Методи аналізу та оптимізації складних систем
Спеціальність: Інформаційні системи та технології
Код дисципліни: 8.126.00.O.003
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Інформаційні системи та мережі
Лектор: проф. Василь ЛИТВИН
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у аспірантів компетентностей:
Інтегральна компетентність
Здатність продукувати нові ідеї, розв'язувати комплексні науково-прикладні задачі професійної та/або дослідницько-інноваційної діяльності у сфері інформаційних систем та технологій, застосовувати методологію наукової та педагогічної діяльності, а також проводити власне наукове дослідження, результати якого мають наукову новизну, теоретичне та практичне значення.
загальні компетентності:
ЗK01. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
ЗK02. Здатність працювати в міжнародному контексті.
ЗК03. Здатність розробляти проекти та управляти ними.
ЗК04. Здатність розв’язувати комплексні науково-прикладні задачі у сфері інформаційних систем і технологій та з дотичних до міждисциплінарних напрямів на основі системного наукового світогляду та загального культурного кругозору із дотриманням принципів професійної етики та академічної доброчесності.
фахові компетентності спеціальності:
СК01. Здатність планувати та виконувати оригінальні дослідження, досягати наукових результатів, які створюють нові знання у ІСТ та дотичних до них міждисциплінарних напрямах з ІТ та суміжних галузей.
СК03. Здатність створювати і застосовувати сучасні інформаційні технології, архітектури і спеціалізоване програмне забезпечення у науковій та освітній діяльності, керувати інформаційними ресурсами, інформаційними системами та цифровими сервісами.
СK05. Здатність розвивати теоретичні засади, створювати моделі інформаційних технологій, проектувати та створювати інформаційні системи і цифрові сервіси та їх прототипи.
СК07. Володіння навичками розроблення та дослідження моделей і методів оцінювання якості та підвищення надійності, функціональної безпеки та живучості інформаційних систем та цифрових сервісів.
СК09. Здатність організовувати та підтримувати виконання комплексу заходів з інформаційної безпеки, керувати процесом їх реалізації з врахуванням задач що вирішуються та організаційної структури об’єкту захисту, зовнішніх впливів, загроз та рівня розвитку технологій захисту інформації.
СК13. Здобуття глибинних знань із спеціальності, за якою аспірант проводить дослідження, зокрема засвоєння основних концепцій, розуміння теоретичних і практичних проблем, історії розвитку та сучасного стану наукових знань за обраною спеціальністю, оволодіння термінологією з досліджуваного наукового напряму в обсязі кредитів ЄКТС відповідно до стандарту вищої освіти.
Результати навчання: РН01. Мати передові концептуальні та методологічні знання з ІСТ і на межі предметних галузей, а також дослідницькі навички, достатні для проведення наукових і прикладних досліджень на рівні останніх світових досягнень з відповідного напряму, отримання нових знань та/або здійснення інноваційної діяльності.
РН03. Формулювати і перевіряти гіпотези; використовувати для обґрунтування висновків належні докази, зокрема, результати теоретичного аналізу, експериментальних досліджень, математичного та/або комп’ютерного моделювання, наявні наукові дані.
РН04. Розробляти та досліджувати концептуальні, математичні і комп’ютерні моделі процесів і систем, використовувати їх для отримання нових знань та/або створення інноваційних продуктів у сфері ІСТ та дотичних міждисциплінарних напрямах.
РН05. Планувати і виконувати експериментальні та/або теоретичні дослідження інформаційних систем і технологій з використанням сучасних методів дослідження, технічних, програмних засобів та з дотриманням норм академічної і професійної етики.
РН06. Розробляти та реалізовувати наукові та/або інноваційні проекти, які дають можливість переосмислити наявне та створити нове цілісне знання та/або професійну практику і розв’язувати значущі наукові та технологічні науково-прикладні задачі ІСТ з врахуванням соціальних, економічних, екологічних та правових аспектів.
РН07. Проектувати та досліджувати цілісні системи Інтернету речей (в тому числі кінцеві пристрої, мережеві технології, хмарні платформи, реалізацію обміну та аналізу даних), проводити інтелектуальний аналіз цифрових масивів даних для вирішення конкретних практичних науково-прикладних задач.
РН09. Застосовувати сучасні програмно-технічні засоби, зокрема для реалізації методів захисту комп’ютерної інформації при проектуванні інформаційних систем та цифрових сервісів в різних предметних областях.
РН12. Вміти застосовувати закордонні та вітчизняні універсальні програмні засоби та аналітичні платформи для пошуку закономірностей, взаємозв’язків, правил, знань в електронних масивах даних.
РН13. Проводити реінжиніринг прикладних інформаційних систем, бізнес-процесів та цифрових сервісів.
РН14. Проектувати та оптимізувати інформаційні системи підтримки ІТ-інфраструктури з використанням сучасних інструментальних засобів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Моделювання, аналіз та синтез взаємодії складних інформаційних систем
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна необхідна для отримання загальних та фахових компетентностей в напрямі аналізу та оптимізації складних систем.
Опис: Тема 1. Інформаційне моделювання предметних областей (Метод інформаційного моделювання. Поняття про уявну та формальну моделі предметної області. Багаторівнева система моделювання предметної області. Проблемно-орієнтовані та системно-залежні моделі предметної області.)
Тема 2. Засоби опису інформаційно-логічних моделей предметних областей (Інформаційні структури. Засоби логіко-семантичного опису складових елементів предметної області. Інформаційні об’єкти. Типи та екземпляри інформаційних об’єктів. Інфологічна модель.)
Тема 3. Теорія ієрархічних систем.
(Види ієрархій. Взаємна залежність рівнів. Координуючі впливи підсистеми верхнього рівня.)
Тема 4. Теорія координації.
(Багаторівневі інформаційні системи. Координація багаторівневих інформаційних систем. Структура координаційної задачі. Координованість багаторівневої інформаційної системи. Математична модель процесу координації.)
Тема 5. Багатокритеріальна оптимізація.
(Постановка задачі багатокритеріальної оптимізації.
Методи розв’язання багатокритеріальних задач зведенням до однокритеріальної задачі.)
Тема 6. Зведення багатокритеріальної задачі до узагальненого критерію.
(Методи розв’язання багатокритеріальних задач зведенням до узагальненого критерію. Нормалізація узагальненого критерію. Адитивний критерій. Мультиплікативний критерій. Методи призначення вагових коефіцієнтів.)
Тема 7. Моделювання логіки процесів прийняття рішень за допомогою мереж Петрі.
(Функція визначення можливості запуску переходу мережі Петрі. Функція запуску переходу. Структура мережі Петрі. Дерево досягальності мережі Петрі.)
Тема 8. Моделювання систем прийняття рішень за допомогою Q-схем.
(Особливості неперервно-стохастичного моделювання. Потік неоднорідних подій.)
Методи та критерії оцінювання: 1. Перевірка знань та виконаних робіт на лабораторних заняттях
2. Перевірка індивідуальних розрахунково-графічних робіт за графіком та згідно робочої програми
3. Проведення письмово екзамену згідно розкладу та перевірка робіт
4. Проведення усної компоненти екзамену з додатковим опитуванням
Критерії оцінювання результатів навчання: - індивідуальна робота – 20
- виконання лабораторних завдань – 30
- іспит – 20
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.
Рекомендована література: 1. Моделювання та оптимізація систем: підручник /[Дубовой В. М., Квєтний Р. Н., Михальов О. І., А.В.Усов А. В.] –Вінниця : ПП «ТД«Еднльвейс», 2017. – 804 с.
2. Стеценко І.В. Моделювання систем / І.В. Стеценко ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2010. – 399 с.
3. Тимченко А.А. Основи системного проектування та системного аналізу об’єктів. – К.:Либідь, 2004. – 288с.
4. Гаращенко Ф.Г. Аналіз та оцінка параметричних систем / Ф.Г. Гаращенко, Л.А. Панталієнко. – К.: ІСДО, 1995. – 140 с.
5. Застосування інформаційних технологій для координації наукових досліджень / Р.Р. Даревич, Д.Г. Досин, В.В. Литвин, Л.С. Мельничок. – Львів: “СПОЛОМ”, 2008. – 240 с.
6. Литвин В. В. Проектування інформаційних систем / В. В. Литвин, Н. Б. Шаховська // навчальний посібник з грифом МОНУ. – Львів : «Магнолія-2006», 2011. – 380 с.
7. Томашевський В. М. Моделювання систем. К.: Видавнича група BHV, 2005, 352с.
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).