ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ
ПРОИЗВОДСТВ»
«УТВЕРЖДАЮ»
ПРОРЕКТОР ПО УЧЕБНОЙ РАБОТЕ
_____________д.п.н., проф. И.А.Тютькова
«____»______________________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Проблемно-ориентированные системы обработки информации и управления
(наименование дисциплины)
Направление подготовки 230100.68 «Информатика и вычислительная
техника»
Профиль подготовки не предусмотрено
Квалификация (степень) выпускника: магистр
________
Форма обучения: очная____________________________________________
(очная, очно-заочная)
Москва 2011 г.
1.
ЦЕЛЬ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель преподавания дисциплины – развитие творческих способностей,
изучение современных проблемно-ориентированных систем обработки
информации и управления.
Изучение дисциплины заключается в приобретении и усвоении студентами
знаний по инструментальным методам, производственным процессам и
программно-техническим средствам, объединенных в технологическую цепочку,
обеспечивающих сбор, обработку, хранение, вывод и использовании информации
для управленческих решений.
Задачи дисциплины состоят в изучении современных разработок теории и
практики автоматического контроля и управления, анализа технологических
процессов, агрегатов и их комплексов – как объектов управления, построении
математических
моделей
и
алгоритмов
оптимального
управления
технологическими процессами, создания и эксплуатации систем автоматического
и автоматизированного управления с использованием вычислительной техники.
2.
МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Проблемно-ориентированные системы обработки информации
и управления» относится к циклу специальных дисциплин. Необходимыми
условиями для освоения дисциплины являются: знания, умения, навыки.
3.
КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА
ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам
освоения ООП):
общекультурных (ОК):
способен совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и
общекультурный уровень (ОК-1);
способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к
изменению
научного
и
научно-производственного
профиля
своей
профессиональной деятельности (ОК-2);
способен свободно пользоваться русским и иностранным языками, как
средством делового общения (ОК-3);
использует на практике умения и навыки в организации исследовательских и
проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);
способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя
всю полноту ответственности (ОК-5);
способен самостоятельно приобретать с помощью информационных
технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения,
2
в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой
деятельности (ОК-6);
способен к профессиональной эксплуатации современного оборудования и
приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ОК-7);
профессиональных (ПК):
применять
перспективные
методы
исследования
и
решения
профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития
вычислительной техники и информационных технологий (ПК-1);
на основе знания педагогических приемов принимать непосредственное
участие в учебной работе кафедр и других учебных подразделений по профилю
направления "Информатика и вычислительная техника" (ПК-2);
разрабатывать и реализовывать планы информатизации предприятий и их
подразделений на основе Web- и CALS-технологий (ПК-3);
формировать технические задания и участвовать в разработке аппаратных
и/или программных средств вычислительной техники (ПК-4);
выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и
проектирования объектов автоматизации (ПК-5);
применять современные технологии разработки программных комплексов с
использованием CASE-средств, контролировать качество разрабатываемых
программных продуктов (ПК-6);
организовывать работу и руководить коллективами разработчиков
аппаратных и/или программных средств информационных и автоматизированных
систем (ПК-7).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: современные методы поиска возможных вариантов решения
инженерных задач и их оценки; современные методы проектирования и
автоматизированном режиме;
Уметь: работать на современных персональных ЭВМ и периферийных
устройствах при проектировании в качестве пользователя; использовать
современные проблемно-ориентированные системы обработки информации и
управления.
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.
3
Трудоемкость
дисциплины
Всего Из них в
интерчасов
Вид учебной работы
Семестры (кол-во
недель в семестре)
активной
форме
Аудиторные занятия (всего)
в том числе:
Лекции (Л)
Лабораторные работы (ЛР)
Практические занятия (ПЗ)
Самостоятельная работа студента (СРС)
(всего), в том числе:
СРС
Курсовой проект (КП)
в семестре:
Курсовая работа (КР)
Расчетно-графические
работы (РГР)
Реферат (РЕФ)
Другие виды
самостоятельной работы
СРС
Экзамен
в сессию:
Вид промежуточной аттестации (зачет,
экзамен)
Общая трудоемкость, ч.
Общая трудоемкость, зачетные единицы
11
(18)
28
14
14
36
28
14
14
36
-
-
-
-
-
-
44
44
Экзамен
Экза
мен
108
108
3
3
Всего часов
(без экзамена)
4.
СРС
3.
ПЗ
1.
2.
ЛР
№
п./п.
Л
4.2. Разделы дисциплины, виды занятий и формируемые компетенции по
разделам учебной дисциплины.
2
-
-
2
4
2
2
-
4
7
6
8
-
10
24
2
-
-
10
12
Наименование раздела
дисциплины
Введение
STATISTICA.
Пользовательский интерфейс
Статистические методы и
исследование операций с
использованием пакета
STATISTICA
Компьютерная экспертная
система проектирования и
оптимизации
комбинированных продуктов
4
Формируемые
компетенции
(ОК, ПК)
Food&Life
5.
Оптимизация состава
продуктов и рационов питания
в системе Food&Life
Всего часов
2
4
-
10
16
14
14
-
36
64
4.3. Содержание дисциплины
4.3.1. Введение
Предмет курса, его цели и задачи. Современное знакомство с современными
программными статистическими комплексами. Сравнительный анализ
программных статистических комплексов (Statgraphics, Stadia, Statistica, SPSS,
MathCad).
4.3.2. STATISTICA. Пользовательский интерфейс
Ввод данных, их преобразование. Работа с массивами данных в пакете
Statistica.
4.3.3. Статистические
методы
и
исследование
операций
с
использованием пакета STATISTICA.
Линейный регрессионный анализ. Простая линейная регрессия в пакете
Statistica. Общая линейная гипотеза. Линейная множественная регрессия.
Нелинейная множественная регрессия. Анализ временных рядов в пакете
Statistica. Определение тренда методом скользящих средних. Анализ сезонной
составляющей. Прогнозирование по тренду и сезонной составляющей.
Прогнозирование временного ряда методом экспоненциального сглаживания.
4.3.4. Компьютерная
экспертная
система
проектирования
и
оптимизации комбинированных продуктов Food&Life.
Функциональная структура системы. Информационная основа системы. Базы
данных и знаний Food&Life
4.3.5. Оптимизация состава продуктов и рационов питания в системе
Food&Life.
Моделирование рецептуры продукта питания функционального назначения.
Проектирование рациона питания человека с учетом возрастных,
климатических и социальных условий
4.4.
Тематический план практических занятий (по данной дисциплине не
предусмотрены)
5
Тематический план лабораторных работ
4.5.
№
п./п.
№ раздела
дисциплины
Темы лабораторных работ
Трудоемкость,
ч.
Среда программирования.
Простейшие программы
1.
Простая линейная
регрессия. Проверка
значимости и
адекватности простой
линейной регрессии.
Прогнозирование.
Множественная
регрессия. Проверка
значимости и
адекватности модели.
Вычислительные
проблемы регрессионного
анализа:
мультиколлинеарность и
плохая обусловленность
информационной
матрицы
Анализ временных рядов
2.
3.
4.
2
2
Отчет
по
лабораторной
работе.
Контрольный
опрос.
2
4
Моделирование
рецептуры
продукта
питания функционального
назначения
5.
Всего:
4.6.
Формы текущего
контроля
успеваемости
Проверка
конспекта.
Тестирование.
Отчет
по
лабораторной
работе.
Контрольный
опрос.
4
Отчет
по
лабораторной
работе.
Контрольный
опрос.
Отчет
по
лабораторной
работе.
Контрольный
опрос.
14
Соответствие компетенций, формируемых при изучении дисциплины, и
видов занятий с учетом форм контроля
Виды занятий
ЛР
ПЗ
КР
КП
Перечень
компетенций
Л
ПК-3
+
ПК-4
+
ПК-8
+
+
+
ПК-30
+
+
+
СРС
+
+
+
6
Формы контроля
Опрос на лекции, устный ответ
на лабораторном занятии.
Проверка конспекта.
Тестирование
Опрос на лекции. Тестирование
на лабораторном занятии
Отчет по лабораторной работе.
Контрольный опрос.
ПК-32
+
+
+
Контрольное задание на
лабораторном занятии
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Образовательные технологии:
- педагогика сотрудничества;
-игровые технологии (деловые игры);
-проблемное обучение;
-технология индивидуализации обучения;
-информационные технологии обучения.
Частные технологии обучения:
-метод динамических пар;
-обратное тестирование;
-виртуальный эксперимент;
-личностно-ориентированное развивающие обучение;
-портфолио;
-лекция-беседа;
-лекция-дискуссия;
-лекция с применением техники обратной связи (тестирование, анкетирование).
Системы оценки для текущей, промежуточной и итоговой аттестации. Методические
аспекты системы контроля учебного процесса:
- планирование проведения контроля знаний (когда контролировать),
- отбор заданий для проверки знаний, умений, навыков студентов (что контролировать),
- формирование набора контрольных заданий (как контролировать).
Виды контроля знаний:
-входной;
-текущий;
-рубежный;
-итоговый.
Формы текущего контроля знаний студентов:
-индивидуальные беседы со студентами;
-контроль на лабораторных занятиях;
-контрольное собеседование;
-письменные работы студентов (рефераты, отчёты о лабораторных работах,
контрольные работы и т.д.)
-зачеты с оценкой
6. ОЦЕНОЧНЫЕ
СРЕДСТВА
ДЛЯ
ТЕКУЩЕГО
КОНТРОЛЯ
УСПЕВАЕМОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ
ПО
ИТОГАМ
ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
И
УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
1. Модули пакета Statistica.
2. Структура, ввод и редактирование данных в пакете Statistica.
3. Вычисление основных статистик и построение графиков в пакете Statistica.
4. Что подразумевается под понятием «регрессия»?
5. Дайте определение стохастической зависимости между переменными.
6. Сформулируйте основные задачи регрессионного анализа.
7
7. Дайте классификацию регрессионных зависимостей по числу учитываемых факторов, по
виду зависимости и типу связи.
8. Что понимается под свойством «несмещенности» оценок параметров?
9. Что понимается под свойством «состоятельности» оценок параметров?
10. Опишите два подхода, используемых для определения тесноты связи между переменными.
11. В чем состоит суть проверки воспроизводимости эксперимента?
12. Что характеризует дисперсия воспроизводимости?
13. Что характеризует коэффициент парной корреляции, и в каком диапазоне могут меняться
его значения?
14. Опишите процедуру «метода наименьших квадратов».
15. Что характеризует коэффициент регрессии?
16. Как осуществляется проверка значимости коэффициента парной корреляции и
коэффициентов уравнения регрессии?
17. Что подразумевается под адекватностью уравнения регрессии и как осуществляется
проверка адекватности?
18. Как рассчитывается коэффициент множественной корреляции?
19. Что подразумевается под частной корреляцией?
20. Для чего используется переход к безразмерной форме записи уравнения множественной
регрессии?
21. Какие уравнения регрессии называют «нелинейными» и «квазилинейными»?
22. В чем состоит суть линеаризации нелинейного уравнения регрессии?
23. Экспертная система Food&Life.
24. Функциональная схема Food&Life.
25. Основные модули Food&Life.
26. Основные принципы рационального питания.
27. Критерии определения пищевой, биологической и энергетической ценности.
28. В чем заключается сущность рационального, функционального и адекватного питания?
29. Каковы основные принципы функционального питания?
30. Основные принципы теории сбалансированного, адекватного и функционального питания.
31. Что такое качество, пищевая, биологическая и энергетическая ценность продукта?
32. Что такое аминокислотный скор, коэффициенты утилитарности сопоставимой
избыточности?
33. Как происходит «Создание индивидуального продукта» в системе Food&Life?
34. Перечислите основные этапы в режиме работы «Оценка и оптимизация рациона» в системе
Food&Life.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ:
а) основная литература:
1. Клячкин В.Н. Статистические методы в управление качеством:
компьютерные технологии – М.: Финансы и статистика, 2008. – 304с.
2. Титов Е.И. Экспертная система оптимизации состава продуктов и рационов
питания: монография / Е.И. Титов, И.А. Рогов, Ю.А. Ивашкин и др. – М.:
МГУПБ, 2009. – 262с.
3. Бородин А.В. Информационные технологии по переработке биосырья:
учебное пособие / А.В. Бородин, М.А. Никитина. – М.: МГУПБ, 2008. – 262 с.
4. Симчера В.М. Методы многомерного анализа статистических данных :
учебное пособие для студентов вузов. – М.: Финансы и статистика, 2008. – 270 с.
8
б) дополнительная литература:
5. Вуколов Э.А.
Основы статистического анализа: практикум по
статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов
Ststistica и Excel. – М.: Форум: ИНФА-М, 2004. – 464 с.
6. Брандт З. Анализ данных: статистические и вычислительные методы для
научных работников и инженеров: пер. с англ. – М.: Мир, ООО «АСТ», 2003. –
686 с.
7. Каханер Д. Численные методы и программное обеспечение / Д. Каханер, К.
Моулер, С. Нэш, пер. с англ. – М.: Мир, 2001. – 575 с.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
№
Наименование оборудованных
Перечень оборудования и технических
п./п.
учебных кабинетов, лабораторий
средств обучения
1. Лекционная
аудитория
и Персональные компьютеры в количестве
компьютерный класс.
10 штук с программным обеспечением:
операционная система MS Windows XP
9. МЕТОДИЧЕСКИЕ
РЕКОМЕНДАЦИИ
ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
ПО
ОРГАНИЗАЦИИ
В процессе изучения дисциплины для закрепления теоретических знаний и
практических навыков студенты выполняют тесты, отвечают на контрольные
вопросы.
9
Рабочая программа составлена с учетом требований Федерального
Государственного образовательного стандарта высшего профессионального
образования (ФГОС ВПО) третьего поколения по направлению подготовки
230100.68 «Информатика и вычислительная техника», профиль подготовки не
предусмотрен.
Программа рассмотрена и утверждена
«___»_________20___ г., протокол № _____.
на
заседании
кафедры
Разработчики ____________________________________________________
(подпись, Ф.И.О.)
Кафедра ________________________________________________________
Зав.кафедрой ____________________________________________________
(подпись, Ф.И.О.)
Рабочая программа согласована с УМК факультета ______________
Председатель УМК факультета _______________________________________
(подпись, Ф.И.О.)
(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля))
Рабочая программа одобрена на
«___»______20___ г., протокол № _____.
заседании
совета
факультета
Председатель совета факультета ____________________________________
(подпись, Ф.И.О.)
(по принадлежности направления, специальности/специализации (профиля)).
10