Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Значение вербальных и знаковых информационных моделей для исследования объектов, процессов, явлений. Роль метода формализации в процессе создания компьютерной модели. Использование программы AutoCAD для трехмерного моделирования и визуализации объекта.

курсовая работа , добавлен 08.01.2015

Компьютерное моделирование - вид технологии. Анализ электрических процессов в цепях второго порядка с внешним воздействием с применением системы компьютерного моделирования. Численные методы аппроксимации и интерполяции и их реализация в Mathcad и Matlab.

курсовая работа , добавлен 21.12.2013

Методы количественного и качественного оценивания систем, моделирование и разработка концептуальной модели, показатели пропускной способности, достоверности передачи данных. Интеграция систем ситуационного, имитационного и экспертного моделирования.

курсовая работа , добавлен 24.06.2010

Создание функциональной структуры фирмы. Методологии проектирования информационных систем. Состав стандарта IDEF. Средства структурного системного анализа. Метод функционального моделирования SADT. Стратегии декомпозиции. Диаграмма потоков данных DFD.

презентация , добавлен 27.12.2013

Исследование метода математического моделирования чрезвычайной ситуации. Модели макрокинетики трансформации веществ и потоков энергии. Имитационное моделирование. Процесс построения математической модели. Структура моделирования происшествий в техносфере.

реферат , добавлен 05.03.2017

Понятие компьютерной и информационной модели. Задачи компьютерного моделирования. Дедуктивный и индуктивный принципы построения моделей, технология их построения. Этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Метод имитационного моделирования.

реферат , добавлен 23.03.2010

Методология структурного анализа и проектирования информационных систем. Базовый стандарт процессов жизненного цикла программного обеспечения. Цели и принципы формирования профилей информационных систем. Разработка идеальной модели бизнес-процессов.

презентация , добавлен 07.12.2013

Развитие информационных технологий и средств информатизации способно кардинальным образом повлиять на интенсивность и качество обучения в любом учебном заведении. Компьютеры и связанные с ними программные средства не только расширяют возможную экспериментально-практическую базу для организации обучения самым разным дисциплинам, но и дополняют содержание образования за счет ознакомления обучаемых с особенностями функционирования, возможностями и направлениями практического использования средств информатизации в областях будущей профессиональной деятельности школьников и студентов.

Одной из возможных информационных технологий вносящих существенный вклад в информатизацию образования является технология информационного моделирования. Человек издавна использует моделирование для исследования объектов, процессов и явлений, непосредственное исследование которых затруднено, нецелесообразно или даже опасно. В качестве примера достаточно привести изучение работы синхрофазотрона или исследование сейсмоустойчивости зданий и сооружений.

Построение и исследование моделей необходимо для:

· определения и улучшения характеристик реальных объектов и процессов;

· понимания сути явлений и выработки умения приспосабливаться или управлять ими;

· конструирования новых или модернизация старых объектов;

· принятия обоснованных и продуманных решений;

· предвидения последствий своей деятельности;

· получение на основе модели новой информации об объекте;

· интеграция и систематизация информации об объекте;

· сохранение и передача информации об объекте моделирования.

В развитии теории и практики моделирования задействованы научные исследования из различных областей философии, философской и математической логики, психологии, педагогики, математики, семиотики и информатики. С помощью этих наук строятся и исследуются модели, используемые человеком для представления знаний и решения задач из разных предметных областей, специальные методы представления информации для построения электронных компьютерных средств, задействованных при автоматизации решения задач информационного характера.

Моделирование представляет собой метод познания окружающего мира, информационных процессов, протекающих в природе и обществе. В процессе моделирования в определенной предметной области человеческого знания строится модель, которая может рассматриваться как эмпирический или абстрактный образ предмета изучения. Более того, из психологии следует, что получение человеком знаний о предмете изучения предполагает формирование в сознании человека различных моделей этого предмета. Моделирование предполагает построение и изучение моделей реально существующих и идеальных предметов и явлений. На сегодняшний день моделирование приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе, в формировании подходов к построению новых педагогических систем и технологий информатизации образования.

Может возникнуть вопрос, почему бы не исследовать сам оригинал? Зачем создавать его модель? Но ведь в то время, когда происходит исследование объект, процесс или явление могут уже не существовать.

Для моделирования время не помеха. На основании известных фактов методом гипотез и аналогий, применяя средства информатизации, можно построить модель событий или природных катаклизмов далекого прошлого и использовать их в обучении истории или биологии. Так, например, родились возможно использование компьютерных информационных моделей демонстрирующих ход строительства пирамид в древнем Египте или процесс возникновения жизни на Земле. С помощью моделирования можно заглянуть в будущее и продемонстрировать возможные глобального потепления.

Моделируемый объект может быть очень большим (как, например, модель Земли), либо очень малым (модель движения электронов в атоме), либо абстрактным (моделирование процессов, происходящих в обществе).

Оригинал может иметь много свойств и взаимосвязей. Чтобы глубоко изучить какое-то одно конкретное свойство, иногда полезно отказаться от менее существенных свойств и не учитывать их. Примером может служить компьютерная модель траектории полета самолета, в рамках которой не учитываются тип самолета, его форма или цвет.

Моделирование оправданно и в том случае, если исследуемый процесс протекает слишком быстро (примером может служить модель функционирования двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (в качестве примера можно привести модель развития растения).

Информационная модель – это приближенное описание и возможная демонстрация какого либо объекта, процесса или явления, значимые с точки зрения целей изучения и реализованные с помощью средств информационных технологий

В ходе информатизации образования особое внимание должно быть уделено внедрению информационных моделей во все сферы образовательной деятельности. Использование компьютеров, информационных технологий и информационных моделей в сфере образования становится неразрывным. Естественно ввести понятие информационного моделирования, отражающего специфику использования информационных моделей.

Информационное моделирование – это исследование объектов, явлений или процессов на их информационных моделях

В настоящее время существует уже достаточно сформированная теория построения информационных моделей, основные положения которой представляют интерес с точки зрения исследования процессов информатизации образования. Из теории информационного моделирования следует, что информационная модель выступает как совокупность взаимосвязанных описаний понятий о предмете изучения на основе применения знаковых систем. В информационной модели отражаются качественные и количественные свойства объектов, составляющих предмет изучения, а также логические, функциональные, пространственные и временные отношения между ними.

Адекватность информационной модели фактическому состоянию моделируемой области или объекта может быть повышена за счет учета в структуре описания модели динамических свойств наряду со статическими свойствами оригинала. Кроме этого, в реализации адекватного описания объекта исследования на основе выбранной модели важную роль играет свойство ее непротиворечивости. Для выполнения этого свойства должна отсутствовать возможность существования избыточности в ее описании.

Технологии информационного моделирования могут быть различными. Так, например, в ходе изучения химии возможно использование компьютерных программ, реализующих информационные модели протекания химических реакций. При этом часть моделей может функционировать на уровне формул, не демонстрируя учащимся реальные химические процессы, которые происходили бы, если бы на занятии проводились химические опыты с настоящими веществами. Другой класс информационных моделей, используя возможности современных средств информатизации и, в частности, технологий мультимедиа и виртуальной реальности, позволяет наглядно продемонстрировать обучаемым все особенности реальных химических опытов. Важно отметить, что оба вида информационных моделей в равной степени могут допускать участие педагогов и обучаемых в выборе типов и особенностей исследуемых реакций.

Благодаря информационным моделям, реализуемым с помощью компьютеров, на занятиях по математике становится возможным наглядное изучение геометрических тел и построение их сечений согласно параметров, оперативно изменяемым педагогом или обучаемым. Эти же технологии, примененные на занятиях по физике, дают возможность исследовать оптические свойства линз, а при изучении истории – создать компьютерную «ленту времени».

В ходе информатизации образования следует акцентировать внимание на создании обобщенных мультимедийных информационных моделей целых классов технических объектов, на создании всевозможных имитационных лабораторных установок, тренажеров и виртуальных моделей.

Технологии информационного моделирования позволяют расширить границы экспериментальных и теоретических исследований, дополнить физический эксперимент вычислительным экспериментом. В одних случаях моделируются объекты исследования, в других – измерительные установки. Такие технологии и соответствующие средства информатизации позволяют сократить затраты на приобретение дорогостоящего лабораторного оборудования, снижается уровень безопасности работ в учебных лабораториях, появляется возможность исследования объектов, процессов или явлений, непосредственное изучение которых по тем или иным причинам невозможно в стенах учебного заведения.

Информационные модели, как правило, не являются универсальными. Каждая из них рассчитана на моделирование достаточно узкого круга объектов, явлений или процессов. Основанные на технологии математического моделирования, информационные модели могут быть использованы не только для демонстрации трудно воспроизводимых в учебной обстановке явлений, но и для интерактивного выяснения степени влияния тех или иных параметров на моделируемую ситуацию. Данное свойство позволяет использовать информационные модели в качестве имитаторов лабораторных установок, а также для отработки навыков управления моделируемыми процессами, как это происходит в случае с обучением пилотированию самолетов или космических кораблей.

Современные средства информатизации позволяют не только работать с готовыми информационными моделями объектов, явлений или процессов, но и производить конструирование таких моделей из отдельных элементов и модулей. В качестве примера можно привести возможное объединение отдельных информационных моделей функционирования устройств, входящих в состав компьютера в единую информационную модель работы компьютера. Использование такой модели позволило бы повысить эффективность обучения информатике.

Важно понимать, что создание технологий и средств информационного моделирования для системы образования должно проводиться с учетом того, что автоматизация учебных работ профессионального характера создает предпосылки для глубокого познания свойств изучаемых объектов и процессов, проведения параметрических исследований и оптимизации. Вместе с тем, осмысленное применение систем моделирования и автоматизации требует достаточно высокой профессиональной квалификации, которой учащиеся, как правило, еще не обладают.

Моделирование информационных процессов

Кафедра систем телекоммуникаций, факультет физико-математических и естественных наук

Направление «Информационные технологии»

Трудоемкость – 2 кредита, 2 часа лекций в неделю

Цель курса

Целью курса является изучение фундаментальных основ теории моделирования информационных систем и протекающих в них процессов, методики разработки компьютерных моделей, методов и средств осуществления имитационного моделирования и обработки результатов вычислительных экспериментов, а также формирование представления о работе с современными инструментальными системами моделирования.

В результате изучения курса решаются следующие задачи:

· освоение теоретических основ математического и компьютерного моделирования информационно-вычислительных систем;

· умение использовать основные классы моделей и методы моделирования, принципы построения моделей информационных процессов, методы формализации, алгоритмизации и реализации моделей с помощью современных компьютерных средств;

· представление о проведении вычислительных экспериментов с использованием техники имитационного моделирования, уметь планировать проведение экспериментов и обрабатывать их результаты;

· иметь представление о построения моделей систем различного класса с использованием инструментальных средств типа Simulink, GPSS и др.

Лекции

Тема 1. Основные понятия

Моделирование как метод научного познания, роль и место вычислительного эксперимента в исследовательской деятельности . Классификация моделей: понятия математической и компьютерной модели, имитационное моделирование. Моделирование непрерывных, дискретных и гибридных систем. Принципы системного подхода в моделировании. Стадии разработки моделей. Понятия компонентного и объектно ориентированного моделирования. Современные программные инструментальные средства моделирования систем. Перспективы развития теории моделирования и ее приложений.

Тема 2. Общие принципы построения моделей информационных процессов и систем.

Использование моделирования при исследовании и проектировании информационных систем. Основные подходы к математическому моделированию. Непрерывные и дискретные, детерминированные и стохастические модели. Сетевые модели и синхронизация событий. Сети Петри. Понятие нейронной сети. Общая последовательность разработки и реализации компьютерных моделей информационных систем. Алгоритмизация моделей. Понятие о статистическом имитационном моделировании. Применение основных предельных теорем теории вероятностей в статистическом моделировании. Псевдослучайные числа и процедуры их машинной реализации.

Тема 3. Объектно-ориентированное моделирование. Язык UML.

Объектно-ориентированное моделирование. Язык UML. ориентированном моделировании, типы данных и пакеты. Унифицированный язык моделирования UML. Использование объектно-ориентированного подхода и основные понятия и компоненты языка. Диаграммы классов. Диаграммы вариантов использования. Диаграммы взаимодействия. Диаграммы состояния и деятельности.

Тема 4. Моделирование динамических и гибридных систем

Понятие динамической и событийно-управляемой системы, гибридные системы. Принципы компонентного компьютерного моделирования. Иерархические системы. Блоки и связи между ними. Ориентированные и неориентированные блоки и связи. Неявные взаимодействия компонентов. Реализация компонентного моделирования в подсистемах Simulink и Stateflow математического пакета Matlab. Основные библиотечные блоки. Последовательность построения и отладки Simulink-моделей. Понятие карты состояния Харела. Диаграммы Stateflow Средства анализа результатов моделирования.

Тема 5. Моделирование систем массового обслуживания и функциональных процессов

Дискретно-событийный подход к моделированию. Проблемно-ориентированный язык и программная среда GPSS/PC. Предметная область GPSS – системы массового обслуживания (системы с очередями). Общие принципы моделирования информационных и вычислительных процессов в GPSS/PC. Базовые сведения о системе: объекты, переменные и выражения, функции. Модель системы: модельное время и статистика. Внутренняя организация: списки и общая внутренняя последовательность событий. Элементы языка моделирования GPSS/PC. Среда моделирования GPSS/PC: операторы, команды управления, интерактивное взаимодействие. Принципы автоматизированной разработки информационных систем с помощью инструментов анализа, проектирования и генерации кодов BPwin и ERwin. Основы методологии построения функциональных моделей и моделей данных, автоматизация написания кодов серверной и клиентской части приложения. Интеграция функциональной модели и модели данных, технология связывания объектной модели в UML и модели данных Erwin. Техника создания отчётов по моделям процессов и данных с помощью специализированного генератора отчетов RPTwin.

Тема 6. Планирование экспериментов с моделями систем

Задача планирования экспериментов с использованием компьютерных моделей. Основные понятия теории планирования экспериментов. Факторное пространство, классификация факторов и типы планов экспериментов. Построение матриц планирования. Стратегические планы проведения вычислительных экспериментов с компьютерными моделями. Тактические планы проведения имитационного моделирования: задание начальных условий и параметров и оценка их влияния на достижение установившегося результата. Вопросы обеспечения точности и достоверности результатов имитационного моделирования.

Тема 7. Обработка и анализ результатов моделирования

Особенности статистической обработки результатов вычислительных экспериментов использованием компьютерных моделей. Постановки задач обработки результатов имитационного моделирования. Статистические методы обработки результатов моделирования систем. Типовые критерии согласия при обработке результатов моделирования. Анализ и интерпретация результатов машинного моделирования: корреляционный и дисперсионный анализ .

Литература:

Обязательная

1. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. Учебник для ВУЗов. – М.:Высшая школа, 1999. – 319 с.

2. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. – М.: Наука, 1978. – 399 с.

3. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. – М.: Мир, 1984. – 264 с.

4. Д. С. Кулябов, А. В. Королькова. Введение в формальные методы описания бизнес-процессов. - М.: РУДН, 2008.

5. Бычков С. П., Храмов А. А. Разработка моделей в системе моделирования GPSS. Учебное пособие. – М.: МИФИ, 1997. – 32с.

6. Кравченко П. П., Хусаинов Н. Ш. Имитационное моделирование вычислительных систем средствами GPSS/PC. – Таганрог: ТРТУ, 2000 г. – 116 с.

7. Бенькович Е. С., Колесов Ю. Б., Сениченков Ю. Б. Практическое моделирование динамических систем – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 464 с.

Дополнительная

1. Кулябов Д. С., Королькова А. В. Архитектура и принципы построения современных сетей и систем телекоммуникаций. - М. 2008.

2. Семенов Ю. А. Протоколы Internet . - Изд-во "Горячая линия – Телеком. - 2005г.

3. Таненбаум Э. Компьютерные сети (4 изд.) // Спб.: Изд-во «Питер», 2003

Программу составили

Королькова Анна Владиславовна

кандидат физико-математических наук,

доцент кафедры систем телекоммуникаций,

факультет физико-математических и естественных наук.

Кулябов Дмитрий Сергеевич,

кандидат физико-математических наук, доцент,

доцент кафедры систем телекоммуникаций,

факультет физико-математических и естественных наук.

Учебно-методический комплекс (УМК) в составе установочного модульного лекционного массива и рабочей программы дисциплины "Моделирование информационных процессов и систем" предназначен в поддержку комплексного интегративного блока дисциплин "Информсреда образования" системы дополнительного образования в МГДД(Ю)Т и в качестве учебного пособия для студентов МИРЭА, занимающихся на кафедре ТИССУ по учебному плану специальности "Информационные системы". УМК опирается на государственный отраслевой образовательный стандарт высшей школы РФ соответствующей специальности и отображает опыт многолетней научно-исследовательской, учебно-творческой и информационно-методической работы в указанном направлении ГНИИ ИТТ "Информика", отдела технического творчества (секторов НИТ и ИВТ) МГДД(Ю)Т, кафедры ТИССУ МИРЭА, Московского межвузовского центра НИТ МИРЭА-МГДД(Ю)Т, ГОУ "Технопарк инноваций в науке и образовании" и других участников. УМК напрямую связан с практикой учебно-творческого школьно-студенческого процесса в системе дополнительного и развивающего образования в МГДТД(Ю)Т и МИРЭА. В УМК использованы многие установочные материалы Международной Академии Информатизации, ГНИИ ИТТ "Информика", ряда научных и учебных публикаций, WWW, а также материалы диссертационной работы аспиранта В.Т.Матчина.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.

41 Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы является основой построения реляционной БД. В процессе нормализации элементы данных группируются в таблицы, представляющие объекты и их взаимосвязи. Теория нормализации основана на том, что определенный набор таблиц обладает лучшими свойствами при включении, модификации и удалении данных, чем все остальные наборы таблиц, с помощью которых могут быть представлены те же данные. Введение нормализации отношений при разработке информационной модели обеспечивает минимальный объем физической, то есть записанной на каком-либо носителе БД и ее максимальное быстродействие, что впрямую отражается на качестве функционирования информационной системы. Нормализация информационной модели выполняется в несколько этапов. Данные, представленные в виде двумерной таблицы, являются первой нормальной формой реляционной модели данных. Первый этап нормализации заключается в образовании двумерной таблицы, содержащей все необходимые свойства информационной модели, и в выделении ключевых свойств. Очевидно, что полученная весьма внушительная таблица будет содержать очень разнородную информацию. В этом случае будут наблюдаться аномалии включения, обновления и удаления данных, так как при выполнении этих действий нам придется уделить внимание данным (вводить или заботиться о том, чтобы они не были стерты), которые не имеют к текущим действиям никакого отношения. Например, может наблюдаться такая парадоксальная ситуация. Отношение задано во второй нормальной форме, если оно является отношением в первой нормальной форме и каждое свойство, не являющийся первичным свойством в этом отношении, полностью зависит от любого возможного ключа этого отношения. Если все возможные ключи отношения содержат по одному свойству, то это отношение задано во второй нормальной форме, так как в этом случае все свойства, не являющиеся первичными, полностью зависят от возможных ключей. Если ключи состоят более чем из одного свойства, отношение, заданное в первой нормальной форме, может не быть отношением во второй нормальной форме. Приведение отношений ко второй нормальной форме заключается в обеспечении полной функциональной зависимости всех свойств от ключа за счет разбиения таблицы на несколько, в которых все имеющиеся свойства будут иметь полную функциональную зависимость от ключа этой таблицы. В процессе приведения модели ко второй нормальной форме в основном исключаются аномалии дублирования данных. Отношение задано в третьей нормальной форме, если оно задано во второй нормальной форме и каждое свойство этого отношения, не являющийся первичным, не транзитивно зависит от каждого возможного ключа этого отношения. 42 Использованная литература 1. Костогрызов А.И., Петухов А.В., Щербина А.М. Основы оценки, обеспечения и повышения качества выходной информации в АСУ организационного типа. М.: Изд. ⌠Вооружение. Политика. Конверсия, 1994. 278с. 2. Костогрызов А.И., Липаев В.В. Сертификация функционирования автоматизированных информационных систем. М.: Изд. Вооружение. Политика. Конверсия, 1996. 280с. 3. Климов Г.П. теория вероятностей и математическая статистика. М.: МГУ, 1983. 328с. 4. Вентцель Л.Д. Курс теории случайных процессов.- М.,1975. 5. Зубов В.И. Процессы управления и устойчивость.- СПб.,1999. 6. Э.М. Димов, О.Н. Маслов, С.К. Швайкин. Имитационное моделирование, реинжиниринг и управление в компании сотовой связи. Москва. «Радио и связь». 2001. 7. М.С. Колосков. Время доставки пакета и пропускная способность локальной вычислительной сети. Автоматика и вычислительная техника. 1990 г. № 3. Академия наук Латвийской ССР. 8. http://www.niikte.com.ru/ 9. http://book.od.ua/books/book/case/introduc.htm 10. М.С. Колосков. Время доставки пакета и пропускная способность локальной вычислительной сети. Автоматика и вычислительная техника. 1990 г. № 3. Академия наук Латвийской ССР. 11. http://www.cfin.ru/ 12. http://sc.imis.ru/ 13. http://www.compulog.ru/ 14. http://www.iro.yar.ru, 15. www.work.kemsu.ru 16. www.glossary.basegroup.ru 17. www.exponenta.ru, 18. www.levin.ru 19. www.iro.yar.ru 20. www.work.kemsu.ru 21. www.enckl.by.ru 22. www.soc-gw.univ.kiev.ua 23. www.exponenta.ru 24. on.wplus.net/koulon/first.htm 25. В.Б. Кудрявцев, С.В. Алешин, А.С. Подколзин “Введение в теорию автоматов” 26. В. Брауэр “Введение в теорию конечных автоматов” 27. www.sgu.ru 28. www.citforum.ru 29. www.mari.su 30. www.stu.ru 31. Зуховицкий С. И., Авдеева Л. И., Линейное и выпуклое программирование, 2 изд., М., 1967; 32. Хедли Дж., Нелинейное и динамическое программирование, перевод с английского, М., 1967 43 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) «УТВЕРЖДАЮ» «СОГЛАСОВАНО» Декан факультета кибернетики Председатель учебно-методической комиссии по направлению 654700 ________________ М.П.РОМАНОВ __________________ В.В.НЕЧАЕВ «____»__________________ 2001 г. «____»__________________ 2001 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ» ЧАСТЬ 1 Направление подготовки дипломированного специалиста 654700 «Информационные системы» Специальность 071900 «Информационные системы и технологии» Очная форма обучения Составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 654700 «Информационные системы» в соответствии с учебным планом по специальности 071900 «Информационные системы и технологии» (федеральный компонент блока общепрофессиональных дисциплин) Факультет кибернетики Кафедра технических и информационных средств систем управления ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ НАГРУЗКИ И ВИДЫ ОТЧЕТНОСТИ Лекции (часов) 34 Лабораторные занятия (часов) - Практические занятия (часов) 17 Индивидуальные занятия с преподавателем (часов) 17 Самостоятельные занятия (часов) 17 ВСЕГО (часов) 85 44 Курсовые проекты и работы (номер семестра) - Зачеты (номер семестра) 6 Экзамены (номер семестра) - МОСКВА 2001 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 1.1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ: целью изучения дисциплины является получение: - представления о системном анализе, иерархической декомпозиции систем, алгебраических системах и моделях, основных понятиях теории моделей; - знания модальных языков первого порядка, временной логики предикатов, моделей данных, логики умолчаний и исключений; - умения выбирать метод моделирования и производить оценку вариантов структуры и параметров информационных систем; - навыков применения языков программирования VISUAL BASIC, PASCAL, C++ для разработки алгоритмов обработки информации, средств ACCESS и EXCEL для моделей баз данных; - умения анализировать результаты моделирования и формировать реко- мендации по построению и функционированию информационных систем; 1.2. ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ: Изложение теоретического материала и проведение практических занятий построенных по блочному принципу (принципу вложенности) на объектно- ориентированных языках программирования, что позволяет из отдельных программ-блоков собирать модель информационной системы функционально полную, но в ограниченном масштабе (объеме обрабатываемых данных). 1.3. ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН И РАЗДЕЛОВ, ЗНАНИЕ КОТОРЫХ ТРЕБУЕТСЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДАННОЙ ДИСЦИПЛИНЫ: - математика; - информатика; - алгоритмические языки и программирование; - вычислительная математика; - инженерия знаний; - теория информационных процессов и систем; - информационные технологии; - технология программирования; - архитектура ЭВМ и систем. 45 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИОННОГО КУРСА: №№ Содержание тем Кол-во п.п. часов 1 Основные понятия общей теории систем и 4 моделирования 2 Теоретические основы моделирования 4 3 Алгебраическая модель базы данных 4 4 Модели пользовательского интерфейса и семантики в 6 информационных системах 5 Формализация и алгоритмизация процессов 8 классификации 6 Моделирование и алгоритмизация упорядочения данных 8 Всего (часов): 34 2.2. ПРОГРАММА ЛЕКЦИОННОГО КУРСА: Тема 1. Основные понятия общей теории систем и моделирования Классификация видов моделирования. Имитационные, статистические и оптимизационные модели. Инструментальные средства моделирования. Тема 2. Теоретические основы моделирования Многосновные алгебраические системы, алгебры и модели. Сигнатуры. Модели как гомоморфизмы. Категории и функторы. Языки первого порядка, интерпретации и теории. Тема 3. Алгебраическая модель базы данных Модель базы данных. Динамическая база данных. Структура функциональных зависимостей. Произведения и объединения баз данных. Модель информационной системы Д. Скотта. Тема 4. Модели пользовательского интерфейса и семантики в информационных системах Модели представления текстов и документального поиска в информационных системах. Интенсиональная логика и естественный язык. Типизированная экстенсиональная логика. Семантика и грамматика Монтегю. Модальные логики и семантика возможных миров. Временные логики и верификация программ. Немонотонная логика, очерчивание, гипотеза замкнутого мира. Тема 5. Формализация и алгоритмизация процессов классификации Классификационные схемы и модели кластерного анализа. Методы автоматического построения классификаций, алгоритмы партициальной и иерархической класстеризации. Агломеративный алгоритм по методу минимального расстояния. Алгоритм кластеризации, использующий минимальное покрывающее дерево. Анализ ковариационных зависимостей документального файла. 46 Тема 6. Моделирование и алгоритмизация упорядочения данных Частично упорядоченные множества. Ранг элемента в частично упорядоченном множестве. Аксиома выбора. Теорема Цермело. Перестановки, подстановки и транспозиции. Представление перестановки в виде произведения транспозиций. Основные алгоритмы сортировки. Решетки разбиений множества, ключи и индексы. Комбинаторное просеивание. Формула включения и исключения. Разбиения множеств. Решетки разбиений. Фильтры и идеалы. Индексы и методы доступа. Мультисписковые структуры. Инвертированные файлы. 2.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ: учебным планом не предусмотрены. 2.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ: №№ Темы практических занятий Кол-во п.п. часов 1 Разработка модели базы данных и нормализация отношений 4 2 Кластерный анализ записей базы данных 6 3 Индексирование полнотекстовых документов 7 Всего (часов): 17 2.5. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ: учебным планом не предусмотрены. 2.6. ТЕМАТИКА И ФОРМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ С ПРЕПОДАВАТЕЛЯМИ: тематика индивидуальной работы определяется тематикой практических зданий; основное содержание индивидуальных занятий заключается в разработке контрольных примеров к разрабатываемым моделям, обсуждению содержательной интерпретации результатов моделирования и формам наглядного представления его результатов. 2.7. ТЕМАТИКА И ФОРМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ: самостоятельная работа студентов реализуется в форме освоения теоретических основ моделирования информационных процессов и систем и приобретения навыков практической работы с прикладными программами; рекомендуемые задания: - привести примеры применения языков первого порядка для записи фактов в информационной системе; - привести интерпретацию модели информационной системы Д. Скотта; - привести примеры использования семантики и грамматики Монтегю для формализации анализа естественного языка; - дать содержательную интерпретацию результатов работы агломеративный алгоритм по методу минимального расстояния на примере программных комплексов. 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ 3.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 47 1. Романов В.П., Теоретические основы информации. М., Изд-во РЭА им. Г.В.Плеханова. 1993, -159 с. 2. Романов В.П., Теоретические основы информатики. Информационные структуры и фактографический поиск информации. М., Изд-во РЭА им. Г.В.Плеханова. 1996, -190 с. 3. Тозе А., Грибомон Р. И др. Логический подход к искусственному интеллекту. М., Мир, 1990, -428 с. 4. Кофман А. Введение в комбинаторику. М., Наука, - 479 с. 5. Плоткин Б. И. Универсальная алгебра, алгебраическая логика и базы данных. М., Наука, 1991, -446 с. 3.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. М.Месарович, Я.Такахара. Общая теория систем: математические основы. М.:, Мир, 1978, -311 с. 2. Голуб Дж., Ван Лоун Ч. Матричные вычисления: Пер. с англ. - М.: Мир,1999.- 548 с. , ил. 3. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. Нечепуренко М.И. и др.- Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение. 1990.- 515 с. 4. Логика и компьютер. Вып. 3.-М.: Наука. 1996- 255 с. Рабочую программу составил: доцент кафедры технических и информационных средств систем управления, к.т.н. В.П.Романов Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры технических и информационных средств систем управления « 19 » декабря 2001 г. (протокол № 5) Заведующий кафедрой технических и информационных средств систем управления, профессор В.А.Мордвинов 48 Оглавление Введение. Информационные системы как инструмент управления информационной средой образования..............................................................................................................3 Аналитическое моделирование..........................................................................................5 Имитационные модели........................................................................................................6 Модели массового обслуживания......................................................................................7 Кластерный анализ..............................................................................................................7 Объект и признак.................................................................................................................8 Метрика.................................................................................................................................8 Плотность и локальность кластеров..................................................................................9 Расстояние между кластерами............................................................................................9 Факторный анализ..............................................................................................................10 Логические модели............................................................................................................12 Реляционная алгебра.........................................................................................................13 Регрессионный анализ.......................................................................................................14 Алгебраические модели....................................................................................................15 Комбинаторное программирование.................................................................................15 Теоретико-графовое программирование.........................................................................16 Дискретные модели...........................................................................................................17 Реинжиниринг....................................................................................................................17 Теория очередей.................................................................................................................18 CASE-технологии..............................................................................................................25 Детерминированные модели.............................................................................................29 Формирование запроса к БД на Web-клиенте.............................................................30 Формирование запроса к БД на Web-сервере.............................................................31 Сравнительная характеристика двух механизмов доступа к базам данных............32 Линейное программирование. ..........................................................................................33 Моделирование информационных процессов и систем................................................33 Математическое программирование................................................................................36 Создание информационной модели.................................................................................38 Использованная литература..............................................................................................42

Многие предприниматели и обычные люди занимаются благотворительностью, которая заключается в оказании материальной помощи тем или иным людям. Для того чтобы средства распределялись не хаотично, а людям было проще делать добрые дела, существуют благотворительные фонды. Создание подобной организации предполагает объединение людей, которые будут привлекать финансовые средства и регулировать их поступление нуждающимся.

При этом важно понимать, что подобное учреждение не может извлекать большой уровень прибыли при осуществлении своей деятельности – это противозаконно и уголовно наказуемо.

Существует большое количество организаций, занимающихся сбором и распределением финансовых средств для помощи различным группам людей (детям, инвалидам, и др.).

В первую очередь все они делятся на 2 категории:

Коммерческие фонды – по своей сути они должны называться благотворительными организациями, а не фондами, поскольку у них есть членство, а также они ведут стороннюю коммерческую деятельность.
Некоммерческие – наиболее распространенный вид. Основная идея состоит в объединении имущества граждан или юридических лиц с условием контроля за распоряжением денежным средствами со стороны попечительского совета.

Среди некоммерческих принято выделять 2 подгруппы:

Публичные – те организации, которые имеют поддержку со стороны государства и общества (их доля в финансировании составляет больше трети от общей суммы). Чаще всего количество учредителей очень высокое. Среди публичных фондов наиболее распространенными являются медицинские, религиозные и образовательные объединения.
Частные – те, в которых доля государства и общества в финансирования очень мала (менее одной трети от суммы финансирования). При этом чаще всего это понятие применяется в качестве налогового термина.

Наконец, частные фонды делятся на:

Оперативные – те организации, которые ведут определенный род деятельности, который приводит к запланированному результату. Это может быть организация программ по реабилитации пострадавших при катастрофах или осуществление мероприятий по снижению уровня безработицы.
Неоперативные – те, которые самостоятельно не осуществляют никаких программ поддержки, а только проводят сбор средств (в том числе на нужды оперативных фондов). Неоперативные организации могут финансировать не только отдельные мероприятия, но и благотворительные учреждения в целом.

Подробная информация о том, как создать подобное учреждение в интернете, представлена на следующем видео:

Условия осуществления благотворительной деятельности в России

Условия осуществления подобной деятельности регулируются федеральным законом, который был принят в 1995 году. Так, существуют определенные положения, касающиеся деятельности благотворительного фонда или организации:

Подобные организации могут выполнять те действия, которые направлены на достижение целей их создания либо целей, предусмотренных соответствующим федеральным законом.
Они могут осуществлять предпринимательскую деятельность только в рамках достижения поставленных целей.
Благотворительная организация может привлекать ресурсы и проводить внереализационные операции.
Кроме того, они могут учреждать хозяйственные общества: при этом в составе участников не могут быть другие лица, не относящиеся к фонду.
Наконец, подобная организация не может использовать свои средства на сторонние цели, среди которых выделяется поддержка кампаний, а также политических партий или движений.

Фонд может открывать филиалы — как на территории РФ, так и на территории иностранных государств (по тем законам, которые действуют на их территории).

Филиал не может быть юридическим лицом, а его имущество должно учитываться как на отдельном балансе, так и на балансе самого фонда.

На оплату труда административного персонала организации не может уходить сумма, превышающая 20% от тех средств, которые расходуются ею за календарный год. Однако, приведенное ограничение не связано с выплатами заработной платы тех людей, которые осуществляют благотворительные программы.

На балансе у любой благотворительной организации (вне зависимости от ее вида) могут быть в собственности:

Результаты интеллектуальной деятельности.
Информационные ресурсы.
Здания.
Различное оборудование.
Денежные средства.
Ценные бумаги.
Другое имущество.

Наконец, для выполнения своей деятельности фонды могут осуществлять объединение в союзы или ассоциации на договорной основе при сохранении юридической самостоятельности.

Порядок оформления необходимых документов и разрешений

Для того чтобы создать подобную организацию, необходимо подготовить целый ряд документов:

Заявление на регистрацию фонда, которое заполняется по специальной форме. Количество экземпляров – 2 (при этом один из них должен быть заверен у нотариуса).
Квитанция, подтверждающая уплату пошлины в размере 4-х тысяч рублей.
Учредительные документы – устав и данные об учредителях (как и в случае с заявлением необходимо 2 экземпляра).
Решение о создании фонда, которое должно быть запротоколировано — потребуется 3 экземпляра.
Данные о юридическом адресе организации (также потребуется фактический адрес, если они не совпадают).
Документ, призванный подтвердить право собственности на то помещение, в котором фонд будет осуществлять свою работу.

После этого необходимо дождаться вынесения решения о возможности регистрации. В случае положительного исхода организация в течение 14-15 рабочих дней получает документ, подтверждающий наличие государственной регистрации у фонда. Кроме того, вместе с этим документом она получает и заверенный устав.

Открыть фонд может как юридическое, так и физическое лицо . В любом случае, после получения государственной регистрации необходимо заняться вопросами постановки на учет в налоговой службе, фонде обязательного страхования, федеральной службе статистики и т. д. Для осуществления подобных действий лучше всего обратиться к специализированной юридической компании.

Помещение и персонал

Фонд может как иметь свое собственное помещение, так и арендовать его. Однако, в зависимости от того, является ли он оперативным или нет, будут требоваться дополнительные помещения. Например, в случае организации программ адаптации детей-инвалидов будут необходимы дополнительные площади для проведения занятий.

В подобных случаях вопрос может решиться посредством обращения в городскую администрацию, а также посредством поиска помещения через волонтеров, членов фонда и благотворителей. Зачастую некоторые муниципальные учреждения (например, школы) готовы предоставлять свободные помещения в определенное время.

Среди персонала можно выделить несколько типов специалистов:

Те, которые занимаются поиском источников финансирования.
Те, которые осуществляют закупки ресурсов жизнеобеспечения и т. п.
Работники, занимающиеся обработкой заявок о помощи.
Работники, контролирующие юридические вопросы.
Волонтеры, которые, по сути, не состоят в штате и занимаются различного рода деятельностью безвозмездно.

В зависимости от вида фонда и той деятельности, которую он осуществляет, могут понадобиться и другие специалисты.

Поиск источников финансирования и грамотное распределение денежных средств

Среди источников финансирования и формирования имущества можно выделить:

Взносы учредителей фонда.
Членские взносы.
Различные пожертвования со стороны физических и юридических лиц в натуральной и денежной форме.
Благотворительные гранты (они носят целевой характер).
Доходы от ценных бумаг и других внереализационных операций.
Доходы от деятельности различных хозяйственных обществ, которые могут быть учреждены фондом.
Труд добровольцев.
Доход от разрешенной предпринимательской деятельности.
Поступления, связанные с мерами по привлечению разных благотворителей (это могут быть аукционы, лотереи, развлекательные, культурные или спортивные мероприятия, реализация имущества от благотворителей) и т. д.

К сожалению, в нашей стране лишь немногие компании готовы направлять часть своего дохода на благотворительность. Поэтому основным источником финансирования для подобных организаций остаются частные пожертвования. Например, фонды могут организовывать сбор средств в университете или посредством проведения благотворительных ярмарок и концертов.

Кроме того, можно использовать такое явление, как краудфандинг — это сбор средств по принципу «с мира по нитке». Так, для конкретного проекта создается описание, видео и определяются возможные суммы пожертвования и возможные вознаграждения за них – это может быть письменная благодарность организации, ее символика или другие небольшие материальные и нематериальные ценности.

Затраты на организацию подобного вида бизнеса

Основной статьей расходов при открытии фонда является аренда или приобретение помещения. Аренда обойдется в 500-2000 рублей за квадратный метр в месяц. Кроме того, некоторые затраты и достаточно большое количество времени уйдет на то, чтобы найти источники финансирования и начать полноценную работу.

Определенной статьей затрат станет подготовка документации – вместе с оплатой государственной пошлины она потребует от 15 000 до 20 000 рублей.

Заработная плата персоналу будет осуществляться из тех денег, которые получает фонд: сумма не должна превышать одной пятой от общей суммы финансирования.

Таким образом, несмотря на то, что благотворительный фонд – это некоммерческая организация, он не подразумевает работы на безвозмездной основе. Для его организации не нужны большие затраты: основная трудность связана с привлечением капитала. Для этого необходимо правильно выбрать область, в которой он будет осуществлять проекты.