Сучасні методи забезпечення надійності інформаційних систем
Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка (освітньо-наукова програма)
Код дисципліни: 7.172.00.O.003
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Програмно-апаратних систем інфокомунікацій
Лектор: д.т.н., доцент Озірковський Леонід Деонісійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
інтегральна - здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у галузі телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів проєктування та адміністрування програмних платформ телекомунікацій, які характеризуються комплексністю та невизначеністю умов.
загальні компетентності:
ІНТ. Здатність розв’язувати складні дослідницькі та розробницькі задачі під час професійної діяльності у галузі електроніки та телекомунікацій, або у процесі навчання, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов і вимог, наявністю інноваційної складової і передбачають застосування загальних та спеціальних природничих та технічних знань, теорій і методів.
ЗК2. Здатність виявляти, аналізувати та розв’язувати комплексні наукові й прикладні проблеми, застосовуючи креативні та інноваційні підходи з урахуванням міждисциплінарних аспектів.
ЗК4. Здатність застосовувати наукові методи, планувати й проводити експерименти, інтерпретувати результати досліджень та формулювати висновки.
ЗК5. Здатність шукати, перевіряти й критично аналізувати інформацію з різних джерел, доповнювати та синтезувати відсутні дані в умовах неповної або невизначеної інформації.
ЗК7. Здатність адаптуватися до змін у динамічному технологічному середовищі, швидко реагувати на виклики та приймати рішення в умовах невизначеності.
фахові компетентності:
ФК4. Здатність забезпечувати надійність, стійкість до відмов і кібербезпеку інформаційних і телекомунікаційних систем, застосовуючи сучасні методи діагностики, резервування, шифрування та підвищення живучості мереж.
ФК6. Здатність планувати й реалізовувати наукові дослідження у галузі радіотехніки та телекомунікацій, застосовуючи методи експерименту, статистичного аналізу й математичного моделювання, а також презентувати отримані результати у формі наукових публікацій, доповідей, патентів.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР3. Навички застосовування спеціалізованих методів та інструментів для розв’язання складних інженерних і наукових задач у сфері телекомунікацій та радіотехніки, спрямованих на розвиток нових знань та інноваційних рішень.
ПР5. Вміння обґрунтовувати та приймати рішення в нових або незнайомих середовищах за умов неповної/обмеженої інформації, передбачаючи можливі ризики й наслідки в контексті соціальної та етичної відповідальності.
ПР9. Вміння планувати й проводити наукові дослідження у сфері телекомунікацій та радіотехніки, формулювати й обґрунтовувати нові гіпотези, аналізувати й інтерпретувати результати з дотриманням принципів академічної доброчесності.
КОМ 2. Здатність використання різноманітні методи та засоби комунікацій, зокрема передових інформаційних технологій у професійному та соціальному спілкуванні.
АіВ 3. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
АіВ 4. Здатність демонструвати розуміння основних екологічних засад, охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вища математика: розділи «Теорія ймовірностей» і «Основи теорії випадкових процесів».
Технологія моделювання алгоритмів поведінки програмно-апаратних систем.
Забезпечення надійності РЕЗ.
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна "Сучасні методи забезпечення надійності інформаційних систем" є важливою ланкою підготовки фахівців і забезпечує підготовку в галузі аналізу, синтезу та оптимізації інформаційних систем. Ця дисципліна повинна сформувати у майбутнього фахівця розуміння сутності надійнісного проектування та ролі надійності та функційної безпечності як визначальних характеристик функціонування інформаційних систем.
Опис: Поняття надійнісного проектування інформаційних систем. Показники надійності інформаційних систем. Методи визначення показників надійності ІС. Забезпечення надійності інформаційних систем на етапі проектування їх структури. Забезпечення надійності інформаційних систем на етапі експлуатації. Проектування алгоритмів поведінки інформаційних систем. Показники функційної безпечності інформаційних систем. Оцінювання показників функційної безпечності на етапі системотехнічного проектування інформаційних систем.
Методи та критерії оцінювання: Під час навчання студенти на лабораторних заняттях виконують індивідуальні проектні завдання, розв'язання яких потребує грунтовної теоретичної підготовки відповідно до цієї програми. Захист проектних завдань мотивує студентів до більш якісного навчання та розвитку комунікаційних навичок. Оцінювання результатів виконання індивідуальних завдань є формою поточного контролю. Передбачено підсумкові тестування до кожної теми засобами Віртуального навчального середовища Львівської політехніки. Семестровий екзаменаційний контроль проводиться в письмовій формі на основі комплекту екзаменаційних білетів, який затверджується на засіданні кафедри.
Критерії оцінювання результатів навчання: - поточний контроль: письмові звіти про виконані лабораторні роботи (40%);
- підсумковий контроль: контрольний захід (екзамен) письмово-усна форма (60%).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Базова
1. Rausand, M., Barros, F., Hoyland, A. System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications. Second Edition, John Wiley & Sons, Inc, 2020. – 814p.
2. Engineering Reliability and Risk Assessment (Advances in Reliability Science). 1st Edition by Garg, H., Ram, M., Elsevier; 1st edition, 2022. – 282 p.
3. Bjelica, M. Systems, Functions and Safety: A Flipped Approach to Design for Safety. Springer International Publishing, 2023. – 193 p.
4. Волочій Б. Ю., Озірковський Л. Д. Системотехнічне проектування телекомунікаційних мереж. Практикум. Навчальний посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. 128 с.
5. Математичні моделі та методи аналізу надійності радіоелектронних, електротехнічних та програмних систем. Монографія / Ю. Я. Бобало, Б. Ю. Волочій, О. Ю. Лозинський, Б. А. Мандзій, Л. Д. Озірковський, Д. В. Федасюк, С. В. Щербовських, В. С. Яковина. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. - 300 с.
6. Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д., Кулык И.В. Проектирования эффективных стратегий технического обслуживания. Математические моделм, алгоритмы и методики. – Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. – 160 c.3.
7. Електронний навчально-методичний комплекс «Сучасні методи забезпечення надійності інформаційних систем» у Віртуальному навчальному середовищі Львівської політехніки https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=14562
Допоміжна
1. Волочій Б.Ю. Технологія моделювання алгоритмів поведінки інформаційних систем. – Львів: вид-во НУ «Львівська політехніка», 2004. – 220с.
2. Ayers, Mark L. Telecommunications system reliability engineering, theory, and practice / Mark L. Ayers. Published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2012. – 245 р.
3. Marvin Rausand Reliability of Safety-Critical Systems: Theory and Applications. - John Wiley & Sons, 2014. – 466 p
4. Ericson CA.Hazard Analysis Techniques for System Safety. John Wiley & Sons; 2015.
Інформаційні ресурси
1. https://www.reliasoft.com/resources/resource-center/design-for-reliability-overview-of-the-process-and-applicable-techniques
2. https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/design-for-reliability
3. https://www.sebokwiki.org/wiki/System_Reliability,_Availability,_and_Maintainability
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).