6M070300 - Информационные системы

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ
Декан инженерного факультета
_______________ Н.Абдильдин
«___» ________ 2014 г.
ПРОГРАММА
вступительных экзаменов в магистратуру по специальности
6М070300 – «Информационные системы»
Ответственный за программу: Заведующий кафедрой _____________________
АЛМАТЫ 2014
ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Содержание дисциплины
Введение. Основные понятия компьютерного моделирования. Сложные системы. Характеристики
сложных систем. Задачи компьютерного моделирования сложных систем. Принцип системного
подхода в моделировании. Классификация видов моделирования. Аналитические и имитационные модели.
Этапы компьютерного моделирования. Принципы построения моделирующих алгоритмов. Общая
структура моделирующих алгоритмов.
1 Аналитико-имитационный аппарат компьютерного моделирования
1.1
Метод Монте-Карло
Случайные числа и принцип их моделирования. Метод усечения. Конгруэнтный метод. Метод
суммирования. Анализ последовательности случайных чисел. Критерии качества последовательностей
случайных чисел. Метод возмущения.
1.2
Моделирование случайных событий
Моделирование простых событий. Моделирование полной группы событий. Моделирование
сложных событий.
1.3
Моделирование непрерывных случайных величин
Классификация методов моделирования непрерывных случайных величин. Метод обратной
функции. Метод исключения Дж.Неймана. Метод предельных теорем. Метод композиций.
Моделирование специальных непрерывных распределений.
1.4
Моделирования дискретных случайных величин
Основной метод моделирования дискретных случайных величин. Моделирование геометрического
закона распределения. Моделирование закона распределения Пуассона.
1.5
Моделирование многомерных случайных величин
Метод последовательного моделирования. Обобщенный метод исключения Дж.Неймана.
Метод моментов.
1.6
Моделирование случайных процессов
Моделирование нестационарных случайных процессов. Моделирование стационарных случайных
процессов. Моделирование марковских процессов.
1.7
Моделирование потоков событий
Свойства потоков событий. Моделирование простейшего потока. Моделирование потоков
Эрланга. Моделирование потоков Пальма? Моделирование неординарных потоков случайных событий.
1.8
Идентификация случайных закономерностей
Идентификация числовых характеристик выборки. Идентификация функций распределения
непрерывных случайных величин. Идентификация законов распределения дискретных случайных
величин. Оценка результатов идентификации.
2 Технология построения систем компьютерного моделирования
2.1
Организация компьютерного моделирования
Планирование компьютерного моделирования. Реализация компьютерного моделирования.
Регенеративный метод анализа результатов моделирования.
2.2
Моделирование систем массового обслуживания
Моделирование одноканальных систем массового обслуживания. Моделирование систем
массового обслуживания с ненадежными элементами. Моделирование систем массового обслуживания
с относительным приоритетом.
2.3
Компьютерное моделирование экономико-организационных систем
Компьютерное моделирование типовой экономической цепочки «Поставщик - склад -потребитель».
Моделирование системы распределения ресурсов.
Основная и дополнительная литература:
1. Шукаев Д.Н. Компьютерное моделирование. - Алматы: КазНТУ, 2004. 136 с.
2. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М.: Высшая школа, 2001.
3. Шукаев Д.Н. Моделирование случайных закономерностей на ЭВМ. - Алматы: Китап, 1991.
Дополнительная:
1. Шукаев Д.Н. Имитационное моделирование на ЭВМ. - Алматы, РИК, 1995.
2. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло. - М.: Наука, 1983.
3. Нейлор Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических ситем.
-М: Мир, 1985.
4. Бусленко И.П. Моделирование сложных систем. -М: Наука, 1988.
5. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. - М.: Мир, 1978.
6. Иванова В.М. Случайные числа и их применение. - М.: Финанасы и статистика, 1994.
7. 12 Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Том 2. - М.: Мир, 1997.
8. Кельтон В., Лоу А. Имитационное моделирование. Классика CS. - СПб.: Питер, Киев:
Издательская группа BHV, 2004.
9. Варфоломеев В.И., Назаров СВ. Алгоритмическое моделирование элементов
экономических систем: Практикум: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2004.
СИСТЕМЫ БАЗ ДАННЫХ
Содержание дисциплины
Введение. Новые информационные технологии. Системы, использующие базы данных. История
развития систем обработки и управления данными.
1 Базы данных и СУБД
Информация и данные. Информационные отношения и взаимосвязи данных. База данных как
информационная модель предметной области. Банк данных. Словарь данных. СУБД как средство создания
и обработки базы данных. Пользователи банка данных. Администратор базы данных и его функции.
Обработка запросов в банке данных. Свойства данных, поддерживаемые в базе данных:
независимость, интеграция, защита, дублирование. Целостность данных. Схема и подсхема.
Языки, используемые в банке данных: язык описания данных, язык манипулирования
данных,
язык
запросов.
Уровни
представления
данных:
внешний,
концептуальный,
внутренний.
Основные операции над данными в базе: загрузка, корректировка, поиск, реорганизация,
реструктуризация.
2
Модели данных
Абстрактные типы данных, структура данных, основные операции над данными. Выбор
модели данных.
Реляционная модель данных. Отношение, атрибут. Нормализация отношений в базе данных.
Реляционная алгебра и реляционное исчисление. Языки запросов SQL и QBE. Основные операторы
обработки данных в языке SQL. Достоинства и недостатки реляционной модели.
Иерархическая модель данных. Поле, сегмент, запись. Пример представления данных в
иерархической модели. Достоинства и недостатки иерархической модели.
Сетевая модель данных. Элемент, запись, набор. Пример представления данных в сетевой модели.
Достоинства и недостатки сетевой модели.
3
Создание баз данных в современной СУБД
Главное окно СУБД и работа с ним. Создание базы данных. Элементы управления для работы с
базой данных, их свойства и методы.
Примеры программ для выполнения основных операций по обработке данных в СУБД: добавление и
удаление записей, поиск по различным критериям, навигация по базе данных. Примеры разработки
приложений в СУБД.
4
Проектирование баз данных
Цикл жизни базы данных. Общий ход проектирования базы данных. Этап формулировки и
анализа требований. Концептуальное проектирование. Логическое проектирование. Физическое
проектирование.
Тенденции развития теории баз данных. Применение баз данных в науке, технике и бизнесе.
Основная и дополнительная литература
1. Ульман Д., Уидом Дж. Введение в системы баз данных. - М: Издателльство «Лори», 2000.
2. Абдуллина В.З. Базы и банки данных. Уч.пос. - Алматы: КазНТУ, 2003.
3. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. - М: Финансы и
статистика, 2002.
4. Дейт К. Введение в системы баз данных. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2001.
5. Галицына О. Л. и др. Базы данных. Уч.пос. - М.: ФОРУМ ИНФРА, 2003.
6. Коннэл Дж. Visual Basic 6. Введение в программирование баз данных. - М.: ДМК, 2000.
7. Ананьев А., Федоров А. Самоучитель Visual Basic 6.0 . - СПб.: БХВ -Петербург, 2003.
8. Коннолли Т. и др. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика.
- М.: Издательский дом «Вильяме», 2000.
9. Харрингтон Д. Проектирование объектно-ориентированных баз данных. - М.: ДМК Пресс, 2001.
10.
Чекалов А. Базы данных: от проектирования до разработки приложений. - СПб.: БХВПетербург, 2003.
11.
Кузнецов С. SQL язык реляционных баз данных. -М.:Майор, 2001.
12.
Кандзюба СП., Громов В.Н. Delphi 6. Базы данных и приложения. Лекции и
упражнения. - Киев: ДиаСофт, 2001.
ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ
Содержание дисциплины
Введение. Обоснование проблемы защиты информации в информационных системах.
Классификация средств защиты информации. Принципы и методы оценки эффективности средств защиты
информации.
1 Защита информации при реализации информационных процессов ввода,
вывода, передачи, обработки и хранения информации
Классификация объектов защиты. Классификация элементов защиты на гибких магнитных
дисках, на внешних запоминающих устройствах типа «Винчестер», на дисплее, на печатающем
устройстве, в каналах сопряжения.
Определение характеристик для объектов и элементов защиты, необходимых для решения задач
защиты информации
2 Методы и средства защиты информации
2.1
Теоретические методы защиты информации
Классификация и общий анализ методов моделирования систем защиты информации. Основные
положения теории нечетких множеств. Основные положения вероятностно-автоматного моделирования.
Основные положения неформальной теории систем.
2.2
Практические методы защиты информации
Управление, препятствия, маскировка, регламентация, побуждение, принуждение.
2.3
Программные средства защиты информации в компьютерах и сетях
2.3.1 Защита от вирусов
Классификация компьютерных вирусов, способы заражения среды обитания. Способы активизации
вируса. Деструктивные действия вирусов. Способы маскировки. Способы выбора жертвы для
инфицирования. Симптомы наличия вирусов. Другие опасные программы. Классификация
антивирусных средств. Низкоуровневые редакторы. Доработка программных продуктов при отсутствии
исходных текстов. Перспективные направления борьбы с вирусами.
2.3.2 Защита программного обеспечения от несанкционированного доступа.
Идентификация и аутентификация пользователя. Идентификация ПЭВМ.
Идентификация исполняемого модуля. Использование скрытых частей программы и
особенностей физических носителей информации при защите
от несанкционированного
копирования.
2.3.3 Организация защиты программного обеспечения от исследования, Использование
специфических особенностей работы отладчиков. Изощренное программирование. Язык
программирования защищенных программ.
2.3.4 Защита информации в открытых сетях.
Обеспечение информационной безопасности при подключении к Internet: этапы создания и
управление. Защита архитектуры клиент - сервер. Защита систем управления базами данных.
2.4
Криптографические средства защиты информации
2.4.1 Симметричные криптосистемы.
Обзор симметричных криптосистем. Перестановки. Системы подстановок. Гаммирование.
Датчики псевдослучайных чисел. Ознакомление со стандартами блочного шифрования.
2.4.2 Системы с открытым ключом.
Теоретические основы системы с открытым ключом.
Использование алгоритмов криптосистемы с открытым ключом для защиты передаваемых и
хранимых данных. Применение криптосистемы с открытым ключом -для распределения ключей.
Электронная подпись.
2.5
Организационные и технические средства защиты информации в компьютерах
и сетях
Методы оценки уровня безопасности в информационных системах. Организационные меры по
управлению контролем и защитой информации. Законодательные меры по защите информации. Технические
средства защиты информации.
Основная и дополнительная литература
1.
Зегджа Д.П., Ивашко A.M. Основы безопасности информационных систем. - М.:
Горячая линия-Телеком. 2000.-452с.
2.
Герасименко В. А. Защита информации в автоматизированных системах обработки
данных. Книга 1,2 М.; Энергоатомиздат, 1994 .-176 с.
3.
Грушо А. А., Тимонина Е.Е. Теоретические основы защиты информации. Издательство агентства «Яхтсмен » М.-1996 -71с.
4.
Мельников В. В. Защита информации в компьютерных системах Москва «Финансы и
статистика» «Электроинформ» 1997. -368с.
5.
Анин Б. Защита компьютерной информации. - СПб.: БХВ-Санк-Петербург, 2000.-384с.
6.
Мнлославская Н.Г. Толстой А.И. Ийфасетш" доступ в Internet, защита: Учебное
пособие для вузов. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 20001-527 с.
7.
Романец Ю.В., Тимофеев П.А., Шаньгин В.Ф. Защита информации в компьютерных
системах и сетях /Под ред. В.Ф. Шаньгина,- М.гРадио и связь, 1999.-328 с.
8.
Домашев А.В., Попов В.О., Правиков Д.И., Прокофьев И.В., Щербаков А.Ю.
Программированием алгоритмов защиты информации. Учебное пособие -М.:
«Нолидж», 2000,-288с.
9.
Гульев И.А. Компьютерные вирусы взгляд изнутри - М.: ДМК, 1998-304 с.
10. Мафтик С. Механизмы защиты в сетях ЭВМ. — М.: Мир, 1993.-216с.
11. Гостехкомиссия РФ. Временное положение по организации разработки, изготовления
и эксплуатации программных и технических средств защиты информации от
несанкционированного доступа в автоматизированных системах и средствах
вычислительной техники. — М.: Воениздат, 1992.
12. Пшенин Е.С. Теоретические основы защиты информации: Учебное пособие, Алматы:
КазНТУ, 2000-125с.
WEB - ТЕХНОЛОГИИ
Содержание дисциплины
Введение
Предмет изучения и структура дисциплины. Понятие об WEB - технологиях передачи и обработки
информации. Историческая справка развития WEB - технологий. Обзор типов WEB - приложений.
Комплекс вопросов, связанных с применением WEB -технологий в системах различного уровня,
особенности разработки WEB -приложений. Современные профессиональные требования к специалистам
по WEB - технологиям.
1 Среды применения WEB - технологий
Клиент - серверная архитектура в Интернет. Клиент - серверное взаимодействие компьютеров и
приложений. Компьютерные сети. Иерархия сетей в Интернет. WEB -технологии в сетях различного
уровня. Понятия 18Р,РОР,НАР,"последняя миля" в Интернет. Варианты доступа в Интернет для различных
категорий пользователей и из сетей различного Y уровня. Передача информации в Интернет. Стек
протоколов TCP/IP. Процесс IP -маршрутизации. Надежность передачи информации в Интернет.
Адресация в Интернет. Система доменных имен. DNS - сервер. Браузеры и серверы. Прокси-сервер.
Формат URL -адреса.
2 Основы WEB-технологий
Протоколы прикладного уровня модели OSI. Гипертекст и WEB - страницы. HTTP сервер и клиент.
Заголовки запросов и ответов по HTTP - протоколу. Электронная почта, протоколы SMTP, POP3,
почтовый сервер и клиент. Назначение FTP протокола, формат адреса FTP - ресурса, FTP - сервер и
клиент. Назначение протоколов Telnet и NNTP. Чат, службы мгновенной почты, сети IRC, IP - телефония,
видео конференции, мобильный Интернет на основе WAP - протокола.
3 Технологии создания WEB - приложений
Статические и динамические HTML - страницы. Язык гипертекстовой разметки документов HTML.
Особенности DHTML,XHTML,XML. Технология использования в HTML CSS. Технологии
исполняющиеся на стороне клиента и сервера. Механизм работы WEB -сервера. Переменные окружения
сервера. Технология CGI, заголовки ответов и запросов по CGI. Серверные сценарии PERL, PHP,ASP,SSI.
Технологии Java, Java - script, VB - script. Графика в WEB - приложениях. Технология Flash. Технологии
создания приложений на основе многоуровневой архитектуры клиент -WEB-сервер-сервер баз
данных. Инструментарий создания Web - приложений. Защита информации в компьютерных сетях на
основе WEB-технологий.Сферы применения кгперспективы развития WEB-технологий.
Основная и дополнительная литература
1 Петров В.Н. Информационные системы. Учебник. - СПб: Питер, 2002.
2 Филимонов А.Ю. Протоколы Интернета. - СПб:БХВ-Петербург,2003.
3 Танеев P.M. Проектирование интерактивных WEB-приложений. - М: 2001.
4 Успенский И.И. Интернет как инструмент маркетинга. - СПб: БХВ-Петербург, 2000.
5 Ливингстон Д., Белью К., Браун М. Perl 5. Web - профессионалам: Пер. с англ. - К.:
BHV.2001.
6 Косентино К. PHP. Web - профессионалам: Пер. с англ. - К.: BHV, 2001.
7 Кузнецов С.Д. PHP 4.O.Руководство пользователя.- М.: Майор, 2001.
8 Леонтьев Б. Web-дизайн: Хитрости и тонкости: -М.: МиК, 2001.
9 Николенко Д.В. Практические занятия по JavaScript.СПб.:2002.
10 Гультяев А.К. Машин В.А. Уроки WEB-MacTepa.CH6.: 2002.
11 Рик Дарнелл. Javascript-cnpaBO4HHK.2001.
12 Жумагалиев Б.И. Лабораторный практикум по интернет-технологиям. Учебное
пособие. - Алматы: ААЭиС, 2003.
■
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Содержание дисциплины
Введение
Краткий исторический очерк развития компьютерных сетей. Компьютерные сети, как основа
построения информационной системы.
1
Основы построения компьютерных сетей
Классификация сетей. Локальные и глобальные сети. Сети отделов, кампусов,
корпораций.
Классификация топологических элементов сетей. Основные понятия: узлы сети, кабельный
сегмент, сегмент сети, логическая сеть, облако, пассивные и активные коммуникационные
устройства. Физическая и логическая топологии. Методы доступа к среде передачи.
2
Стандартизация сетевых решений
Источники стандартов. Базовая модель организации взаимодействия открытых систем (модель
OSI). Понятие «открытая система». Понятие функционального уровня. Основные функции
физического, канального сетевого, транспортного, сеансового, представительного и прикладного
уровней.
Понятие «интерфейс»
и
«протокол».
Понятие
«стек коммуникационных
протоколов».
Стандартные
стеки
коммуникационных
протоколов.
Стек
OSI. Стек TCP/IP. Стек IPX/SPX. Стек NETBJOS/SMB. Стек SNA. Стек DECnet .Стандарты
IEEE 802.x.
3
Аппаратные средства компьютерных сетей
Роль коммуникационного оборудований: в современных компьютерных сетях.
Функциональное назначение основных видов коммуникационного оборудования, линии связи,
сетевые адаптеры, повторители и концентраторы, мосты и коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы.
Функциональное соответствие коммуникационного оборудования уровням модели OSI.
4
Технологии построения и функционирования локальных сетей
Выбор активного и пассивного оборудования для построения локальной сети.
Требования к
серверу, рабочей станции и к сети в целом.
Технологии Ethernet. Метод доступа CSMA/CD. Характеристика форматов кадров Ethernet.
Стандарты 10BASE -5,-2,-T,-F. Стандарты Fast Ethernet. Стандарты Gigabit Ethernet.
Другие технологии локальных сетей. Стандарт Token Ring. Стандарт FDDI и CDDI. Стандарт 1
OOVG-AnyLAN. Стандарты ARCnet и TCNS. Стандарт Token Bus и Local Talk.
5
Технологии построения и функционирования глобальных сетей
Общая характеристика оборудования и функций для построения глобальной сети. Структура
глобальной сети. Типы глобальных сетей: выделенные каналы, глобальные сети с коммутацией
каналов, глобальные сети с коммутацией пакетов.
Телефонные сети и их использование для передачи данных. Аналоговые коммутируемые и
выделенные линии. Цифровые выделенные линии. Технологии SONET/SDH. IP-телефония.
Технологии xDSL.
Сети ISDN. Сети Х.25. Сети Frame Relay. Технология TDM. Сети ATM. Организация Internet
сети. Тенденции и перспективы развития сетевых технологий.
7 Сетевое программное обеспечение
Операционные системы одно-ранговых компьютерных сетей. Операционные системы сетей с
выделенным сервером. Обзор средств анализа и управления сетями. Обзор современных технологий и
программных средств передачи, хранения, поиска, обработки и представления информации.
Основная и дополнительная литература
1 Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. СПб.: Питер, 2000.-672с.
2 Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия-СПб.: Питер, 2000.-576 с.
3 Microsoft Corporation. Компьютерные сети. Учебный курс: Официальное пособие
Microsoft для самостоятельной подготовки: Пер. с англ. - 2-е изд., испр. и доп.- М.:
Издательско-торговый дом «Русская редакция», 1999.-576 с.
4 Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ.- М.: Бином, 1996. - 400 с.
5 Андэрсон К., Минаси М. Локальные сети. Полное руководство: Пер. с англ. - К.: ВЕК+,
М.: ЭНТРОП, СПб: КОРОНАпринт, 1999. - 624 с.
6 Оглтри Т. Модернизация и ремонт сетей. Учебное пособие - М.: Издательский дом
«Вильяме», 2000.-928 с.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Содержание дисциплины
Введение
Роль вычислительной техники в информационных системах. Примеры использования
информационных систем в различных отраслях производства. Компьютеризация учебного
процесса.
1.
Программные средства персонального компьютера (ПК)
Методы автоматизации программирования. Алгоритмические языки. Назначение
алгоритмического языка и требования, предъявляемые к нему. Понятие о процедурноориентированных языках и объектно-ориентированном программировании. Понятие о
программном обеспечении ПК. Диалоговые средства связи пользователей с ПК.
Интегрированные системы программирования.
2.
Методология программирования
Этапы и уровни разработки программ. Техническое задание на разработку программ.
Этап технического проектирования программ, разработка структурных схем алгоритмов.
Организация данных. Разработка структуры программ внутрипрограммного интерфейса.
3.
Основы технологии программирования
Методы проектирования программного обеспечения. Нисходящее и восходящее
проектирование программ и их сочетание. Структурное программирование. Модульное
программирование. Выбор языка программирования. Стиль программирования. Показатели
качества программирования. Читаемость программ, комментарии. Программирование с защитой
от ошибок. Этап отладки и испытания программ. Документирование программ. Виды
программной документации, установленные ГОСТом. Единая система программной документации
(ЕСПД).
4.
Программирование на языке СИ
Введение в систему программирования СИ. Директивы препроцессора. Состав
системы программирования, элементы языка. Типы данных: int, short, long, unsigned, float, double.
Объявления. Выражения и присваивания. Операции языка СИ. Операторы языка СИ. Условный
оператор. Операторы цикла. Оператор вабора. Функции ввода и вывода. Функции. Описание,
определение функции. Примеры функций. Операторы goto, break, continue. Примеры
использования.
Классы памяти. Автоматические, статические, внешние, регистровые переменные.
Примеры. Указатели и адресная арифметика. Организация памяти и адресация.
5.
Использование сложных типов в языке СИ
Одномерные массивы и указатели. Строки. Обработка строк. Двумерные массивы.
Использование указателей для двумерных массивов. Структуры данных. Описание структур.
Указатели и структуры данных. Файлы. Описание структуры файлов. Организация работы с
файлами. Организация связи с программами на других языках. Использование функций
библиотеки при программировании применений. Работа с окнами. Графика.
Особенности программирования на языке Си++. Основы программирования на языке Си++.
Основная и дополнительная литература
1. Дейтел X., Дейтел П. Как программировать на Си. -М.: Бином, 2000.
2. Паннас К., Мюррей У. Программирование на Си и Си++. -К.:Ирина, BHV, 2000.
3. Дьюхарст С, Старк К. Программирование на Си++. - Киев, 1993.