Системный анализ
Описание: Данный курс направлен на создание целостного представления о месте и роли теории систем и системного анализа в исследованиях и разработках современных сложных систем, моделирующих проблемную ситуацию в той или иной области.
Количество кредитов: 5
Пререквизиты:
- Нелинейные системы автоматического регулирования
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 15 |
| Практические работы | 15 |
| Лабораторные работы | 15 |
| СРОП | 30 |
| СРО | 75 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Устный экзамен |
Компонент: Компонент по выбору
Цикл: Базовые дисциплины
Цель
- формирование профессиональных компетенций в области теоретических основ применения системного анализа и моделирования в решении сложных проблем, возникающих в различных сферах производственной деятельности, а также приобретение практических навыков по использованию подходов и методов системного анализа в решении задач в процессе проектирования, эксплуатации сложных систем различной физической природы.
Задача
- формирование знания о методологии системного анализа сложных объектов различной физической природы;
- изучение общих принципов и закономерностей управления процессами функционирования и развития сложных систем;
- формирование знания о содержании задач управления,в том числе задач оптимизации, планирования, принятия решений, адаптации и других задач, возникающих в сложных управляемых системах различной физической природы;
- овладение технологией системного анализа для структурирования проблем, формирования целей, критериев и показателей достижения целей;
- приобретение навыков проведения системного анализа и формирования структур систем управления сложными объектами различной физической природы.
Результат обучения: знание и понимание
- описывать принципы и подходы системного анализа, позволяющие исследовать сложные технические системы управления
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- осуществлять поиск, критический анализ и синтез информации при выявлении проблем в системе управления;
- применять системный подход и общенаучные, формализованные и специальные методы системного анализа для решения поставленных задач в области автоматизации технических систем;
Результат обучения: формирование суждений
- применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, осознавать перспективность интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки
Результат обучения: коммуникативные способности
- озвучивать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- демонстрировать навыки разработки методики системного анализа в проблемных ситуациях, применения методов системного анализа, осуществления поиска, критического анализа и синтеза информации при исследовании систем управления технических объектов.
Методы преподавания
Модульная технология обучения
Технологии учебно-исследовательской деятельности
Информационно-коммуникационные технологии
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Выполнение и защита лабораторной работы "Разработка функциональной модели для решаемой задачи" | 0-100 |
| Выполнение и защита лабораторной работы "Построение диаграммы вариантов использования" | ||
| Выполнение и защита лабораторной работы "Построение диаграммы классов" | ||
| Выполнение и защита практического задания "Экспертные методы". | ||
| Выполнение и защита практического задания "Анализ систем с использованием методов автоматической классификации". | ||
| Выполнение и защита практического задания "Анализ динамики систем". | ||
| Выполнение и защита практического задания "Анализ систем с использованием методов дискретной математики". | ||
| Индивидуальное задание 1 | ||
| Индивидуальное задание 2 | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 рейтинг | Выполнение и защита лабораторной работы "Построение диаграммы состояний" | 0-100 |
| Выполнение и защита лабораторной работы "Построение диаграммы деятельности" | ||
| Выполнение и защита лабораторной работы "Построение диаграммы последовательности" | ||
| Выполнение и защита практического задания "Анализ систем с использованием Марковских случайных процессов". | ||
| Выполнение и защита практического задания "Формализованный анализ предметной области". | ||
| Индивидуальное задание 3 | ||
| Индивидуальное задание 4 | ||
| Рубежный контроль 2 | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно | |
| Лабораторная работа | Проявлена превосходная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения полностью освоены. Результат лабораторной работы полностью соответствует её целям. | Проявлена хорошая теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения в основном освоены. Результат лабораторной работы в основном соответствует её целям. | Проявлена удовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения частично освоены. Результат лабораторной работы частично соответствует её целям. | Проявлена неудовлетворительная теоретическая подготовка. Необходимые навыки и умения не своены. Результат лабораторной работы не соответствует её целям. |
| Практическое задание | Выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | Выполнил работу по требованию к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. | Выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | Выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| Рубежный контроль | рубежный тест оценивается по шкале: 18-20 баллов – продемонстрированы знания на высоком уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 14-17 баллов – продемонстрированы знания на базовом уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 13-10 баллов – продемонстрированы знания на удовлетворительном уровне | рубежный тест оценивается по шкале: 0-9 баллов – знания считаются не освоенными |
| Индивидуальное задание | В ответе качественно раскрыто содержание темы. Ответ хорошо структурирован. Прекрасно освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован высокий уровень понимания материала. Превосходное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Основные вопросы темы раскрыты. Структура ответа в целом адекватна теме. Хорошо освоен понятийный аппарат. Продемонстрирован хороший уровень понимания материала. Хорошее умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема частично раскрыта. Ответ слабо структурирован. Понятийный аппарат освоен частично. Понимание отдельных положений из материала по теме. Удовлетворительное умение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. | Тема не раскрыта. Понятийный аппарат освоен неудовлетворительно. Понимание материала фрагментарное или отсутствует. Неумение формулировать свои мысли, обсуждать дискуссионные положения. |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение в системный анализ и его место в научном познании
- Системный анализ как методология решения проблем
- Системные свойства, классификация систем
- Методология системного анализа
- Моделирование технических систем
- Этапы моделирования технических систем
- Принципы и закономерности исследования и моделирования систем
- Функциональное описание и моделирование систем
- Морфологическое описание и моделирования систем
- Информационное описание и моделирование систем
- Основы теоретико-множественного описания и анализа систем
- Анализ системной сложности
- Структура системного анализа
- Классификация видов моделирования систем
- Выбор решения при системном анализе и моделировании технических систем
Основная литература
- Оразбаев Б.Б., Курмангазиева Л.Т., Коданова Ш.К. Теория и методы системного анализа: учебное пособие. – М.: Издательский дом Академии Естествознания, 2017. – 248 с.
- Качала В. В. Основы теории систем и системного анализа. Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., испр. - М.: Горячая линия - Телеком,2015. - 210 с: ил.
- Родионов И.Б. Теория систем и системный анализ. https://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectures/rodionov.html
- Калугян К. Х., Хубаев Г. Н.К. Теория систем и системный анализ : учеб. пособие. – Ростов н/Д : издательско-полиграфический комплекс РГЭУ (РИНХ), 2016. – 77 с.
- Мартин Фаулер. UML.Основы, 3-издание. - пер. с англ. - СПб: Символ-Плюс, 2004.- 192с.
Дополнительная литература
- Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. - М.: Высшая школа, 1989 - 360с.
- Горлушкина Н.Н. Системный анализ и моделирование информационных процессов и систем. – СПб: Университет ИТМО, 2016. – 120 с.
- Живицквя Е.Е. Системный анализ и проектирование. https://victor-safronov.ru/systems-analysis/lectures/zhivickaya.html
- Основы теории систем и системного анализа: учеб. пособие / М.П. Силич, В.А. Силич. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та систем управления и радиоэлектроники, 2013. – 340 с.
- Методология объектно-ориентированного моделирования. Язык UML/ И.Р. Петрова, Р.Х. Фахртдинов, А.А.Сулейманова, И.О.Разживин, А.Г. Фазулзянов. – Казань: Казан. ун-т, 2018. – 79 с.
- Ковин Р.В., Мирошниченко Е.А. Методы и средства разработки информационных систем. - ТПУ. - 2021. - 98с.
