Главная arrow Учебный процесс arrow Учебные дисциплины и рабочие программы arrow Моделирование систем  
21.11.2017 г.
Моделирование систем Печать E-mail
Автор Галиаскаров Э.Г.   
23.05.2007 г.

Преподаватель Галиаскаров Э.Г, Лабутина Т.В.

I. ВВЕДЕНИЕ

Инженер должен:

  • знать принципы построения аналитико-имитационных моделей информационных процессов, основные классы моделей и методы моделирования, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей на ЭВМ;
  • уметь использовать методы и инструментальные средства моделирования при исследовании и проектировании информационных систем;
  • иметь опыт применения математических моделей и методов анализа, синтеза и оптимизации детерминированных и случайных информационных процессов;
  • иметь опыт моделирования информационных систем на современных ЭВМ на базе аналитико-имитационного подхода.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1. Цель преподавания дисциплины.

Целью преподавания дисциплины “Моделирование систем” является освоение студентами теоретических и практических основ методологии и технологии моделирования (в первую очередь компьютерного) при исследовании, проектировании и эксплуатации информационных систем

 

1.2. Задачи изучения дисциплины.

 

В результате изучения дисциплины студенты должны:

  • получить знания о методологии и технологии машинного моделирования систем;
  • знать и уметь использовать основные математические схемы моделирования систем;
  • владеть приемами имитационного моделирования;
  • владеть приемами планирования эксперимента, обработки и анализа результатов моделирования;
  • изучить инструментальных средств моделирования.

1.3. Рекомендации по изучению дисциплины.

При изучении дисциплины предполагается знание студентами математики, специальных глав математики, информатики, основ общей теории систем и системного анализа, методов описания информационных систем, принципов объектно-ориентированного программирования.

Период прохождения курса (3 курс, 6 семестр, экзамен)


II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Лекционный материал (22 часа):

1.       Лекция 1. Основные понятия теории моделирования, современное состояние и общая характеристика проблемы моделирования систем. Моделирование как метод научного познания. Использование моделирования при исследовании и проектировании информационных систем. Перспективы развития моделирования систем. (2 часа)

2.       Лекция 2. Принципы системного подхода в моделировании систем. Классификация видов моделирования систем. Возможности и эффективность моделирования систем на ЭВМ. (2 часа)

3.       Лекция 3. Основные математические схемы моделирования информационных процессов и систем. Непрерывно - детерминированные модели. Дискретно - детерминированные модели. Конечные автоматы. (2 часа)

4.       Лекция 4. Дискретно-стохастические модели. Непрерывно-стохастические модели. Вероятностные автоматы. Системы массового обслуживания. (2 часа).

5.       Лекция 5. Сетевые модели. Моделирование параллельных процессов. Сети Петри. Е-сети. (2 часа)

6.       Лекция 6. Формальное описание систем с помощью комбинированных моделей. Понятие агрегата и рассмотрение структуры агрегативной системы. (2 часа)

7.       Лекция 7. Статистическое моделирование на ЭВМ. Основные предельные теоремы теории вероятностей и их использование в статистическом моделировании. Псевдослучайные числа и процедуры их машинной реализации. (2 часа)

8.       Лекция 8. Оценка точности и достоверности результатов моделирования. Проверка качества последовательностей псевдослучайных чисел. Моделирование случайных воздействий. Управление модельным временем. (2 часа)

9.       Лекция 9. Методы теории планирования экспериментов. Виды планов. Стратегическое и тактическое планирование имитационных экспериментов с моделями систем. (2 часа)

10.   Лекция 10. Оценка качества имитационной модели. Подбор параметров распределения. Оценка влияния и взаимосвязи факторов. (4 часа)

11.   Лекция 11. Инструментальные средства моделирования систем. Моделирование систем и языки программирования. Сравнение характеристик языков имитационного моделирования. (2 часа)

Лабораторные занятия (23 часа)

1. Знакомство с пакетом моделирования процессов и систем MATLAB. Основные функции, возможности и технология работы  в среде визуального моделирования Simulink. Решение типовых задач моделирования в среде Simulink: решение уравнений и их систем. (2 часа). Неделя №1

2. Построение непрерывно-детерминированной модели. Модель динамики изменения основных фондов (капитала).  (2 часа), неделя № 2.

3. Математическое планирование эксперимента на математической модели системы (2 часа), неделя № 3.

4.Дискретно-детерминированные и дискретно-стохастические модели. F и P-схемы (2 часа), неделя № 4.

5. Изучения дискретно-стохастических моделей на примере вероятностного автомата (2 часа), неделя № 5.

6. Контрольная работа № 1. Непрерывные детерминированные системы. (2 часа), неделя № 6.

7. Моделирование случайных величин, событий и процессов (4 часа), недели №7, 8

8. Непрерывно-стохастические модели. Q-схемы (4 часа), недели №9, 10

9. Контрольная работа № 2. Моделирование процессов с дискретным состояниями и дискретным и непрерывным временем. (2 часа) неделя № 11.

10. Распознавание образов с обучением. Линейный дискриминантный анализ в системе STATISTICA. (2 часа), неделя № 12.

 

Формы отчетности:

  • Отчеты по выполнению лабораторных работ.
  • Контрольная работа № 1 и 2.
  • Коллоквиум по теме «Планирование эксперимента и обработка результатов». Неделя №12

Формы отчетности по курсу:

экзамен

III. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ (изданная через центральные издательства и внутривузовским способом).

Основная

1. В.С. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин. Системный анализ в управлении: учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 368 с.

2. Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. Моделирование систем: Учеб. для вузов – М.: Высшая школа, 2001. – 343 с.

3. А. Гультяев. Визуальное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: Корона принт, 2001. – 288 с.

4. Г.П. Фомин. Математические методы и модели в коммерческой деятельности: Учебник. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 544 с.

 Дополнительная

1. В.Н. Бусленко. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. – М.: Наука, 1977. – 240 с.

2. Информатика: Учебное пособие для студ. пед. вузов / А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер; под ред. Е.К. Хеннера. – М.: Академия, 2000. – 816 с.

3. К. Ларман. Применение UML и шаблонов проектирования: Пер. с анг.: Уч. Пос. – М.: Вильямс, 2001. – 496 с.

IV. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ.(вид занятий, темы занятий и название программ)


Все лабораторные занятия проводятся в дисплейных классах кафедры «Информатики и вычислительной техники».

В качестве технических средств используются IBM-совместимые персональные компьютеры Pentium II, объединенные в локальные вычислительные сети.

В качестве системных программных средств на рабочих местах используются ОС  Windows-NT Workstation.

В качестве прикладных программных средств для данной дисциплины используются:

  • стандартные программы базового комплекта ОС Windows;
  • MATLAB 6.5.1 и выше – универсальная система математического и визуального моделирования;
  • Statistica v 6.0 – система анализа и моделирования широкого круга статистических задач;
  • BPWin – средство описания систем;
  • BPSimulator – система моделирования.
 
Последнее обновление ( 05.06.2007 г. )
 
« Пред.   След. »

Ivanovo State University of Chemical Technology is provided with the use of VP for educational purpose by the Academic Partner Program from Visual Paradigm.
Enterprise Architect
Sparx Systems Enterprise Arctitect provides Ivanovo State University of Chemical Technology with Enterprise Architect, Eclipse Integration, Visual Studio Integration, SysML Technology, Zachman Framework and much more for use in educational purposes, offered by the Enterprise Architect Academic Site License.