Теория информационных технологий и систем

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет) УТВЕРЖДАЮ Ректор СПбГИТМО(ТУ) _______________________В.Н.Васильев "_____"__________________200__ г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Теория информационных технологий и систем по направлению(ям) подготовки

Бизнес-информатика

Специальности(ям)

523100

Факультет(ы)

Информационных технологий и программирования

Председатель УМC университета

А.А.Шехонин

2

1. Цели и задачи дисциплины Дисциплина "Теория информационных технологий и систем" является одной из важнейших дисциплин цикла общепрофессиональных дисциплин при подготовке специалистов по направлению "Бизнес-информатика"" специальности 523100. Целью дисциплины "Теория информационных технологий и систем" является изучение теоретических основ построения информационных процессов и систем, а также получение студентами практических навыков их проектирования. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины В результате изучения дисциплины "Теория информационных технологий и систем" студент должен: • знать основные понятия и определения информационных процессов и информационных технологий, их структуру и способы описания; • уметь проводить анализ и синтез информационных технологий и систем с применением математических моделей расчета и оптимизации; • иметь представление о возможностях различных формальных методов анализа, синтеза и оптимизации и их месте в проектировании информационных технологий и систем. 3. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия Лекции Лабораторные работы (ЛР) Самостоятельная работа Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Всего часов 162 72 36 36 90 экзамен

8 семестр 162 72 36 36 90 экзамен

4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплин и виды занятий № Раздел дисциплины Лекции п/п 1 Введение. Основные понятия и определения 2 2 Виды информационных систем 2 Системообразующие свойства информационных 2 3 систем. Системный подход и системный анализ 4 Моделирование информационных систем 4 5 Уровни представления информационных систем 4 Теоретико-множественное описание информационных 2 6 систем 7 Динамическое описание информационных систем 4 8 Агрегативное описание информационных систем 4 Принципы построения иерархических 4 9 информационных систем 10 Введение в теорию принятия решений 2 11 Декомпозиция и синтез информационных систем 2 12 Информационные динамические системы 2 13 Заключение 2

ЛР

2 6 6

4 6 6 6

3

4.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Введение. Основные понятия и определения Основные задачи теории информационных систем (ИС). Краткая историческая справка. Предмет изучения дисциплины; ее связь с другими дисциплинами учебного плана. Терминология теории систем. Система, элемент, подсистема. Структура и связь. Иерархия; состояние, поведение. Равновесие, гомеостаз и гомеокинез. Внешняя среда, открытые и закрытые системы. Модель и цель системы. Управление. Информационные динамические системы и системы управления. Раздел 2. Виды информационных систем Понятие ИС. Классификация ИС: по виду формализованного аппарата представления (детерминированные, стохастические); по сложности структуры и поведения; по степени организованности («хорошо» и «плохо» организованные, самоорганизующиеся). Раздел 3. Системообразующие свойства информационных систем. Системный подход и системный анализ Целостность и интегративность. Иерархичность. Эквифинальность (предельные возможности). Закономерности целеобразования и осуществимости ИС. Системный подход и системные исследования. Системный анализ. Раздел 4. Моделирование информационных систем Общие свойства моделей Роль моделирования в деятельности человека. Типы моделей систем: модель "черный ящик", модель состава, модель структуры. Структурная и функциональная схемы. Количественное описание моделей – шкалирование, вероятностное и нечеткое описание. Энтропия и информационные характеристики источника сообщений. Количество и скорость передачи информации: по дискретному и по непрерывному каналам. Пропускная способность канала. Раздел 5. Уровни представления информационных систем Характеристики уровней представления ИС: лингвистический, теоретикомножественный, абстрактно-алгебраический, динамический, логико-математический. Кибернетический подход к описанию ИС. Процесс управления как информационный процесс. Раздел 6. Теоретико-множественное описание информационных систем Система как отношение на множествах. Временные и алгебраические системы. Раздел 7. Динамическое описание информационных систем Модели ИС «вход-выход» и «вход-состояние-выход». Детерминированные ИС без последействия и с последействием. Стохастические системы. Раздел 8. Агрегативное описание информационных систем Понятие агрегата. Операторы выходов и переходов агрегата. Агрегат как случайный информационный процесс. Кусочно-непрерывные и кусочно-линейные агрегаты. Виды связей между агрегатами системы. Принцип минимальности информационных связей агрегатов. Раздел 9. Принципы построения иерархических информационных систем Основные типы иерархии. Стратифицированное описание. Многослойные ИС. Координация. Раздел 10. Введение в теорию принятия решений Основные понятия теории принятия решений. Информационные модели принятия решений. Критериальный метод, бинарные отношения, функции выбора. Современные вычислительные методы теории принятия решений. Принятие решения в условиях неопределенности (игровые методы, статистические методы, методы нечеткой логики). Групповые и экспертные методы принятия решения.

4

Раздел 11. Декомпозиция и синтез информационных систем Анализ и синтез в информационных системах. Модели систем как основания декомпозиции. Алгоритмизация процесса декомпозиции. Процедуры синтеза информационных систем. Формулирование проблемы, выявление целей, формирование критериев, генерирование альтернатив. Раздел 12. Информационные динамические системы Особенности динамики нелинейных ИС. Странные аттракторы. Элементы теории бифуркаций. Математические модели теории катастроф. Динамический хаос. Фрактальные структуры. Самоорганизация в распределенных ИС. Потенциальные возможности динамического хаоса при передаче информации. Раздел 13. Заключение Возможность использования теории систем в практике проектирования информационных систем. Тенденции и перспективы развития теории информационных процессов и систем. 5. Практические занятия и лабораторные работы 5.1. Лабораторный практикум № п/п 1

№ раздела дисциплины 1, 3, 4, 8

2

4, 5

3

9

4

10

5

11

Наименование практических занятий Моделирование задачи документооборота на основе концепции уровней OSI. Моделирование маркетингового исследования как информационного процесса. Анализ информационного потока организации при различных критериях отбора информации Выделение базовых сущностей и построение структуры поля знаний для технической документации ППП. Факторизация признакового пространства для задачи управления качеством информационной системы

5.2. Практические занятия не предусмотрены 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1. Рекомендуемая литература а) основная литература 1. Острейковский В.А. Теория систем: Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1997 г. 2. Советов Б.Я. Информационная технология: Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1994. 3. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1998.. 4. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. б) дополнительная литература 1. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Системотехника. М.: Радио и связь, 1985. 2. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. М.: Мир, 1978. 3. Криницкий Н.А. Автоматизированные информационные системы / Н.А. Криницкий, Г.А. Миронов, Г.Д. Фролов. М.: Высшая школа, 1990.

5

4. Шастова Г.А. Выбор и оптимизация структуры информационных систем / Г.А. Шастова, А.И. Коекин. М.: Радио и связь, 1992. 5. Шиленко А.В., Кочетков В.Ф., Химушин Ф.Ф.. Введение в информационную теорию систем. М.: Радио и связь, 1985. 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины При изучении дисциплины "Теория информационных процессов и систем" используются персональные компьютеры с программным обеспечением: Microsoft Windows 2000, MatLab 6.5 (с расширением Simulink). 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения практических занятий по дисциплине "Теория инфомрационных процессов и систем" необходим компьютерный класс с персональными компьютерами класса не ниже Pentium III, ОЗУ не менее 128 Мб и жесткими дисками не менее 2 Гб. Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и примерной программой дисциплины. Программу составили: Программу составили: кафедра компьютерных технологий доцент кафедры

Гусарова Наталья Федоровна

Программа одобрена на заседании УМК факультета (или УМК цикла дисциплин) ___________________________________________________________________ _____________________________

___________________ (подпись) Ф.И.О.