МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
В Г. ТАГАНРОГЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
(ПИ (филиал) ДГТУ в г. Таганроге)
ЦМК "Прикладная информатика"
рабочая программа дисциплины (модуля)
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИНТЕГРАЦИИ ПРОГРАММНЫХ МОДУЛЕЙ
Математическое моделирование
090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Информационные системы и программирование
Профиль получаемого профессионального образования при реализации программы среднего общего образования: технологический
Документ подписан
с использованием
простой электронной
подписи для ЭИОС
специалист по информационным системам
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
Документ подписан простой электронной подписью
Информация о владельце:
ФИО: Болдырев Антон Сергеевич
Должность: Директор
Дата подписания: 30.05.2024 11:10:50
Уникальный программный ключ:
9c542731014dd7196f5752b7fa57c524495323a0
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Рабочая программа составлена:
Математическое моделирование
Рабочая программа дисциплины
разработана в соответствии с ФГОС СПО:
Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 09.02.07 ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ (приказ Минобрнауки России от 09.12.2016 г. № 1547)
Информационные системы и программирование
Профиль получаемого профессионального образования при реализации программы среднего общего образования: технологический
составлена на основании учебного плана:
утвержденного учёным советом вуза от 30.03.2023 протокол № 9.
Протокол от 31.08.2022 г. № 1
Срок действия программы: 2022-2026 уч.г.
Председатель ЦМК "Прикладная информатика"
__ _________ 2023 г. № ___
ЦМК "Прикладная информатика"
Рабочая программа одобрена на заседании ЦМК
Андриян Оксана Вячеславовна
Андриян Оксана Вячеславовна
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Протокол заседания ЦМК «ЦМК "Прикладная информатика"» от __ _________ ____г. № ___
Рабочая программа по дисциплине «Математическое моделирование» проанализирована и признана актуальной для исполнения в ____ - ____ учебном году.
Визирование РП для исполнения в очередном учебном году
Председатель ЦМК ___________________
__ _________ ____г. № ___
Андриян Оксана Вячеславовна
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе актуализированного Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности (специальностям) среднего профессионального образования (далее - СПО) 09.02.07 «Информационные системы и программирование».
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Информационная безопасность
Основы проектирования баз данных
Проектирование и дизайн информационных систем
Технология разработки программного обеспечения
Архитектура аппаратных средств
Дискретная математика с элементами математической логики
Инженерно-техническая поддержка сопровождения ИС
Информационные технологии / Адаптивные информационные и коммуникационные технологии
Моделирование и анализ программного обеспечения
Основы алгоритмизации и программирования
Основы бухгалтерского учета
Производственная практика
Теория вероятностей и математическая статистика
Технические средства информатизации
Экологические основы природопользования
Интеллектуальные системы и технологии
Операционные системы и среды
Русский язык и культура речи
Устройство и функционирование информационной системы
Элементы высшей математики
Основы безопасности жизнедеятельности
Информационная безопасность
Основы проектирования баз данных
Проектирование и дизайн информационных систем
Технология разработки программного обеспечения
Архитектура аппаратных средств
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Дискретная математика с элементами математической логики
Инженерно-техническая поддержка сопровождения ИС
Информационные технологии / Адаптивные информационные и коммуникационные технологии
Моделирование и анализ программного обеспечения
Основы алгоритмизации и программирования
Основы бухгалтерского учета
Производственная практика
Теория вероятностей и математическая статистика
Технические средства информатизации
Экологические основы природопользования
Интеллектуальные системы и технологии
Операционные системы и среды
Русский язык и культура речи
Устройство и функционирование информационной системы
Элементы высшей математики
Дисциплины (модули) и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
Защита выпускной квалификационной работы и демонстрационный экзамен
Основы предпринимательской деятельности и финансовой грамотности
Правовое обеспечение профессиональной деятельности
ПРИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА (ПРЕДДИПЛОМНАЯ)
Производственная практика
Производственная практика
Сертификация информационных систем
Тестирование информационных систем
Защита выпускной квалификационной работы и демонстрационный экзамен
Основы предпринимательской деятельности и финансовой грамотности
Правовое обеспечение профессиональной деятельности
ПРИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКА (ПРЕДДИПЛОМНАЯ)
Производственная практика
Сертификация информационных систем
Тестирование информационных систем
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ОК 01.: Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.
ОК 02.: Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.
ОК 03.: Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.
ОК 04.: Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.
ОК 05.: Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста.
ОК 06.: Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей, применять стандарты антикоррупционного поведения
ОК 07.: Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях.
ОК 09.: Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 10.: Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках.
ОК 11.: Использовать знания по финансовой грамотности, планировать предпринимательскую деятельность в профессиональной сфере.
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
ПК 2.1.: Разрабатывать требования к программным модулям на основе анализа проектной и технической документации на предмет взаимодействия компонент.
ПК 2.2.: Выполнять интеграцию модулей в программное обеспечение.
ПК 2.4.: Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев для программного обеспечения.
В результате освоения дисциплины (модуля) обучающийся должен
модели процесса разработки программного обеспечения; основные принципы процесса разработки программного обеспечения; основные подходы к интегрированию программных модулей; основы верификации и аттестации программного обеспечения
- распознавать задачу и/или проблему в профессиональном и/или социальном контексте; анализировать задачу и/или проблему и выделять её составные части; определять этапы решения задачи; выявлять и эффективно искать информацию, необходимую для решения задачи и/или проблемы; составить план действия; определить необходимые ресурсы; владеть актуальными методами работы в профессиональной и смежных сферах; реализовать составленный план; оценивать результат и последствия своих действий (самостоятельно или с помощью наставника)
- определять задачи для поиска информации; определять необходимые источники информации; планировать процесс поиска; структурировать получаемую информацию; выделять наиболее значимое в перечне информации; оценивать практическую значимость результатов поиска; оформлять результаты поиска
- определять актуальность нормативно-правовой документации в профессиональной деятельности; применять современную научную профессиональную терминологию; определять и выстраивать траектории профессионального развития и самообразования
- организовывать работу коллектива и команды; взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами в ходе профессиональной деятельности
- грамотно излагать свои мысли и оформлять документы по профессиональной тематике на государственном языке, проявлять толерантность в рабочем коллективе
- описывать значимость своей специальности
- соблюдать нормы экологической безопасности; определять направления ресурсосбережения в рамках профессиональной деятельности по специальности
- использовать физкультурно-оздоровительную деятельность для укрепления здоровья, достижения жизненных и профессиональных целей; применять рациональные приемы двигательных функций в профессиональной деятельности; пользоваться средствами профилактики перенапряжения характерными для данной специальности
- применять средства информационных технологий для решения профессиональных задач; использовать современное программное обеспечение
- понимать общий смысл четко произнесенных высказываний на известные темы (профессиональные и бытовые), понимать тексты на базовые профессиональные темы; участвовать в диалогах на знакомые общие и профессиональные темы; строить простые высказывания о себе и о своей профессиональной деятельности; кратко обосновывать и объяснить свои действия (текущие и планируемые); писать простые связные сообщения на знакомые или интересующие профессиональные темы
- выявлять достоинства и недостатки коммерческой идеи; презентовать идеи открытия собственного дела в профессиональной деятельности; оформлять бизнес-план; рассчитывать размеры выплат по процентным ставкам кредитования; определять инвестиционную привлекательность коммерческих идей в рамках профессиональной деятельности; презентовать бизнес-идею; определять источники финансирования
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
- Анализировать проектную и техническую документацию. Использовать специализированные графические средства построения и анализа архитектуры программных продуктов. Организовывать заданную интеграцию модулей в программные средства на базе имеющейся архитектуры и автоматизации бизнес-процессов. Определять источники и приемники данных. Проводить сравнительный анализ. Выполнять отладку, используя методы и инструменты условной компиляции (классы Debug и Trace). Оценивать размер минимального набора тестов. Разрабатывать тестовые пакеты и тестовые сценарии. Выявлять ошибки в системных компонентах на основе спецификаций.
- Использовать выбранную систему контроля версий. Использовать методы для получения кода с заданной функциональностью и степенью качества. Организовывать заданную интеграцию модулей в программные средства на базе имеющейся архитектуры и автоматизации бизнес-процессов. Использовать различные транспортные протоколы и стандарты форматирования сообщений. Выполнять тестирование интеграции. Организовывать постобработку данных. Создавать классы- исключения на основе базовых классов. Выполнять ручное и автоматизированное тестирование программного модуля. Выявлять ошибки в системных компонентах на основе спецификаций. Использовать приемы работы в системах контроля версий.
- Использовать выбранную систему контроля версий. Использовать методы для получения кода с заданной функциональностью и степенью качества. Анализировать проектную и техническую документацию. Использовать инструментальные средства отладки программных продуктов. Определять источники и приемники данных. Выполнять тестирование интеграции. Организовывать постобработку данных. Использовать приемы работы в системах контроля версий. Выполнять отладку, используя методы и инструменты условной компиляции. Выявлять ошибки в системных компонентах на основе спецификаций.
- Использовать выбранную систему контроля версий. Анализировать проектную и техническую документацию. Выполнять тестирование интеграции. Организовывать постобработку данных. Использовать приемы работы в системах контроля версий. Оценивать размер минимального набора тестов. Разрабатывать тестовые пакеты и тестовые сценарии. Выполнять ручное и автоматизированное тестирование программного модуля. Выявлять ошибки в системных компонентах на основе спецификаций
Использовать выбранную систему контроля версий. Использовать методы для получения кода с заданной функциональностью и степенью качества. Анализировать проектную и техническую документацию. Организовывать постобработку данных. Приемы работы в системах контроля версий. Выявлять ошибки в системных компонентах на основе спецификаций.
модели процесса разработки программного обеспечения; основные принципы процесса разработки программного обеспечения; основные подходы к интегрированию программных модулей; основы верификации и аттестации программного обеспечения
Наименование разделов и тем /вид занятия/
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Раздел 1. Моделирование в программных системах
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
1. Понятие решения. Множество решений, оптимальное решение. Показатель эффективности решения
2. Математические модели, принципы их построения, виды моделей.
3. Задачи: классификация, методы решения, граничные условия.
4. Общий вид и основная задача линейного программирования. Симплекс – метод.
5. Транспортная задача. Методы нахождения начального решения транспортной задачи. Метод потенциалов.
6. Общий вид задач нелинейного программирования. Графический метод решения задач нелинейного программирования. Метод множителей Лагранжа.
7. Основные понятия динамического программирования: шаговое управление, управление операцией в целом, оптимальное управление, выигрыш на данном шаге, выигрыш за всю операцию, аддитивный критерий, мультипликативный критерий.
8. Простейшие задачи, решаемые методом динамического программирования.
9. Методы хранения графов в памяти ЭВМ. Задача о нахождении кратчайших путей в графе и методы ее решения.
10. Задача о максимальном потоке и алгоритм Форда–Фалкерсона.
/Лек/
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
ОК 01. ОК 02. ОК 03. ОК 04. ОК 05. ОК 06. ОК 07. ОК 09. ОК 10. ОК 11. ПК 2.1. ПК 2.2. ПК 2.4.
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
1. Лабораторная работа «Построение простейших математических моделей. Построение простейших статистических моделей»
2. Лабораторная работа «Решение простейших однокритериальных задач»
3. Лабораторная работа «Задача Коши для уравнения теплопроводности»
4. Практическая работа «Сведение произвольной задачи линейного программирования к основной задаче линейного программирования»
5. Лабораторная работа «Решение задач линейного программирования симплекс–методом»
6. Лабораторная работа «Нахождение начального решения транспортной задачи. Решение транспортной задачи методом потенциалов»
7. Лабораторная работа «Применение метода стрельбы для решения линейной краевой задачи»
8. Лабораторная работа «Задача о распределении средств между предприятиями»
9. Лабораторная работа «Задача о замене оборудования»
10. Лабораторная работа «Нахождение кратчайших путей в графе.
Решение задачи о максимальном потоке»
/Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
ОК 01. ОК 02. ОК 03. ОК 04. ОК 05. ОК 06. ОК 07. ОК 09. ОК 10. ОК 11. ПК 2.1. ПК 2.2. ПК 2.4.
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
1. Системы массового обслуживания: понятия, примеры, модели.
2. Основные понятия теории марковских процессов: случайный процесс, марковский процесс, граф состояний, поток событий, вероятность состояния, уравнения Колмогорова, финальные вероятности состояний.
3. Схема гибели и размножения.
4. Метод имитационного моделирования. Единичный жребий и формы его организации. Примеры задач
5. Понятие прогноза. Количественные методы прогнозирования: скользящие средние, экспоненциальное сглаживание, проектирование тренда. Качественные методы прогноза
6. Предмет и задачи теории игр. Основные понятия теории игр: игра, игроки, партия, выигрыш, проигрыш, ход, личные и случайные ходы, стратегические игры, стратегия, оптимальная стратегия.
7. Антагонистические матричные игры: чистые и смешанные стратегии.
8. Методы решения конечных игр: сведение игры mxn к задаче линейного программирования, численный метод – метод итераций.
9. Область применимости теории принятия решений. Принятие решений в условиях определенности, в условиях риска, в условиях неопределенности.
10. Критерии принятия решений в условиях неопределенности. Дерево решений.
/Лек/
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
ОК 01. ОК 02. ОК 03. ОК 04. ОК 05. ОК 06. ОК 07. ОК 09. ОК 10. ОК 11. ПК 2.1. ПК 2.2. ПК 2.4.
1. Практическая работа «Составление систем уравнений Колмогорова. Нахождение финальных вероятностей. Нахождение характеристик простейших систем массового обслуживания.»
2. Практическая работа «Решение задач массового обслуживания методами имитационного моделирования»
3. Практическая работа «Построение прогнозов»
4. Практическая работа «Решение матричной игры методом итераций»
5. Лабораторная работа «Моделирование прогноза»
6. Лабораторная работа «Выбор оптимального решения с помощью дерева решений»
/Пр/
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
ОК 01. ОК 02. ОК 03. ОК 04. ОК 05. ОК 06. ОК 07. ОК 09. ОК 10. ОК 11. ПК 2.1. ПК 2.2. ПК 2.4.
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Самостоятельная работа по проработке конспектов и подготовке отчетов по практическим занятиям /Ср/
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
ОК 01. ОК 02. ОК 03. ОК 04. ОК 05. ОК 06. ОК 07. ОК 09. ОК 10. ОК 11. ПК 2.1. ПК 2.2. ПК 2.4.
Л1.1 Л1.2 Л1.3 Л1.4 Л1.5 Л1.6Л2.1 Л2.2 Л2.3 Л2.4 Л2.5
5. ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА)
для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
5.1. Контрольные вопросы и задания
5.2. Темы письменных работ
5.3. Оценочные материалы (оценочные средства)
Прилагается в электронном виде
5.4. Перечень видов оценочных средств
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Ахмадиев Ф. Г., Гильфанов Р. М.
Математическое моделирование и методы оптимизации: Учебное пособие
http://www.iprbookshop.ru/73309.html
Казань: Казанский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2017
Введение в математическое моделирование
http://www.iprbookshop.ru/73662.html
Москва: Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016
Масягин В. Б., Волгина Н. В.
Математическое моделирование и информационные технологии при проектировании: Учебное пособие
http://www.iprbookshop.ru/78442.html
Омск: Омский государственный технический университет, 2017
Алексеев Г. В., Холявин И. И.
Численное экономико-математическое моделирование и оптимизация: Учебное пособие
http://www.iprbookshop.ru/79692.html
Саратов: Вузовское образование, 2019
Математическое моделирование систем и процессов
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=76825
Горлач Б. А., Шахов В. Г.
Математическое моделирование. Построение моделей и численная реализация
https://e.lanbook.com/book/103190
6.1.2. Дополнительная литература
УП: 090207_51-16-2-9-23ИС.plx
Семенов М. Е., Некрасова Н. Н., Канищева О. И., Барсуков А. И., Попов М. А.
Математическое моделирование и дифференциальные уравнения: Учебное пособие для магистрантов всех направлений подготовки
http://www.iprbookshop.ru/72918.html
Воронеж: Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2017
Экономико-математическое моделирование в Excel: Учебно-методическое пособие
http://www.iprbookshop.ru/79835.html
Саратов: Вузовское образование, 2019
Колокольцов В. Н., Малафеев О. А.
Математическое моделирование многоагентных систем конкуренции и кооперации (Теория игр для всех)
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=3551
Математическое моделирование производственных процессов: учебное пособие
https://e.lanbook.com/book/107271
Экономико-математическое моделирование: учебное пособие
https://e.lanbook.com/book/107939
6.3.1 Перечень программного обеспечения
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Специальные помещения представляют собой учебные аудитории для проведения всех занятий по дисциплине, предусмотренных учебным планом и содержанием РПД. Помещения укомплектованы специализированной мебелью и техническими средствами обучения согласно требованиям ФГОС, в т.ч.:
Лаборатория «Компьютерных сетей и инструментальных средств разработки» оснащенная необходимым для реализации программы учебной дисциплины оборудованием:
Автоматизированные рабочие места обучающихся;
Автоматизированное рабочее место преподавателя;
Программное обеспечение общего и профессионального назначения:
Microsoft Office Pro 2016
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Прилагаются в электронном виде