Рабочая программа дисциплины моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций



Скачать 260.5 Kb.
страница1/8
Дата12.02.2020
Размер260.5 Kb.
Название файлаModel_Seti.doc
ТипРабочая программа
  1   2   3   4   5   6   7   8

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора института кибернетики

по учебной работе
___________ Гайворонский С.А.

«___»_____________2011 г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕТЕЙ ЭВМ И СИСТЕМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ


НАПРАВЛЕНИЕ ООП

230100 Информатика и вычислительная техника







КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ)

магистр







БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА

2011 г.













КУРС

2

СЕМЕСТР

3







КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ

3







ПРЕРЕКВИЗИТЫ

М1.Б2

КОРЕКВИЗИТЫ









ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции

27

час.

Лабораторная работа

27

час.

Практические занятия




час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

54

час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

36

час.

ИТОГО

90

час.







ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная







ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

дифзачет, экзамен







ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ

кафедра ОСУ










ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ




В.А. Силич










РУКОВОДИТЕЛЬ ООП




А.Д. Чередов










ПРЕПОДАВАТЕЛЬ




О.М. Замятина




2011 г.

1. Цели освоения модуля (дисциплины)

Код

цели

Формулировка цели

Ц1

Подготовка выпускника к научно-исследовательской работе в области проектирования, моделирования и эксплуатации аппаратно-программные комплексов, систем и сетей ЭВМ, в том числе в междисциплинарных областях, связанных с выбором и разработкой эффективных методов и программ исследований.

Ц2

Подготовка выпускников к проектно-конструкторской деятельности: определение наборов характеристик и параметров проектируемых сетей, их анализ, оптимизация и настройка; определение и оптимизация производительности вычислительных сетей.

Ц3

Подготовка выпускников к проектно-технологической деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию сетей ЭВМ и телекоммуникаций, отказоустойчивость и безопасность сетей, организацию защиты данных в сетях ЭВМ.

Ц4

Подготовка выпускников к организационно-управленческой деятельности при выполнении междисциплинарных проектов в профессиональной области, в том числе в интернациональном коллективе, умение работать в командею

Ц5

Подготовка выпускников к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию.


2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций» относится к вариативной составляющей профессионального цикла учебных дисциплин ООП и входит в модуль М.2 Профессиональный цикл.

Для изучения дисциплины «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций» студент должен:

Знать:


  • современные тенденции развития информатики и вычислительной техники, компьютерных технологий;

  • основы создания информационных систем и использование новых информационных технологий обработки информации;

  • элементы и основные законы теории вероятности;

  • основы программирования.

Уметь:

  • применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач;

  • программировать на одном из алгоритмических языков;

  • разрабатывать объектно-ориентированную модель предметной области;

  • проводить сравнительный анализ параметров основных технических средств ЭВМ (процессора, памяти);

  • выбрать базовую конфигурацию компьютера.

Владеть:

  • элементами теории вероятности и системного анализа;

  • основами алгоритмизации;

  • разрабатывать объектно-ориентированную модель предметной области.


Пререквизиты:

МЕЦ.Б.1 (Информатика), ПЦ.Б.2 (Программирование), Теория вероятностностей.


3. Результаты освоения дисциплины

Согласно ФГОС ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» (степень «магистр»), утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 09.11.2009 № 554, выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):



ОК-1

Способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень.

ОК-2

Способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности.

ОК-3

Способен свободно пользоваться русским и иностранным языками, как средством делового общения.

ОК-4

Использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом.

ОК-5

Способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности.

ОК-6

Способен самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности.

ОК-7

Способен к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы).

Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

Научно-исследовательская деятельность

ПК-1

Применять перспективные методы исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий.

Научно-педагогическая деятельность

ПК-2

На основе знания педагогических приемов принимать непосредственное участие в учебной работе кафедр и других учебных подразделений по профилю направления «Информатика и вычислительная техника».

Проектно-конструкторская деятельность

ПК-3


Разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их подразделений на основе Web- и CALS-технологий.

ПК-4

Формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных и/или программных средств вычислительной техники.

ПК-5

Выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации.

Проектно-технологическая деятельность

ПК-6

Применять современные технологии разработки программных комплексов с использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых программных продуктов.

Организационно-управленческая деятельность

ПК-7

Организовывать работу и руководить коллективами разработчиков аппаратных и/или программных средств информационных и автоматизированных систем.

В результате изучения дисциплины студент должен иметь:


ЗНАНИЯ:

  • основных понятий, принципов и методов моделирования сложных технических систем и понимать их взаимосвязь с другими дисциплинами;

  • различных методологий моделирования;

  • об основных проблемах, возникающих при моделировании систем;

  • о современных подходах к моделированию сложных систем телекоммуникаций и сетей ЭВМ.


НАВЫКИ:

  • применения методов моделирования при решении задач анализа и проектирования систем различной природы;

  • анализа результатов моделирования и оценки качество полученной модели;

  • оптимизации моделей;

  • по использованию технологий компьютерного моделирования при практической реализации моделей процессов функционирования систем с использованием программной среды динамического моделирования Arena 7.0 и GPSS World, в основе которых заложены методы сетевого имитационного моделирования и систем массового обслуживания,

  • работы с современными CASE-средствами статического моделирования BPWin 4.0, поддерживающего методологии моделирования IDEF0, DFD и IDEF3.


КОМПЕТЕНЦИИ:

  • по проведению инновационных профессиональных исследований, включая критический анализ данных из мировых информационных ресурсов, сложный эксперимент, формулировку выводов в условиях неоднозначности с применением глубоких и принципиальных знаний и оригинальных методов для достижения требуемых результатов. Воспринимать, обрабатывать, анализировать и обобщать научно-техническую информацию, передовой отечественный и зарубежный опыт в области инженерии сетей ЭВМ и телекоммуникаций; принимать участие в фундаментальных и прикладных исследованиях по созданию новых средств телекоммуникаций и нового поколения сетей ЭВМ, в опытно - конструкторских разработках, во внедрении результатов научных исследований;

  • способность применить полученные теоретические знания по моделированию систем на практике, создавая модели реальных объектов;

  • способность решать задачи с использованием математических методов моделирования;

  • способность анализировать результаты экспериментов;

  • способность создавать наиболее оптимальные модели;

  • способность системно мыслить и грамотно классифицировать возникающие задачи и проблемы;

  • развитый творческий потенциал;

  • стремление к самообучению, самореализации и самостоятельному исследованию;

  • конкурентность на IT-рынке труда.

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Содержание лекций (36 часов)

Тема № 1. Теория моделирования

Введение. Общие вопросы моделирования. Основные понятия. Классификация моделей по характеру и способам использования. Основные этапы моделирования. Модельное время. Определение цели моделирования. Понятие адекватности модели

Системный структурный анализ. Принцип системного подхода в моделировании систем. Понятие структурного анализа. Идеи и принципы, лежащие в основе структурных методов. Основные определения. Методы и средства структурного системного анализа и проектирования



Тема № 2. Графы и сети Петри

Потоковые сети и сети передачи данных. Классификация сетей Петри. Основные элементы. Примеры моделирование систем

Тема № 3. Системы массового обслуживания (СМО)

Основные элементы СМО. Классификация и примеры СМО. Средства моделирования процессов и систем на основе СМО: GPSS/H и GPSS World.

Основные элементы и примеры моделирования



Тема № 4. Методы и средства структурного анализа и проектирования

Методология функционального моделирования IDEF0. Концепция IDEF0. Основные элементы методологии IDEF0. Синтаксис и семантика моделей. Пример построения IDEF0–модели.

Методология событийного моделирования IDEF3.Основные элементы IDEF3. Правила срабатывания перекрестков. Примеры моделей

Диаграммы потоков данных (DFD). Основные элементы методологии DFD. Правила построения моделей. Пример модели. Диаграммы «сущность - связь»


Тема № 5. Динамическое имитационное моделирование

Классификация современных средств динамического моделирования. Системы массового обслуживания. Сетевые методы

Система имитационного моделирования Arena. Области применения. Уровень представления сложных систем в Arena. Функциональные возможности. Основная панель Basic Process. Advanced Process панель. Advanced Transfer Process панель




4.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ (18 часов)

Тема лабораторного занятия

Кол-во часов ауд. занятий

Разработка моделей в ПП GPSS World

6

Разработка моделей в ПП Arena 7.0

12

Разработка моделей с использованием Basic process panel

4

Разработка моделей с использованием Advanced process panel

4

Разработка моделей с использованием Advanced transfer panel

4

Итого

18


4.3. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения


Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)


Колл,

Контр.р.


Итого

Лекции

Практ./сем.

занятия


Лаб. зан.

1. Теория моделирования

3

 

 

2

 

5

2. Графы и сети Петри

4

 

6

2

 

12

3. Системы массового обслуживания

6

 

6

2

 

14

4. Методы и средства структурного анализа и проектирования

6

 

5

2

 

13

5. Динамическое имитационное моделирование

8

 

10

2

 

20

Курсовое проектирование

 

 

 

26

 

26

Итого

27

 

27

36

 

90


5. Образовательные технологии

Методы и формы организации обучения (ФОО)



ФОО
Методы

Лекции

Лаб. работы

СРС

IT-методы







Работа в команде









Игра









Обучение

на основе опыта









Опережающая самостоятельная работа








Проектный метод









Поисковый метод








Исследовательский метод










6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1 Текущая СРС.

  • работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса;

  • выполнение домашних заданий, лабораторных работ;

  • опережающая самостоятельная работа;

  • перевод текстов с иностранных языков;

  • изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

  • подготовка к лабораторным работам;

  • подготовка отчетов по выполненным лабораторным работам и курсовому проекту;

  • подготовка к защите курсового проекта и к экзамену.


6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР).

  • поиск, анализ, структурирование и презентация информации;

  • выполнение задания по курсовому проектированию;

  • поиск оптимальных инженерных решений по выполнению заданий;

  • исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах;

  • анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.


6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине.


  1. Перечень научных проблем и направлений научных исследований




  • Сети Петри.

  • Системы массового обслуживания.

  • Отображение моделей данных.

  • Визуализация данных. Построение графических моделей.

  • Статистическая обработка данных.

  • Проведение экспериментов.

  • Методы и средства оптимизации при построение имитационных моделей.




  1. Примеры курсовых проектов


Пример 1. В компьютерной фирме ежедневно осуществляется сборка и продажа компьютеров. Работают на сборке 3 человека. Мастер может собрать и проверить от 10 до 15 компьютеров за день. Каждый из двух его помощников – от 5 до 10 компьютеров за день.

Комплектующие распределяются по следующим категориям: процессоры, материнские платы, видеоплаты, звуковые платы, оперативная память, жёсткие диски. При проверке собранных, не все компьютеры оказываются в рабочем состоянии (в среднем один из 10 собранных компьютеров не работает). Если компьютер собран мастером, то он сам выполняет диагностику и определяет какая именно деталь неисправна (неисправной может быть любая или одновременно несколько деталей). Если же неисправен компьютер, собранный одним из помощников, то они отдают его мастеру на диагностику.

Частота попадания неисправных комплектующих распределяется следующим образом:


  • жёсткие диски - 1 - 3 из 55,

  • материнские платы – 1 из 20,

  • звуковые платы – 1 из 30,

  • процессоры – 2-3 из 100,

  • видеоплаты – 1 из 40.

Определить (за день):

  • сколько всего собирается компьютеров;

  • сколько собирается неисправных компьютеров (и ремонтируется соответственно);

  • сколько неисправных деталей (и к каким категориям относятся эти детали) обнаруживается в ходе проверок;

  • сколько необходимо фирме комплектующих всех категорий;

  • сколько компьютеров собирает каждый сборщик.

Исследовать приведенные выше характеристики в зависимости от изменения количества собираемых компьютеров каждым сборщиком, от изменения процента попадания неисправных деталей

Самостоятельно провести исследования каких-либо других характеристик функционирования данной модели и их зависимостей между собой.



Пример 2. Магистраль передачи данных состоит из двух каналов (основного и резервного) и общего накопителя. При нормальной работе сообщения передаются по основному каналу за (7 ± 3) с. В основном канале происходят сбои через интервалы времени (200 ± 35) с. Если сбой происходит во время передачи, то за 2 с запускается запасной канал, который передает прерванное сообщение с самого начала.

Восстановление основного канала занимает (23 ± 7)с. После восстановления резервный канал выключается и основной канал продолжает работу с очередного сообщения.

Сообщения поступают через (9 ± 4)с и остаются в накопителе (буфере) до окончания передачи. В случае сбоя передаваемое сообщение передается повторно по запасному каналу.

Исследования разработанной модели проводить в следующих направлениях:

1) Смоделировать работу магистрали передачи данных в течение 10 часов. Определить при имеющихся в задании исходных данных:


  • загрузку основного канала,

  • загрузку резервного канала,

  • частоту отказов основного канала,

  • число прерванных сообщений,

  • среднее время передачи сообщений.

Провести десять экспериментов и найти средние значения требуемых параметров.

2) Провести сбор статистики для параметров:



  • загрузка основного канала,

  • загрузка резервного канала,

  • среднее время передачи сообщений,

  • максимальная длина очереди сообщений в буфере для различных значений времени поступления сообщений для передачи по магистрали и различных значений интервалов времени, в течение которого происходит сбой основного канала.

3) Самостоятельно провести исследования каких-либо других характеристик функционирования данной модели и их зависимостей между собой.

Данные моделирования должны быть представлены в абсолютных единицах и в процентном отношении.


6.4 Контроль самостоятельной работы.

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.


7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©genew.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Рабочая программа
Методические указания
Практическая работа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Пояснительная записка
Общая характеристика
Учебное пособие
История развития
Общие сведения
Физическая культура
Теоретические аспекты
Практическое задание
Федеральное государственное
Теоретическая часть
Направление подготовки
Техническое задание
Самостоятельная работа
Общие положения
Дипломная работа
государственное бюджетное
Методическая разработка
Образовательная программа
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Технологическая карта
Техническое обслуживание
учебная программа
Решение задач
История возникновения
Методическое пособие
Краткая характеристика
Рабочая учебная
Исследовательская работа
Общие требования
Общая часть
Метрология стандартизация
Рабочая тетрадь
Основная часть
История создания
Техническая эксплуатация
Название дисциплины
Математическое моделирование
Экономическая теория
Государственное регулирование
Современное состояние
Организация работы
Информационная безопасность