Системный анализ

Григорьева Светлана Владимировна

Портфолио преподавателя

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:

  • Основы информационно-измерительных технологий

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: Вузовский компонент

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель
  • формирование профессиональных компетенций в области теоретических основ системного анализа и моделирования для решения сложных задач, возникающих в медицинском инжиниринге, а также на приобретение практических навыков применения аналитических подходов к оценке и оптимизации сложных систем различной физической природы в медико-технической сфере.
Задача
  • освоение фундаментальных понятий, принципов и методов системного анализа, применяемых в медицинском инжиниринге,
  • формирование умений разрабатывать и анализировать модели сложных объектов и процессов, учитывая их многокомпонентную и междисциплинарную природу,
  • изучение математических и компьютерных моделей для анализа и оптимизации сложных систем в медико-технической сфере,
  • приобретение навыков работы с программными средствами, применяемыми в системном анализе, для решения прикладных задач медицинского инжиниринга,
  • развитие способности применять знания системного анализа для решения комплексных задач в медицине, инженерии и информационных технологиях.
Результат обучения: знание и понимание
  • Описывать принципы и подходы системного анализа, позволяющие исследовать сложные медицинские и биотехнические системы, включая системы управления медицинскими приборами и процессами.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
  • Применять системный подход, а также общенаучные, формализованные и специальные методы системного анализа для решения задач медицинского инжиниринга, требующих интеграции знаний из медицины, инженерии, информационных технологий и управления.
Результат обучения: формирование суждений
  • Применять результаты системного анализа при принятии решений в области медицинской техники и технологий в условиях многокритериальности, неопределенности и ограничений.
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
  • Владеть методами математического и компьютерного моделирования для анализа взаимодействий в медицинских системах, их оптимизации и прогнозирования поведения в различных условиях эксплуатации.
  • Владеть программным обеспечением MATLAB, Simulink, Python для системного анализа и моделирования.
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 "Анализ систем с использованием методов, направленных на активизацию использования интуиции и опыта специалистов".
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 "Анализ систем с использованием теории массового обслуживания".
Выполнение и защита практического задания "Формализованный анализ предметной области".
Выполнение и защита практического задания "Сравнительный анализ систем по критерию функциональной полноты".
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 Р12 +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
  • Системные свойства, классификация систем
  • Методология системного анализа
  • Моделирование технических систем
  • Принципы и закономерности исследования и моделирования систем
  • Функциональное описание и моделирование систем
  • Морфологическое (структурное) описание и моделирования систем
  • Информационное описание и моделирование систем
  • Основы теоретико-множественного описания и анализа систем
  • 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, 2014.- 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. Режим доступа:https://victor-safronov.ru/systems-analysi
  • 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.s/lectures/zhivickaya.html
  • 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.