Theoretical Foundations of System Design

Major: Computer Science (Design and programming of intelligent systems and devices)
Code of subject: 6.122.12.E.074
Credits: 4.00
Department: Computer-Aided Design
Lecturer: Phd, Department of CAD Systems Kostiantyn K. Kolesnyk
Semester: 6 семестр
Mode of study: денна
Мета вивчення дисципліни: The purpose of teaching the discipline is to form a block of knowledge on the basics of the structure of automated design systems, formalization of objects and design processes, ways of using information technologies to automate design and construction work.
Завдання: The study of an academic discipline involves the formation and development of students' general competencies: • (INT) the ability to solve complex specialized tasks and practical problems in the field of computer science or in the learning process, which involves the application of theories and methods of information technologies and is characterized by the complexity and uncertainty of conditions; • ZK1. Ability to abstract thinking, analysis and synthesis. • ZK2. Ability to apply knowledge in practical situations. • ZK3. Knowledge and understanding of the subject area and understanding of professional activity. ZK6. Ability to learn and master modern knowledge. • ZK7. Ability to search, process and analyze information from various sources. • ZK8. Ability to generate new ideas (creativity). • ZK9. Ability to work in a team. • ZK10. The ability to be critical and self-critical. • ZK11. Ability to make informed decisions. • ZK12. The ability to evaluate and ensure the quality of the work performed. professional: • FK1. Ability to mathematically formulate and investigate continuous and discrete mathematical models, justify the choice of methods and approaches for solving theoretical and applied problems in the field of computer science, analysis and interpretation. • FK3. The ability to think logically, draw logical conclusions, use formal languages ??and models of algorithmic calculations, design, develop and analyze algorithms, evaluate their effectiveness and complexity, solvability and unsolvability of algorithmic problems for adequate modeling of subject areas and creation of software and information systems . FK4. The ability to use modern methods of mathematical modeling of objects, processes and phenomena, to develop models and algorithms for the numerical solution of mathematical modeling problems, to take into account the errors of the approximate numerical solution of professional problems. FC5. The ability to carry out a formalized description of operations research tasks in organizational-technical and socio-economic systems of various purposes, to determine their optimal solutions, to build optimal management models taking into account changes in the economic situation, to optimize management processes in systems of various purposes and hierarchy levels. FC6. Ability to system thinking, application of system analysis methodology for researching complex problems of various nature, methods of formalization and solving system problems with conflicting goals, uncertainties and risks. FC7. The ability to apply the theoretical and practical foundations of modeling methodology and technology to study the characteristics and behavior of complex objects and systems, conduct computational experiments with processing and analysis of results. FC8. Ability to design and develop software using various programming paradigms: generalized, object-oriented, functional, logical, with appropriate models, calculation methods and algorithms, data structures and control mechanisms.
Learning outcomes: The learning outcomes of this discipline detail the following program learning outcomes: • (PR2) use of modern mathematical apparatus of continuous and discrete analysis, linear algebra, analytic geometry, in professional activity for solving problems of a theoretical and applied nature in the process of designing and implementing informatization objects; • (PR3) use of knowledge of regularities of random phenomena, their properties and operations on them, models of random processes and modern software environments for solving problems of statistical data processing and building predictive models; (PR5) design, development and analysis of algorithms for solving computational and logical problems, evaluation of the efficiency and complexity of algorithms based on the application of formal models of algorithms and calculated functions; • (PR6) use methods of numerical differentiation and integration of functions, solution of ordinary differential and integral equations, features of numerical methods and possibilities of their adaptation to engineering problems, have skills in software implementation of numerical methods; (KOM1) implementation of social communications in the process of communicating with specialists and non-specialists in the field of computer science, ensuring the exchange of logical arguments in order to achieve mutual understanding and agreement; • (KOM2) ability to communicate, emotional stability, endurance, tact, defending one's point of view, clearly expressing one's opinion; (AiB1) responsibility for assigned work, independence in decision-making regarding problem solving in the field of computer science; • (AiB2) organizing one's work to achieve a result, performing mental and practical actions, techniques and operations, realizing responsibility for the results of one's activities, applying self-control and self-evaluation; • (AiB3) responsibility for the accuracy and correctness of statements in state and foreign languages.
Required prior and related subjects: pre-requisites: system analyse; engineering design of complex objects and systems co-requisites: administration of CAD
Summary of the subject: The discipline "Theoretical foundations of system design" belongs to the disciplines from the specialty 122 Computer sciences. The purpose of studying the discipline is to acquire knowledge, skills and practical skills in the automation of design work, as well as the development, debugging and implementation of applications based on CAD platforms. Students will study a systematic approach to design, the structure of the design process, and hierarchical levels of design. The discipline also considers the mathematical support of the analysis and synthesis of project solutions.
Опис: System approach to design. Structure of the design process. Hierarchical levels of design. Mathematical analysis of design solutions. Mathematical support for the synthesis of design solutions
Assessment methods and criteria: Current control (40%): written reports from laboratory and practical works, oral survey, performance of calculation and graphic and control works, preparation of presentations. Final control (60%): exam - theoretical and practical tasks, oral component.
Критерії оцінювання результатів навчання: 1. The distribution of points takes place under the condition of the implementation of the curriculum and all types of OIR, otherwise, according to the results of the semester control, the student is considered not certified. 2. The maximum number of points for the assessment of current control (PC) of knowledge per semester is 40 points. 3. Examination control is conducted in written and oral form. 4. The maximum number of points for evaluating the examination control is 60 points.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Recommended books: 1. Тимченко А. А. Основи системного проектування та системного аналізу складних об’єктів: Основи САПР та системного проектування складних об’єктів: Підручник / за ред.. В.І.Бикова.- 2-ге вид. – К.: Либідь, 2003. – 272 с. 2. Наумчук О. М. Основи систем автоматизованого проектування. – Рівне : НУВГП, 2008. – 136 с. 3. Бабічева О. Ф. Автоматизоване проектування електромеханічних пристроїв, компонентів цифрових систем керування та діагностичних комплексів : навч. посібник / О. Ф. Бабічева, С. М. Єсаулов ; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. – Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2018. – 355 с. 4. Комп’ютерні технології автоматизованого виробництва: Навч. посібник / М.А. Бережна. – Харків: ТОВ «Компания СМІТ», 2007. – 368 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).