Аннотация дисциплины «Мировые информационные ресурсы и сети»
реклама
Аннотация дисциплины «Мировые информационные ресурсы и сети» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: Дисциплина «Мировые информационные ресурсы и сети» предназначена для студентов третьего курса, обучающихся по направлению 220400 «Управление и информатика в технических системах». В результате изучения курса студент должен знать процесс информатизации современного общества; проблемы, которые при этом возникают; основные понятия и определения, классификация и характеристика основных структур информационных ресурсов; функционирование и направления рынка информационных ресурсов; принципы построения современных информационно-поисковых систем и работе с ними; концепцию построения сети Internet и методы поиска информации в ней. Студент должен уметь осуществлять поиск информации с применением современных технологий; создавать собственные информационные гипермедиа и гипертекстовые информационные ресурсы. Основные дидактические единицы (разделы): Современное состояние и задачи информатизации общества. Сущность, цели и принципы информатизации общества. Современное состояние и перспективы развития информатизации России и стран мирового сообщества. Информатизация культуры. Информатизация социальной сферы. Человек в информационном обществе. Информационное неравенство. Информационная свобода личности. Мировые информационные ресурсы. Основные понятия. Классификация. Информация и бизнес. Рынок информационных ресурсов. Информационные продукты и услуги. Основные виды информационных продуктов и услуг. Информационный рынок, информационный бизнес. Структура рынка информационных услуг. Основные компоненты рынка информационных услуг. Секторы рынка информационных продуктов и услуг. Информационная экономика. Основные информационные ресурсы и их характеристика по различным признакам. Базы данных и системы управления базами данных (СУБД). Локальные сети. Глобальные сети. Информация. Структура и правила поиска. Структура информации. Понятие информации. Виды информации. Правила поиска информации. Постановка задачи. Основные определения. Виды поиска. Общие принципы построения информационнопоисковых систем. Модели организации хранения и поиска документов. Основные принципы информационного поиска. Понятия эффективного поиска информации. Способы повышения эффективности поиска. Стратегии поиска. Интерфейс поисковой системы. Информационно-поисковые системы глобальных сетей. Коллективное и индивидуальное пользование информационными ресурсами. Как устроена современная библиотека. Функции библиотек. Типы библиотек. Библиотечные системы. Организация библиотек. Каталоги. Классификация. Поиск в библиотеке. Новые технологии на службе у библиотек. Автоматизированные информационно-поисковые системы библиотек. Библиотеки Internet. Научно-образовательные информационные ресурсы коллективного пользования. Виртуальные музеи в Internet. Глобальная сеть internet. Технология и практика использования мировых информационных ресурсов. Общие понятия. Типы ресурсов Internet. Поисковые системы и стратегия поиска информации в Internet. Принципы поиска в Internet. Поисковые системы и каталоги Internet. Расширенный поиск в Internet. Примеры существующих информационнопоисковых систем в Internet и из языки поисковых запросов. Оценка эффективности поиска в Internet: полнота, достоверность, скорость. Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Информационные сети и телекоммуникации» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: Дисциплина «Информационные сети и телекоммуникации» предназначена для студентов четвертого курса, обучающихся по направлению 220400 «Управление и информатика в технических системах». Ознакомление студентов с основными принципами построения современных информационных сетей и систем телекоммуникаций; изучение протоколов, процедур и аппаратных средств, применяемых при построении сетевых систем. Основные дидактические единицы (разделы): Общие принципы телекоммуникационных систем. Предмет, задачи и структура дисциплины. Современное состояние, функции, состав, структура, характеристики и классификация информационных сетей. Термины и определения. Каналообразующая аппаратура, режимы переноса информации, линейный канал связи, объем канала аналоговые, дискретные и др. виды каналов. Многоканальная система связи. Пропускная способность канала. Методы передачи данных на канальном уровне. Помехи и искажения в каналах связи. Аддитивная и мультипликативная помеха. Типы помех импульсные флуктуационные и гармонические, Источники помех внешние и внутренние. Кодирование и модуляция. Кодер и декодер - кодек, модулятор - демодулятор модем. Сетевые операционные системы. Механизмы обмена данными в сетях. Физические среды передачи данных. Методы передачи данных на физическом уровне; разновидности каналов: проводные; оптоволоконные, радиоканалы, спутниковые каналы. Проводные линии связи, их характеристика. Усилители сигналов в локальных сетях. Параллельный и последовательный обмен данными. Формирование телеграмм сообщений. Синхронные и асинхронные методы передачи информации. Синхронизация приемопередающих устройств. Передача токовых и потенциальных сигналов, стандартный интерфейс RS 232. Скорость передачи цифровой информации. Служебная информация. Передача информации по радиоканалам. Структура радиопередающей системы передачи информации. Мобильные системы приема-передачи. Удаленные системы приема-передачи. Особенности передачи данных по радиоканалам. Передача информации по оптическим каналам связи. Структура оптоволоконных линий связи, принципы работы. Нелинейные оптические явления. Скорость передачи информации по оптическим кабелям связи. Особенности передачи информации по оптоволоконным линиям. Беспроводные сети. Ethernet, Wi-Fi, Wi-Max. Кодирование и сжатие данных. Кодирование, задачи кодирования, код, кодовая комбинация, основание кода. Рекомендации и стандарты в области кодирования информации. Равномерный и неравномерный код, задачи кодирования по Шеннону. Двоичный код, двоично - десятичный код, число - импульсный код. Помехозащищенные коды с обнаружением и исправлением ошибок. Кодовое расстояние Хэмминга. Корректирующая способность кода. Вес кода, код с постоянным числом единиц и нулей (постоянный вес), код с удвоением элементов (корреляционный код). Коды с исправлением ошибок, код Хемминга. Определение числа контрольных битов, размещение контрольных битов, проверочные функции обнаружение и исправление ошибки кодирование и декодирование. Дополнительный бит четности. Циклические коды обнаруживающие и исправляющие пакеты ошибок, коды Файра. Расчет контрольной суммы CRC 16. Итеративные коды. Первичная обработка информации. Преобразование непрерывных сигналов в дискретные. Сжатие информации с потерями. Компрессия отдельных отсчетов. Сжатие данных по закону m и по закону А. Адаптивная дифференциальная импульснокодовая модуляция. Системы синтетической телефонии. Рекомендации и стандарты в области сжатия информации, стандарт GSM. Сжатие информации без потерь. Метод RLE. Статистические методы сжатия. Классический и динамический метод Хаффмена. Арифметическое сжатие. Словарные методы сжатия. Методы передачи информации. Классификация систем передачи данных. Системы передачи данных без обратной связи (ОС). Системы передачи с повторением информации. Системы передачи данных с обратной связью. Системы передачи данных с информационной ОС. Системы передачи данных с решающей ОС. Методы доступа к общей шине. Центральное и децентрализованное управление от шины. Статическое и динамическое предоставление канала. Коллизии. Протоколы с обнаружением несущей CSMA/CD. Бесконфликтные протоколы Bit-Map, метод эстафетной передачи. Многоуровневые архитектуры информационных сетей; информационные трассы; супертрассы; технологическое ядро информационных трасс. Коммутация каналов, многоскоростная коммутация каналов, быстрая коммутация каналов, асинхронный режим переноса. Быстрая коммутация пакетов, трансляция кадров, внутренняя организация сетей трансляции кадров; коммутация пакетов; узлы сети пакетной коммутации; организация доступа к сетям пакетной коммутации в монопольном и пакетном режимах. Расчет параметров сетей с использованием теории очередей. Технические средства и протоколы телекоммуникационных систем. Архитектура и сервисы цифровых сетей интегрального обслуживания; модель протоколов широкополосных цифровых сетей интегрального обслуживания. Сетевые интерфейсы при асинхронном режиме переноса информации; стандарты сопряжения информационных сетей. Организация и сопровождение серверов информационных сетей; доступ к базам данных в информационных сетях. Тенденции развития информационных сетей. Современное состояние на рынке систем информационно- управляющих систем. Международные стандарты. Стек протоколов TCP/IP. Использование механизма сокетов для межсетевого взаимодействия программ. Адресная схема протокола IP, технологии VLSM и CIDR. Глобальная сеть Internet. Архитектура Internet. Сервисы Internet. В результате изучения дисциплины «Информационные сети и телекоммуникации» студенты должны: знать: принципы действия, устройства и основные свойства информационных сетей; методы разработки и использования алгоритмов обработки и передачи информации; методы выбора комплекса технических средств телекоммуникационных систем; о методах и САПР информационных сетей на основе регламентированных методик и стандартных пакетов программ; уметь: рассчитывать характеристики устройств обмена данными между объектами различных классов; создавать прикладное программное обеспечение для передачи данных в информационно-управляющих системах; пользоваться современными средствами проектирования телекоммуникационных систем; выбирать элементную базу и технические средства информационных сетей; использовать системы передачи данных; осуществлять выбор из альтернативных способов построения телекоммуникационных систем; анализировать структуры современных информационных сетей; проектировать, создавать и эксплуатировать телекоммуникационных устройств в информационно-управляющих системах; организовывать и поддерживать в работоспособном состоянии программнотехнические средства информационных сетей; рассчитывать параметры сетей с использованием элементов теории массового обслуживания; разрабатывать программы, позволяющие осуществлять межсетевой обмен данными; Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Теория автоматического управления» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 10 ЗЕ (360 часов) Цель преподавания дисциплины Цель преподавания дисциплины состоит в обучение студентов теоретическим основам построения систем автоматического управления (САУ) и реализующим их методам анализа и расчета, необходимыми при создании, исследовании и эксплуатации систем и средств автоматизации и управления. Знание теоретических основ и получение практических навыков в области исследования и разработки систем автоматического управления являются важной составляющей общепрофессиональной подготовки специалистов в области автоматизации и управления. Изучение данной дисциплины направлено на формирование общепрофессиональной инженерной культуры, позволяющей применять полученные знания и умения во всех видах профессиональной деятельности, в том числе производственно-технологической, научноисследовательской и проектной. Целью преподавания дисциплины является: - обучить студента фундаментальным положениям, лежащим в основе теории построения систем автоматического управления; - обучить методологии применения теоретических положений к решению технических прикладных задач в области управления; - научить анализировать состояние ситуации для решения конкретных задач обеспечения требуемого качества управления различными объектами; - развивать творческое мышление студентов путем ознакомления с проблемами современных систем автоматического управления, нахождения путей и средств их решения; - изучить методы формализации, проектирования, применения и совершенствования систем автоматического управления; - обеспечить преемственность изучения дисциплин в области управления техническими устройствами и технологическими процессами Основные дидактические единицы (разделы); Управление и регулирование в технике. Объекты и системы автоматического управления (САУ). Основные составные элементы САУ. Основные принципы регулирования. Основные задачи теории автоматического управления. Классификация САУ: непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические, линейные и нелинейные, оптимальные и адаптивные. Линейная система и её свойства. Собственное и вынужденное движение линейной системы. Принцип суперпозиции. Передаточные функции. Одномерные и многомерные звенья. Структурные схемы и графы. Модели линейных систем в векторно-матричной форме. Управляемость и наблюдаемость. Временные характеристики. Частотные характеристики. Типовые динамические звенья. Понятие устойчивости. Необходимое и достаточное условие устойчивости линейной стационарной непрерывной системы. Критерии устойчивости. Точность и показатели точности одноконтурных систем управления. Переходная и установившаяся ошибки. Статические и астатические системы. Коэффициенты ошибок, ошибки при гармонических воздействиях. Методы повышения точности. Комбинированное управление, инвариантность. Переходный процесс в одноконтурной САУ. Прямые критерии качества. Время нарастания и регулирования процесса, колебательность и перерегулирование. Алгебраические, частотные и численные методы расчета переходного процесса. Корневые, частотные, интегральные оценки качества. Методы их вычисления. Синтез САУ. Критерии качества и задачи выбора параметров и характеристик систем. Частотный и модальный метод синтеза корректирующих устройств САУ с дискретными элементами. Классификация дискретных элементов, квантование сигналов, способ формирования импульсов. Основные характеристики импульсного элемента. Модели состояния, управляемость и наблюдаемость. Стандартное представление процесса амплитудной импульсной модуляции. Передаточные функции импульсных систем, их связь с передаточной функцией приведенной непрерывной части. Устойчивость импульсных САУ. Необходимое и достаточное условие устойчивости. Критерии и методы оценки устойчивости Влияние на устойчивость параметров непрерывной части и импульсного элемента. Качество регулирования импульсных САУ Процессы конечной длительности, условие их существования. Точность систем. Коэффициенты ошибок. Частотные характеристики импульсной системы, частотные методы анализа и синтеза. Коррекция импульсных систем. Условия грубости и осуществимости. Алгебраический метод синтеза. Полиномиальные уравнения синтеза. Синтез систем с конечной длительностью процессов. Синтез управления по состоянию. Реализация законов управления и коррекции сигналов. Нелинейные системы автоматического управления Метод фазовой плоскости. Изображающая точка, фазовая траектория. Особые точки, особые кривые, предельные циклы. Анализ релейной следящей системы. Периодические режимы релейной системы. Метод точечных преобразований. Метод припасовывания. Уравнения релейных систем в конечных разностях. Системы с переменной структурой. Устойчивость нелинейных систем. Устойчивость по первому приближению. Прямой метод Ляпунова. Абсолютная устойчивость нелинейных систем. Критерий Попова. Приближенные методы исследования нелинейных систем. Гармоническая линеаризация. Вынужденные колебания нелинейных систем. Модели и характеристики случайных сигналов. Прохождение случайных сигналов через линейные звенья. Анализ и синтез линейных стохастических систем при стационарных случайных воздействиях. Оптимальные системы управления, задачи оптимального управления, критерии оптимальности. Методы теории оптимального управления. Системы экстремального регулирования, робастные системы и адаптивное управление. В результате изучения дисциплины «Теория автоматического управления» студенты должны: знать основные положения теории управления, принципы и методы построения моделей систем управления, методы расчета и оптимизации непрерывных (З3) и дискретных линейных и нелинейных систем при детерминированных и случайных воздействиях; уметь применять основные виды моделей, методы анализа и синтеза, а также современные программно-инструментальные средства при создании, исследовании и эксплуатации систем и средств автоматизации и управления ; иметь представление об областях применения, о современных методах исследования и тенденциях развития теории управления. Виды учебной работы: лекции, лабораторные и практические занятия, курсовая работа Формы контроля: зачет, экзамен Аннотация дисциплины «Автоматизированные информационно-управляющие системы» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: Формирование у студентов знаний классификации и отличительных признаков информационных (ИС) и информационно-управляющих (ИУС) систем, навыков практической разработки ИС и ИУС, необходимых при проектировании, исследовании и эксплуатации объектов и систем автоматизации и управления. Основными задачами дисциплины являются: изучение основ методов формирования моделей ИС и ИУС, методов проектирования ИС и ИУС с применением современных компьютерных технологий. Основные дидактические единицы (разделы): Методология проектирования ИУС. Понятие ИУС. Основные проблемы, решаемые при разработке ИУС. Классификация ИУС. Системный подход к проектированию ИУС. Формализация структуры ИУС. Принятие решений в ИУС. ИУС как система реального времени. Подходы к проектированию ИУС. Структурный подход к проектированию ИУС. Функциональное моделирование структуры ИУС. Моделирование потоков данных в ИУС. Динамические аспекты моделирования ИУС. Оценка и имитационное моделирование процессов в ИУС. Модель «сущность-связь». Создание концептуальной модели ИУС. Объектно-ориентированный подход к созданию ИУС. Разработка ИС с применением UML. ИУС как система реального времени. SCADA системы, их функции и использование в ИУС. Документирование, контроль и управление производственными процессами с использованием ИУС. Технологии построения ИУС реального времени. В результате изучения дисциплины «Автоматизированные информационноуправляющие системы» студенты должны: знать: основные принципы функционирования ИС и ИУС; модели жизненного цикла и виды обеспечений ИС и ИУС; стандарты и нормативно-техническую документацию на проектирование и создание современных ИС и ИУС; методы моделирования процессов в функциональной области внедрения ИС и ИУС; особенности обеспечивающих подсистем ИУС; формализацию элемента принятия решений в ИУС; особенности ИУС как систем реального времени; уметь: выбирать, разрабатывать и модернизировать программное и информационное обеспечения ИС и ИУС; разрабатывать проекты ИС и ИУС и средства их информационной поддержки; применять современные пакеты прикладного программного обеспечения проектирования ИС и ИУС; организовывать и управлять разработкой блоков структуры ИС и ИУС различного назначения с применением современных систем автоматизированного проектирования и пакетов прикладного программного обеспечения (CASE-средства); разрабатывать и совершенствовать методы моделирования ИС и ИУС различных предметных областей внедрения; разрабатывать ИСУ с использованием SCADA-систем. владеть: опытом применения типовых профессиональных программных продуктов, ориентированных на решение проектных задач; опытом разработки и использования моделей исследуемых процессов и объектов управления при информационной поддержке процесса проектирования ИС и ИУС; опытом разработки и совершенствования методов моделирования и проектирования ИС и ИУС различных предметных областей внедрения. Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Методы оптимизации» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины. Курс «Методы оптимизации» предназначен дать студентам знания в области теории оптимизации для решения инженерных задач. В рамках курса рассматриваются методы оптимизации, ориентированные на решение задач с непрерывными переменными и действительной целевой функцией. Студент должен научиться классифицировать задачу, подобрать эффективный метод ее решения, знать специфику каждого алгоритма. Содержание дисциплины. Постановка задач классической оптимизации. Необходимые и достаточные условия существования экстремума. Поисковые методы оптимизации функции одной переменной. Метод ломаных – нахождение глобального экстремума многоэкстремальной функции. Нелинейное программирование. Необходимые и достаточные условия существования условного экстремума. Теорема Куна-Таккера. Методы прямого поиска для задач условной оптимизации, комплексный метод Бокса, метод скользящего допуска. Методы штрафных функций. Методы линейной и квадратичной аппроксимации. Методы прямого поиска безусловной оптимизации для функций нескольких аргументов: покоординатный спуск, метод поиска по образцу Хука-Дживса, метод деформированного многогранника НелдераМида. Метод сопряженных направлений Пауэлла. Методы случайного поиска. Градиентные методы и методы Ньютона (алгоритмы Флетчера-Ривса и Дэвидона-Флетчера-Пауэлла). Линейное программирование. Постановка задачи ЛП. Каноническая и стандартная формы задачи ЛП. Основные теоремы теории ЛП. Симплекс-метод решения задачи ЛП. Теория двойственности в задачах ЛП. Транспортная задача, задача о назначениях. Целочисленное программирование. Формирование условий Гомори, графическое решение задачи. Непараметрическая оптимизация. Основные понятия непараметрической оптимизации. Параметр размытости, его влияние на качество восстановления функции, оценка Розенблатта-Парзена. Формулировка задач оптимизации. Непараметрические алгоритмы оптимизации при контролируемом и неконтролируемом воздействиях. Модификации алгоритмов. Тактики поиска экстремума в задачах непараметрической оптимизации. Стохастическая аппроксимация. Формулировка стохастических задач оптимизации. Особенность постановки задач. Рекуррентные алгоритмы оптимизации. Сходимость алгоритмов. Получение оптимального алгоритма. Алгоритмы Кестена, Литвакова, многошаговые процедуры. Сравнительный анализ методов. Динамическое программирование. Принцип Беллмана, уравнения состояний системы. Примеры использования принципа динамического программирования для различных классов задач (поиска лучшего пути на ориентированном графе, замена оборудования, загрузке самолета и т.д.) В ходе освоения дисциплины студенты выполняю курсовой проект и ряд лабораторных работ, которые выполняются на языках высокого уровня или с помощью интегрированной программной системы автоматизации математических расчетов MathCAD14. Целью работ является освоение алгоритмов оптимизации, изучение характера их поведения в зависимости от значений параметров алгоритмов. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачётом. Аннотация дисциплины «Автоматизированные системы управления предприятием» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: получение студентами навыков практической разработки и применения моделей и методов управления производственным предприятием при информационной поддержке этапа производства продукции; освоение способов решения задач управления производственными предприятиями на технологическом, производственном и административно-хозяйственном уровнях с помощью современных автоматизированных систем управления предприятием. Основные дидактические единицы (разделы): Уровни управления предприятием. Административно-хозяйственный (верхний) уровень управления предприятием, его стратегические задачи. Производственный (средний) уровень управления, задачи оперативного управления процессом производства. Технологический (низший) уровень управления, классические задачи управления технологическими процессами. Информационная поддержка этапа производства продукции в рамках информационной структуры производственного предприятия. Автоматизированные системы управления предприятием (ERP-системы), автоматизированные системы управления производством (MES–системы) автоматизированные системы управления технологическими процессами (SCADA -системы), системы календарного планирования. Модели и методы управления предприятиями на разных уровнях управления. Стандарт MRP II как основа современных информационных систем поддержки производственных процессов. Характеристика стратегий позиционирования продукта. Характеристика стратегий позиционирования производственного процесса. Управление данными о продукте. Планирование производства и закупок в MRP II. Управление запасами. Управление закупками Оперативное управление исполнением плана производства Управление заказами на продажу Математическое описание методов оперативного управления производством. В результате изучения дисциплины «Автоматизированные системы управления предприятием» студенты должны: знать: методы и механизмы управления производственными процессами на предприятиях; принципы функционирования современных автоматизированных систем управления производственными предприятиями на разных уровнях управлении; уметь: выбирать и модернизировать математическое и программное обеспечение информационных систем поддержки производственных процессов на оперативном уровне управления; применять методологию управления производственными процессами на основе автоматизированных систем управления предприятием; владеть: опытом применения типовых профессиональных программных продуктов, ориентированных на решение задач управления производственным предприятием; опытом разработки и использования математических моделей и методов управления производственными процессами. Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Математические основы теории автоматизированного управления» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180часов) Цель преподавания дисциплины Цель преподавания дисциплины состоит в обучение студентов математическим основам построения систем автоматизированного управления (АСУ), методам анализа и расчета, необходимыми при их создании, исследовании и эксплуатации. Изучение данной дисциплины направлено на формирование общепрофессиональной инженерной культуры, позволяющей применять полученные знания и умения во всех видах профессиональной деятельности, в том числе производственно-технологической, научноисследовательской и проектной. Целью преподавания дисциплины является: - обучить студента фундаментальным положениям, лежащим в основе теории построения АСУ - обучить методологии применения теоретических положений к решению задач в области управления; - научить анализировать состояние ситуации для решения конкретных задач обеспечения требуемого качества управления сложными объектами; - развивать творческое мышление студентов путем ознакомления с проблемами современных АСУ, нахождения путей и средств их решения; - изучить методы формализации, проектирования, применения и совершенствования систем автоматического управления; Основные дидактические единицы (разделы); Основы системного подхода. Понятие системы и среды. Понятие проблемной ситуации. Понятие цели системы. Понятие функций системы. Структура системы. Внешние условия системы. Основные этапы системной деятельности. Модели систем. Определение и классификация моделей систем. Уровни моделей системы. Модель состава системы. Структурная модель системы. Основные функциональные характеристики сложных систем. Структурный подход к анализу систем. Декомпозиция. Агрегатирование. Основные понятия и элементы управления. Классификация систем по управлению. Организационные структуры управления. Основные этапы управления сложным объектом. Элементы теории графов. Основные понятия и определения. Примеры представления систем управления в виде графов. Способы задания графов(графический, матричный, списком). Характеристики графов ( Цикломатическое, хроматическое числа, внешней и внутренней устойчивости). Задача о кратчайшем пути. Задача о дереве минимальной длины. Транспортные сети, понятие потока и пропускной способности. Качественные методы оценивания систем. методы типа мозговой атаки или коллективной генерации идей; типа сценариев; экспертных оценок; типа Дельфи; типа дерева целей; морфологические методы. Измерения и шкалы. Аксиомы эквивалентности. Шкалы наименований, порядка, интервалов, разностей, отношений, циклическая шкала. Методы измерений (Непосредственная оценка, ранжирование, парных сравнений, Последовательное сравнение.) Управление и принятие решений. Содержание и классификация задач принятия решений. Технология организации экспертного анализа. Формирование экспертной комиссии. Организация экспертного опроса. Формальные методы описания предпочтений объектов. Формальные методы определения предпочтений. Математические методы обработки результатов экспертизы. Оценка согласованности экспертов. В результате изучения дисциплины «Теория автоматического управления студенты должны: знать основные положения теории автоматизированного управления методы построения моделей систем автоматизированного управления уметь применять основные виды моделей, а также современные программноинструментальные средства при создании, исследовании и эксплуатации АСУ иметь представление об областях применения, о современных методах исследования и тенденциях развития теории автоматизированного управления. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Формы контроля: зачет. Аннотация дисциплины «Технические средства автоматизации и управления» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (144 час). Цели и задачи дисциплины: Целью изучения учебной дисциплины является получение компетенций, достаточных для решения задач автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами в части технического и программного обеспечения. Задачами учебной дисциплины является приобретение и развитие знаний, умений и навыков для производственно-технологической, организационно-управленческой, проектной и научно-исследовательской деятельности. Основные дидактические единицы (разделы): 1. Классы и типовые структуры САиУ; 2. Технические средства получения информации о состоянии объекта управления; 3. Технические средства использования командной информации и воздействия на ОУ; 4. Цифровые средства обработки информации в САиУ; 5. Устройства взаимодействия с оперативным персоналом САиУ; 6. Программное обеспечение САиУ. В результате изучения «Технические средства автоматизации и управления»: знать: технические и программные средства автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами; уметь: решать задачи автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами, создавать системы автоматизированного управления на основе промышленного контроллера в соответствии техническим заданием; владеть: принципами и методами построения современных систем автоматизации и управления. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Элементы и устройства автоматики» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 7 ЗЕ (252 час). Цели и задачи дисциплины: Целью изучения учебной дисциплины является получение компетенций, достаточных для решения задач автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами в части электромагнитных (магнитных), электромашинных элементах и устройствах автоматики. Задачами учебной дисциплины является приобретение и развитие знаний, умений и навыков для производственно-технологической, организационно-управленческой, проектной и научно-исследовательской деятельности. Основные дидактические единицы (разделы): 1. Электромагниты. 2. Электромагнитные реле. 3. Трансформаторы. 4. Электрические машины постоянного тока. 5. Электрические машины переменного тока. 6. Математическое описание электромашинных устройств. 7. Динамика разомкнутых электромашинных устройств. В результате изучения «Элементы и устройства автоматики»: знать: принципы работы электромагнитных (магнитных), электромашинных элементов и устройств автоматики; уметь: использовать электромагнитные (магнитные), электромашинные элементы и устройства автоматики при решении задач автоматизации и управления техническими объектами и технологическими процессами; владеть: принципами и методами построения современных систем автоматизации и управления с использованием электромагнитных (магнитных), электромашинных элементов и устройств автоматики. Виды учебной работы: лекции, лабораторные и практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Электротехника и электроника» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 10 ЗЕ (360 час). Цели и задачи дисциплины: Предмет изучения курса «Электротехника и электроника» – основные понятия и законы теории электрических цепей; методы анализа линейных и нелинейных цепей; переходные процессы в линейных цепях и методы их расчета; принцип действия и характеристики компонентов и узлов электронной аппаратуры. Целью изучения дисциплины «Электротехника и электроника» является изучение принципов действия и особенностей функционирования типовых электротехнических и электронных устройств, методов анализа и расчета электрических и электронных цепей и устройств. В задачи дисциплины входит изучение методов анализа и расчета линейных и нелинейных электрических цепей при действии сигналов различной формы; методов расчета установившихся и переходных процессов; принципов действия, характеристик, моделей и особенностей использования основных типов электронных приборов; принципов построения и основ анализа аналоговых и цифровых электронных схем и функциональных узлов цифровой аппаратуры. Основные дидактические единицы (разделы): Модуль 1. Электротехника Раздел 1. Основные законы теории электрических цепей. Двухполюсные элементы электрической цепи. Резистивные элементы. Вольтамперные характеристики резистивных элементов. Независимые источники напряжения и тока. Управляемые (зависимые) источники. Идеальные операционные усилители (ОУ). Схемы замещения электронных элементов. Задача анализа электрической цепи. Законы Кирхгофа. Анализ электрических цепей с управляемыми источниками и операционными усилителями. Метод узловых напряжений. Алгоритм формирования узловых уравнений. Общие свойства электрических цепей. Принцип наложения. Теорема об эквивалентном двухполюснике. Характеристики эквивалентного двухполюсника. Режим согласованной нагрузки. Определение рабочих точек нелинейных элементов. Теорема Телледжена. Баланс мощностей в электрических цепях. Раздел 2. Расчет переходных процессов в электрических цепях. Индуктивный и емкостный элементы, их основные свойства. Законы коммутации. Процессы в RC и RL цепях первого порядка. Порядок расчета процессов в цепях первого порядка. Постоянная времени цепи первого порядка. Интегрирующие и дифференцирующие цепи. Переходные процессы в RLC цепях второго порядка. Реакция при нулевом входе и нулевом начальном состоянии. Апериодический и колебательный процессы. Зависимость характера переходного процесса от вида корней характеристического уравнения. Переходная и импульсная характеристики цепи. Определение реакции цепи при воздействии сигналов произвольной формы. Интеграл Дюамеля. Свертка функций времени. Раздел 3. Анализ установившегося режима в цепях синусоидального тока. Синусоидальные электрические величины. Среднее и действующее значения периодической функции времени. Синусоидальный ток в двухполюсных элементах электрической цепи. Метод комплексных амплитуд. Комплексное сопротивление. Закон Ома для комплексных амплитуд. Мощности в установившемся синусоидальном режиме. Явление резонанса и его значение в радиоэлектронике. Последовательный колебательный контур. Резонанс напряжений. Параллельный колебательный контур. Резонанс токов. Частотные характеристики электрических цепей. Комплексные передаточные функции (комплексные частотные характеристики). Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики. Логарифмические частотные характеристики. Индуктивно связанные цепи. Комплексная форма расчета цепей с взаимной индукцией. Назначение, устройство и принцип действия трансформатора. Уравнения и схема замещения трансформатора. Трехфазные цепи. Основные определения. Технико-экономические преимущества трехфазных цепей. Соединение звездой и треугольником. Расчет трехфазных цепей. Раздел 4. Цепи периодического несинусоидального тока. Тригонометрическая форма ряда Фурье. Случаи симметрии. Ряд Фурье в комплексной форме. Амплитудный и фазовый спектры. Спектры дискретных сигналов. Спектральный метод анализа линейных цепей. Раздел 5. Использование преобразований Лапласа и Фурье для анализа электрических цепей. Спектры апериодических функций. Преобразование Фурье. Преобразование Лапласа. Свойства преобразований Лапласа и Фурье. Применение преобразований Лапласа и Фурье для анализа электрических цепей. Операторные функции цепей. Полюсы и нули функций цепей. Модуль 2. Электроника Раздел 1. Элементная база электроники. Электрические свойства полупроводников. Вольт-амперная характеристика p-nперехода. Полупроводниковые диоды: физическая и математическая модели диода. Параметры и характеристики диодов. Идеальный диод. Анализ цепей с диодами. Специальные типы диодов: диоды Шоттки, стабилитроны, pin-диоды, фото- и светодиоды, диодный фотооптрон. Биполярные транзисторы (БТ). Структура, принцип действия, режимы работы. Типовые схемы включения БТ. Характеристики биполярных транзисторов. Модели биполярных транзисторов в режимах малого и большого сигналов. Составные транзисторы. Схема Дарлингтона. Источники тока на биполярных транзисторах. Полевые транзисторы. (ПТ). Классификация ПТ. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом. Полевые транзисторы с изолированным каналом (МОПтранзисторы). Режимы работы МОП-транзисторов. Статические и динамические характеристики. Основные схемы включения. Модели МОП-транзисторов в режимах малого и большого сигналов. Типовые схемы включения МОП-транзисторов. Источники тока на МОП-транзисторах. Раздел 2. Усилительные каскады постоянного и переменного тока. Классификация и основные параметры усилителей. Частотные и временные характеристики. Усилительный каскад на биполярном транзисторе. Анализ в режимах большого и малого сигналов. Усилительный каскад на МОП-транзисторе. Анализ в режимах большого и малого сигналов. Дифференциальные усилители на биполярных и МОП-транзисторах. Основные параметры и характеристики дифференциальных усилителей. Обратные связи в усилителях. Классификация обратных связей. Влияние отрицательной обратной связи на характеристики усилителей. Частотные характеристики усилительных каскадов. Эффект Миллера. Каскадные схемы. Усилители мощности. Режимы работы усилителей мощности. В результате изучения «Электротехника и электроника»: знать: основы теории линейных и нелинейных электрических цепей; перспективы и тенденции развития электротехники и электроники; принцип действия и методы расчета функциональных устройств аналоговой и цифровой электроники, их характеристики, параметры, модели; классификацию и назначение функциональных узлов ЭВМ; принципы построения структурных, функциональных и принципиальных схем узлов ЭВМ; уметь: выполнять расчет электрических цепей при постоянных и синусоидальных воздействиях, а также при воздействии сигналов произвольной формы; анализировать воздействие сигналов на линейные и нелинейные цепи; использовать современные средства измерения электрических величин; использовать современные средства проектирования аналоговых и цифровых электронных устройств; оформлять результаты исследований в соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД, использовать специальную нормативную и справочную литературу, стандарты; владеть: программами моделирования и схемотехнического проектирования; навыками анализа и синтеза цифровых систем. Виды учебной работы: лекции, лабораторные и практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «История» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов представления об историческом прошлом России в контексте общемировых тенденций развития; формирование систематизированных знаний об основных закономерностях и особенностях всемирно-исторического процесса, с акцентом на изучение истории России; введение в круг исторических проблем, связанных с областью будущей профессиональной деятельности, обучение приёмам поиска и работы с исторической информацией. Задачи изучения дисциплины заключаются: - в формировании гражданской идентичности, развития интереса и воспитания уважения к отечественному и мировому культурному и научному наследию, его сохранению и преумножению; - в знании движущих сил и закономерностей исторического процесса; места человека в историческом процессе, политической организации общества; - в воспитании нравственности, морали, толерантности; - в понимании многообразия культур и цивилизаций в их взаимодействии, многовариантности исторического процесса; - в понимании студентами места и роли области деятельности выпускника в общественном развитии, взаимосвязи с другими социальными институтами; - в способности студентов работать с разноплановыми источниками; способности к эффективному поиску информации и критике источников; - в формировании навыков исторической аналитики: способности на основе исторического анализа и проблемного подхода преобразовывать информацию в знание, осмысливать процессы, события и явления в России и мировом сообществе в их динамике и взаимосвязи, руководствуясь принципами научной объективности и историзма; - в умении логически мыслить, вести научные дискуссии; - в развитии творческого мышления, самостоятельности суждений, способности находить нестандартные подходы к решению научных и производственных задач, адекватно действовать в ситуациях неопределенности. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - основные направления, проблемы, теории и методы истории; - движущие силы и закономерности исторического процесса; место человека в историческом процессе, политической организации общества; - различные подходы к оценке и периодизации всемирной и отечественной истории; - основные этапы и ключевые события истории России и мира с древности до наших дней; выдающихся деятелей отечественной и всеобщей истории; - важнейшие достижения культуры и системы ценностей, сформировавшиеся в ходе исторического развития; уметь: - логически мыслить, вести научные дискуссии; - работать с разноплановыми источниками; - осуществлять эффективный поиск информации и критики источников; - получать, обрабатывать и сохранять источники информации; - преобразовывать информацию в знание, осмысливать процессы, события и явления в России и мировом сообществе в их динамике и взаимосвязи, руководствуясь принципами научной объективности и историзма; - формировать и аргументировано отстаивать собственную позицию по различным проблемам истории; - соотносить общие исторические процессы и отдельные факты; выявлять существенные черты исторических процессов, явлений и событий; - извлекать уроки из исторических событий и на их основе принимать осознанные решения; - применять терминологию исторической науки в профессиональной деятельности. владеть: - представлениями о событиях российской и всемирной истории, основанными на принципе историзма; - навыками анализа исторических источников; - приемами ведения дискуссии и полемики. Виды учебной работы по дисциплине включают в себя: аудиторные занятия (лекции и практические (семинарские) занятия) и самостоятельную работу студентов. Изучение дисциплины заканчивается зачетом Аннотация дисциплины «Философия» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (144 час). Цели и задачи дисциплины. Целью изучения дисциплины является приобретение студентом знаний и умений в сфере философии и развитие навыков, необходимых для формирования общекультурных и профессиональных компетенций, а также применения философских и общенаучных методов в повседневной и профессиональной жизни. Задачами изучения дисциплины являются: - формирование представления о специфике философии как способе познания и духовного освоения мира, основных разделах современного философского знания, философских проблемах и методах их исследования, связи философии с другими научными дисциплинами; - введение в круг философских проблем, связанных с личностным, социальным и профессиональным развитием; - развитие умения логично формулировать, излагать и аргументировано отстаивать собственное видение проблем и способов их разрешения; - развитие умения использовать категории и методы философии для анализа и оценивания различных социальных тенденций, фактов и явлений; - развитие умения использовать в практической жизни философские и общенаучные методы мышления и исследования; - развитие умения демонстрировать способность и готовность к диалогу по проблемам общественного и мировоззренческого характера, способность к рефлексии; - овладение навыками анализа и интерпретации текстов, имеющих философское содержание; - овладение навыками поиска, критического восприятия, анализа и оценки источников информации; - овладение приемами ведения дискуссии, полемики, диалога, устной и письменной аргументации, публичной речи; - овладение базовыми принципами и приемами философского познания. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: специфику философии как способа познания и духовного освоения мира, основные разделы современного философского знания и исторические типы философии, философские проблемы и методы исследования, связь философии с другими научными дисциплинами; уметь: логично формулировать, излагать и аргументировано отстаивать собственное видение проблем и способов их разрешения; использовать положения и категории философии для оценивания и анализа различных социальных тенденций, фактов и явлений; использовать в практической жизни философские и общенаучные методы мышления и исследования; демонстрировать способность и готовность к диалогу по проблемам общественного и мировоззренческого характера, способность к рефлексии; владеть: навыками анализа и интерпретации текстов, имеющих философское содержание; навыками поиска, критического восприятия, анализа и оценки источников информации; приемами ведения дискуссии, полемики, диалога, устной и письменной аргументации, публичной речи; базовыми принципами и приемами философского познания. Виды учебной работы: лекции, семинары, самостоятельная работа. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Системное программное обеспечение» Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час). Цели и задачи дисциплины. Дисциплина «Системное программирование» имеет своей целью ознакомить студентов с фундаментальными концепциями и принципами построения современных операционных систем, обучить разрабатывать системное программное обеспечение с использованием современных систем разработки программного обеспечения. Область профессиональной деятельности для применения дисциплины «Системное программирование» – создание и применение программного обеспечения автоматических и автоматизированных систем и средств контроля и управления. Объект изучения дисциплины «Системное программирование» – современные операционные системы ЭВМ и другие виды системного программного обеспечения. Основные дидактические единицы (разделы). Функции, состав и назначение операционной системы. Место ОС в структуре вычислительной системы. Классификация ОС. Архитектура операционной системы. Элементы операционной системы. Структура современных операционных систем. Управление процессами и потоками. Многозадачность. Мультипрограммирование. Планирование выполнения процессов. Диспетчеризация процессов реального времени. Потоки: планирование и диспетчеризация. Управления процессором. Понятия «процесс» и «нить», «поток». Системные часы и таймеры. Виртуальное адресное пространство процесса, его сегментация. Планировщики и диспетчеры. Операции, выполняемые над процессами и потоками. Тупики, условия возникновения, предупреждение и обходы. Невытесняющие и вытесняющие алгоритмы планирования. Алгоритмы, основанные на квантовании, приоритетах и смешанные. Синхронизация процессов и потоков. Семафорная техника синхронизации. Межпроцессные коммуникации IPC: блокирующие переменные, критические секции, семафоры, события, ожидаемые таймеры, мьютексы. Сигнальный механизм. Средства обработки сигналов. Событийное программирование. Управление памятью. Организация и управление памятью. Классификация запоминающих устройств. Типы адресов памяти. Алгоритмы распределения памяти. Виртуальная память. Виртуальная память и свопинг, механизмы их реализации. Страницы и сегменты. Стратегии подкачки страниц. Преобразование виртуальных адресов в физические. Управление данными. Управление вводом-выводом. Многослойная организация программного обеспечения ввода-вывода. Драйверы устройств. Файловая система. Логическая организация файловой системы: цели и задачи, типы файлов. Иерархическая структура файловых систем. Атрибуты файлов. Монтирование. Логическая организация файла: неструктурированные файлы, файлы с записями фиксированной и переменной длины, индексированные файлы. Организация обмена данными между процессами с помощью механизма конвейеров. Физическая организация файловой системы: диски, разделы, секторы и кластеры. Системные программы. Системы программирования. Формальные грамматики и языки. Классификация Хомского грамматик и языков. Трансляция. Этапы, фазы процесса трансляции. Проходы компилятора. Анализ программ: лексический, синтаксический, семантический. Синтез программ: генерация и оптимизация кода. Системные программы. Утилиты. Интерпертаторы. Ассемблеры. Макрогенераторы. Макроассемблеры. Загрузчики. Отладчики. Аннотация дисциплины «Экология» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины. Цель изучения дисциплины: формирование у студентов представлений о взаимосвязях природы и общества, приобретение базовых знаний об основах общей и прикладной экологии, принципах рационального природопользования и охраны природы. Задача курса: научить студентов грамотному восприятию проблем, связанных с изменением естественной природной среды в результате хозяйственной деятельности человека, привить им навыки экологической культуры. Основные дидактические единицы (разделы): структура и функции биосферы, среды жизни, взаимоотношения организма и среды, экология популяций, экосистемы, круговороты веществ в экосистемах, поток энергии в биосфере, глобальные проблемы биосферы, антропогенные воздействия на атмосферу, гидросферу и литосферу, факторы деградации биосферы, окружающая среда и здоровье человека, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы, основы экономики природопользования, экозащитная техника и технологии, основы экологического права, путь к ноосфере. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: структуру и функции биосферы, особенности надорганизменных уровней организации жизни, глобальные проблемы биосферы, основы экологического права, основы экономики природопользования, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы; уметь: использовать теоретические знания на практике; владеть: современными технологиями использования и защиты природных ресурсов. Виды учебной работы: лекции и самостоятельная работа. Контроль самостоятельной работы студента включает проведение тестирования или контрольной работы, а также написание эссе по заданной тематике в области экологии. Для выбора студентами темы эссе, общения с преподавателем в рамках самостоятельной работы по написанию эссе и сдачи готовой работы в электронном виде в системе дистанционного обучения Moodle (электронные курсы СФУ) созданы виртуальные классы, предложены на выбор студентам темы и задания эссе. Виды учебной работы: лекции, семинары. Изучение дисциплины заканчивается сдачей зачета. Аннотация дисциплины «Управление данными в технических системах» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час). Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является: изучение студентами основ современных подходов к управлению данными в технических системах. Задачей изучения дисциплины является: - обучить студентов основным управления данными в технических системах; - развить у студентов самостоятельность мышления при применении качественных и количественных методик оценки данных в технических системах; - способствовать приобретению практических навыков в области управления данными в технических системах. Основные дидактические единицы (разделы). Раздел 1 – Технологии сбора данных в технических системах Раздел 2 – Подходы к моделированию технических систем Раздел 3 – Технологии оценки данных в технических системах Раздел 4 – Технологии моделирования данных в технических системах Раздел 5 – Технологии создания систем управления данными в технических системах В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - современные подходы к сбору данных в технических системах; - методы моделирования технических систем; - методы оценки данных в технических системах; - подходы к моделированию данных в технических системах; - подходы к разработке систем управления данными в технических системах; уметь: - применять современные подходы к сбору данных в технических системах; - применять методы моделирования технических систем; - применять методы оценки данных в технических системах; - применять подходы к моделированию данных в технических системах. Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом, курсовым проектом. Аннотация дисциплины «Химия» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: Изучение химических систем и фундаментальных законов химии с позиций современной науки. Формирование навыков экспериментальных исследований для изучения свойств веществ и их реакционной способности. Основные дидактические единицы (разделы): Периодический закон и его связь со строением атома; Химическая связь; Основы химической термодинамики; Основы химической кинетики и химическое равновесие. Фазовое равновесие и основы физико-химического анализа; Растворы. Общие представления о дисперсных системах; Окислительно-восстановительные и электрохимические процессы. Коррозия и защита металлов; Общая характеристика химических элементов и их соединений. Химическая идентификация; Органические соединения. Полимерные материалы. В результате изучения дисциплины «Химия» студент должен: знать: теоретические основы строения вещества, зависимость химических свойств веществ от их строения; основные закономерности протекания химических и физикохимических процессов; уметь: применять химические законы для решения практических задач; владеть: навыками проведения простейших химических экспериментов. Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 часов). Цели и задачи дисциплины. Дать общую геометрическую и графическую подготовку, формирующую способность правильно воспринимать, перерабатывать и воспроизводить графическую информацию. Основные дидактические единицы (разделы): Основы начертательной геометрии, конструкторская документация, изображения и обозначения элементов деталей, твердотельное моделирование деталей и сборочных единиц, рабочие чертежи деталей, сборочный чертеж и спецификация изделия. В результате изучения дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» студент должен: знать: элементы начертательной геометрии и инженерной графики, основы геометрического моделирования, программные средства инженерной компьютерной графики; уметь: применять интерактивные графические системы для выполнения и редактирования изображения и чертежей; владеть: современными программными средствами геометрического моделирования и подготовки конструкторской документации. Виды учебной работы: лекции, практические занятия,. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Теоретическая механика» Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕ (180 час.). Цели и задачи дисциплины. Формирование общенаучной базы для последующего изучения технических дисциплин; освоения методов теоретического подхода к описанию явлений, к формированию закономерностей физико-математических дисциплин. Изучение законов движения и взаимодействия физических тел и систем тел и применения этих законов на практике. Основные дидактические единицы (разделы): Статика. Плоская система сил. Статика. Пространственная система сил. Кинематика точки и системы. Кинематика твердого тела. Кинематика сложного движения точки и тела. Введение в динамику. Динамика материальной точки. Общие теоремы динамики. Динамика твердого тела. Динамика несвободной системы. Основы аналитической механики. В результате изучения дисциплины «Теоретическая механика» студент должен: знать: основные законы механического движения материальных тел и сил их взаимодействия, методы описания движения материальной точки, тела и механической системы; уметь: использовать эти законы и методы при решении теоретических и практических задач в различных областях физики и техники, сводящихся к решению прямой и обратной задач кинематики точки, поступательного, вращательного, плоского и сферического движения твёрдого тела, сложного движения точки; к решению прямой и обратной задач динамики материальной точки в силовых полях различной физической природы, к рассмотрению проблем собственных и вынужденных колебаний в системах с сосредоточенными параметрами; к использованию общих теорем динамики механических систем; к составлению, анализу и решению уравнений движения системы тел. владеть: навыками составления, решения и анализа динамических уравнений движения несвободных нелинейных систем на компьютере. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Программирование и основы алгоритмизации» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час.). Цели и задачи дисциплины: Состоят в поэтапном формировании у студентов следующих знаний, умений и владений: основы алгоритмизации, основные понятия программирования, базовый язык программирования; технологии структурного, модульного, объектно-ориентированного программирования; стандартная библиотека языка и ее использование при решении типовых задач прикладного программирования; технологии проектирования программных продуктов с графическим интерфейсом пользователя. Формированию отмеченных знаний, умений и владений соответствуют разделы дисциплины. Ее изучение предполагает, что студенты знакомы с принципами работы компьютера, десятичной, двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системами счисления, а также основными понятиями информатики. Основные дидактические единицы (разделы). Основы алгоритмизации. Основные понятия программирования. Базовый язык программирования: средства описания синтаксиса, стандартные и пользовательские типы данных, выражения и операторы, ввод и вывод. Технологии структурного и модульного программирования. Объектноориентированное программирование: инкапсуляция (класс), наследование и полиморфизм. Стандартная библиотека языка. Решение типовых задач прикладного программирования: сортировка, очереди, списки, поиск в таблице, обработка текстов. Низкоуровневая и высокоуровневая технологии проектирования программных продуктов с графическим интерфейсом пользователя. Библиотеки классов, ресурсы, управляющие элементы, использование мастеров. Документирование. В результате изучения дисциплины «Программирование и основы алгоритмизации» студент должен: знать: технологию работы на ПК в современных операционных средах, основные методы разработки алгоритмов и программ, структуры данных, используемые для представления типовых информационных объектов, типовые алгоритмы обработки данных; основные принципы и методологию разработки прикладного программного обеспечения, включая типовые способы организации данных и построения алгоритмов обработки данных, синтаксис и семантику универсального алгоритмического языка программирования высокого уровня; уметь: использовать стандартные пакеты (библиотеки) языка для решения практических задач; решать исследовательские и проектные задачи с использованием компьютеров; владеть: методами построения современных проблемно-ориентированных прикладных программных средств; методами и средствами разработки и оформления технической документации. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Вычислительные машины, системы и сети» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час). Цели и задачи дисциплины: Изучение фундаментальных идей, лежащих в основе организации и функционирования вычислительных машин, и освоение принципов организации, архитектур и схемотехники вычислительных машин, систем и сетей, их характеристик и методов оценки. Основные дидактические единицы (разделы): Принципы построения вычислительных машин (ВМ) и организации вычислительных процессов; аппаратные и программные средства, классификация, назначение; функциональная и структурная организация, и архитектура ВМ; основные характеристики ВМ, методы оценки. Процессоры; система памяти. Персональные компьютеры; принцип открытой архитектуры, шины, влияние на производительность, системный контроллер и контроллер шин, организация внутримашинных обменов. Вычислительные системы в системах управления. Микроконтроллеры. Стандартные интерфейсы связи с объектом. Принципы построения телекоммуникационных вычислительных сетей; локальные вычислительные сети; основные понятия о сети Internet. В результате изучения дисциплины «Вычислительные машины, системы и сети» студент должен: знать: основные принципы организации и построения вычислительных машин, систем и сетей; технологию работы на ПК; основные структуры, принципы типизации, унификации, построения программно-технических комплексов; уметь: выбирать вычислительные средства для проектирования устройств и систем управления, оценивать производительность вычислительных машин, и систем; владеть: навыками работы с современными аппаратными и программными средствами исследования и проектирования систем управления. Виды учебной работы: лекции и лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Моделирование систем управления» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕ (180 час). Цели и задачи дисциплины: Обучение студентов основам математического моделирования, необходимых при проектировании, исследовании и эксплуатации объектов и систем автоматизации и управления. Освоение основных принципов и методов построения математических моделей объектов и систем управления, формирование навыков проведения вычислительных экспериментов. Основные дидактические единицы (разделы): Модели и моделирование. Объект моделирования; модель, её назначение и функции; частные модели. Роль модели в процессе познания. Натурный (физический) и вычислительный эксперименты. Полунатурное моделирование. Классификация моделей и виды моделирования Общая схема разработки математических моделей объектов и систем управления. Этапы математического моделирования. Введение в теорию подобия и анализ размерностей. Изоморфные модели. Преобразование подобия. Константы и критерии подобия. Применение преобразования подобия при моделировании. Основные формы представления моделей систем управления. Методы построения моделей объектов и систем управления на основе формализма Ньютона, Лагранжа и Гамильтона. Принцип Гамильтона. Модели консервативных и диссипативных систем. Сжатие фазового «объёма» диссипативных систем Методы построения моделей объектов и систем управления на основе законов сохранения. Принцип балансовых соотношений. Методы представления математических моделей систем управления с сосредоточенными и распределенными параметрами. Основные понятия и определения модели сложной системы. Хаотические модели. Методы численного моделирования равновесных и переходных режимов работы систем управления. Программные средства моделирования. В результате изучения дисциплины «Моделирование систем управления» студенты должны: знать: принципы и методы построения (формализации) и исследования математических моделей объектов и систем управления, их формы представления и преобразования; уметь: использовать методы математического моделирования при разработке систем и средств автоматизации и управления; владеть: принципами и методами математического моделирования, навыками проведения вычислительных (компьютерных) экспериментов при создании систем и средств автоматизации и управления. Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Физика» Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 8 ЗЕ (288 час). Цели и задачи дисциплины: Изучение фундаментальных физических законов, теорий, методов классической и современной физики. Формирование научного мировоззрения. Формирование навыков владения основными приемами и методами решения прикладных проблем. Формирование навыков проведения научных исследований, ознакомление с современной научной аппаратурой. Ознакомление с историей физики и ее развитием, а также с основными направлениями и тенденциями развития современной физики. Основные дидактические единицы (разделы): Физические основы механики: понятие состояния в классической механике, кинематика материальной точки, уравнения движения, законы сохранения, инерциальные и неинерциальные системы отсчета, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов, основы релятивистской механики; физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, свободные и вынужденные колебания, волновые процессы, интерференция и дифракция волн; молекулярная физика и термодинамика: классическая и квантовая статистики, кинетические явления, порядок и беспорядок в природе, три начала термодинамики, термодинамические функции состояния; электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме и веществе, электрический ток, уравнение непрерывности, уравнения Максвелла, электромагнитное поле, принцип относительности в электродинамике; оптика: отражение и преломление света, оптическое изображение, волновая оптика, поляризация волн, принцип голографии; квантовая физика: квантовая оптика, тепловое излучение, атомная и ядерная физика: строение атома, магнетизм микрочастиц, молекулярные спектры, электроны в кристаллах, атомное ядро, радиоактивность, элементарные частицы; современная физическая картина мира: иерархия структур материи, эволюция Вселенной, физическая картина мира как философская категория. В результате изучения дисциплины «Физика» студент должен: знать: фундаментальные законы природы и основные физические законы в области механики, термодинамики, электричества и магнетизма, оптики, атомной и ядерной физики; уметь: применять физические законы для решения задач теоретического, экспериментального и прикладного характера; владеть: навыками выполнения физических экспериментов и оценивания их результатов. Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Информационные технологии» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час). Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины является ознакомление обучающихся с принципами организации и внедрения информационных технологий на экономическом объекте управления в объёме, достаточном для успешного практического использования полученных знаний в дальнейшей работе по специальности, а также для самостоятельного изучения соответствующей научной литературы. Задачами изучения дисциплины является ознакомление с основными теоретическими и методологическими направлениями использования технологий обработки и управления информацией; изучение механизмов принятия решений с помощью информационных средств; изучение принципов оптимального управления информационными объектами; получение практических навыков в области применения технологий, реализующих экономические системы, а также решения задач технологического менеджмента, обеспечивающих поддержку принятия управленческих решений. Основные дидактические единицы (разделы): Понятие, свойства и классификация информационных технологий. Стандартизация технологического процесса обработки данных. Организация и средства информационных технологий обеспечения управленческой деятельности. Информационные технологии с точки зрения системного подхода Понятие, свойства и классификация информационных систем. Базы данных и системы управления базами данных. Распределенная обработка информации. Документальные информационные системы. Информационно-поисковые языки и средства управления в системах индексирования. Компьютерные сети. Локальные, корпоративные и глобальные сети. Электронная коммерция. Платежные системы электронной коммерции. Защита информации в автоматизированных информационных системах. Системы управления электронными документами и автоматизация деловых процессов. Технологии поддержки принятия решений. Технологии оперативной обработки транзакций и аналитической обработки данных. Технологии искусственного интеллекта. Экспертные системы и базы знаний. Основные этапы и методы создания и организации компьютерных информационных систем управления. Формализованное представление предметной области информационных объектов. Аспекты проектирования оптимальной информационной системы. Информационные системы управления. Экономическая эффективность территориальных систем управления. Корпоративные информационные системы. Принципы использования интегрированных информационных технологий. В результате изучения дисциплины обучающийся должен: знать: иметь представление о роли и значении информации и информационных технологий в развитии современного общества и экономических знаний; знать методологию использования информационных технологий для применения методов количественного анализа и моделирования; знать основные понятия и современные принципы работы с деловой информацией; иметь представление о корпоративных системах и базах данных. уметь: обрабатывать эмпирические и экспериментальные данные с помощью информационных технологий; применять информационные технологии для решения управленческих задач и управления экономическими объектами. владеть: информационными технологиями для реализации основных методов, способов и средств получения, хранения, переработки информации; навыками работы с автоматизированными средствами управления информацией; программным обеспечением для работы с деловой информацией и основами Интернет-технологий; способностью работать с информацией в корпоративных информационных системах. Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается экзаменом. Аннотация дисциплины «Экономика и организация производства» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час). Цели и задачи дисциплины: Целью дисциплины является формирование у обучаемых профессиональных компетенций в области экономики, планирования, управления предприятиями, организации производственных процессов, обеспечивающих способность выпускника к самостоятельной профессиональной деятельности для решения производственно-хозяйственных задач предприятия (организации) в рыночных условиях. Задачами дисциплины являются: формирование знаний в области экономики предприятия (организации); формирование знаний в области современных методов организации и планирования производства, управления предприятиями (организациями), направленных на эффективное использование материально-технических и трудовых ресурсов; формирование навыков применения современных методов экономических наук для проведения экономической оценки деятельности предприятия и технико-экономического обоснования инвестиционных и инновационных проектов; формирование знаний и привитие практических навыков области планирования и оценки эффективности инновационных проектов. Основные дидактические единицы (разделы): Цели и задачи экономической деятельности предприятий (организаций); имущество предприятия (организации); порядок формирования, финансовые источники и виды ресурсов; показатели эффективности использования ресурсов и рентабельности деятельности предприятия. Формы оплаты труда персонала. Организация и управление предприятием (организацией); стратегия развития предприятия; методы исследования рынка; организационные формы и структуры предприятия (организации); основы трудового законодательства; мотивация персонала; современные методы повышения производительности труда. Инновации и инновационные процессы; бизнес-планирование инновационных проектов; методы экономической оценки инвестиционных и инновационных проектов. Организация и планирование производственных процессов; комплексная подготовка производства; организация процессов создания и изготовления сложной наукоемкой продукции. В результате изучения дисциплины «Экономика и организация производства» студент должен: знать: основы экономики производства и особенности экономической деятельности предприятий (организаций), основы трудового законодательства; состав, порядок формирования и методы оценки эффективности использования ресурсов; современные методы оценки экономической эффективности инвестиционных и инновационных проектов; показатели и методы оценки эффективности (рентабельности) деятельности предприятий (организаций); основы менеджмента на предприятии; современные методы управления персоналом; сущность инноваций и инновационных процессов, планирование инвестиционных проектов; методы организации и планирования производственных процессов; этапы организации комплексной подготовки производства на предприятии; современные методы автоматизации производственных процессов и систем. уметь: принимать экономически обоснованные инженерно-технические, организационные и управленческие решения; применять современные экономические методы, способствующие повышению эффективности использования привлеченных ресурсов для обеспечения научных исследований и промышленного производства; разрабатывать бизнес-планы инновационных проектов; проводить экономические расчеты и оценивать экономическую эффективность предприятий (организаций) и проектов, направленных на совершенствование управления производством, внедрению ресурсосберегающих и энергосберегающих процессов. владеть: методами эффективного управления подразделением и предприятием (организацией); основами организации инновационных процессов; современными методами управления производственными ресурсами и персоналом предприятия (организации). Виды учебной работы: лекции, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачётом. Аннотация дисциплины «Физическая культура» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕ (400 час). Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины – формирование физической культуры личности и способности направленного использования разнообразных средств физической культуры, спорта и туризма для сохранения и укрепления здоровья, психофизической подготовки и самоподготовки к будущей жизни и профессиональной деятельности. Задачи дисциплины: понимание социальной значимости физической культуры и её роли в развитии личности и подготовке к профессиональной деятельности; знание научно- биологических, педагогических и практических основ физической культуры и здорового образа жизни; формирование мотивационно-ценностного отношения к физической культуре, установки на здоровый стиль жизни, физическое совершенствование и самовоспитание привычки к регулярным занятиям физическими упражнениями и спортом; овладение системой практических умений и навыков, обеспечивающих сохранение и укрепление здоровья, психическое благополучие, развитие и совершенствование психофизических способностей, качеств и свойств личности, самоопределение в физической культуре и спорте; приобретение личного опыта повышения двигательных и функциональных возможностей, обеспечение общей и профессионально-прикладной физической подготовленности к будущей профессии и быту; создание основы для творческого и методически обоснованного использования физкультурно-спортивной деятельности в целях последующих жизненных и профессиональных достижений. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенций, связанных С владением средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, готовностью к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности. Виды учебной работы: практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается зачётом. Аннотация дисциплины «Схемотехника» Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 ЗЕ (108 час.) Цели и задачи изучения дисциплины: Теоретическая и практическая подготовка инженеров неэлектротехнических специальностей в области электроники и схемотехники в такой степени, чтобы они могли понимать принципы построения и функционирования широкого спектра электронных устройств, проводить анализ процессов в таких устройств, синтезировать схемы электронных устройства в соответствие с техническим заданием, уметь их правильно эксплуатировать. Основные дидактические единицы (разделы): Электрические импульсы. Формы и параметры импульсов. Электронный ключ на основе биполярного транзистора. Режимы отсечки и насыщения. Способы повышения быстродействия ключа. Цепи формирования квазиоптимальной формы базового тока. Электронный ключ на основе полевого транзистора. Силовые электронные ключи на основе составных биполярных транзисторов, полевых транзисторов и IGBT транзисторов. Компараторы. Основные параметры компараторов, их передаточные характеристики и временные диаграммы. Применение операционных усилителей в качестве компараторов. Триггеры Шмитта (ТШ). Передаточные характеристики и временные диаграммы. Расчет порогов “срабатывания” и “отпускания” ТШ. Устранение эффекта “дребезга контактов” с помощью ТШ. Автоколебательные мультивибраторы (АМ) на основе компараторов или ОУ. Симметричный и несимметричный АМ. Временные диаграммы, поясняющие работу АМ. Расчет частоты и скважности автоколебаний. АМ перестраиваемые по частоте и скважности. Интегральные таймеры. Их назначение и внутренняя структура. АМ и одновибратор (ждущий мультивибратор) на основе интегрального таймера. Временные диаграммы поясняюще их работу. Расчет АМ и одновибратора. Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН). Коэффициент нелинейности выходного напряжения. Простейшая схема. Схема с фиксированным током заряда конденсатора. Временные диаграммы, поясняющие работу схем. Синхронизируемые ГЛИН. Устройства выборки и хранения аналоговой информации, амплитудные (пиковые) детекторы. Схемы и принципы действия. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы. Ограничители амплитуды. Амплитудные и временные селекторы импульсов. Временные диаграммы, поясняющие их работу. Широтно–импульсные модуляторы (ШИМ). Временные диаграммы поясняющие работу ШИМ. Преобразователи напряжения в частоту (ПНЧ). Принципы действия. Структурная и принципиальная схемы ПНЧ с повышенной линейностью. Принцип действия и временные диаграммы. Три основные (базовые) схемы конверторов: понижающего, повышающего и инвертирующего типов. Временные диаграммы и регулировочные характеристики. Обратные связи в ИСН. Стабилизированные преобразователи. Принцип действия и временные диаграммы. Однофазный и трехфазные выпрямители. Работа схем на активную, активно–емкостную и активно–индуктивную нагрузки. Внешние (нагрузочные) характеристики выпрямителей. Управляемые выпрямители. Регулировочные характеристики управляемых выпрямителей. Однофазные и трехфазные инверторы напряжения, работающие на активную и активноиндуктивную нагрузки. В результате изучения дисциплины «Схемотехника» студенты должны: знать: принципы действия и характеристики современных электронных устройств, принципы построения систем на основе изученных устройств; уметь: экспериментальным путем определять характеристики электронных устройств, читать, составлять и рассчитывать схемы, содержащие электронные полупроводниковые приборы; владеть: навыками по использованию измерительных приборов для определения параметров электрических сигналов, по проведению экспериментальных исследований, включая и имитационное моделирование процессов в электронных устройствах и системах. Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы. Изучение дисциплины заканчивается зачетом. Аннотация дисциплины «Метрология и измерительная техника» Цели и задачи дисциплины: Обучение студентов основам метрологии, стандартизации, сертификации, необходимых в общеинженерной и научной практике. Освоение основных принципов и методов метрологии, стандартизации, сертификации направлено, в конечном счете, на формирование у студентов понимания их неразрывного единства, определяющего в процессе производства качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции, работ и услуг. Основные дидактические единицы (разделы). Основные понятия и определения метрологии; виды измерений; погрешности измерений; вероятностные оценки погрешности измерения; средства измерений; основы метрологического обеспечения; метрологические характеристики средств измерения и их нормирование; сигналы измерительной информации; структурные схемы и свойства средств измерений в статическом режиме; средства измерений в динамическом режиме; средства измерения электрических, магнитных и неэлектрических величин; измерительные информационные системы; подготовка измерительного эксперимента; обработка результатов измерения; правовые основы обеспечения единства измерений; основные положения закона РФ об обеспечении единства измерений; структура и функции метрологической службы организаций, являющихся юридическими лицами; правовые основы и научная база стандартизации; государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов; основные цели, объекты, схемы и системы сертификации; обязательная и добровольная сертификация; правила и порядок проведения сертификации В результате изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» студенты должны: знать: основы метрологии, стандартизации и сертификации, системы метрологического обеспечения электрических измерений, их основные методы, а также структурные схемы и устройство основных типов электрических и электронных измерительных приборов; уметь: выбирать и использовать основные методы и средства измерений, оценивать погрешности измерений, обрабатывать результаты измерений; владеть: принципами, методами и методиками практических измерений и обработки их результатов, навыками проведения измерительных экспериментов в общеинженерной и научной практике. Виды учебной работы: лекции, практические занятия, лабораторные работы.
