Автор курса: Галиаскаров Э.Г.

I. ВВЕДЕНИЕ

ЦЕЛЬ ДИСЦИПЛИНЫ - является освоение студентами современных методов анализа, разработки и сопровождения современных информационных систем для научных исследований.

Требования к знаниям и умениям по завершению изучения дисциплины

Студент должен :

• знать принципы системного представления основных этапов проектирования информационных систем, основанного на объектном подходе;
• уметь использовать промышленные стандартизированные решения, опирающиеся на современные технологии;
• иметь опыт проектирования информационных систем от этапа постановки задачи до программной реализации
• владеть методами анализа информационных ресурсов; разработки различных моделей данных; конструирования программных модулей; анализа проектных решений.

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Лекционный материал

РАЗДЕЛ 1. Системный подход к исследованию и разработке информационных систем.

• Категориальные понятия системного подхода. Познавательный и конструктивный подходы. Естественные и искусственные (технические) системы. Проблема развития систем.
• Понятие анализа и синтеза системы. Сложные и большие системы. Проблема декомпозиции. Индуктивный и дедуктивный подходы.

РАЗДЕЛ 2. Формальные модели систем.

• Понятие организационной и функциональной структуры информационной системы.
• Анализ и синтез организационной структуры информационной системы на основе теории графов.
• Анализ и синтез функциональной структуры информационной системы на основе теории конечных автоматов.

РАЗДЕЛ 3. Этапы разработки информационной системы.

• Последовательность разработки информационной системы. Этапы макро и микро проектирования и их характеристика. Понятие эффективности. Критерии эффективности, ресурсы и ограничения при разработке информационной системы.
• Декомпозиция информационной системы. Понятие объектно-ориентированного структурного системного анализа.
• Средства структурного анализа: диаграммы потоков данных, диаграммы <сущность - связь>, диаграммы переходов состояний.

РАЗДЕЛ 4. Структурный системный анализ.

• Классификация структурных методологий. Методологии структурного системного анализа и проектирования: SADT, структурного системного анализа Гейна - Сарсона, структурного анализа и проектирования Йордона -Де Марко, развитие систем Джексона. Информационное моделирование Мартина.
• Информационно-логическая модель информационной системы. Графовая основа модели представления, определение структуры. Модели представления и графические средства описания различных моделей представления информационных систем.

РАЗДЕЛ 5. Конструирование моделей данных.

• Иерархия моделей данных, уровни представления (концептуальный, логический, физический); локальная (внешняя) модель; композиционная модель данных.
• Реляционная модель данных; ER - модель; функциональная модель данных; модель с классификацией информационных объектов.
• Нормализация концептуальной модели данных, параметризация модели данных. Агрегирование объектов в предметные базы данных. Сравнение различных моделей данных концептуального уровня.
• Методики конструирования моделей данных: методика построения локальных моделей данных на основе выделения базовых действий и базовых объектов; методика разработки СУБД на основе нормализованной модели данных; методика разработки типов данных на основе синтаксиса языка управления заданиями. Диаграммы потоков действий-данных (модель де-Марко).

РАЗДЕЛ 6. Общие модели предметных областей информационных систем.

• Объектно-ориентированные модели: определение метаобъекта, объекта, атрибута, связи. Спецификация атрибутов.
• Программно-ориентированные модели представления. Визуальное программирование. Графический интерфейс пользователя.
• Программирование, управляемое событиями. Обработчики событий. Платформа клиент-сервер.
• Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации.
• Особенности технологии проектирования научно-исследовательских информационных систем. Имитационно-оптимизационный алгоритм синтеза систем. Аналитико-статистические методы и модели ускорения имитационных машинных экспериментов.
• Инструментальные средства проектирования, проблемно-ориентированные программные системы.

РАЗДЕЛ 7.Автоматизированные системы научных исследований.

• Научные исследования, испытания и эксперименты как объект автоматизации. Функциональные задачи АСНИ. Классификация АСНИ, обеспечения АСНИ, функциональная и системная архитектуры.
• Объектно-ориентированный анализ АСНИ, системное  и прикладное программное обеспечение АСНИ. Аппаратно-программные средства АСНИ, сбор и первичная обработка данных, интерфейсы. Распределенные АСНИ.
• Особенности технологии проектирования научно-исследовательских информационных систем в области технологических процессов и оборудования. Имитационно-оптимизационный алгоритм синтеза систем. Аналитико-статистические методы и модели ускорения имитационных машинных экспериментов.

РАЗДЕЛ 8. Анализ производительности информационных систем.

• Анализ производительности информационных систем на базе математического аппарата систем массового обслуживания.
• Временной анализ блок-схем. Оценка производительности и времени отклика.
• Субъективная производительность информационной системы.

Лабораторные занятия

1. Разработка структуры и графического представления элементов информационной системы для исследования конкретного технологического процесса: схемы формирования вторичных элементов; схемы функциональной структуры; схемы требований; схемы потоков. Спецификация структур данных.
2. Построение начального варианта концептуальной модели данных для разрабатываемой информационной системы. Построение диаграмм потоков данных, диаграмм <сущность - связь>, диаграмм переходов состояний.
3. Спецификация атрибутов информационно-логической модели разрабатываемой системы (простые первичные показатели, ссылки, копии; категории; ключи; вычисляемые показатели; вычисляемые связи).
4. Уточнение концептуальной модели данных для разрабатываемой системы. Нормализация  концептуальной модели, обеспечение целостности данных (нормальные формы модели данных; параметризация модели данных; ссылочная целостность). Агрегирование объектов в предметную базу данных
5. Модернизация модели разрабатываемой системы с учетом изменения параметров объекта во времени. Специальные: состояния, события, работы (операции). Обеспечение синхронности данных.
6. Анализ параметров разработанной информационной системы. Оценка инвестиционной привлекательности проекта информационной системы.

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

Основная.

1. Малыхина М. П. Базы данных : основы, проектирование, использование : учеб. пособие для вузов. - СПб. : БХВ-Петербург, 2006. - 517 с.
2. Мирошниченко Г. А.. Реляционные базы данных : практические приемы оптимальных решений - СПб. : БХВ-Петербург, 2005. - 399 с.
3. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учеб. для вузов по спец."Прикладная информатика (по областям)". - М. : Финансы и статистика, 2000. - 347с

Дополнительная.

1. Исаев, Г. Н. Информационные системы в экономике : учеб. пособие. - М. : Омега-Л., 2006. - 462 с.
2. Липаев В.В. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. - М. : РФФИ, 1997. - 316с.

IV. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

По данной дисциплине планируется использование мультимедийной техники (видеопроектор, аудиосистема) при чтении лекций.

Применение ЭВМ планируется при выполнении лабораторного практикума. В качестве технических средств используются IBM-совместимые персональные компьютеры Celeron 1700, объединенные в локальную вычислительную сеть.

В качестве системных программных средств на рабочих местах используются ОС  Windows 2000 Professional.

В качестве прикладных программных средств для данной дисциплины используются: специализированные инструментальные программные средства и системы: ERWin, BPWin, BPSimulator, Rational Rose, AllFusion Modelling Suite.