ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И...

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И ИНФОРМАТИКИ

Специальность: 5В011100-ИНФОРМАТИКА

Академическая степень: бакалавр образования по специальности 5В011100-Информатика

Кафедра Информатики и информационных технологий

2 курс

№

п/п

Наименовани

е дисциплины

Аннотация с целью

изучения (основных

разделов) дисциплины

Ко

л. кр

.

Сем

.

пререквизиты постреквизиты Ожидаемые результаты

изучения дисциплины

(приобретаемые обучающимся

знания, умения, навыки и

компетенции) 1 Методологии

программирован

ия

(Программирова

ние)

Материал данного курса

ориентирован на изучение

совокупности методов и

приемов, применяемых на

различных стадиях жизненного

цикла программного

обеспечения.

Он охватывает основные разделы

дисциплины:

Краткий обзор парадигм

программирования:

процедурные языки,

объектно-ориентированные

языки, функциональные языки,

декларативные,

неалгоритмические языки, языки

сценариев. Влияние масштаба

решаемых задач на методологию

программирования масштаба

разработок. Методы повышения

информативности программ:

3 3 Информатика и ИТ,

Основы

программирования

Объектно-

ориентированное

программирование,

Базы данных и ИС,

Разработка

программных

приложений

В результате изучения дисциплины

студент должен

Знать:

принципы проектирования

программных систем; организацию

процесса проектирования

программного обеспечения;

технологические средства разработки

программного обеспечения; методы

отладки и тестирования программ;

методы защиты программ и данных.

Уметь:

использовать методы декомпозиции и

абстракции при проектировании ПО;

документировать и оценивать

качество программных продуктов;

проектировать пользовательские

интерфейсы;

Владеть:

навыками применения средств

разработки программного

стили кодирования, системы

именования и комментирования.

Унифицированная обработка

ошибок. Принципы оптимизации

кода. Безопасное

программирование.

обеспечения: инструментальные

среды разработки, средства

поддержки проекта, отладчики;

Быть компетентным:

в использовании совокупности

методов и приемов, применяемых на

различных стадиях жизненного цикла

программного обеспечения.

2 Основы

анализа

алгоритмов



фундаментальных алгоритмов

обработки информации и

программная реализация

алгоритмов, изучение методов

исследования алгоритмов и их

алгоритмической сложности.



Асимптотический анализ

поведения алгоритмов в среднем

и крайних случаях.

Различия между поведением в

лучшем, среднем и худшем

случае.

Нотация: О большое, o малое,

омега, и тэта.

Стандартные классы сложности.

Эмпирические измерения

производительности.

Компромисс между временем и

объемом памяти в алгоритмах.

Использование рекуррентных

отношений для анализа


математика,

программирование

Теория языков

программирования и

методов трансляции,

введение в

вычислительную

математику,

системное



должны:

Знать:

основные алгоритмы обработки

информации; основные классы

эффективности алгоритмов; схему

анализа нерекурсивных и

рекурсивных алгоритмов.

уметь:

определять порядок роста функции;

определить сложность по времени и

памяти простых алгоритмов;

использовать основные алгоритмы

обработки информации в решении

практических задач.

владеть:

навыками: использования изученных

алгоритмов для написания

эффективных программ;

терминологией, связанной с

основными понятиями теории

алгоритмов и анализа сложности;

приемами анализа эффективности

алгоритмов; решения простых

рекуррентных соотношений.

рекурсивных алгоритмов. Быть компетентным:

в анализе методов исследования

алгоритмов и их алгоритмической

сложности

3 Алгоритмы и

структуры

данных



фундаментальных алгоритмов и

структур данных; формирование

знаний и умений в области

методов представления данных в

памяти ЭВМ и основных

алгоритмов, оперирующих с

ними.



Простые численные алгоритмы;

Алгоритмы последовательного и

бинарного поиска;

Квадратичные методы

сортировки (сортировка методом

выбора, сортировка вставками);

Алгоритмы сортировки за время

O(N log N);

Хэш-таблицы, включая методы

уменьшения количества

коллизий;

Бинарные деревья поиска;

Представление графов;

Обходы в глубину и ширину;

Алгоритмы поиска кратчайшего

пути;

Транзитивное замыкание

(алгоритм Флойда);

3 3

Информатика и ИТ,


Программирование

на языке высокого

уровня; системное

программирование;

технология


Знать:

основные структуры представления

данных в ЭВМ; алгоритмов,

используемых для обработки

структур

Уметь:

разрабатывать оптимальные

алгоритмы для решения

поставленных задач;

формализовывать описание

поставленных задач; реализовать

наиболее распространенные

алгоритмы сортировки за

квадратичное время и за время O(N

log N); придумать и реализовать

хорошую хэш-функцию для данной

задачи; придумать и реализовать

алгоритм разрешения коллизий в

хэш-таблице.

Владеть навыками:

разработки оптимальных алгоритмов

для решения поставленных задач;

формализованного описания

поставленных задач; реализации

алгоритма.


в использовании фундаментальных

алгоритмов и структур данных.

Топологическая сортировка.

4 Объектно-

ориентированн

ое

программирова

ние

(Программиро

вание)


ориентирован на изучение основ

классической теории объектно-

ориентированного

программирования (ООП) и

средств объектно-

ориентированного языка

программирования (С++/ Java)



Принципы ООП. Объектно-

ориентированная модель.

Классы. Представление объектов

и классов. Реализация отношений

между объектами и классами.

Наследование как средство

организации иерархий классов. Множественное наследование.

Шаблоны классов. Пространства

имен. Обработка исключений.


Основы

программирования,

Методологии


Алгоритмы и

структуры данных.

Базы данных и

информационные

системы, Разработка


приложений,

Управление

информационными

проектами.



Знать:

теоретические основы объектно-

ориентированного анализа,

проектирования и

программирования; основные

инструментальные программные

средства и современные технологии


структуры данных и методы их

обработки; основные компоненты

стандартной библиотеки;

Уметь:

использовать современные

программные продукты, методы и

методологии разработки объектно-

ориентированных программ; строить

объектные модели для решения

различных классов задач; создавать

программы на языке высокого

уровня, для решения различных

классов задач;

Владеть:

методами и навыками объектно-

ориентированного анализа различных

предметных областей;

инструментальными средствами

объектно-ориентированного

программирования; навыками

использования современных

программных решений.


в применении классической теории


программирования.

5 Разработка

программных приложений

(Технологии


ия)



методов проектирования

программ сложной структуры;

конструирования пакетов


организации проектирования

программного обеспечения (ПО);

оценки качества и

эффективности программных

средств; оценки качества

стандартизации в области

программного и

информационного обеспечения.



Основы стандартизации. Виды

стандартов.

Проектирования программ

сложной структуры. Организация

проектирования программных

приложений. Основы устройства

и использование экспертных

3 4 Информатика и


технологии,

Основы анализа

алгоритмов,

Основы


Объектно-





проектами,

Инструменты и

методы программной

инженерии,

Дипломное

проектирование



Знать:

методы проектирования программ

сложной структуры; методы

конструирования пакетов программ

сложной структуры способы



методы оценки качества и


средств;

стандарты в области программного и


Уметь:

проектировать программы сложной

структуры;

применять действующие стандарты и

программные интерфейсы; оценивать

эффективность программных

средств;

Владеть:

типовыми приѐмами

систем. Основные направления

интеллектуализации ПО. Стандартизация и метрология в

разработке программного

обеспечения. Оценка

качественных и количественных

характеристик программных

приложений. Лицензирование

программных приложений.


сложной структуры; методами



навыками работы с прикладными

программами с высокой степенью

автоматизации управления; методами

стандартизации и метрологии в




в методологии проектирования

программ сложной структуры.

6 Алгоритмическ

ие стратегии



различных алгоритмических

стратегий при решении задач на

компьютере и оценка их

оптимальности.



Алгоритмы полного перебора.

"Жадные" алгоритмы.

Алгоритмы "разделяй и

властвуй". Перебор с возвратом.

Метод ветвей и границ.

Эвристики. Сопоставление с

образцом и алгоритмы обработки

текста. Алгоритмы численной

аппроксимации.

3 4 алгебра,

математический

анализ, дискретная


информатика.

языки


технология


операционные

системы, базы

данных

В результате прохождения

программного материала

обучающиеся должны:

Иметь представление

о назначении и возможности теории

алгоритмов;

Знать:

основные этапы создания,

построения и использования

алгоритмов в зависимости от

характера поставленной задачи;

Уметь:

описывать различные методы

решения задач, в том числе

эвристические;

представлять условия и решения

задачи в различных видах; решать

одну и ту же задачу в различных

инструментальных средах.


в выборе различных

алгоритмических стратегий при

решении задач на компьютере и

оценке их оптимальности.

3 курс

№

п/п






Ко

л. кр

.

Сем

.





компетенции) 1 Разработка

программных приложений

(Программиро

вание)



методов проектирования


конструирования пакетов




оценки качества и


средств; оценки качества

стандартизации в области

программного и




Основы стандартизации. Виды

стандартов.

Проектирования программ

сложной структуры. Организация


приложений. Основы устройства




Основы анализа

алгоритмов,

Основы


Объектно-





проектами,



инженерии,

Дипломное




Знать:

методы проектирования программ

сложной структуры; методы


сложной структуры способы



методы оценки качества и


средств;

стандарты в области программного и


Уметь:

проектировать программы сложной

структуры;

применять действующие стандарты и

программные интерфейсы; оценивать

эффективность программных

средств;

Владеть:

и использование экспертных

систем. Основные направления

интеллектуализации ПО. Стандартизация и метрология в


обеспечения. Оценка

качественных и количественных

характеристик программных

приложений. Лицензирование

программных приложений.

типовыми приѐмами


сложной структуры; методами



навыками работы с прикладными

программами с высокой степенью

автоматизации управления; методами

стандартизации и метрологии в




в методологии проектирования

программ сложной структуры.

2 Проектировани

е

программного

обеспечения


ориентирован на формирование

представление об основных

направлениях в области

проектирования ПО, знаний в

области визуального

моделирования с помощью языка

UML; навыков применения

инструментального средства для

проектирования программного

обеспечения при решении

профессиональных задач в

области образования.



Жизненный цикл ПО. Модели

ЖЦ. Требования к методам и

технологиям проектирования ПО.

Объектно-ориентированный

3 6 Теоретические

основы

информатики,

Программирование,

Объектно-





проектами,

Дипломное



обучающийся должен:

Иметь представление:

об основных направлениях в области

инженерного проектирования


о международных и отечественных

стандартах в области программной

инженерии;

Знать:

основы объектно-ориентированного

подхода к проектированию ПО;

основы языка объектно-

ориентированного моделирования

UML (виды диаграмм);

основные классы CASE-средств; Уметь:

выбирать, строить и анализировать

модели диаграмм (варианты

подход к проектированию ПО.

Унифицированный язык

моделирования UML.

Основы UML. Варианты

использования. Диаграммы

классов. Диаграммы взаимо-

действия. Диаграммы состояния.

Диаграммы деятельности.

Диаграммы компонентов,

размещения.

Общая характеристика и

классификация CASE-средств.

использования, диаграммы

взаимодействия, диаграммы классов

и др.); использовать UML для

моделирования ПО для образования;

реализовать основные виды диаграмм

в инструментальной среде для

моделирования ПО;

Владеть:

Методами работы с системами

автоматизированного

проектирования классов CAD и CAE

для разработки образовательных

информационных систем.


в использовании современных

методов и средств проектирования

программного обеспечения.

3 Построение и

анализ

алгоритмов



основных теоретических

положений и прикладных

методов по построению быстрых

алгоритмов или доказательству

их отсутствия.



Элементы теории сложности.

Базовые алгоритмы на графах.

Жадные алгоритмы. Алгоритмы

Разделяй-и-властвуй.

Динамическое

программирование. Потоки и их

применение. Полиномиально

2 5 информатика,


анализ, алгебра и

геометрия,

дискретная

математика


базы данных,


системы,

компьютерные и

вычислительные

сети, теория

автоматов и

формальных языков

В результате освоения дисциплины

обучающийся должен:

Знать принципы разработки

эффективных алгоритмов, методы

исследования и теорию сложности

алгоритмов, набор базовых

алгоритмов;

Уметь применять их при создании

программных и информационных

систем, а также при их анализе;

Владеть общепрофессиональными

знаниями методов разработки и

анализа алгоритмов для решения

практических задач.


в выборе методов и средств

разрешимые случаи NP-трудных

задач. Приближенные

алгоритмы. Вероятностные

алгоритмы.

построения быстрых алгоритмов или

доказательству их отсутствия

4 Теория

информации

Курс объясняет основные

теоретические положения

измерения информации,

передачи информации,

дискретизации и квантования

информации, представления

информации в человеко-

машинных системах.



Этапы обращения информации в

автоматизированных системах.

Измерение информации.

Передача информации по каналу

без помех. Передача информации

по каналу с помехами.

Преобразование сигналов.

Представление информации.

2 6 Информатика и ИТ Вычислительные

сети, Операционные

системы, Системное



студент должен:

Знать:

основы теории информации, методы

эффективного и помехоустойчивого

кодирования информации, методы

аналого-цифрового преобразования

сигналов, основные системы

цветообразования, методы сжатия

цифровых данных.

Уметь:

производить подсчет количества

информации в сообщениях;

кодировать цифровые данные;

определять частоту квантования и

число двоичных разрядов при

аналого-цифровом преобразовании

сигналов с заданными параметрами.

Владеть: методикой эффективного

кодирования по Хаффману;

кодированием данных в

помехоустойчивом коде Хэмминга.


в использовании методов измерения,

передачи, дискретизации и

квантования информации,

представления информации в

человеко-машинных системах.

5 Социальные и Материал данного курса 2 5 Базовые знания по Создание и Студент должен

профессиональ

ные проблемы

информационн

ого общества

ориентирован на формирование у

студентов представления о

социальных аспектах построения

информационного общества,

путях решения

профессиональных проблем в

условиях информатизации

общества.



Становление информационного

общества: социально-

экономические аспекты.

Технические средства в

информационном обществе.

Видовой состав и области

эффективного применения

технологий создания, обработки,

представления, хранения и

передачи информации, Обучение

стратегии практического

использования средств ИКТ в

будущей профессиональной

деятельности. Формирование

знаний об информационном

моделировании. Примеры

информационных моделей по

специальности. Дистанционное

образование. Готовность

педагогов к профессиональному

использованию

информационных ресурсов.

информатике и

навыки работы с

ПК

использование

образовательных

электронных

изданий и ресурсов

в будущей

профессиональной

деятельности

Знать:

основные понятия социальной

информатики;

историческую периодизацию

развития информационных

технологий;

сферы информатизации общества и

перспективы развития ИТ;

основные социальные и

профессиональные проблемы в

условиях информатизации общества.

Уметь:

решать различные профессиональные

задачи, возникающие в процессе

создания и применения средств ИТ и

их влияния на социальное развитие

общества и личности.

Владеть:

навыками компьютерного

проектирования аудио и

видеоинформации в будущей

профессиональной деятельности.


в социальных аспектах построения

информационного общества, выборе

способов решения профессиональных

проблем в условиях информатизации

общества.

6 Основы Материал данного курса 3 6 Математика, Дипломное По завершении освоения данной

компьютерного

моделирования

ориентирован на знакомство с

основными принципами

моделирования, а также

построение статических и

динамических моделей с

использованием современных

программных средств.



Основные понятия

моделирования. Математическая

модель. Плохо формализуемые

задачи. Противоречивые модели.

Основы процесса выработки

решений. Научный принцип

исследований. Критерий

эффективности как мера

успешности решения задач.

Перечень методов решения.

Опыт с равновероятными

исходами. Закон сложения

вероятностей. Условные

вероятности. Общая теоретико-

вероятностная схема. Предмет

дискретного программирования.

Постановка задачи линейного


Геометрическая интерпретация

задачи линейного

программирования. Общий путь

нахождения оптимального плана.

Вычислительные методы

линейного программирования.

дифференциальные

уравнения, теория

вероятностей,

математическая

статистика,

пограммирование

проектирование дисциплины студент должен

Знать:

основные понятия моделирования;

концепции формализации и

абстракции, позволяющие

использовать вычислительные

машины для решения проблемы;

Уметь:

выбирать критерии математического

моделирования для научно-

технических задач; проводить

аналогию с задачами из других

областей естествознания;

Владеть:

методами математического

моделирования объектов и выбора

способов их решения (теоретического

и численного анализа на ПЭВМ).


в построении статических и




Пример математической модели

дискретного программирования

(транспортная задача). Метод

северо-западного угла.

7 о Математическо

е и

имитационное

моделирование



анализа и синтеза прикладных и

информационных процессов,

структур систем и их отдельных

подсистем, систем управления,

систем поддержки принятия

решений.



Технология математического

моделирования и ее основные

этапы. Методы построения и

преобразования математических

моде-

лей. Нечеткие модели. Введение

в имитационное моделирование.

Элементы качественной теории

исследования динамических

систем. Универсальность

математических моделей.

Инструментальные средства

моделирования, языки

моделирования.

3 6 Математика,









проектами,

Дипломное




Знать:

основные этапы в технологии

построения математических моделей;

классификацию и типы

математических моделей; базовые

классические модели

профессиональной деятельности;

основные математические методы,

используемые при исследовании

математических моделей; методы

самоконтроля, используемые при

построении математических моделей.

Уметь:

реализовывать декомпозицию

исследуемой системы, формировать

систему

рабочих гипотез (постулатов) модели

и построить содержательную модель;

выбирать адекватный

математический аппарат; исследовать

построенную модель на

адекватность, полноту, устойчивость

по входным параметрам; применять

процедуру агрегирования при

разработке сложных моделей.

Владеть:

методами построения

математических моделей в сфере


способами построения алгоритмов

решения формализованных

практических задач;

навыками использования

современного прикладного

программного обеспечения при

исследовании математических

моделей.


в анализе и синтезе прикладных и





решений.

8 Численные

методы



вопросов построения,

исследования и применения

численных методов решения

различных математических

задач.



Предмет численных методов.

Элементы теории погрешностей.

Погрешность математических

операций. Приближенное

решение алгебраических

уравнений. Численные методы

линейной алгебры. Приближение

2 6 Дифференциальные




алгебра и теория

чисел,


анализ, информатика

Дипломный проект В результате изучения дисциплины

студенты должны

Знать:

Методы и алгоритмы

вычислительной математики.

Вопросы устойчивости и

корректности вычислительных

алгоритмов.

Уметь:

Проводить анализ погрешности

численного результата.

Выполнять постановку типовых

математических задач и исследование

численных методов их решения

Разрабатывать численные алгоритмы

решения прикладных задач по

функций. Численное

интегрирование. Численное

решение систем нелинейных

уравнений. Численное решение

обыкновенных

дифференциальных уравнений.

Численное дифференцирование

обработке информации и

моделированию объектов различной

естественно - научной природы.

Владеть:

Профессиональными приемами

работы с системами компьютерной

алгебры (Mathcad, Maple).

Навыками алгоритмического

мышления и формирования

обстоятельной аргументации при

выборе численных методов решения

прикладных задач.


в применении численных методов

решения различных математических

задач.

9 Методы

оптимизации и

исследование

операции



современных методов

компьютерной оптимизации и

принятия решений на примере

широкого класса задач

исследования операций.



Основные методологии принятия

решений. Формальное описание

системы. Прямая и обратная

задача исследования операций.

Оптимизация как эффективная

методика принятия решений.

Численные методы поисковой

оптимизации. Решение

3 5 теория




чисел,


анализ,

информатика



проектами,

программная

инженерия



Знать:

состояние и тенденции

современных задач исследования

операций в различных сферах

человеческой деятельности; об

эффективном решении как

компромиссном решении в случае

многокритериальности задачи;

классические и поисковые подходы к

решению задачи математического

программирования; основные этапы

постановки задачи оптимизации на

ЭВМ.

Уметь:

определять направления

математических задач методами

оптимизации.

Решение задач синтеза

информационных технологий и

базовых задач исследования

операций.

использования методов оптимизации

для решения задач синтеза

информационных систем;

решать другие формализованные

задачи методами оптимизации.

Владеть:

методологией формального описания

задачи принятия решений конкретной

информационной системы; навыками

практического решения современных

задач исследования операций.


В использовании классические и

поисковые подходы к решению

задачи математического


10 Операционные

системы Материал данного курса


принципов организации и

базовых механизмов

современных операционных

систем (ОС).



Понятие операционной системы.

Эволюция операционных систем.

Функции операционных систем.

Архитектура операционной

системы. Организация

вычислительного процесса.

Разделение времени и

полномочий. Управление

памятью. Подсистема ввода-


Архитектура

компьютера,

Теоретические

основы

информатики

Системное






инженерии



Знать:

принципы построения, назначение,

структуру, функции и эволюцию

операционных систем; концепцию

мультипрограммирования, процессов

и потоков; файловые системы,

управление памятью, вводом-

выводом и устройствами;

вопросы эффективности,

безопасности, диагностики,

восстановления, мониторинга и

оптимизации операционных систем;

Уметь:

использовать основы системного

подхода, критерии эффективной

вывода. Файловые системы.

Основные семейства

операционных систем.

Стандартизация операционных

систем и POSIX.

организации вычислительного

процесса для постановки и решения

задач организации оптимального

функционирования компьютерных

систем;

Владеть:

навыками инсталляции и

сопровождения операционных систем

и сред, разработки программных

моделей вычислительного процесса

многопрограммных операционных

систем с детализацией уровней задач,

процессов, потоков и

взаимоблокировок.


в анализе принципов организации и

способах управления базовыми

механизмами современных

операционных систем.

11 Инструменты и

методы

программной

инженерии



современных инженерных

принципов, методов и средств

создания надежного,

качественного программного

обеспечения, удовлетворяющего

предъявляемым к нему

требованиям.



Инструменты работы с

требованиями, проектирования,

конструирования, тестирования,


Основы


Объектно-



Базы данных

Дипломное




Знать:

функциональные и технологические

стандарты разработки программных

комплексов; принципы организации

проектирования и содержание этапов

процесса разработки программных

комплексов; задачи и методы

исследования и обеспечения качества

и надежности программных

компонентов.

Уметь:

формулировать требования к

сопровождения,

конфигурационного управления,

управления инженерной

деятельностью, поддержки

процессов, обеспечения качества

ПО. Дополнительные аспекты

инструментального обеспечения.

Методы программной инженерии

эвристические, формальные,

методы прототипирования.

создаваемым программным

комплексам; формировать

архитектуру программных

комплексов для информатизации

предприятий, разрабатывать

программные приложения.

Владеть:

методами проектирования

программного обеспечения,

инструментами и методами

программной инженерии.


в применении методов и средств

построения моделей и процессов

управления проектами.

12 WEB


ние


ориентирован на освоение

современных web-технологий и

сопутствующих областей знаний,

методов и средств создания web-

ресурсов, продвижения и

применения в различных видах

деятельности.



Принципы работы Интернета и

основы создания Web-

приложений. Программирование

на стороне сервера. Основы

программирования на языке

PHP. Web-дизайн. Content

management system – система

управления контентом (CMS).


Основы


Объектно-



Сети и

телекоммуникации.

Базы данных,



проектами,

Дипломное

проектирование.



Знать:

основные определения и понятия

Web-программирования; принципы

работы Internet-приложений; основы

языков Web-программирования на

стороне клиента и сервера; принципы

работы с базами данных, через веб-

интерфейс; протоколы обмена

информацией Web-серверов и

клиентских браузеров; основные

приемы создания и продвижения

сайтов.

Уметь:

использовать методы и средства

информационных и

телекоммуникационных технологий;

Управление сессиями.

Обеспечение безопасности. Web-

программирование и хостинг.

Поддержка и продвижение Web-

сайтов

разрабатывать программы в Internet

на стороне клиента и сервера;

разрабатывать и продвигать

проблемно-ориентированные Web-

ресурсы.

Владеть:

практическими навыками

программирования в Internet на

стороне клиента и сервера.


в использовании методов и средств

создания web-ресурсов.

13 Компьютерная

графика Материал данного курса


основных понятий и методов

компьютерной графики,

технологии построения

графического интерфейса,

формирование представлений о

теории и практике создания и

обработки изображений с

помощью программно-

аппаратных вычислительных

комплексов.



Общие сведения о компьютерной

графике. Виды компьютерной

графики. Аппаратное

обеспечение компьютерной

графики. Представление

графических данных. Растровая

графика. Базовые растровые




Теоретические

основы



компьютера

Сети и

телекоммуникации,






Знать:

области применения компьютерной

графики; тенденции построения

современных графических систем;

стандарты в области разработки

графических систем; технические

средства компьютерной графики;

графические процессоры,

аппаратную реализацию графических

функций; типы преобразований.

Уметь:

формировать и обрабатывать

векторные и растровые изображения

программными средствами в 2D и 3D

формате, выполнять верстку

изображений и создавать оформление

Internet ресурсов, подготавливать

макеты к печати.

Владеть:

алгоритмы. Векторная графика.

Фрактальная графика.

Трехмерная графика. Web-

графика. Современные

графические системы.

навыками работами с векторными и

растровыми редакторами, способами

использования API и DirectX для

построения графических сцен.


в теории и практике создания и

обработки изображений с помощью

программно-аппаратных

вычислительных комплексов.

14 Базы данных и

информационны

е системы



теоретических основ

современных баз данных и

информационных систем,

принципов разработки баз

данных и средств работы с ними.



Понятия БД и ИС, понятие банка

данных, модели данных,

архитектура БД, реляционная

модель данных, реляционная

алгебра и реляционное

исчисление, основы языка

SQL, концептуальное, логическое

проектирование БД, физическое

проектирование реляционных

БД, организация внутреннего

уровня СУБД (организация

файлов, индексы, хеширование,

кластеры), транзакции БД,

администрирование БД.


Основы



программирования, Сети и

телекоммуникации,



проектами,

Дипломное

проектирование.



Знать:

теоретические основы баз данных,

принципы разработки баз данных и

средства работы с ними.

Уметь:

работать в различных средах таких,

как вычислительные сети и СУБД,

разрабатывать базы данных для

решения практических задач.

Владеть:

основными методами

проектирования и разработки базы

данных.


в методологии разработки и

управления современных баз данных

и информационных систем.

15 Информационн Материал данного курса 2 6 Web- Базы данных и В результате изучения дисциплины

ая

безопасность

Web -



известных классов атак на Web-

приложения и методов их

защиты

К темам курса относятся

описание таких классов атак, как

аутентификация, авторизация,

атаки на клиентов, выполнение

кода и т.д.



системы,


сети и

телекоммуникации


системы,



проектами,

Дипломное



Знать:

концептуальные основы организации

и архитектуру международных и

отечественных стандартов в области

информационной безопасности;

Уметь:

оценивать риски, связанные с

информационной безопасностью,

организовывать и разрабатывать

меры по защите Web - приложений.

Владеть:

технологиями анализа угроз и рисков

информационной безопасности и

последующего управления ее

уровнем.


в выборе стратегии защиты Web -

приложений.

16 Объектно-

ориентированн

ое


ние



классической теории объектно-

ориентированного

программирования (ООП) и

средств объектно-

ориентированного языка

программирования (С++/ Java)



Принципы ООП. Объектно-

ориентированная модель.

Классы. Представление объектов

и классов. Реализация отношений


Основы




Алгоритмы и

структуры данных.



системы, Разработка





проектами.



Знать:

теоретические основы объектно-

ориентированного анализа,

проектирования и


инструментальные программные

средства и современные технологии


структуры данных и методы их

обработки; основные компоненты

стандартной библиотеки;

Уметь:

между объектами и классами. Наследование как средство

организации иерархий классов. Множественное наследование.

Шаблоны классов. Пространства

имен. Обработка исключений.

использовать современные

программные продукты, методы и

методологии разработки объектно-

ориентированных программ; строить

объектные модели для решения

различных классов задач; создавать

программы на языке высокого

уровня, для решения различных

классов задач;

Владеть:

методами и навыками объектно-

ориентированного анализа различных

предметных областей;

инструментальными средствами


программирования; навыками

использования современных

программных решений.


в применении классической теории



4 курс

№

п/п






Ко

л. кр

.

Сем

.





компетенции) 1 Теория

автоматов и

формальных

языков


ориентирован на изучение теории

автоматов и формальных языков,

их практического применения


мат.логика,

дискретная



программирования и

методов трансляции,

дипломное


студенты должны:

Знать:

основные понятия теории автоматов;

(Теория

языков


ния)

для описания языков

программирования и реализации

трансляторов.



Конечные автоматы

Контекстно-свободные

грамматики

Легко- и трудноразрешимые

задачи

Невычислимые функции

Проблемы завершения

Следствия невычислимости

программирование проектирование методы минимизации конечных

автоматов; классификацию и

применение формальных грамматик

и языков.

Уметь:

разработать функциональную модель

дискретного устройства; записать

формальную грамматику языка;

провести синтаксический анализ

слова; построить конечный распо-

знаватель регулярного выражения.

Владеть:


современных средств для

автоматизации проектирования

дискретных устройств; методами ана-

лиза и синтеза логических сетей;

методами теории формальных

грамматик.


в применении теории автоматов и

формальных языков для описания

языков программирования и

реализации трансляторов.

2 Теория

информации



теоретических основ измерения

информации, передачи

информации, дискретизации и





2 7 Информатика и ИТ Вычислительные

сети, Операционные

системы, Системное




Знать:

основы теории информации, методы

эффективного и помехоустойчивого

кодирования информации, методы

аналого-цифрового преобразования

сигналов, основные системы

цветообразования, методы сжатия


Этапы обращения информации в

автоматизированных системах.

Измерение информации.

Передача информации по каналу

без помех. Передача информации

по каналу с помехами.

Преобразование сигналов.

Представление информации.

цифровых данных.

Уметь:

производить подсчет количества

информации в сообщениях;

кодировать цифровые данные;

определять частоту квантования и

число двоичных разрядов при

аналого-цифровом преобразовании

сигналов с заданными параметрами.

Владеть: методикой эффективного

кодирования по Хаффману;

кодированием данных в

помехоустойчивом коде Хэмминга.


в использовании методов измерения,

передачи, дискретизации и




3 Социальные и

профессиональ

ные проблемы


ого общества



студентов представления о

социальных аспектах построения

информационного общества,

путях решения

профессиональных проблем в

условиях информатизации

общества.



Становление информационного

общества: социально-

экономические аспекты.

2 7 Базовые знания по

информатике и

навыки работы с

ПК

Создание и

использование

образовательных

электронных

изданий и ресурсов

в будущей

профессиональной

деятельности

Студент должен

Знать:

основные понятия социальной

информатики;

историческую периодизацию

развития информационных


сферы информатизации общества и

перспективы развития ИТ;

основные социальные и

профессиональные проблемы в

условиях информатизации общества.

Уметь:

решать различные профессиональные

Технические средства в

информационном обществе.

Видовой состав и области

эффективного применения

технологий создания, обработки,

представления, хранения и

передачи информации, Обучение

стратегии практического

использования средств ИКТ в

будущей профессиональной

деятельности. Формирование

знаний об информационном

моделировании. Примеры

информационных моделей по

специальности. Дистанционное

образование. Готовность

педагогов к профессиональному

использованию

информационных ресурсов.

задачи, возникающие в процессе

создания и применения средств ИТ и

их влияния на социальное развитие

общества и личности.

Владеть:

навыками компьютерного

проектирования аудио и

видеоинформации в будущей

профессиональной деятельности.


в социальных аспектах построения

информационного общества, выборе

способов решения профессиональных

проблем в условиях информатизации

общества.

4 Основы

компьютерного

моделирования

(Введение в

выч. мат.)


ориентирован на знакомство с

основными принципами

моделирования, а также

построение статических и






Основные понятии

моделирования. Математическая

модель. Плохо формализуемые

задачи. Противоречивые модели.








Дипломное


По завершении освоения данной

дисциплины студент должен

Знать:

основные понятия моделирования;

концепции формализации и

абстракции, позволяющие

использовать вычислительные

машины для решения проблемы;

Уметь:

выбирать критерии математического

моделирования для научно-

технических задач; проводить

аналогию с задачами из других

областей естествознания;

Основы процесса выработки

решений. Научный принцип

исследований. Критерий

эффективности как мера

успешности решения задач.

Перечень методов решения.

Опыт с равновероятными

исходами. Закон сложения

вероятностей. Условные

вероятности. Общая теоретико-

вероятностная схема. Предмет

дискретного программирования.

Постановка задачи линейного


Геометрическая интерпретация

задачи линейного

программирования. Общий путь

нахождения оптимального плана.

Вычислительные методы

линейного программирования.

Пример математической модели

дискретного программирования

(транспортная задача). Метод

северо-западного угла.

Владеть:

методами математического

моделирования объектов и выбора

способов их решения (теоретического

и численного анализа на ПЭВМ).


в построении статических и




5 о Математическо

е и


моделирование



анализа и синтеза прикладных и





решений.











проектами,

Дипломное




Знать:

основные этапы в технологии

построения математических моделей;

классификацию и типы

математических моделей; базовые

классические модели



Технология математического

моделирования и ее основные

этапы. Методы построения и

преобразования математических

моде-

лей. Нечеткие модели. Введение

в имитационное моделирование.

Элементы качественной теории

исследования динамических

систем. Универсальность

математических моделей.

Инструментальные средства

моделирования, языки

моделирования.

основные математические методы,

используемые при исследовании

математических моделей; методы

самоконтроля, используемые при

построении математических моделей.

Уметь:

реализовывать декомпозицию

исследуемой системы, формировать

систему

рабочих гипотез (постулатов) модели

и построить содержательную модель;

выбирать адекватный

математический аппарат; исследовать

построенную модель на

адекватность, полноту, устойчивость

по входным параметрам; применять

процедуру агрегирования при

разработке сложных моделей.

Владеть:

методами построения

математических моделей в сфере


способами построения алгоритмов

решения формализованных

практических задач;


современного прикладного

программного обеспечения при

исследовании математических

моделей.


в анализе и синтезе прикладных и





решений.

6 Численные

методы



вопросов построения,

исследования и применения

численных методов решения

различных математических

задач.



Предмет численных методов.

Элементы теории погрешностей.

Погрешность математических

операций. Приближенное

решение алгебраических

уравнений. Численные методы

линейной алгебры. Приближение

функций. Численное

интегрирование. Численное

решение систем нелинейных

уравнений. Численное решение

обыкновенных

дифференциальных уравнений.

Численное дифференцирование

3 7 Дифференциальные





чисел,


анализ, информатика

Дипломный проект В результате изучения дисциплины


Знать:

Методы и алгоритмы

вычислительной математики.

Вопросы устойчивости и

корректности вычислительных

алгоритмов.

Уметь:

Проводить анализ погрешности

численного результата.

Выполнять постановку типовых

математических задач и исследование

численных методов их решения

Разрабатывать численные алгоритмы

решения прикладных задач по

обработке информации и

моделированию объектов различной

естественно - научной природы.

Владеть:

Профессиональными приемами

работы с системами компьютерной

алгебры (Mathcad, Maple).

Навыками алгоритмического

мышления и формирования

обстоятельной аргументации при

выборе численных методов решения

прикладных задач.


в применении численных методов

для решения различных

математических задач.

7 Сети и

телекоммуника

ции



базовых технологий локальных и

глобальных сетей ЭВМ и

телекоммуникаций, базовых

протоколов взаимодействия на

различных уровнях

коммуникации, типов

компьютерных сетей, назначения

и основных характеристик

коммуникационного

оборудования.



Введение в сети и

телекоммуникации.

Многоуровневые модели.

Верхние уровни модели OSI.

Транспортный уровень модели

OSI. Адресация в сетях IP.

Сетевой уровень модели OSI.

Канальный уровень модели OSI.

Физический уровень модели OSI.

Технология Ethernet.

Беспроводные сети.

Маршрутизация. Коммутаторы

2 7 Теоретические

основы


Программирование,

Операционные

системы

WEB


Дипломный проект



Знать:

теоретические основы архитектурной

и системотехнической организации

вычислительных сетей, построения

сетевых протоколов, основ Интернет-


Уметь:

выбирать, комплексировать и

эксплуатировать программно-

аппаратные средства в создаваемых

вычислительных и информационных

системах и сетевых структурах;

Владеть:

навыками принятия проектных

решений, осуществлять постановку и

выполнять эксперименты по

проверке их корректности и

эффективности.


в методах конфигурирования

локальных сетей, реализации сетевых

протоколов с помощью программных

средств.

8 Управление


ыми проектами

(Разработка



базовых принципов и методов

формирования и управления

3 7 Методы

оптимизации,



Дипломное




Знать:

основные признаки и типы проектов,

ЭУИ) информационными системами

управления проектами.



Процессы управления проектом

Введение в проектный

менеджмент.

Управление интеграцией и

содержанием проекта. Разработка

устава проекта, плана

управлением проекта и

мониторинга исполнения

проекта. Планирование и

определение содержания

проекта. Проведение

иерархической декомпозиции

структуры работ.

Управление сроками,

стоимостью и качеством проекта

Определение взаимосвязей и

длительности операций.

Управление расписанием.

Управление человеческими

ресурсами и коммуникациями

проекта Набор команды проекта.

Развитие и управление командой

проекта. Управление рисками и

поставками проекта. Завершение

проекта Идентификация рисков.

Качественный и количественный

анализ рисков. Мониторинг и

управление рисками.


Математическое и


моделирование,

Сети и


характеристики проектов;

современную технологию и

методологию управления проектами;

процессы управления проектами;

области знаний по управлению

проектами.

Уметь:

управлять интеграцией и

содержанием проекта; проводить

иерархическую декомпозицию

проекта; управлять сроками,

стоимостью и качеством проекта;

управлять человеческими ресурсами

и коммуникациями проекта;

управлять рисками и поставками

проекта; применять современный

инструментарий управления

проектами MS Project.

Иметь представления:

в области общего менеджмента; о

стандартах и нормативных актах,

относящихся к конкретной области

приложения; о межличностных

отношениях; понимание окружения

проекта.


в выборе методов формирования и

управления информационными

системами управления проектами.

9 Инструменты и Материал данного курса 3 7 Информатика и ИТ, Дипломное В результате изучения дисциплины

методы

программной

инженерии


современных инженерных

принципов, методов и средств

создания надежного,

качественного программного

обеспечения, удовлетворяющего

предъявляемым к нему

требованиям.



Инструменты работы с

требованиями, проектирования,

конструирования, тестирования,

сопровождения,

конфигурационного управления,

управления инженерной

деятельностью, поддержки

процессов, обеспечения качества

ПО. Дополнительные аспекты

инструментального обеспечения.

Методы программной инженерии

эвристические, формальные,

методы прототипирования.

Основы


Объектно-



Базы данных

проектирование студент должен

Знать:

функциональные и технологические

стандарты разработки программных

комплексов; принципы организации

проектирования и содержание этапов

процесса разработки программных

комплексов; задачи и методы

исследования и обеспечения качества

и надежности программных

компонентов.

Уметь:

формулировать требования к

создаваемым программным

комплексам; формировать

архитектуру программных

комплексов для информатизации

предприятий, разрабатывать

программные приложения.

Владеть:

методами проектирования

программного обеспечения,

инструментами и методами

программной инженерии.


в использовании методов и средств

построения моделей и процессов

управления проектам.

10 Введение в

функциональное


ие



студентов общих

методологических основ и

практических навыков

3 7 Математическая

логика,




Дипломное




Знать:

основные особенности

функционального подхода к

разработки программных систем

с использованием


программированию.



Основные понятия

функционального

программирования. λ –

исчисление как формальная

система. λ – исчисление как

язык программирования. Простое

типизированное λ – исчисление.

ML как типизированное λ –

исчисление с энергичным

вычислением. Основные типы

данных: процедурные,

логические, числа и строки.

Функциональные программы как

математические объекты.

Императивные возможности:

исключения, ссылки, массивы и

последовательность вычислений.

Символьное

дифференцирование. Символьное

вычисление. Представление

данных. Синтаксический анализ..

компьютеров, Базы

данных


обеспечения; роль и место

функциональных языков

программирования в индустрии


систем; основные свойства и

особенности строго функционального

языка; сущность и методы


параллелизму; методы применения

функций высших порядков в

программировании; особенности

представления и интерпретации

функциональных программ;

соответствие между

функциональными и императивными

программами.

Уметь:

использовать функциональные

методы при проектировании

прикладного программного

обеспечения вычислительной

техники; решать задачи

администрирования

информационных систем с

применением пакетов для создания

функциональных программ.


в разработке программных систем с

использованием функционального

подхода к программированию.

11 Введение

многомерный



3 7 Программирование,

базы данных и

Системы поддержки

принятия решений



анализ данных современных методов

интеллектуального анализа

данных в различных сферах

человеческой деятельности.



Технологии анализа данных.

Консолидация данных.

Классификация и регрессия,

поиск ассоциативных правил,

кластеризация, введение в

методы многомерного анализа

данных: базовые методы,

нечеткая логика, генетические

алгоритмы, нейронные сети.


системы, основы

искуственного

интелекта

Знать:

основные методы консолидации,

трансформации, визуализации,

оценки качества, очистки и

предобработки данных; принципы

построения и структурную

организацию хранилищ данных;

алгоритмы поиска ассоциативных

правил и кластерного анализа;

статистические и машинные методы

классификации и регрессии;

методики анализа и прогнозирования

временных рядов; технологию

построения ансамблей и сравнения

моделей.

Уметь:

практически применять методы

консолидации, трансформации,

визуализации, оценки качества,

очистки и предобработки данных для

качественной подготовки данных к

анализу; создавать хранилища

данных, выполнять их загрузку,

извлекать данные из хранилищ.

Владеть:

современным инструментарием

интеллектуального анализа данных.


в использовании современных

методов интеллектуального

анализа данных.

12 Информационн

ая



2 5 Web-






безопасность

Web -


известных классов атак на Web-

приложения и методов их

защиты

К темам курса относятся

описание таких классов атак, как

аутентификация, авторизация,

атаки на клиентов, выполнение

кода и т.д.


системы,


сети и


системы,



проектами,

Дипломное


Знать:

концептуальные основы организации

и архитектуру международных и

отечественных стандартов в области

информационной безопасности;

Уметь:

оценивать риски, связанные с

информационной безопасностью,

организовывать и разрабатывать

меры по защите Web - приложений.

Владеть:

технологиями анализа угроз и рисков

информационной безопасности и

последующего управления ее

уровнем.


в выборе стратегии защиты Web -

приложений.

13 Основы

искусственного

интеллекта



основных направлений и

методов, применяемых в ИИ как

на этапе анализа, так и на этапе

разработки и реализации

интеллектуальных систем.



Понятие об искусственном

интеллекте (ИИ). Модели

представления знаний.

Экспертные системы (ЭС).

Программирование на языке

Пролог. Функциональное

3 7 В результате изучения дисциплины


Знать:

модели представления знаний;

методы работы со знаниями; методы

разработки и создания экспертных

систем и экспертных оболочек;

Уметь:

применять методы ИИ для решения

проблем анализа, разработки и

реализации интеллектуальных систем

учебного назначения;

Владеть: навыками логического

проектирования баз данных

предметной области; логического

программирование. Нейронные

сети.

программирования на языке Пролог.


в методологии разработки и

реализации интеллектуальных

систем.

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И...

Documents

Transcript of ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ФИЗИКИ И...