Раздел 4. Математическое обеспечение автоматизированных систем

Классификация ММ. Алгоритм синтеза и анализа ММ. Принципы построения ММ. Требования, предъявляемые к ММ: универсальность, точность, адекватность, экономичность. Примеры ММ для проектирования, обработки информации и управления техническими объектами.

Алгоритмы решения уравнений ММ объектов с сосредоточенными и распределенными параметрами. Процедуры поиска устойчивых шагов интегрирования.

Типовые модели гидродинамики объектов химической технологии.

Методы математического описания химических реакций: матрицы стехиометрических коэффициентов и частных порядков реакций, кинетические уравнения, уравнение Аррениуса.

Методы математического описания тепловых процессов в объектах химической технологии.

Эмпирические ММ. Методы планирования эксперимента. Методы построения эмпирических ММ для оценки физико-химических свойств веществ и материалов, кинетических и теплофизических параметров. Критерии оценки эмпирических ММ.

Принципы построения ММ в среде различных проблемно-ориентированных моделирующих пакетов. Применение универсальных моделирующих пакетов для синтеза и анализа ММ технических объектов.

 

Раздел 5. Основы разработки автоматизированных систем

 

Методология и этапы проектирования АС

Определение АС. Классификация АС (САПР, АСТПП, АСУТП, АСУП, АСНИ, АОС и др.; производственные, учебные, административные и др.). Виды обеспечения АС.

Техническое задание на создание АС: состав, содержание, пример.

 

Проектирование функциональной части АС

Формализованное описание объекта АС. Постановка задач синтеза АС (проектирования, обработки информации и управления, обучения и др.).

Моделирование в АС (на микроуровне, на макроуровне, на функционально-логическом уровне, на системном уровне).

Принципы построения функциональной структуры АС: функциональная подсистема, автоматизированное рабочее место.

 

Проектирование информационного обеспечения АС

Основные понятия и определения. Принципы проектирования информационного обеспечения АС.

Анализ предметных областей, формирование их информационных моделей. Концептуальные модели и методология концептуального проектирования.

 

Проектирование алгоритмического обеспечения АС

Алгоритмизация как способ записи технологического процесса обработки информации. Формы записи алгоритмов. Требования к алгоритмам. Разработка алгоритма решения задачи. Типовые алгоритмы. Сложность алгоритмов и оценка их качества.

 

Проектирование программного обеспечения АС

Функциональная структура программного обеспечения АС. Жизненный цикл программных комплексов. Инструментальные среды разработки программного обеспечения. Верификация и документирование программного обеспечения. Понятие о системной интеграции. Унифицированный язык моделирования UML.

Проектирование технического обеспечения АС

Требования, предъявляемые к техническому обеспечению АС. Структура технического обеспечения АС.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Основная литература

1 Бройдо, В. Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учеб. пособие для вузов / В. Л. Бройдо, О. П. Ильина. – 4-е изд. – М.; СПб.; Н. Новгород: Питер, 2011. – 554 с.

2 Гартман, Т. Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов: учеб. пособие для вузов / Т. Н. Гартман, Д. В. Клушин. – М.: Академкнига, 2006. – 416 с.

3 Гиляров, В. Н. Организация ЭВМ и систем: учеб. пособие / В. Н. Гиляров; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2010. – 79 с.

4 Головин, Ю. А. Информационные сети: учеб. для вузов / Ю. А. Головин, А. А. Суконщиков, С. А. Яковлев. – М.: Академия, 2011. – 376 с.

5 Гольцева, Л. В. Математическое моделирование химико-технологических процессов. Базовый курс: учеб. пособие / Л. В. Гольцева, А. В. Козлов, А. Н. Полосин; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2012. – 85 с.

6 Гумеров, А. М. Математическое моделирование химико-технологических процессов: учеб. пособие для вузов / А. М. Гумеров. – 2-е изд., перераб. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2014. – 176 с.

7 Жадановская, Н. П. Операционные системы. Базовый курс: учеб. пособие / Н. П. Жадановская; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2010. – 93 с.

8 Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике: учеб. для втузов / В. С. Зарубин. – 3-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 495 с.

9 Коваленко, В. В. Проектирование информационных систем: учеб. пособие для вузов / В. В. Коваленко. – М.: Форум, 2012. – 319 с.

10 Комаров, П. И. Математическая логика и теория алгоритмов: учеб. пособие / П. И. Комаров, В. Ю. Плонский; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2011. – 132 с.

11 Компьютерные технологии построения математических моделей химико-технологических процессов на основе полного факторного эксперимента: учеб. пособие / В. А. Холоднов [и др.]; СПбГТИ(ТУ). Каф. мат. моделирования и оптимизации хим.-технол. процессов. – СПб.: [б. и.], 2010. – 53 с.

12 Марков, Ю. Г. Математические модели химических реакций: учебник / Ю. Г. Марков, И. В. Маркова. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2013. – 192 с.

13 Марчук, Г. И. Методы вычислительной математики: учеб. пособие для вузов / Г. И. Марчук. – 4-е изд., стер. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2009. – 608 с.

14 Мельников, В. П. Информационная безопасность и защита информации: учеб. пособие для вузов / В. П. Мельников, С. А. Клейменов, А. М. Петраков; под ред. С. А. Клейменова. – 5-е изд., стер. – М.: Академия, 2011. – 331 с.

15 Незнанов, А. А. Программирование и алгоритмизация: учеб. для вузов / А. А. Незнанов. – М.: Академия, 2010. – 304 с.

16 Норенков, И. П. Автоматизированные информационные системы: учеб. пособие / И. П. Норенков. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 342 с.

17 Павловская, Т. А. C/C++. Программирование на языке высокого уровня: учеб. для вузов / Т. А. Павловская. – М.; СПб.; Н. Новгород: Питер, 2007. – 460 с.

18 Рогов, А. Ю. Технологии программирования: учеб. пособие / А. Ю. Рогов, О. В. Проститенко; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2010. – 111 с.

19 Самойлов, Н. А. Примеры и задачи по курсу «Математическое моделирование химико-технологических процессов»: учеб. пособие / Н. А. Самойлов. – 3-е изд., испр. и доп. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2013. – 168 с.

20 Системный анализ и принятие решений. Математическое моделирование гидродинамической структуры однофазных потоков в химических реакторах: учеб. пособие / В. А. Холоднов [и др.]; СПбГТИ(ТУ). Каф. мат. моделирования и оптимизации хим.-технол. процессов. – СПб.: [б. и.], 2009. – 35 с.

21 Советов, Б. Я. Информационные технологии: учеб. для вузов / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский. – 3-е изд., стер. - М.: Высш. шк., 2006. – 263 с.

22 Тенишев, Д. Ш. Лингвистическое и программное обеспечение автоматизированных систем: учеб. пособие для вузов / Д. Ш. Тенишев; под ред. Т. Б. Чистяковой. – СПб.: ЦОП «Профессия», 2010. – 403 с.

23 Хорошевский, В. Г. Архитектура вычислительных систем: учеб. пособие для вузов / В. Г. Хорошевский. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2008. – 519 с.

24 Чистякова, Т. Б. Математическое моделирование химико-технологических объектов с распределенными параметрами: учеб. пособие для вузов / Т. Б Чистякова, А. Н. Полосин, Л. В. Гольцева. – СПб.: ЦОП «Профессия», 2010. – 240 с.

25 Чистякова, Т. Б. Применение универсальных моделирующих программ для синтеза и анализа технологических процессов: учеб. пособие / Т. Б. Чистякова, Л. В. Гольцева, А. В. Козлов; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2011. – 65 с.

26 Чистякова, Т. Б. Программирование на языках высокого уровня. Базовый курс: учеб. пособие / Т. Б. Чистякова, Р. В. Антипин, И. В. Новожилова; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2008. – 101 с.

27 Шаньгин, В. Ф. Информационная безопасность компьютерных систем и сетей: учеб. пособие / В. Ф. Шаньгин. – М.: Форум; М.: ИНФРА-М, 2013. – 415 с.

2.2 Дополнительная литература

28 Антонова, Г. М. Современные средства ЭВМ и телекоммуникаций: учеб. пособие для вузов / Г. М. Антонова, А. Ю. Байков. – М.: Академия, 2011. – 142 с.

29 Аутентификация. Теория и практика обеспечения безопасного доступа к информационным ресурсам: учеб. пособие для вузов / А. А. Афанасьев [и др.]; под ред. А. А. Шелупанова [и др.]. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009. – 552 с.

30 Барботько, А. И. Основы теории математического моделирования: учеб. пособие для вузов / А. И. Барботько, А. О. Гладышкин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Старый Оскол: ТНТ, 2009. – 209 с.

31 Волков, Е. А. Численные методы: учеб. пособие / Е. А. Волков. – 5-е изд., стер. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2008. – 248 с.

32 Гражданский кодекс Российской Федерации: части первая, вторая, третья и четвертая: офиц. текст по состоянию на 25 окт. 2012 г. – М.: ОМЕГА-Л, 2012. – 472 с.

33 Жадановская, Н. П. Использование командных файлов Microsoft Windows при автоматизации системных работ: метод. указания / Н. П. Жадановская; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2006.– 71 с.

34 Жадановская, Н. П. Сервер сценариев Windows Scripting Host и его практическое использование: метод. указания / Н. П. Жадановская; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2006. – 55 с.

35 Жадановская, Н. П. Сервисные средства операционной системы, расширяющие пользовательский интерфейс: метод. указания / Н. П. Жадановская; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2006. – 79 с.

36 Жадановская, Н. П. Создание приложений для операционной системы Microsoft Windows: метод. указания / Н. П. Жадановская; СПбГТИ(ТУ). Каф. систем автоматизир. проектирования и упр. – СПб.: [б. и.], 2006. – 59 с.

37 Киреев, В. И. Численные методы в примерах и задачах: учеб. пособие для втузов / В. И. Киреев, А. В. Пантелеев. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2008. – 480 с.

38 Кляйн, К. Е. SQL. Справочник / К. Е. Кляйн, Д. Кляйн, Б. Хант; пер. с англ. – 3-е изд. – М.; СПб.: Символ-Плюс, 2010. – 651 с.

39 Культин, Н. Б. C++ Builder / Н. Б. Культин. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. – 463 с.

40 Малыхина, М. П. Базы данных: основы, проектирование, использование: учеб. пособие для вузов / М. П. Малыхина. – 2-е изд. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 517 с.

41 Методы и средства защиты компьютерной информации. Межсетевое экранирование: учеб. пособие / В. А. Мулюха [и др.]. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 90 с.

42 Олифер, В. Г. Сетевые операционные системы / В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – 2-е изд. – М.; СПб.; Н. Новгород: Питер, 2008. – 668 с.

43 Павловская, Т. А. C#. Программирование на языке высокого уровня / Т. А. Павловская. – М.; СПб.; Н. Новгород: Питер, 2014. – 432 с.

44 Парфилова, Н. И. Программирование. Основы алгоритмизации и программирования: учеб. для вузов / Н. И. Парфилова, А. Н. Пылькин, Б. Г. Трусов; под ред. Б. Г. Трусова. – М.: Академия, 2012. – 232 с.

45 Советов, Б. Я. Базы данных: теория и практика: учеб. для вузов / Б. Я. Советов, В. В. Цехановский, В. Д. Чертовский. – М.: Юрайт, 2012. – 463 с.

46 Шевченко, В. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учеб. для вузов / В. П. Шевченко. – М.: КноРус, 2012. – 288 с.

 

2.3 Вспомогательная литература

47 Липаев, В. В. Выбор и оценивание характеристик качества программных средств. Методы и стандарты / В. В. Липаев. – М.: Синтег, 2001. – 296 с.

48 Липаев, В. В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты / В. В. Липаев. – М.: Синтег, 1998. – 212 с.

49 Липаев, В. В. Обеспечение качества программных средств. Методы и стандарты / В. В. Липаев. – М.: Синтег, 2001. – 380 с.

2.4 Интернет-ресурсы

inftech.webservis.ru, citforum.ru (сайты информационных технологий)

www.exponenta.ru (образовательный математический сайт)

model.exponenta.ru (сайт о моделировании и исследовании систем, объектов, технологических процессов и физических явлений)

edu.ru (федеральный портал «Российское образование»)

www.openet.ru (российский портал открытого образования).