принятие
решений
в
условиях
неопределенности.
Виды
неопределенности. Статистические модели принятия решений. Методы
глобального критерия. Критерии Байеса—Лапласа, Гермейера, Бернулли—
Лапласа, максиминный (Вальда), минимаксного риска Сэвиджа, Гурвица,
Ходжеса—Лемана и др.
3.5. Нечеткие множества. Основные определения и операции над
нечеткими множествами. Нечеткое моделирование. Задачи математического
программирования при нечетких исходных условиях. Постановки задач на
основе различных принципов оптимальности. Нечеткие отношения, операции
над отношениями, свойства отношений. Принятие решений при нечетком
отношении предпочтений на множестве альтернатив. Принятие решений при
нескольких отношениях предпочтения.
3.6. Свойства сложных систем. Основные принципы системного
подхода
к
оценке
состояния
и
управлению
сложными
системами.
Слабоструктурированные задачи управления, методы и системы принятия
управленческих
решений.
Интеллектуальные
управляющие
системы.
Нечеткое адаптивное управление. Методы синтеза САУ с нечеткими
регуляторами.
Принцип
двухканальной
инвариантности.
Многокритериальные задачи управления.
IV. Информационное обеспечение процессов автоматизации
4.1. Понятие данных, системы данных. Объекты данных. Атрибуты
объектов. Значения данных. Идентификаторы объекта данных, ключевые
элементы данных. Понятие записи данных. Файлы данных. Базы данных.
Требования, предъявляемые к базам данных. Распределенные базы данных.
4.2. Модели данных. Реляционная модель данных. Сетевая модель
данных. Иерархическая модель данных. Взаимосвязи между объектами и
атрибутами.
4.3. Системы управления базами данных. Особенности управления
распределенными базами данных и системы управления распределенными
базами данных. Стандарты на обмен данными между подсистемами АСУ.
4.4. Проектирование баз данных. Жизненный цикл базы данных.
Концептуальная модель. Логическая модель. Словари данных, их назначение,
интегрированные
канонических
и
независимые
структур.
Синтез
распределенных баз данных.
словари
данных.
Упорядочение
логических
структур
локальных
и
4.5. Языки, используемые в базах данных. Языки описания данных.
Языки манипулирования данными. Уровни абстракции для описания данных.
V. Программное обеспечение АСУ
5.1.
Организация программного обеспечения
структурного
и
объективно-ориентированного
АСУ. Технологии
программирования.
Конструирование абстрактных типов данных. Инкапсуляция данных и
методов их обработки в классах объектов. Иерархия классов. Базовые и
производные классы. Простое и множественное наследование. Перегрузка
методов и операций обработки данных в классах объектов. Абстрактные
классы.
Полиморфная
обработка
данных.
Виртуальные
интерфейсы.
Параметризация типов данных в классах и функциях. Типовые структуры
описания абстрактных данных (массив, стек, очередь, двоичное дерево).
Программирование математических структур (матрицы и конечные графы).
Методы программной обработки данных. Итерация и рекурсия. Сортировка и
поиск. Криптообработка и сжатие данных. Перечисление и упорядочивание
комбинаторных объектов. Ввод-вывод данных. Обработка файлов.
5.2.
Технологии
инструментальные
программирования.
средства
разработки
Методические
модульного
и
программного
обеспечения АСУ. Компиляция и редактирование связей. Верификация и
отладка программы. Автоматизация разработки программных проектов.
Программная документация.
5.3. Виды и компоненты программного обеспечения. Операционные
системы. Трансляторы. Эмуляторы. Прикладное программное обеспечение.
Понятие системы сквозного проектирования.
5.4. Моделирующие системы в АСУ. Системы моделирования
электрических схем. Математические модели отдельных компонент схемы.
Формирование комплексной модели проектируемого объекта на основе
моделей отдельных компонентов.
5.5. Состав и структура графической подсистемы АСУ. Базовая
графическая система. Прикладная графическая система. Лингвистический и
геометрический
процессоры.
Процессоры
визуализации
и
монитор
графической подсистемы. Архитектура графических терминалов и рабочих
станций.
VI. Инструментальное обеспечение АСУ
6.1. Теоретические основы, средства и методы промышленной
технологии создания АСУТП, АСУП, АСТПП и др. Модели и методы
идентификации
производственных
процессов,
комплексов
и
интегрированных систем управления.
6.2.
Методы
совместного
проектирования
организационно-
технологических распределенных комплексов и систем управления ими.
Формализованные методы анализа, синтеза, исследования и оптимизации
модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУП,
АСТПП и др.
6.3. Методы эффективной организации и ведения специализированного
информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и
др., включая базы и банки данных и методы их оптимизации. Методы
синтеза специального математического обеспечения, пакетов прикладных
программ и типовых модулей, функциональных и обеспечивающих
подсистем АСУТП, АСУП, АСТПП и др.
6.4. Методы планирования и оптимизации отладки, сопровождения,
модификации и эксплуатации задач функциональных и обеспечивающих
подсистем АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включающие задачи управления
качеством, финансами и персоналом. Методы контроля, обеспечения
достоверности, защиты и резервирования информационного и программного
обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др.
6.5. Теоретические основы и прикладные методы анализа и повышения
эффективности, надежности и живучести АСУ на этапах их разработки,
внедрения и эксплуатации. Теоретические основы, методы и алгоритмы
диагностирования (определения работоспособности, поиск неисправностей и
прогнозирования) АСУТП, АСУП, АСТПП и др.
6.6. Теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации
решения прикладных задач при построении АСУ широкого назначения
(АСУТП, АСУП, АСТПП и др.). Теоретические основы, методы и алгоритмы
построения экспертных и диалоговых подсистем, включенных в АСУТП,
АСУП, АСТПП и др.
6.7. Использование методов автоматизированного проектирования для
повышения эффективности разработки и модернизации АСУ. Средства и
методы проектирования технического, математического, лингвистического и
других
видов
обеспечения
АСУ.
Разработка
методов
обеспечения
совместимости и интеграции АСУ, АСУТП, АСУП, АСТПП и других систем
и средств управления.
Литература
1.
Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория автоматического управления-
СПб.: Профессия, 2003.-752 с.
2.
Ерофеев А.А. Теория автоматического управления: СПб.: Политехника,
2005.-302 с.
3.
Коновалов Б.И., Лебедев Ю.М. Теория автоматического управления.
СПб: Лань, 2010, - 224 с.
4.
Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем и системный анализ. М.:
Юрайт, 2013,- 616 с.
5.
Рубичев Н.А. Измерительные информационные системы. М.: Дрофа,
2010.-334 с.
6.
Антонов В.Н., Терехов В.А., Тюкин И.Ю. Адаптивное управление в
технических системах. СПб.: Политехника, 2011.-244 с.
7.
Харазов В.Г. Интегрированные системы управления технологическими
процессами. СПб.: Профессия, 2009.-592 с.
8.
Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления.
Теория и практика. М.: Радиотехника, 2009.-392с.
9.
Ширабакина Т.А., Вахания В.И., Титов В.С. Основы автоматизации и
системы автоматического управления: /Курск.гос.техн.ун-т. Курск, 2004.-248
с.
10.
Автоматизация производственных процессов в машиностроении: / под
общ. ред. проф. Ю.З. Житикова.- Старый Оскол: ТНТ, 2009.- 656 с.
11.
Емельянов С.Г. Адаптивные нечетко-логические системы управления: /
С.Г. Емельянов, В.С. Титов, М.В. Бобырь.- М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2013.184 с.
12.
Афанасьев
В.Н.
Управление
неопределенными
динамическими
объектами- М.: Физматлит, 2008.-208 с.
13.
Бифуркации
в
широко-импульсных
системах
автоматического
управления/ Ж.Т. Жусубалиев, В.С. Титов, О.О. Яночкина// Курск: Курск.
гос. техн. ун-т, 2009.-124 с.
14.
Ширабакина Т.А. Основы автоматики и системы автоматического
управления. Практикум. Курск, Курск. гос.техн. ун-т, 2008,-101 с.
15.
Мелехин В.Ф. Вычислительные машины, системы и сети:
В.Ф.
Мелехин, Е.Г. Павловский. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2010.-560с.
16.
Серебреницкий П.П. Программирование для автоматизированного
оборудования: / П.П. Серебреницкий, А.Г. Схиртладзе: под ред. Ю.М.
Соломенцева.- М.: Высшая школа, 2003.-592 с.
17.
Давыдов В.Г. Программирование и основы алгоритмизации: / В.Г.
Давыдов.- 2-е изд., стер.- М.: Высшая школа, 2005.- 447 с.
18.
Автоматизация производственных процессов в машиностроении: / Под
ред. Н.М. Капустина.- М.: Высшая школа, 2004.- 415 с.
19.
Певзнер Л.Д. Практикум по теории автоматического управления /
Л.Д.Певзнер. – М.: Высш.шк., 2006.-590с.
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
Утверждаю
Ректор университета
____________ С.Г. Емельянов
«____» ___________ 20____ г.
Вопросы к вступительному экзамену в аспирантуру
направление:
09.06.01 Информатика и вычислительная техника
профиль:
«Автоматизация и управление технологическими
процессами и производствами» по техническим
наукам
Курск 2015
1.
Основные понятия теории управления: цели и принципы
управления, динамические системы. Математическое описание объектов
управления: пространство состояний, передаточные функции, структурные
схемы.
2.
Методы безусловной оптимизации. Методы первого порядка:
метод наискорейшего градиентного спуска, метод градиентного спуска с
постоянным шагом.
3.
Технологии
инструментальные
программирования.
средства
разработки
Методические
модульного
и
программного
обеспечения АСУ. Компиляция и редактирование связей. Верификация и
отладка программы. Автоматизация разработки программных проектов.
Программная документация.
4.
Основные задачи теории управления: стабилизация, слежение,
программное
управление,
оптимальное
управление,
экстремальное
регулирование.
5.
Необходимые и достаточные условия безусловного экстремума
дифференцируемых функций. Стратегия решения задачи. Критерий проверки
достаточных условий экстремума. Критерий проверки необходимых условий
экстремума второго порядка.
6.
Программное
программного
обеспечение
обеспечения.
АСУ.
Операционные
Виды
системы.
и
компоненты
Трансляторы.
Эмуляторы. Прикладное программное обеспечение. Понятие системы
сквозного проектирования.
7.
Классификация дискретных систем автоматического управления.
Уравнения импульсных систем во временной области. Разомкнутые системы.
Описание импульсного элемента. Импульсная характеристика приведенной
непрерывной части. Замкнутые системы. Уравнения разомкнутых и
замкнутых
импульсных
систем
относительно
решетчатых
функций.
Дискретные системы. Z-преобразование решетчатых функций и его свойства.
8.
Организация программного обеспечения АСУ. Технологии
структурного
и
объективно-ориентированного
программирования.
Конструирование абстрактных типов данных. Инкапсуляция данных и
методов их обработки в классах объектов. Иерархия классов. Базовые и
производные классы. Простое и множественное наследование. Перегрузка
методов и операций обработки данных в классах объектов. Абстрактные
классы.
9.
Методы безусловной оптимизации. Методы первого порядка:
метод покоординатного
спуска, метод Флетчера-Ривса, метод Дэвидона-
Флетчера Пауэлла.
10.
Устойчивость систем автоматического управления. Понятие
устойчивости движения. Устойчивость движения по Ляпунову. Устойчивость
линейных систем. Необходимые и достаточные условия устойчивости.
Критерии устойчивости линейных стационарных систем:
алгебраические
критерии устойчивости Рауса и Гурвица, частотные критерии устойчивости
Найквиста и Михайлова.
11.
Условный
экстремум
при
ограничениях
типа
равенств:
Необходимые условия экстремума первого порядка. Необходимые условия
экстремума второго порядка. Достаточные условия условного экстремума.
12.
Нечеткие множества. Основные определения и операции над
нечеткими множествами. Нечеткое моделирование. Задачи математического
программирования при нечетких исходных условиях.
13.
Критерии устойчивости линейных импульсных систем. Влияние
параметров системы на ее устойчивость. Метод корневого годографа. Метод
D-разбиений. Устойчивость нелинейных систем. Прямой метод Ляпунова.
Абсолютная устойчивость нелинейных импульсных систем.
14.
Условный
экстремум
при
ограничениях
типа
неравенств.
Стратегия решения задачи. Необходимые условия экстремума первого
порядка. Достаточные условия экстремума первого порядка. Достаточные
условия экстремума второго порядка.
15.
Информационное
обеспечение
процессов
автоматизации.
Понятие данных, системы данных. Объекты данных. Атрибуты объектов.
Значения данных. Идентификаторы объекта данных, ключевые элементы
данных. Понятие записи данных. Файлы данных. Базы данных. Требования,
предъявляемые к базам данных. Распределенные базы данных.
16.
Качество управления. Показатели качества управления. Прямые
методы исследования качества в линейных системах управления. Качество
управления при стандартных воздействиях. Порядок астатизма систем
автоматического управления. Косвенные методы исследования качества
управления.
17.
Условный экстремум при смешанных ограничениях. Стратегия
решения задачи.
Необходимые условия экстремума первого порядка.
Достаточные условия экстремума первого порядка. Достаточные условия
экстремума второго порядка. Алгоритм решения задачи.
18.
Виды
и
компоненты
программного
обеспечения
АСУ.
Операционные системы. Трансляторы. Эмуляторы. Прикладное программное
обеспечение. Понятие системы сквозного проектирования.
19.
Синтез линейных систем автоматического управления. Синтез
параллельной коррекции по инверсным частотным характеристикам. Синтез
корректирующих устройств по логарифмическим характеристикам: синтез
последовательного корректирующего устройства, синтез параллельного
корректирующего устройства.
20.
Методы безусловной оптимизации. Методы второго порядка:
метод Ньютона, метод Ньютона-Рафсона, метод Марквардта.
21.
Системы управления базами данных. Особенности управления
распределенными базами данных и системы управления распределенными
базами данных. Стандарты на обмен данными между подсистемами АСУ.
22.
Понятие
Передаточная
изображения.
функция
звена.
Свойства
преобразования
Лапласа.
Частотные
характеристики
звеньев.
Особенности частотных характеристик устойчивых и минимально-фазовых
звеньев.
23.
Методы безусловной оптимизации. Методы нулевого порядка:
метод деформируемого многогранника. Метод Хука-Дживса.
24.
Проектирование баз данных АСУ.
Жизненный цикл базы
данных. Концептуальная модель. Логическая модель. Словари данных, их
назначение, интегрированные и независимые словари данных. Упорядочение
канонических
структур.
Синтез
логических
структур
локальных
и
распределенных баз данных.
25.
Типовые звенья систем автоматического управления и их
характеристики: идеальное и реальное усилительные и дифференцирующие
звенья, идеальные форсирующее и интегрирующее звенья, звенья второго
порядка (апериодическое, колебательное, консервативное).
26.
Методы безусловной оптимизации. Методы случайного поиска:
адаптивный метод случайного поиска. Метод случайного поиска с возвратом
и метод наилучшей пробы.
27.
Программное
математических
обеспечение
структур
(матрицы
АСУ.
и
Программирование
конечные
графы).
Методы
программной обработки данных. Итерация и рекурсия. Сортировка и поиск.
28.
Элементы теории
бифуркаций
дискретных
систем.
Седло-
узловая бифуркация, бифуркация удвоения периода, бифуркация НеймаркаСакера, вилообразная бифуркация.
29.
Языки, используемые в базах данных АСУ. Языки описания
данных. Языки манипулирования данными. Уровни абстракции для описания
данных.
30.
Численные
методы
поиска
условного
экстремума:
метод
штрафов, метод барьерных функций. Стратегия и алгоритмы поиска.
31.
Математическое описание систем автоматического управления.
Уравнения динамики и статики.
Линеаризация. Основные свойства
преобразования Лапласа.
Формы записи линейных дифференциальных
уравнений. Передаточные функции.
Методы одномерной оптимизации: метод деления интервала
32.
пополам, метод золотого сечения, метод квадратичной интерполяции.
Состав и структура графической подсистемы АСУ. Базовая
33.
графическая система. Прикладная графическая система. Лингвистический и
геометрический
процессоры.
Процессоры
визуализации
и
монитор
графической подсистемы. Архитектура графических терминалов и рабочих
станций.
Структурные схемы линейных стационарных систем. Правила
34.
преобразования структурных схем. Последовательное соединение звеньев.
Параллельное соединение. Встречно-параллельное соединение. Правила
переноса.
Численные
35.
методы
поиска
условного
экстремума:
метод
проекции градиента, метод Зойтендейка. Стратегия и алгоритмы поиска.
Программное обеспечение АСУТП. Криптообработка и сжатие
36.
данных. Перечисление и упорядочивание комбинаторных объектов. Вводвывод данных. Обработка файлов.
Устойчивость периодических движений нелинейных импульсных
37.
систем автоматического управления. Исследование устойчивости первым
методом Ляпунова.
Численные
38.
методы
поиска
условного
экстремума:
комбинированный метод штрафных функций, метод множителей Стратегия
и алгоритмы поиска.
Свойства сложных систем. Основные принципы системного
39.
подхода
к
оценке
состояния
и
управлению
сложными
системами.
Слабоструктурированные задачи управления, методы и системы принятия
управленческих решений.
40.
Релейные системы автоматического управления.
Особенности
динамики релейных систем. Понятия об автоколебаниях и скользящих
режимах. Постановка задачи определения движения в скользящем режиме.
Методы определения движения в скользящем режиме.
41.
Методы
решения
задач
линейного
программирования.
Двухфазный симплекс метод.
42.
Постановка задач принятия решений. Классификация задач
принятия решений. Этапы решения задач. Экспертные процедуры. Задачи
оценивания.
Алгоритм
экспертизы.
Методы
получения
экспертной
информации. Шкалы измерений, методы экспертных измерений. Методы
опроса экспертов, характеристики экспертов. Методы обработки экспертной
информации, оценка компетентности экспертов, оценка согласованности
мнений экспертов.
43.
Оценка
качества
регулирования.
Показатели
качества
переходных характеристик. Интегральные оценки качества. Точность в
установившихся режимах. Системы статические и астатические. Оценка
качества переходного процесса по расположению нулей и полюсов
передаточной функции.
44.
Моделирующие системы в АСУ. Системы моделирования
электрических схем. Математические модели отдельных компонент схемы.
Формирование комплексной модели проектируемого объекта на основе
моделей отдельных компонентов.
45.
метод
Методы решения задач линейного программирования. Симплекс
Данцига.
управления.
Классификация
Уравнения
дискретных
импульсных
систем
систем
во
автоматического
временной
области.
Разомкнутые системы. Описание импульсного элемента. Импульсная
характеристика приведенной непрерывной части. Замкнутые системы.
Уравнения разомкнутых и замкнутых импульсных систем относительно
решетчатых
функций.
Дискретные
решетчатых функций и его свойства.
системы.
ZET-преобразование
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Юго-Западный государственный университет»
(ЮЗГУ)
«УТВЕРЖДАЮ»
Ректор ЮЗГУ
_____________ С.Г.Емельянов
«____» ____________ 2015 г.
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру
по направлению 09.06.01 Информатика и вычислительная техника
профиль: «Управление в социальных и экономических системах »
(по техническим наукам)
Курск 2015
1 Введение
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины:
Математическая
экономика;
экономических системах;
операций;
Основы
Основы
управления
в
социально-
Теория принятия решений; Исследование
прогнозирования и планирования; Финансовый
менеджмент; Базы данных; Информационные системы и технологии,
Технологии программирования.
Программа разработана с учетом рекомендаций экспертного совета
Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки
Российской
Федерации
по
управлению, вычислительной технике и
информатике.
2 Содержание программы вступительного экзамена в аспирантуру
2.1 Основы управления социально-экономическими системами
Предмет теории управления. Управленческие отношения и понятие
организационного управления. Цели управления. Дерево целей. Специфика
работы с целевой информацией. Критерии эффективности и ограничения
при достижении цели. Управление в сложных системах. Понятие обратной
связи и ее роль в управлении. Формализация и постановка задач управления.
Основные структуры и методы управления социально-экономическими
системами: административно-организационные, экономические, социальнопсихологические
экономическими
и
др.
Специфика
системами.
управления
Математическое
социальными
и
и
имитационное
моделирование. Роль человека в управлении социальными и экономическими
системами.
Системный подход к решению социальных и экономических проблем
управления. Основные понятия системного подхода: система, элемент,
структура, среда. Свойства системы: целостность, связность, структура,
организация и самоорганизация, интегрированные качества. Организация
как система. Основные понятия социологии организаций и социальной
психологии: власть, лидерство, коммуникации, авторитет, стили руководства.
Понятие
функций
управления
и
их
классификация,
общие
и
специфические функции, стратегическое планирование в организационных
системах
управления,
тактическое
и
оперативное
планирование,
оперативное управление, организация и информационное взаимодействие,
модели и методы принятия решений, принятие решений в условиях риска и
неопределенности, использование экспертных оценок при принятии решений,
консультационная деятельность при принятии решений, психологические
аспекты принятия и реализации решений, особенности коллективного
принятия решений, особенности принятия решений в условиях чрезвычайных
ситуаций, переговоры и выборы, личность и коллектив как объекты
управления.
Общество как социально-экономическая система. Социальная структура
общества, социальные институты, их функции и взаимодействие. Связь
социальных и экономических аспектов управления. Принципы и критерии
формирования структур управления в социально-экономических системах.
Основные
типы
организационных
структур
(линейные,
функциональные, комбинированные, матричные), их эволюция и развитие.
Особенности формирования программно-целевых структур управления на
различных уровнях иерархии.
2.2 Теория принятия решений
Постановка задач принятия решений / Многообразие задач выбора
решений, Языки выбора: критериальный, бинарных отношений. Элементы
выбора решений в условиях неопределенности. Элементы выбора решений в
условиях
неопределенности,
статистической
и
расплывчатой
неопределенности. Понятие теории игр. Принятие решения на основе теории
игр. Экспериментальные методы выбора и человеко-машинные системы.
Этапы
решения
задач.
Экспертные
процедуры.
Методы получения
экспертной информации. Шкалы измерений, методы экспертных измерений.
Методы опроса экспертов, характеристики экспертов. Методы обработки
экспертной информации, оценка согласованности мнений экспертов. Методы
многокритериальной
оценки
альтернатив.
Классификация
методов.
Множества компромиссов и согласия, построение множеств. Функция
полезности. Аксиоматические методы многокритериальной оценки. Прямые
методы многокритериальной оценки альтернатив. Методы нормализации
критериев. Характеристики приоритета критериев. Постулируемые принципы
оптимальности: равномерности, справедливой уступки, главного критерия,
лексикографический. Методы аппроксимации функции полезности. Деревья
решений. Методы компенсации. Методы аналитической иерархии. Методы
порогов
несравнимости.
Диалоговые
методы
принятия
решений.
Качественные методы принятия решений (вербальный анализ). Принятие
решений
в
Статистические
условиях
модели
неопределенности.
принятия
решений.
Виды
неопределенности.
Принятие
коллективных
решений. Современные концепции группового выбора.
Модели и методы принятия решений при нечеткой информации.
Нечеткие множества. Основные определения и операции над нечеткими
множествами.
Нечеткое
моделирование.
Задачи
математического
программирования при нечетких исходных условиях. Нечеткие отношения,
операции над отношениями, свойства отношений. Принятие решений при
нечетком отношении предпочтений на множестве альтернатив. Принятие
решений при нескольких отношениях предпочтения.
2.3 Исследование операций
Методы исследования операций и область их применения для решения
задач управления социально-экономическими системами. Характеристика
основных задач исследования операций, связанных с теорией массового
обслуживания, теорией очередей и управлением запасами.
Постановка
Оптимизационный
задач
математического
подход
к
проблемам
программирования.
управления
социально-
экономическими системами. Допустимое множество и целевая функция.
Формы записи задач математического программирования. Классификация
задач математического программирования.
Задачи линейного программирования. Постановка и геометрическая
интерпретация задач линейного программирования. Методы линейного
программирования. Прямые и двойственные задачи математического
программирования.
Симплекс-метод.
Многокритериальные
задачи
линейного программирования.
Модели
и
численные
методы
безусловной
оптимизации.
Классификация методов безусловной оптимизации. Скорости сходимости.
Методы первого порядка. Градиентные методы. Метод Ньютона и его
модификации. Квазиньютоновские методы. Конечно-разностные методы.
Методы нулевого порядка: методы покоординатного спуска, симплексные
методы.
Нелинейные
задачи
математического
программирования.
Локальный и глобальный экстремум, условия оптимальности. Задачи об
условном
экстремуме
и
метод
множителей
Лагранжа.
Методы
проектирования. Метод проекции градиента. Метод условного градиента.
Методы сведения задач с ограничениями к задачам безусловной оптимизации.
Методы внешних и внутренних штрафных функций. Комбинированный метод
проектирования и штрафных функций. Метод скользящего допуска.
Задачи стохастического программирования. Методы стохастической
аппроксимации. Методы с операцией усреднения. Методы случайного
поиска. Стохастические задачи с ограничениями вероятностной природы.
Стохастические разностные методы.
Основы теории графов: определение графа, цепи, циклы, пути, контуры.
Связные и сильно связные графы. Матрица смежности графа. Матрица
инцинденций дуг и ребер графов. Деревья. Плоские графы. Кратчайшие пути и
контуры. Циркуляция максимальной величины и потенциалы перестановок.
Поток максимальной величины. Задачи распределения ресурса на сетях и
графах.
Метод динамического программирования для многошаговых задач
принятия
решений.
Принцип
оптимальности
Беллмана.
Основное
функциональное уравнение. Вычислительная схема метода динамического
программирования.
Предмет и основные понятия теории игр. Применение теории игр для
оптимизации управленческих решений. Понятие стратегии и решения игры.
Матричные игры. Игры с непротиворечивыми интересами. Кооперативные
игры.
2.4 Информационные системы и технологии
Понятие информации, ее свойства и характеристики, особенности
использования информации о состоянии внешней среды и объекта
управления в организационных системах управления с обратной связью;
особенности создания и использования информационного обеспечения
систем организационного управления, информационное обеспечение в
условиях чрезвычайных ситуаций.
Понятие эффективности управления. Методы оценки деятельности и
эффективности
управления.
Задачи
анализа
и
синтеза
механизмов
функционирования и управления социально-экономическими системами.
Методы получения и обработки информации для задач управления,
экспертные процедуры и процедуры прогнозирования.
Подготовка
и
Автоматизированные
принятие
системы
управленческих
поддержки
принятия
решений.
управленческих
решений.
Вычислительная техника и программные средства в управлении
социально-экономическими системами.
Метод
моделирования
проектировании систем
и
его
использование
в
исследовании
и
управления. Понятие модели, классификация
моделей. Границы и возможности формализации процедур управления
социальными и экономическими системами. Модели систем: статические,
динамические,
концептуальные,
топологические,
формализованные
(процедуры формализации моделей систем), информационные, логиколингвистические, семантические, теоретико-множественные и др.
Экономико-математические
методы
и
модели.
Производственные
функции. Принципы, модели, методы и средства проектирования и развития
организационных систем.
Управление в сложных системах, обратная связь и ее роль в управлении,
энтропия и информация как характеристики разнообразия и управления,
принцип
необходимого
проектирование
разнообразия,
организационных
индивидуальное
систем,
и
алгоритмизация
типовое
задач
управления и обработки данных, представление знаний, проектирование
систем обработки данных в организационных системах, информационное
обеспечение организационных систем.
2.5 Базы данных
Назначение и основные компоненты системы баз данных; обзор
современных
систем
управления
базами
данных
(СУБД):
уровни
представления баз данных. Понятия схемы м подсхемы; модели данных;
иерархическая, сетевая и реляционная модели баз данных; схема отношения;
язык манипулирования данными для реляционной модели; реляционная
алгебра и язык SQL; проектирование реляционной базы данных,
функциональные зависимости, декомпозиция отношений, транзитивные
зависимости, проектирование с использованием метода сущность-связь;
создание и модификация базы данных: поиск, сортировка, индексирование
базы данных, создание форм и отчетов; физическая организация базы
данных; кэшированные, индексированные файлы; защита информации в
базах данных; целостность и сохранность баз данных.
2.6 Технологии программирования
Задача проектирования программных систем; организация процесса
проектирования
программного
обеспечения
(ПО).
Использование
декомпозиции и абстракции при проектировании ПО, декомпозиция системы.
Методы
проектирования
структуры
ПО;
методология
объектно-
ориентированного программирования; технологические средства разработки
программного обеспечения: инструментальная среда разработки, средства
поддержки проекта, отладчики; методы отладки и тестирования программ;
документирование и оценка качества программных продуктов; методы
защиты программ и данных; проектирование интерфейса с пользователем;
структуры диалога; поддержка пользователя; многооконные интерфейсы;
примеры реализации интерфейсов с пользователем с использованием
графических пакетов.
2.7 Основы прогнозирования и планирования
Задачи, роль и виды прогнозирования, классификация прогнозов по цели
прогнозирования,
виду
объектов
прогнозирования,
горизонту
прогнозирования, масштабности прогнозирования. Оценка надежности
прогнозирования. Временные ряды и их анализ. Характеристики динамики
социально-экономических явлений. Модели временных рядов, анализ
компонентного состава рядов, тренды, критерии и методы выявления
трендов. Алгоритмы выделения трендов. Модели кривых роста в
социально-экономическом прогнозировании. Основные виды кривых
роста, методы их выбора и идентификации параметров. Оценка качества
прогнозных моделей. Критерии качества прогнозов. Методы и модели
выявления и анализа периодических колебаний в динамических рядах.
Статистические методы, фильтрация и анализ спектров. Адаптивные
модели и методы прогнозирования. Особенности адаптивных моделей, их
виды, методы построения. Модели стационарных и нестационарных
временных рядов, их виды и методы построения.
Основы теории активных систем. Понятия активной системы и
механизма функционирования. Механизмы планирования в активных
системах.
открытого
Неманипулируемость
управления
и
процедур
оптимальность
планирования.
правильных
Принцип
механизмов
управления. Механизмы стимулирования в детерминированных активных
системах и активных системах с неопределенностью. Согласованность
оптимального решения. Базовые механизмы распределения ресурсов,
активной экспертизы, конкурсные, многоканальные, противозатратные.
Проблемы и методы идентификации организационных систем на основе
ретроспективной,
текущей
и
экспертной
информации
с
учетом
активности управляемых субъектов. Методы моделирования механизмов
функционирования активных систем. Имитационные игры как инструмент
исследования организационных механизмов и метод активного обучения.
Специфика проектно ориентированных организаций. Цели, задачи и
этапы управления проектами. Методы сетевого планирования и управления.
Механизмы
управления
проектами.
Стратегическое
планирование.
Реформирование и реструктуризация предприятий. Модели и механизмы
внутрифирменного управления.
2.8 Финансовый менеджмент
Наращение и дисконтирование. Эффективная ставка. Потоки платежей.
Финансовая
Кредитные
эквивалентность
расчеты.
Оценка
обязательств.
Типовые
инвестиционных
приложения.
процессов.
Отбор
инвестиционных проектов. Финансовые расчеты на рынке ценных бумаг.
Математические
основы
финансового
анализа
в
условиях
риска
и
неопределенности. Риски и их измерители. Функция полезности. Задача об
оптимальном портфеле ценных бумаг. Модели задач оптимизации рискового
портфеля.
3 Учебно-методическое и информационное обеспечение
вступительного экзамена в аспирантуру
3.1 Основная литература:
1. Акулов, О.А. Информатика. Базовый курс / О.А. Акулов, М.В.
Медведев. - Информатика. Базовый курс, М, 2009, - 574 с.
2. Ахо, А.В. Структуры данных и алгоритмы / А. В. Ахо, Д.Э. Хопкрофт,
Д.Д. Ульман. – М.: Вильямс, 2007. – 391 с.
3. Васин А.А.. Исследование операций учебное пособие для вузов/А. А.
Васин, П. С. Краснощеков, В. В. Морозов.-М.:Академия,2008, - 463 с.
4. Верхова, Г.В. Базы данных [Текст]: учебное пособие/ Г.В. Верхова. –
СПб.: Политехника, 2008. – 171с. Хореев, П.Б. Объектно-ориентированное
программирование / П.Б. Хорев.- Академия, 2011, - 448 с.
5. Вирт, Н. Алгоритмы и структуры данных /Н. Вирт. –2-е изд., испр. –
СПб.: Невский Диалект, 2007. – 351 с.
6. Гмурман, В.Е.. Теория вероятностей и математическая статистика /В.
Е. Гмурман.-Изд. 12-е, перераб.-М.:Высшая школа,2009.-478 с.
7. Головин, Ю.А. Информационные сети / Ю.А. Головин, А.А.
Суконщиков, С.А. Яковлев. - Академия, 2011, - 384 с.
8. Голицына О. Л. Программное обеспечение [Текст] : учебное пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Форум, 2010.
9. Долганова, Н. Ф. Элементы вычислительной геометрии. /Н. Ф.
Долганова ;.-Томск: Издательство ТГПУ,2009.-71 с.
10. Жмакин А.П.. Архитектура ЭВМ учебное пособие для вузов/А. П.
Жмакин.-СПб.:БХВ-Петербург,2008.-315 с.
11. Игошин В. И. Математическая логика и теория алгоритмов: учебное
пособие для вузов/В. И. Игошин.-3-е изд., стереотип.-М.:Академия, 2008.-446
с.
12. Илюшечкин В.М. основы использования и проектирования БД
[Текст]: учебное пособие. – М.: Высшее образование, 2009. – 213с.
13. Кузовкин, А.В.. Управление данными / А.В. Кузовкин, А.А Цыганов.,
Б.А. Щукин. - Академия, 2010, - 256 с.
14. Лапина, Т.И. Управление данными/ Т.И.Лапина [Текст]: Курск,
ЮЗГУ,
2011.-
360с.
Гриф
Рекомендовано
учебно-методическим
объединением по направлению. 230700 Информационные системы.
15. Лапина, Т.И. Методы и технологии программирования [Текст]:
учебное пособие/Т.И. Лапина, Е.А.Петрик. – Курск: ЮЗГУ, 2011. – 211с.
Гриф Рекомендовано учебно-методическим объединением по направлению.
230700 Информационные системы.
16. Маркин, А.В. Построение запросов и программирование на SQL
[Текст]: учебное пособие. – М.: Диалог – МИФИ, 2008. – 320с.
3.2 Дополнительная литература:
1. Алексеев, В.Е. Графы и алгоритмы. Структуры данных. Модели
вычислений / В. Е. Алексеев, В. А. Таланов. – М.: Интернет-Университет
Информационных Технологий, 2006. – 318 с.
2. Архангельский, А.Я. Язык Pascal и основы программирования в Delphi
/А. Я. Архангельский. – М.: Бином, 2006. – 495 с.
3. Братко, И. Алгоритмы искусственного интеллекта на языке PROLOG /
И. Братко. – 3-е изд. – М.: Вильямс, 2004. – 637 с.
4. Кнут, Д.Э. Искусство программирования. В 3 т. Т. 1. Основные
алгоритмы / Д. Э. Кнут; Под ред. Ю. В. Козаченко. – 3-е изд., испр. и доп. –
М.: Вильямс. – 2004. – 712 с.
5. Кнут, Д.Э. Искусство программирования. В 3 т. Т. 2. Получисленные
алгоритмы /Д. Э. Кнут; Под ред. Ю. В. Козаченко. – 3-е изд., испр. и доп.-М.
и др.:Вильямс.:Получисленные алгоритмы.-2003.-828 с.:ил. .-ISBN
5845900816:488.00
6. Кнут, Д.Э. Искусство программирования . В 3 т. Т. 3. Сортировка и
поиск /Д. Э. Кнут; Под ред. Ю. В. Козаченко. – 2-е изд., испр. и доп. – М.:
Вильямс. – 2003. – 822 с.
7. Косоруков, О.А. Исследование операций / О. А. Косоруков, А. В.
Мищенко; Под ред. Н. П. Тихомирова. – М.: Экзамен, 2003. – 445 с.
8. Костюкова, Н.И. Графы и их применение. Комбинаторные алгоритмы
для программистов / Н. И. Костюкова. – М.: Интернет-Университет
Информационных Технологий, 2007. – 310 с.
9. Культин, Н.Б. C/C++ в задачах и примерах / Н.Б. Культин. – СПБ.:
БХВ-Петербург, 2007. – 281 с.
10. Культин, Н.Б. Delphi .NET в задачах и примерах / Н.Б. Культин. СПБ.: БХВ-Петербург, 2006. – 255 с.
11. Немнюгин, С.А. Изучаем Turbo Pascal / C. А. Немнюгин, Л. В.
Перколаб. –СПб.: Питер, 2007.-309 c.
12. Немнюгин, С.А. Turbo Pascal. Практикум / С. А. Немнюгин. – 2-е изд.
–СПб.: Питер, 2003. – 267 с.
13. Новиков, Ф.А. Дискретная математика для программистов / Ф. А.
Новиков. – 2-е изд. – СПб.: Питер, 2004. – 363 с.
14. Олифер, В.Г. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н. А.
Олифер. –СПб.: ПИТЕР, 2005. – 538 с.
15. Орлов, А. И. Вероятность и прикладная статистика. /А. И. Орлов.М.:КНОРУС,2010.-189 с
16. Основы WEB-технологий /П. Б. Храмцов [и др.]. – 2-е изд., испр. –М.:
Интернет-Университет Информационных Технологий, 2007. – 374 с.
17. Острейковский, В.А. Информатика / В. А. Острейковский. – 3-е изд.,
стереотип. – М.: Высшая школа, 2005. – 510 с.
18. Программирование алгоритмов обработки данных / О. Ф. Ускова [и
др.]. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 188 с.
19. Фаронов, В. Профессиональная работа в Delphi 6 / В. Фаронов. –СПб.:
Питер, 2002. – 320 с.
20. Хомоненко, А. Д. Базы данных / А. Д. Хомоненко, В. М. Цыганков, М.
Г. Мальцев; Под ред. А. Д. Хомоненко. – 3-е изд., доп. и перераб. –СПб.:
КОРОНА принт, 2003. – 665 с.
21. Хуторецкий, А.Б. Модели исследования операций / А. Б. Хуторецкий;
отв. ред. Г. М. Мкртчян. – Новосибирск: издательство СО РАН, 2006. – 267 с.
22. Шапкин, А.С. Математические методы и модели исследования
операций / А. С. Шапкин, Н. П. Мазаева. – 2-е изд. – М.:Дашков и К, 2005. –
395 с.
23. Клейменов, В. П. Мельников, А. М. Петраков. Администрирование в
информационных системах : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений /
под ред. В. П. Мельникова. М.: Издательский центр «Академия», 2008. 272 с.
24. Чекмарев А.Н. Microsoft Windows Server 2008. СПб.: БХВ-Петербург,
2008.
25. Нортоп Т., Макин Дж.К. Проектирование сетевой инфраструктуры
Windows Server 2008. Учебный курс Microsoft. М.: «Русская редакция», 2009.
3.3 Программное обеспечение и Интернет ресурсы
1. http://www.intuit.ru/ Национальный открытый университет
дистанционного образования
2. http://msdn.microsoft.com/ru-ru/sqlserver/ Microsoft Office 2010
3. http://www.edu.ru/ Федеральный портал Российское образование
4. http://www.sql.ru/ Клиент-серверные технологии