Утверждаю icon

Утверждаю


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

Математический факультет


УТВЕРЖДАЮ

Декан МФ
Н. Н. Данилов



_______________________


"_____"__________20___ г.


Рабочая программа дисциплины


ТЕОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ И СТРУКТУР


Направление подготовки

010500.68 «Прикладная математика и информатика»


Программа «Математическое моделирование»


Квалификация (степень) выпускника

Магистр


Форма обучения

Очная


Кемерово

2009


^ 1. Цели освоения дисциплины.

Цели освоения дисциплины «Теория вычислительных процессов и структур» заключаются в том, чтобы дать магистрантам качественные знания соответствующих разделов математики, востребованные обществом; создать условия для овладения универсальными и предметно-специализированными компетенциями, способствующими их социальной мобильности и устойчивости на рынке труда; подготовить обучающихся к успешной работе в различных сферах, применяющих математические методы и информационные технологии на основе гармоничного сочетания научной, фундаментальной и профессиональной подготовки кадров; повысить их общую культуру, сформировать социально-личностные качества и развить способности самостоятельно приобретать и применять новые знания и умения.

Главное содержание дисциплины «Теория вычислительных процессов и структур» – изучение классических основ теории математического описания вычислительных процессов и современных методов анализа вычислительных структур. Задачами курса является изучение основных понятий теории вычислительных процессов и структур, направленных на повышение эффективности разработки компьютерных программ и оптимизацию программного кода, а также получение базовых знаний, которые необходимы для последующего изучения дисциплин направления «Прикладная математика и информатика».


^ 2. Место дисциплины в структуре ООП магистратуры.

Дисциплина «Теория вычислительных процессов и структур» входит в цикл дисциплин направления с кодом УЦ ООП ДН(М). Она базируется на «Математической логике», «Теории дискретных процессов», «Математическом анализе», «Теории вероятностей и математической статистики», «Теории формальных языков и трансляций», тесно связана с такими разделами прикладной математики, как «Системное программное обеспечение», «Основы информатики», служит основой для дальнейшего более углубленного изучении методов программирования, построения вычислительных систем и выработки практических рекомендаций по их управлению, а также для проведения научно-исследовательских работ.


^ 3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины. В результате освоения данной дисциплины обучающийся должен:

  1. Знать: основные положения теории схем программ и семантической теории программ, базовые модели вычислительных процессов, основы теории сетей Петри.

  2. Уметь: применять основные методы оптимизации программ для формирования рационального программного кода.

  3. Владеть: специальными методами и терминологией теории вычислительных процессов и структур, способностью использовать полученные знания в профессиональной деятельности.


^ 4. Структура и содержание дисциплины «Теория вычислительных процессов и структур».

Общая трудоемкость дисциплины составляет 80 часов.


4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах)


4.1.1. Объем и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом

Вид учебной работы

Всего часов

Общая трудоемкость базового модуля дисциплины

80

Аудиторные занятия (всего)

34

В том числе:




Лекции

34

Семинары

34

Самостоятельная работа

44

Вид промежуточного контроля

Устный опрос, проверка домашних заданий, коллоквиум

Вид итогового контроля

Экзамен


^ 4.1.2. Разделы базового обязательного модуля дисциплины и трудоемкость по видам занятий (в часах)



п/п

Раздел

дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Общая трудоёмкость (в часах)

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу магистрантов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

Учебная работа

В.т.ч.

активных форм

Самостоятельная работа













Всего

Лекции

Практ.

1

Теория схем программ

А

1-5

22

5

5

3

12

Устный опрос, проверка домашних заданий, коллоквиум

2

Семантическая теория программ

А

6-9

20

4

4

2

12

Устный опрос, проверка домашних заданий, коллоквиум

3

Модели вычислительных процессов

А

10-13

18

4

4

2

10

Устный опрос, проверка домашних заданий

4

Сети Петри

А

14-17

18

4

4

2

10

Устный опрос, проверка домашних заданий

ВСЕГО







80

17

17

9

44

Экзамен (2)


^ 4.2 Содержание дисциплины


Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины



^ Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела дисциплины

Результат обучения

1

Теория схем программ

Стандартные схемы программ, определения и свойства. Моделирование стандартных схем программ. Рекурсивные схемы. Трансляция схем программ. Трансляторы и методы их разработки.

Знать: основные положения теории схем программ.

Уметь: моделировать стандартные схемы программ.

Владеть: терминологией и специальными методами анализа схем программ, способностью использовать полученные знания в профессиональной деятельности.

2

Семантическая теория программ

Описание смысла программ. Языки формальной спецификации. Верификация программ. Оптимизация программ.

Знать: основные положения семантической теории программ.

Уметь: строить семантические описания программ.

Владеть: терминологией и специальными методами семантической теории программ, способностью использовать полученные знания в профессиональной деятельности.

3

Модели вычислительных процессов

Взаимодействующие последовательные процессы. Параллельные процессы. Разделяемые ресурсы. Моделирование вычислительных процессов.

Знать: базовые модели вычислительных процессов.

Уметь: формально описывать взаимодействие процессов.

Владеть: терминологией и специальными методами моделирования вычислительных процессов, способностью использовать полученные знания в профессиональной деятельности.

4

Сети Петри

Основные определения сетей Петри. Свойства и методы анализа. Моделирование систем на основе сетей Петри.

Знать: основные положения теории сетей Петри.

Уметь: строить и анализировать сети Петри.

Владеть: терминологией и специальными методами моделирования систем на основе сетей Петри, способностью использовать полученные знания в профессиональной деятельности.


^ 5. Образовательные технологии. Лекции (в том числе информационные лекции, лекции-беседы, проблемные лекции, лекции-дискуссии), семинарские занятия, анализ практических ситуаций, индивидуальные занятия, консультации, коллоквиум, экзамен.


6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы магистрантов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.


Вопросы к экзамену:

  1. Программы и схемы программ.

  2. Базис класса стандартных схем программ.

  3. Графовая и линейная формы стандартной схемы.

  4. Интерпретация стандартных схем программ.

  5. Свойства стандартных схем программ.

  6. Согласованные свободные интерпретации.

  7. Логико-термальная эквивалентность.

  8. Одноленточные распознающие автоматы.

  9. Многоленточные распознающие автоматы.

  10. Рекурсивные схемы программ.

  11. Схемы с процедурами.

  12. Обогащенные и структурированные схемы.

  13. Операционная семантика.

  14. Аксиоматическая семантика.

  15. Денотационная семантика.

  16. Декларативная семантика.

  17. Методы доказательства правильности программ.

  18. Верификация программ.

  19. Определения и законы реализации взаимодействующих процессов.

  20. Протоколы взаимодействующих процессов, операции над ними.

  21. Параллельные процессы.

  22. Помеченные процессы. Множественная пометка.

  23. Формы взаимодействия между процессами.

  24. Разделяемые ресурсы.

  25. Моделирование параллельных вычислений.

  26. Определение сетей Петри, примеры.

  27. Классификация сетей Петри.

  28. Правила выполнения сетей Петри.

  29. Поведенческие свойства сетей Петри.

  30. Структурные свойства сетей Петри.

  31. Анализ сетей Петри.

  32. Моделирование систем на основе сетей Петри.

Вопросы к коллоквиуму включают в себя вопросы к экзамену по первым двум разделам курса (с 1 по 18).



          1. Критерии оценки знаний магистрантов:

Для успешной сдачи экзамена магистранты должны освоить материал курса в соответствии с его программой. При выставлении итоговой оценки учитывается работа магистранта в течение семестра (как на аудиторных занятиях, так и самостоятельно) и результаты сдачи контрольных работ.

Экзаменационный билет содержит 2 теоретических вопроса из разных разделов курса. Оценка «отлично» выставляется за полный и правильный ответ на оба вопроса билета и на 3 дополнительных вопроса, «хорошо» – за полный и правильный ответ на один из вопросов билета, частичный ответ – на другой и ответ на 2 дополнительных вопроса, «удовлетворительно» – за правильный ответ на 1 вопрос билета и 1 дополнительный вопрос, «неудовлетворительно» – при меньшем числе правильных ответов.


^ 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

а) основная литература:

  1. Котов В. Е. Сети Петри. - М.: Наука, 1984.

  2. Котов В. Е., Сабельфельд В. Н. Теория схем программ. - М.: Наука, 1989.

  3. Непомнящий В. А., Рякин О. М. Прикладные методы верификации программ: под ред. А. П. Ершова. - М.: Радио и связь, 1988.

  4. Хоар Ч. Взаимодействующие последовательные процессы. - М.: Мир, 1989.

  5. Хопкрофт Дж., Мотвани Р., Ульман Дж. Введение в теорию автоматов, языков и вычислений. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2002.

б) дополнительная литература:

  1. Андерсон Р. Доказательство правильности программ. - М.: Мир, 1982.

  2. Грис Д. Наука программирования. - М.: Мир, 1984.

  3. Математическая логика в программировании: сб. статей. - М., Мир, 1991.

  4. Мурата Т. Сети Петри: Свойства, анализ, приложения // ТИИЭР. - 1989. - № 77.

  5. Семантика языков программирования: сб. статей. - М.: Мир, 1980.

  6. Соловьев И. П. Формальные спецификации вычислительных систем (Машины Гуревича). - Спб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та,1998.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

  1. www.lib.mexmat.ru/books/41

  2. www.newlibrary.ru

  3. www.edu.ru

  4. www.matburo.ru

  5. www.nehudlit.ru


^ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины включает в себя учебные аудитории для проведения занятий, мультимедийное оборудование, программное обеспечение для компьютерных презентаций, доступ магистрантов к компьютеру с выходом в Интернет.


Программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки магистров 010500 «Прикладная математика и информатика».


Авторы: д.т.н., профессор О. В. Тайлаков, к.ф.-м.н., доцент В. В. Мешечкин

Рецензент:


Рабочая программа дисциплины
обсуждена на заседании кафедры



Протокол №




от «




»




20




г.

Зав. кафедрой ________________________ Данилов Н. Н.
(подпись)


Одобрено методической комиссией факультета

Протокол №




от «




»




20




г.

Председатель ________________________ Шалаумов В. А.
(подпись)






Скачать 128.39 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер128.39 Kb.
ТипПрограмма, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2015
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх
Разработка сайта — Веб студия Адаманов