WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Начальник Зам. председателя Совета УМО Управления образовательных по классическому университетскому программ и стандартов высшего и образованию, проректор МГУ профессионального образования В.И. Кружалин А.М. Салецкий “ ” 2003 г. “ ” 2003 г Примерная программа дисциплины МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Рекомендуется Минобразованием России для направления подготовки 511900 Информационные технологии Москва 2003 Цель и задачи курса Целью дисциплины является изучение фундаментальных основ теории моделирования информационных систем и протекающих в них процессов, методики разработки компьютерных моделей, методов и средств осуществления имитационного моделирования и обработки результатов вычислительных экспериментов, а также формирование представления о работе с современными инструментальными системами моделирования.

В результате изучения дисциплины "Моделирование информационных процессов" бакалавр информационных технологий должен:

• владеть теоретическими основами математического и компьютерного моделирования информационно-вычислительных систем;

• знать и уметь использовать основные классы моделей и методы моделирования, принципы построения моделей информационных процессов, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей с помощью современных компьютерных средств;

• иметь представление о проведении вычислительных экспериментов с использованием техники имитационного моделирования, уметь планировать проведение экспериментов и обрабатывать их результаты;

• иметь представление о построения моделей систем различного класса с использованием инструментальных средств типа Simulink, GPSS, Bpwin.

Содержание курса 1. Введение Моделирование как метод научного познания, роль и место вычислительного эксперимента в исследовательской деятельности. Классификация моделей: понятия математической и компьютерной модели, имитационное моделирование. Моделирование непрерывных, дискретных и гибридных систем. Принципы системного подхода в моделировании. Стадии разработки моделей. Понятия компонентного и объектноориентированного моделирования. Современные программные инструментальные средства моделирования систем. Перспективы развития теории моделирования и ее приложений.

2. Общие принципы построения моделей информационных процессов и систем Использование моделирования при исследовании и проектировании информационных систем. Основные подходы к математическому моделированию. Непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические модели. Сетевые модели и синхронизация событий. Сети Петри. Понятие нейронной сети. Общая последовательность разработки и реализации компьютерных моделей информационных систем.

Алгоритмизация моделей. Понятие о статистическом имитационном моделировании.

Применение основных предельных теорем теории вероятностей в статистическом моделировании. Псевдослучайные числа и процедуры их машинной реализации.

3. Объектно-ориентированное моделирование. Язык UML.

Базовые понятия классов и объектов. Связь объектно-ориентированного моделирования с языками программирования. Наследование и полиморфизм в объектно ориентированном моделировании, типы данных и пакеты. Унифицированный язык моделирования UML. Использование объектно-ориентированного подхода и основные понятия и компоненты языка. Диаграммы классов. Диаграммы вариантов использования. Диаграммы взаимодействия. Диаграммы состояния и деятельности.

Элементы реализации языка UML в CASE-инструментах Rational Rose.

4. Моделирование динамических и гибридных систем Понятие динамической и событийно-управляемой системы, гибридные системы.

Принципы компонентного компьютерного моделирования. Иерархические системы.

Блоки и связи между ними. Ориентированные и неориентированные блоки и связи.

Неявные взаимодействия компонентов. Реализация компонентного моделирования в подсистемах Simulink и Stateflow математического пакета Matlab. Основные библиотечные блоки. Последовательность построения и отладки Simulink-моделей. Понятие карты состояния Харела. Диаграммы Stateflow Средства анализа результатов моделирования.

5. Моделирование систем массового обслуживания и функциональных процессов Дискретно-событийный подход к моделированию. Проблемно-ориентированный язык и программная среда GPSS/PC. Предметная область GPSS – системы массового обслуживания (системы с очередями). Общие принципы моделирования информационных и вычислительных процессов в GPSS/PC. Базовые сведения о системе: объекты, переменные и выражения, функции. Модель системы: модельное время и статистика. Внутренняя организация: списки и общая внутренняя последовательность событий. Элементы языка моделирования GPSS/PC. Среда моделирования GPSS/PC:

операторы, команды управления, интерактивное взаимодействие.

Принципы автоматизированной разработки информационных систем с помощью инструментов анализа, проектирования и генерации кодов BPwin и ERwin. Основы методологии построения функциональных моделей и моделей данных, автоматизация написания кодов серверной и клиентской части приложения. Интеграция функциональной модели и модели данных, технология связывания объектной модели в UML и модели данных Erwin. Техника создания отчётов по моделям процессов и данных с помощью специализированного генератора отчетов RPTwin.

6. Планирование экспериментов с моделями систем Задача планирования экспериментов с использованием компьютерных моделей. Основные понятия теории планирования экспериментов. Факторное пространство, классификация факторов и типы планов экспериментов. Построение матриц планирования. Стратегические планы проведения вычислительных экспериментов с компьютерными моделями. Тактические планы проведения имитационного моделирования: задание начальных условий и параметров и оценка их влияния на достижение установившегося результата. Вопросы обеспечения точности и достоверности результатов имитационного моделирования.

7. Обработка и анализ результатов моделирования Особенности статистической обработки результатов вычислительных экспериментов с использованием компьютерных моделей. Постановки задач обработки результатов имитационного моделирования. Статистические методы обработки результатов моделирования систем. Типовые критерии согласия при обработке результатов моделирования. Анализ и интерпретация результатов машинного моделирования: корреляционный и дисперсионный анализ.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ № Наименование Всего Аудиторные Самостоят.

п/п Тем (часов) занятия (часов) работа (часов) 1. Введение 4 2 2. Общие принципы построения 12 6 моделей информационных процессов и систем 3. Объектно-ориентированное 12 6 моделирование. Язык UML 4. Моделирование динамических 12 6 и гибридных систем 5. Моделирование систем 12 6 массового обслуживания и функциональных процессов 6. Планирование экспериментов 4 2 с моделями систем 7. Обработка и анализ 8 4 результатов моделирования ИТОГО 64 32 Форма итогового контроля: экзамен.

ЛИТЕРАТУРА 1. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. Учебник для ВУЗов. – М.:

Высшая школа, 1999. – 319 с.

2. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука, 1978. – 399 с.

3. Краснощеков П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 264 с.

4. Ермаков С.М., Михайлов Г.А. Статистическое моделирование. – М.: Наука, 1982.

– 296 с.

5. Марков А.А. Моделирование информационно-вычислительных процессов. – М.:

Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – 360 с.

6. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. – М.: Мир, 1984.

– 264 с.

7. Бенькович Е.С., Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Практическое моделирование динамических систем – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 464 с.

8. Леоненков А.В. Самоучитель UML – СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 304 с.

9. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 176 с.

10. Бычков С.П., Храмов А.А. Разработка моделей в системе моделирования GPSS.

Учебное пособие. – М.: МИФИ, 1997. – 32с.

11. Кравченко П. П., Хусаинов Н. Ш. Имитационное моделирование вычислительных систем средствами GPSS/PC. – Таганрог: ТРТУ, 2000 г. – 116 с.

12. С.В. Маклаков. BPwin ERwin CASE-средства разработки информационных систем. –М.: Диалог-МИФИ, 2001. – 340 с.

Программу составил профессор Е.И.Веремей (Санкт-Петербургский государственный университет) Рецензент:











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.