Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»




Скачать 35,28 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Дата04.02.2016
Размер35,28 Kb.
ТипРабочая программа
Новокузнецкий филиал-институт

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»


Факультет информационных технологий

Кафедра систем автоматизации управления





УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС


ДИСЦИПЛИНЫ


(ФТД.07) МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

(код и название дисциплины по учебному плану специальности)


Для специальности 230102.65 Автоматизированные системы обработки информации и управления

(код и название специальности)

Цикл дисциплин учебного плана

(ОГСЭ, ЕН, ОПД, СД, ДС)

Компонент учебного плана:



(федеральный, региональный, вузовский)

Формы обучения дневная


Новокузнецк

Новокузнецкий филиал-институт

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

Факультет информационных технологий

Кафедра систем автоматизации управления





РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины



ФТД.07 Математические основы информатики

( шифр и наименование дисциплины по рабочему учебному плану ООП)


для специальности 230102.65 Автоматизированные системы обработки информации и управления

(код и название специальности, учебного плана)

для дневной форм обучения


Составитель программы

Зельцер С.Р., к.т.н, профессор


Новокузнецк

Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»



Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

Переработана в соответствии с требованиями Положения НФИ КемГУ об УМК дисциплины


«__31__» __август__ 200_6_ г. Протокол №_1_




Заведующий кафедрой _________________ __С.Р.Зельцер__

/подпись/ (Ф.И.О)


Рабочая программа одобрена методической комиссией факультета информационных технологий


«__6__» __сентября__200_6_ г. Протокол №_1_




Председатель комиссии _________________ __ Н.Б.Ермак__

/подпись/ (Ф.И.О)


Лист - вкладка рабочей программы учебной дисциплины

Математические основы информатики

название дисциплины, цикл, компонент

Дополнения и изменения в рабочей программе учебной дисциплины

Сведения о переутверждении РП на очередной учебный год и регистрация изменений





№ изменения

Учебный год

Учебная группа /рабочий УП

Содержание изменений и решение кафедры – разработчика /

№ протокола, дата, подпись

зав. кафедрой

Преподаватель-

разработчик программы

Решение выпускающей кафедры /

№ протокола, дата, подпись зав. кафедрой

Декан

факультета

(подпись)

1

2006-2007




Новая

Зельцер С.Р.

31.08.06



2

2007-2008





Принята без изменений

Зельцер С.Р.

28.08.07



3

2008-2009


А-08

Принята без изменений

Зельцер С.Р.

29.08.08
















































Лист – вкладка рабочей программы учебной дисциплины


Список основной учебной литературы



*Указания о контроле на момент переутверждения программы

Сведения об учебниках

Соответствие ГОС (для федеральных дисциплин) или соответствия требованиям ООП (для региональных и вузовских) - указание на недостаточно отраженные в учебнике разделы

Количество экземпляров в библиотеке на момент переутверждения программы

Дата

Внесение, продление или исключение /

Подпись отв. за метод работу

Наименование, гриф

Автор

Год издания

1

2

3

4

5

6

7





Информатика: Учебник для ВУЗов. – М., Высш.школа., 2000 – 511 с. Ил.

Острейковский В.А.

2000

Соответствует (рекомендовано МО МГТУ им. Н.Э. Баумана)

























1 Пояснительная записка


Цели и задачи  курса:  освоение теоретических основ информатики и информационных технологий


Настоящая рабочая программа разработана в соответствии с ООП НФИ КемГУ направления подготовки дипломированных специалистов «Информатика и вычислительная техника», специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Дисциплина «Математические основы информатики» входит в цикл факультативных дисциплин учебного плана специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

Содержание дисциплины:

Так как понятие «информация» занимает центральное место в информатике, то является естественным начать изучение математических основ информатики с методов и моделей количественной оценки информации. В процессе изучения дисциплины дается краткое знакомство с теорией алгоритмов, детальное изложение которой должно быть сделано в курсе «Дискретная математика». Теория алгоритмов является основополагающей теорией для наук, связанных с вычислительной техникой – основным инструментарием информатики. Рассмотриваются также основные на сегодня системы счисления, используемые в вычислительной технике: позиционные и смешанные, перевод чисел из одной системы в другую; формы представления и преобразования информации. Раскрывается числовая система ЭВМ, представление чисел, кодирование и декодирование символьной информации в ЭВМ, форматы данных.


Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В итоге изучения курса студент должен:

  • Знать математический аппарат информатики

  • Уметь применять полученные знания для решения задач оценки количества информации, построения алгоритмов ее анализа, преобразования, обработки

  • Овладеть навыками применения математического аппарата информатики для анализа и оптимизации информационных процессов в различных прикладных областях


Структура учебной дисциплины. Освоение дисциплины проводится в форме аудиторной (курс лекций) и внеаудиторной самостоятельной работы студентов в течение семестра.

Контроль усвоения знаний:  зачет по лекционному курсу и итогам СРС.


Область применения:  теория и практика информационных технологий

2. Математические основы информатики:

виды учебных занятий, формы контроля



Форма

обучения


Семестр


Всего

часов

Виды учебных занятий

Форма контроля

Аудиторные

Внеаудиторные

Семестр

Всего

часов

Лекции

Практ.


Лабор. раб.

Сам. раб.

Конт. раб.

Курс.

раб.

Экз.

Зачет

Дневное

4

50

24

24







26










4









































































3. Учебно-тематический план рабочей программы учебной дисциплины





Название и содержание разделов, тем, модулей

Объем часов

Примечания

Общий

Аудиторная работа

Самостоятельная работа

Лекции

Практические (или семинарские) занятия

Лабораторные занятия

1

2

3

4

5

6

7

8

Очная форма обучения




Введение




2













1

Раздел 1 Методы и модели оценки количества информации




6













2

Раздел 2 Основные понятия теории алгоритмов




4







26

Инд. задание

3

Раздел 3 Системы счисления




6













4

Раздел 4 Формы представления и преобразования информации




6
















Всего часов

50

24







26




4. Содержание разделов учебной дисциплины


Введение


Раздел 1 Методы и модели оценки количества информации

Количественные характеристики информации. Способы измерения информации: объемный, энтропийный, алгоритмический. Мера информации по К. Шеннону. Семантическая мера информации. Примеры.


Раздел 2 Основные понятия теории алгоритмов

Определение алгоритма. Математические методы разработки алгоритмов: метод частных целей, метод подъема. Программирование с отходом назад. Метод ветвей и границ. Примеры.


Раздел 3 Системы счисления

Позиционные системы счисления. Двоичная система счисления. Другие позиционные системы счисления. Смешанные системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Примеры


Раздел 4 Формы представления и преобразования информации

Числовая система ЭВМ. Представление целых чисел без знака и со знаком. Индикаторы переноса и переполнения. Представление символьной информации в ЭВМ. Форматы данных. Представление логических кодов. Представление чисел в формате с фиксированной запятой. Представление чисел в формате с плавающей запятой. Примеры


5. Организация самостоятельной работы студентов

по дисциплине


Освоение дисциплины проводится в форме аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы студентов в течение семестра.

Аудиторная самостоятельная работа осуществляется на лекциях и лабораторных или практических занятиях в форме контрольных работ, опросов и тестирования по блоку тем.

Внеаудиторная самостоятельная работа осуществляется в следующих формах:

  • подготовка к лекциям;

  • самостоятельное изучение тем дисциплины;

  • подготовка к текущим контрольным мероприятиям (контрольные работы, опрос, тестирование).

Заключительной стадией самостоятельного изучения учебного материала является выполнение индивидуального задания в соответствии с перечнем тем индивидуальных заданий.

Выбор темы индивидуального задания по дисциплине осуществляется каждым студентом, исходя из собственных интересов, и согласовывается с преподавателем.

Структура самостоятельной работы в рамках индивидуального задания предполагает такие виды работ, как литературный обзор по выбранной теме и анализ исследуемого вопроса.

Распределение часов по видам занятий по формам обучения представлено в таблицах 1.


Темы индивидуальных заданий для самостоятельной работы студентов

Темы индивидуальных заданий:


  • реализация метода ветвей и границе;

  • реализация метода последовательной оптимизации;

  • реализация одного из методов поисковой оптимизации;

  • реализация метода декомпозиции для задачи размещения на дискретном поле позиций.



Содержание индивидуального задания1



1 Постановка проблемы

  • задачи дискретной оптимизации и их характеристики;

  • оценка качества алгоритмов и вычислительный эксперимент;

  • детерминированные и недетерминированные машины Тьюринга и модели вычислений.


2 Вопросы эффективности алгоритмов

  • вычислительная сложность алгоритмов и программ дискретного программирования;

  • класс универсальных или NP-полных задач;

  • алгоритмы на множествах и оценка их эффективности;

  • алгоритмы на графах и оценка их эффективности.


3 Особенности математического программирования в комбинаторных пространствах

  • метрические комбинаторные пространства и комбинаторные модели оптимизационных задач;

  • примеры комбинаторных моделей дискретных задач;

  • общая постановка оптимизационной комбинаторной задачи.


4 Методы решения задач дискретной оптимизации

  • метод ветвей и границ;

  • последовательные алгоритмы оптимизации;

  • методы построения последовательности решений;

  • методы поисковой оптимизации;

  • эвристические алгоритмы.


5 Локальные алгоритмы решения дискретных оптимизационных задач

  • метод вектора спада;

  • применение метода вектора спада в пространствах сочетаний и перестановок;

  • использование метрики пространства размещений в схемах алгоритмов локальной оптимизации.


6 Метод декомпозиции

  • общая схема декомпозиции;

  • декомпозиционный метод решения задачи размещения на дискретном поле позиций;

  • декомпозиционный метод решения задач покрытия.


7 Решение конкретных задач дискретной оптимизации

  • задача о коммивояжере;

  • задача о рюкзаке;

  • задачи на матроидах.



Таблица 1 - График организации самостоятельной работы студентов очного отделения по учебной дисциплине



Название и содержание разделов, тем, модулей



Объем часов

Внеаудиторная

самостоятельная работа

Текущая аттестация СР


Общий

Аудиторная работа


Самост. работа


Лекции

Практич. занятия

Лаборат. занятия

Подготовка к лекциям и лаб.работам

Подготовка к защите лаб. работ

Самостоятельное изучение темы

Выполнение индивидуального задания

Текущий опрос

Текущее тестирование

Контрольная

работа

(реферат)

Введение




2































Раздел 1 Методы и модели оценки количества информации




6































Раздел 2 Основные понятия теории алгоритмов




4







26










***










Раздел 3 Системы счисления




6































Раздел 4 Формы представления и преобразования информации




6































Всего часов

50

24







26
























6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) Основная литература:

см. лист-вкладку «Основная литература»


б) Дополнительная литература

  1. Сергиенко И.В., Каспшицкая М. Ф. Модели и методы решения на ЭВМ комбинаторных задач оптимизации. - Киев, Наукова думка, 1981, 288с.

  2. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Структуры данных и алгоритмы. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.

  3. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. – М., МЦНМО, 2001.

  4. Л.Н. Королёв, А.И. Миков. Информатика. М., Высшая школа, 2003, 341с.

  5. Под редакцией Н.Н. Моисеева. Исследование операций. В 2-х т. М., Мир, 1996.

  6. А. Ахо, Дж. Хопкрофт, Дж. Ульман. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М., Мир, 1979, 535с.

  7. И.Б. Моргунов. Основы дискретной оптимизации некоторых задач упорядочения. М., 1994, 215с.

  8. Е.Г. Белоусов. Введение в выпуклый анализ и целочисленное программирование. М, МГУ, 1977.


6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Мультимедийные технологии массового пользования.


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс, оборудованный компьютерами AMD64 2800+/256/60Гб/CD /FDD/17, объединенными в локальную сеть, принтер лазерный HP LaserJet 6L, проектор, экран, выход в Интернет, Windows XP, MS OfficeXP

7. Требования к уровню освоения программы дисциплины и формы контроля



Знания и умения студентов проверяются при текущем и итоговом контроле и оцениваются на «отлично», «хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно» в соответствии с указаниями ГОС (по всем дисциплинам и практикам, включенным в учебный план высшего учебного заведения, должна выставляться итоговая оценка по шкале - отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно или зачтено, не зачтено).

Формы контроля усвоения знаний:  текущий контроль, зачет

Текущий контроль. Проводится с целью определения качества усвоения лекционного материала и части дисциплины, предназначенной для самостоятельного изучения. Наиболее эффективным является его проведение по окончании изучения очередной учебной темы в письменной форме или с использованием фонда тестовых заданий или вопросов для самопроверки. Частота контроля определяется индивидуально для каждой группы студентов, но не реже двух раз в течение семестра.

Система оценок выполнения контрольного тестирования:

  • «отлично» - количество правильных оценок от 80 до 100 процентов;

  • «хорошо» - от 66 до 80 процентов;

  • «удовлетворительно» - от 50 до 65 процентов.

Итоговый контроль по курсу. Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом предусмотрен: зачет.


Критерии оценки знаний студентов в целом по дисциплине:


Зачтено -

  • выставляется студенту, показавшему всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, свободное и правильное обоснование принятых решений; ответ на экзамене характеризуется научной терминологией, четкостью, логичностью, умением самостоятельно мыслить и делать выводы.

  • выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач некоторые неточности;

  • выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разрозненный характер знаний, недостаточно правильные формулировки базовых понятий, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, но при этом он владеет основными разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации;

Не зачтено -

  • выставляется студенту, который не знает большей части основного содержания учебной программы дисциплины, допускает грубые ошибки в формулировках основных понятий дисциплины и не умеет использовать полученные знания при решении типовых практических задач.

8. Задания по установленным формам контроля

по дисциплине


Вопросы к зачету


  1. Основные способы измерения информации

  2. Суть энтропийного подхода к измерению информации

  3. Перечислите основные классы алгоритмических моделей

  4. Поясните работу машины Тьюринга

  5. Что такое алгоритмически неразрешимая проблема

  6. Позиционная система счисления

  7. Что называется основанием системы счисления

  8. Какие числа называются базисными

  9. Какая система счисления называется смешанной

  10. Сформулируйте базисные утверждения для смешанных систем счисления

  11. Сформулируйте правила перехода из одной системы счисления в другую

  12. Что такое элемент и ячейка памяти

  13. Что такое машинное слово

  14. Что такое бит и байт

  15. Сформулируйте основанные свойства числовой системы ЭВМ

  16. Задачи дискретной оптимизации и их характеристики.

  17. Оценка качества алгоритмов и вычислительный эксперимент;

  18. Детерминированные и недетерминированные машины Тьюринга и модели вычислений.

  19. Вычислительная сложность алгоритмов и программ дискретного программирования.

  20. Класс универсальных или NP-полных задач.

  21. Алгоритмы на множествах и оценка их эффективности.

  22. Алгоритмы на графах и оценка их эффективности.

  23. Примеры комбинаторных моделей дискретных задач.

  24. Общая постановка оптимизационной комбинаторной задачи.

  25. Метод ветвей и границ.

  26. Последовательные алгоритмы оптимизации.

  27. Методы построения последовательности решений.

  28. Методы поисковой оптимизации.

  29. Эвристические алгоритмы.

  30. Анализ сложности рекурсивных алгоритмов.

  31. Сложность операций с бинарными деревьями.

  32. Балансировка деревьев.

  33. Оптимизация алгоритмов с использованием рекурсии.

  34. Выполнение операций с длинными числами.

  35. Разрешимые и неразрешимые задачи.

  36. Задачи полиномиальной сложности.

  37. Задачи экспоненциальной и более сложности.

  38. Детерминированная машина Тьюринга и классы сложности задач.

  39. Недетерминированная машина Тьюринга и классы сложности задач.

  40. Сложность алгоритмов сортировки.

  41. Сложность алгоритмов сортировки последовательных файлов.

  42. Сложность алгоритмов поиска и хеширование.

  43. Применение метода вектора спада в пространствах сочетаний и перестановок.

  44. Использование метрики пространства размещений в схемах алгоритмов локальной оптимизации.

  45. Общая схема декомпозиции.

  46. Декомпозиционный метод решения задачи размещения на дискретном поле позиций.

  47. Декомпозиционный метод решения задач покрытия.

  48. Задача о коммивояжере.

  49. Задача о рюкзаке.

  50. Задачи на матроидах.

  51. Причины ошибок выполнения арифметических операций на ЭВМ

  52. Что такое дополнение до 1 и до 2

  53. Зачем нужны индикаторы переноса и переполнения

  54. Представление целых и вещественных чисел в ЭВМ

  55. Представление символьных данных в ЭВМ




1 п.п. 4…7 – по теме инд. задания




Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102. 65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102. 65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
ДС. Р. 02 Исследование систем управления административно-организационной деятельностью
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconПрограмма государственного экзамена по специальности 230102 «автоматизированные системы обработки информации и управления»
Рабочая программа составлена на основании учебного плана специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и...
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconУчебно-методический комплекс дисциплины теория принятия решений (код и название дисциплины по учебному плану специальности) Для специальности 230102. 65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Для специальности 230102. 65 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 654600 «Информатика и вычислительная техника»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Рабочая программа учебной дисциплины составлена на основании требований Основной образовательной программы специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» iconРабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 654600 «Информатика и вычислительная техника»
Для специальности 230102. 65 Автоматизированные системы обработки информации и управления
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница