Математичні моделі синтезу та оптимізації систем
Спеціальність: Інформаційні управляючі системи та технології
Код дисципліни: 7.122.01.E.017
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Автоматизовані системи управління
Лектор: д.т.н., проф. Різник Володимир Васильович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: – здатність розв’язувати прикладні проблеми та спеціалізовані задачі під час професійної діяльності у галузі комп’ютерних наук та інформаційних технологій;
-набуття гнучкого способу мислення, який дає можливість зрозуміти й розв’язати проблеми та задачі, зберігаючи при цьому критичне відношення до усталених наукових концепцій;
-здатність формулювати раціональні та ефективні за вартістю і часом рішення з використанням методів та засобів інформаційних технологій і систем;
-здатність використовувати та впроваджувати нові технології при створенні та модернізації інформаційних управляючих систем;
-здатність розробляти моделі компонентів інформаційних управляючих систем, які забезпечать їх дослідження та оптимізацію;
-здатність розробляти програмні компоненти інформаційних управляючих систем і технологій з використанням сучасного інструментарію
Результати навчання: -володіння достатніми знаннями в галузі інформаційних технологій, що дасть можливість критично аналізувати ситуацію в інформаційно-управляючих системах та технологіях та визначати ключові тенденції їх вдосконалення та розвитку;
-розуміння інструментів та стратегій, що мають відношення до діагностування та аналізу стану розвитку інформаційно-управляючих систем та технологій на рівні, що дозволить працевлаштування за фахом, здатність ефективно використовувати на практиці теоретичні знання при створенні та реалізації інформаційно-управляючих систем та технологій;
-знання і розуміння наукових принципів, що лежать в основі інформаційно-управляючих систем та технологій;
-теоретичні та практичні знання з інформаційно-управляючих систем та технологій на рівні новітніх досягнень, які є основою для оригінального мислення та інноваційної діяльності, зокрема в контексті дослідницької роботи.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: - пререквізит: системний аналіз, моделювання систем
- кореквізити: інноваційні методи оптимізації інформаційних технологій
Короткий зміст навчальної програми: Pозглядаються основні поняття теорії систем, функції і методи оптимізації систем за їх цілями, системні моделі інформаційно-комунікаційних процесів, взаємозв’язок унікальних властивостей комбінаторних конфігурацій типу «ідеальних кільцевих в’язанок» (ІКВ) з фундаментальними законами просторової симетрії-асиметрії. Викладаються елементи теорії оптимально впорядкованих комбінаторних наборів за критерієм максимальної різноманітності, а також елементи теорії оптимальних дво- і багатовимірних систем та їх взаємно-однозначне відображення в просторових системах координат. Наводяться приклади застосування теорії комбінаторної оптимізації систем в задачах інформатики. Практичні заняття включають в себе методи синтезу математичних моделей систем для завадостійкого кодування та швидкісного пересилання векторних даних каналами зв’язку з використанням оптимізованих монолітно-групового та циклічного кодів, розроблення програмних ужитків для синтезу комбінаторних моделей оптимального кодування багатовимірних масивів даних.
Опис: Мета дисципліни, її місце серед інших предметів спеціальності.
Роль і значення математичних моделей для проектування оптимізованих систем та передових інформаційно-комунікаційних технологій.
Елегантні ансамблі симетрії-асиметрії. оптимально впорядкованих комбінаторних наборів за критерієм максимальної різноманітності. Принцип оптимальних пропорцій. Елементи теорії гармонії систем.
Елементи теорії ідеальних кільцевих в’язанок (ІКВ).
Застосування теорії ІКВ для синтезу оптимальних систем кодування.
Моделі дво- і багатовимірних систем з оптимальним розподілом елементів в координатах тора. Застосування теорії ІКВ для оптимального опрацювання векторних даних.
Застосування теорії комбінаторної оптимізації систем в задачах інформаційно-комунікаційних технологій.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань відбувається шляхом оцінювання виконаних практичних робіт та заліку у формі тестових запитань трьох рівнів складності та усної компоненти.
Критерії оцінювання результатів навчання: - поточний контроль (40%): усна складова; підсумковий контроль
(60 %): залік диференційований
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Різник В.В. Комбінаторна оптимізація багатовимірних систем. Моделі багатовимірних
систем інтелекту. - Львів: НУЛП, 2019.-168 с.
2. Різник В.В. Синтез оптимальних комбінаторних систем.- Львів: Вища школа, 1989.-168 с.
3. Різник В.В. Комбінаторні моделі та методи оптимізації в задачах інформатики. Навч.посібник.-К.: НМК ВО, 1991.-72 c.
4. Різник В.В. Елементи теорії впорядкованих комбінаторних наборів. Навч.посібник.-К.: НМК ВО, 1992.
Допоміжна
5. Riznyk V.V. Methodical guidance to implementation of laboratory works for graduate students of the third (educational science level) of higher education. Specialty 122 «Computer sciences and information technologies».- Lviv: NULP, 2019.- P.33.
6. Різник В.В., Скрибайло-Леськів Д.Ю. Синтез і дослідження багаторозрядних кодових послідовностей /Методичні вказівки до практичних робіт з курсу “Математичні моделі синтезу та оптимізації систем”.- Львів: НУЛП, 2013.- 20 с.
7. V.Riznyk, “Multi-Modular Optimum Coding Systems Based on Remarkable Geometric Properties of Space”.- Advances in Intelligent Systems and Computing, Springer Int.Publ., 2017, pp.129-148.
Інформаційні ресурси
• https://iknit.lp.edu.ua/riznyk
• https://en/wikipedia/org/wiki/Ideal_ring_bundle
• https://uk.wikipedia.org/wiki/Ідеальна_кільцева_в’язанка
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).