МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ШАКАРИМА г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА г. СЕМЕЙ
Документ СМК 3 уровня
УМКД
УМКД
Редакция №___ от
________ 2014 г.
Программа
дисциплины
«Теоретические основы
информационных систем»
для преподавателя
УМКД 042- 1811.1.117/01-2014
УЧЕБНО МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«Теоретические основы информационных систем»
для специальности 5В070400
«Вычислительная техника и программное обеспечение»
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ
Семей
2014
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 2 из 10
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель ___________ «16» июня 2014 г.
Р.Н. Назаров,
Старший преподаватель кафедры «Автоматики и электротехники»
2 ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Автоматики и электротехники»
Протокол от « »
2014 , №
Заведующий кафедрой _________
А.Д. Золотов
2.2 На заседании учебно-методического бюро факультета «Информационно-коммуникационных технологий»
Протокол от « »
2014 г., №
Председатель _________
Р.С. Бекбаева
3 УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно-методического
совета университета
Протокол от « »
2014 г., №
Председатель УМС _________
4 ВВЕДЕНО вместо редакции №1
Г.К. Искакова
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 3 из 10
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
Область применения
Нормативные ссылки
Общие положения
Содержание учебной дисциплины (модуля)
Перечень тем для самостоятельной работы студента
Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Литература
4
4
4
6
7
10
10
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 4 из 10
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Рабочая программа дисциплины для преподавателя, входящая в состав
учебно-методического комплекса, по дисциплине «Теоретические основы информационных систем», предназначена для студентов специальности «5В070400» «Вычислительная техника и программное обеспечение».
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.
Настоящая рабочая учебная программа дисциплины для преподавателя
дисциплины «Моделирование информационных процессов и систем»
устанавливает порядок организации учебного процесса по данной дисциплине в
соответствии с требованиями и рекомендациями следующих документов:

Каталог
элективных
дисциплин
специальности
5В070400
«Вычислительная техника и программное обеспечение»;

СТУ 042-ГУ-4-2014 Стандарт университета «Общие требования к разработке и оформлению учебно-методических комплексов дисциплин»;

ДП 042-1.01-2014 Документированная процедура «Структура и содержание учебно-методических комплексов дисциплин».
3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Краткое содержание дисциплины:
Предметом курса «Теоретические основы информационных систем» является ознакомление основными моделями информационных систем, организацией
информационных процессов на физическом и канальном уровне, изучение современных методов и моделей построения информационных систем различных видов. Программа дисциплины «Теоретические основы информационных систем»
состоит из следующих модулей:
– Основы теории информационных систем;
– Анализ информационных систем;
В первом модуле рассматриваются общие задачи теории систем. Краткая
историческая справка. Возникновения и развития системных представлений. Системность как всеобщее свойство материи. Множественность моделей систем.
Терминология теории систем. Различные классификации систем. Понятие больших и сложных систем. Задачи, решаемые в системном анализе и системотехнике.
Понятие информационной системы. Методы описания информационных систем.
Информационные аспекты изучения систем. Энтропия. Количество информации.
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 5 из 10
Основные результаты теории информации. Определение количества информации
в сообщении. Системный анализ. Системный подход и системные исследования.
Системообразующие свойства. Системный подход и системный анализ. Целостность и интегративность. Коммуниктивность. Иерархичность. Эквифинальность
(предельные возможности). Закономерности целеобразования и осуществимости
ИС. Кибернетический подход к описанию ИС. Процесс управления как информационный процесс. Этапы управления. Уровни представления информационных
систем. Характеристики уровней представления ИС: лингвистический, теоретикомножественный,
абстрактно-алгебраический,
динамический,
логикоматематический. Динамическое описание информационных систем. Математические схемы для описания элементов информационных систем: булевы функции,
высказывательные функции, марковские процессы, конечные автоматы, системы
массового обслуживания. Агрегатное описание информационных систем. Понятие агрегата. Операторы входов и выходов. Обрывающийся случайный процесс.
Случайный поток. Агрегат как случайный процесс. Кусочно - марковский агрегат.
Последовательное раскрытие элементарного события. Кусочно-непрерывные и
кусочно-линейные агрегаты. Приведение кусочно-линейных и кусочнонепрерывных агрегатов к каноническому виду.
Во втором модуле рассматриваются задачи анализа работы систем. Структура сложных систем. Полюсы и внутренние элементы. Виды связей между агрегатами системы. Принцип минимальности информационных связей агрегатов.
Типичные структурные конфигурации. Структурный анализ информационных
систем. Информация и управление. Общее определение устойчивости функционирования информационных систем. Построение S-области. Некоторые алгоритмы построения областей устойчивости в пространстве параметров. Анализ установившихся и неустановившихся режимов работы агрегатов. Нахождение случайного времени пребывания траектории агрегата в фиксированной области фазового пространства. Существование установившегося режима в кусочно-линейных
агрегатах. Исследование информационных систем, описанных в виде параллельных агрегативных систем. Системы массового обслуживания, состоящие из бесконечного множества переборов. Предельное поведение системы массового обслуживания с бесконечно возрастающим числом переборов и загрузкой, стремящейся к критической. Модели информационных систем. Моделирование потоков
данных в информационных системах. Методология функционального моделирования SADT. Основные средства моделирования данных: диаграммы "сущностьсвязь" (ERD) и CASE-метод. Имитационное моделирование информационных систем. Синтез и декомпозиция информационных систем. Анализ и синтез в системных исследованиях. Модели систем как основания декомпозиции. Алгоритмизация процесса декомпозиции. Информационные модели принятия решений.
Многообразие задач выбора. Критериальный язык выбора. Описание выбора на
языке бинарных отношений. Выбор в условиях неопределенности. Выбор в усло-
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 6 из 10
виях статистической неопределенности. Динамическое программирование как
многошаговый информационный процесс принятия решений.
3.2 Цель изучения дисциплины:
Целью изучения дисциплины «Теоретические основы информационных систем» является обучение студентов основным принципам и методам построения
информационных систем, необходимых при создании, исследовании и эксплуатации систем различной природы, в том числе технических, социальноэкономических, экологических.
3.3 Основная задача изучения дисциплины:
Задачами изучения дисциплины являются:
- освоение различных способов описания, базовых принципов и методов построения информационных систем;
- освоение основ информационных систем, способов описания, принципов и
методов построения и функционирования информационных систем;
- описание процессов и систем, применение принципов и методов построения информационных систем при проектировании.
3.4 Результаты обучения:
В результате изучения дисциплины обучающийся должен:
знать:

формы представления детерминированных сигналов;

классификацию методов дискретизации;

качественные и количественные методы описания информационных систем;

методы решения задачи статической маршрутизации;
владеть:

сведениями о назначение и содержание процедур модуляции и демодуляции;

методами решения задач статической маршрутизации;
усвоить:
 принципы описания информационных систем;
 канонического представления информационных систем;
уметь:

оценивать потери информации при реализации информационных процессов;

составлять математическое описание информационных процессов и систем;

составлять агрегатное описание информационных систем;
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 7 из 10
понимать:

терминологию теории систем;

методологию постановок и алгоритмизация задач на макро- и
уровнях;
микро-
иметь:
 представление о моделях непрерывных и дискретных каналов связи;
 о назначении и содержании процедур модуляции и демодуляции сигналов;

о методах синтеза структур информационных систем;
приобрести:

навыки по анализу функционирования информационных систем;

знания методов синтеза информационных систем.
3.5
Пререквизиты
нет
3.6
Постреквизиты
нет
3.7 Выписка из рабочего учебного плана:
Таблица 1
Курс Семестр Кредиты
2
3
3
ЛК СПЗ ЛБ СРСП
час. час. час. час.
15
15
15
22,5
СРС
час.
67,5
Всего
Форма
час. итогового
контроля
135
экзамен
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 8 из 10
4 СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Таблица 2
Наименование тем и их содержание
1
Модуль 1 «Основы теории информационных систем»
Лекционные занятия
Основные задачи теории систем.
Терминология теории систем. Классификация систем.
Понятие информационной системы.
Системный подход и системные исследования.
Кибернетический подход к описанию ИС.
Динамическое описание информационных систем.
Агрегатное описание информационных систем.
Практические занятия
Математическое описание информационных процессов.
Математическое описание информационных систем.
Организация информационного процесса на физическом уровне.
Организация информационного процесса на канальном уровне.
Лабораторные работы
Исследование работы информационной системы в установившемся режиме.
Исследование работы информационной системы в неустановившемся режиме.
Математические схемы для описания элементов информационных систем.
Моделирование кусочно-линейного агрегата.
Модуль 2 « Анализ информационных систем»
Лекционные занятия
Структурный анализ информационных систем.
Определение устойчивости функционирования информационных
систем.
Анализ установившихся режимов работы систем.
Анализ неустановившихся режимов работы систем.
Исследование информационных систем, описанных в виде параллельных агрегативных систем.
Моделирование потоков данных в информационных системах.
Синтез и декомпозиция информационных систем.
Информационные модели принятия решений.
Количество
часов
2
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 9 из 10
Практические занятия
Качественный анализ информационной системы
Количественный анализ информационной системы
Синтез информационной системы.
Моделирование потоков данных в информационной системе.
Лабораторные работы
Структурный анализ информационной системы.
Построение области устойчивости информационной системы.
Имитационное моделирование информационной системы.
2
2
2
2
2
2
4
5 ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
5.1 Понятие сложных систем. Свойства сложных систем.
5.2 Закономерности целеобразования и осуществимости ИС.
5.3 Уровни представления информационных систем.
5.4 Математические схемы для описания элементов информационных систем
5.5 Агрегат как случайный процесс.
5.6 Кусочно-непрерывные и кусочно-линейные агрегаты.
5.7 Полюсы и внутренние элементы.
5.8 Алгоритмы построения областей устойчивости в пространстве параметров
5.9 Динамическое описание информационных систем.
5.10 Кибернетический подход к описанию информационных систем.
5.11 Каноническое представление информационных систем.
5.12 Системы массового обслуживания, состоящие из бесконечного множества переборов.
5.13 Имитационное моделирование информационных систем.
5.14 Выделение функций информационных систем.
5.15 Методы синтеза структур информационных систем.
УМКД
042-18-11.1.117/01-2014
Редакция №___
от ________ 2014 г.
Страница 10 из 10
6 КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
Таблица 4
Наименование учебников, учебнометодических пособий
Количество Количество Процент
экземпляров студентов обеспеченности
1
2
3
4
Подчукаев, В.А.Теория информа7
7
100
ционных процессов и систем:
учебное пособие – М.: Гардарика, 2007
Душин В.К. Теоретические основы
7
7
100
информационных процессов и систем:
Учебник – Издательско – торговая
корпорация «Дашков и К» 2003. – 348
с.
Мишенин А.И., Салмин С.П. Теория
7
7
100
экономических информационных систем. Практикум: Учебное пособие. –
М.:Финансы и статистика 2005. – 192
с.
7 ЛИТЕРАТУРА
7.1 Основная литература
7.1.1 Подчукаев, В.А.Теория информационных процессов и систем:
учебное пособие – М.: Гардарика, 2007. – 256 с.
7.1.2 Душин В.К. Теоретические основы информационных процессов и
систем: Учебник – Издательско – торговая корпорация «Дашков и К» 2003. – 348
с.
7.1.3 Мишенин А.И., Салмин С.П. Теория экономических информационных
систем. Практикум: Учебное пособие. – М.:Финансы и статистика 2005. – 192 с.
7.2 Дополнительная литература
7.2.1 Антонов, А. В. Системный анализ: учебник для вузов / А. В. Антонов.
– М.: Высш. Шк., 2004.
7.2.2 Остроевский, В. А. Теория систем: учебное пособие для вузов по спец.
«Автом. сист. Обр. информ. и упр.». – М.: Высш. шк., 1997.
7.2.3 Красов, А.В., Душин С.Е. Теория информационных процессов и систем. / А. В.Красов, С.Е Душин СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006.