4571
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
И. Г. Куклина
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Учебно-методическое пособие
подготовке к лекциям, семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях»
по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль)
Компьютерная графика и Web-визуализация
Нижний Новгород
2022
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
И. Г. Куклина
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Учебно-методическое пособие
подготовке к лекциям, семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях»
по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль)
Компьютерная графика и Web-визуализация
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
1
УДК 681.3 (075)
Куклина, И. Г. Применение методов оптимизации в научных исследованиях: учебно-методическое пособие / И. Г. Куклина; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. 10 с.: ил. – Текст: электронный.
Даются тематика лекций, их краткое содержание, планы практических занятий, а также методические рекомендации по организации самостоятельной работе обучающихся по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях». Указывается необходимая литература и источники, разъясняется последовательность их изучения, выделяются наиболее сложные вопросы и даются рекомендации по их изучению.
Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях» по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль) Компьютерная графика и Web-визуализация.
И. Г. Куклина,ННГАСУ, 2022.
2
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях» предназначено для студентов второго курса, обучающихся по направлению 09.04.02 Информационные системы и технологии, и содержит программу для проведения лекционных занятий, а также методические рекомендации по самостоятельной работе.
Цель учебно-методического пособия: помочь студентам при изучении учебной программы с использованием лекционных материалов и рекомендуемой учебно-методической литературы при формировании необходимых компетенций дисциплины «Применение методов оптимизации в научных исследованиях».
Целями освоения дисциплины «Применение методов оптимизации в научных исследованиях» являются знакомство студентов с основами информационного менеджмента, рассмотрение информационных технологий в контексте жизненного цикла предприятия, определение требований к ИТподразделению; изучение международных и национальных стандартов и руководств в области управления информационными технологиями; изучение подходов к управлению и организации ИТ-услуг, информационной библиотеки, описывающей способов организации работы подразделений или компаний, занимающихся предоставлением услуг в области информационных технологий.
В лекциях излагается общая характеристика вопросов тем, даются практические примеры применения стандартов. Главной целью лекции является привитие студентам интереса к изучаемому материалу, формирование мотивации к последующему самостоятельному анализу рассматриваемой проблематики. На лекциях студентам раскрываются наиболее сложные вопросы и теоретические положения, показывается их практическая значимость, даются рекомендации по углубленному самостоятельному изучению теории и практики.
На лекциях по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях» широко используются активные формы проведения занятий. Такие формы организации образовательного процесса, способствуют разнообразному (индивидуальному, групповому, коллективному) изучению учебных вопросов (проблем), активному взаимодействию студентов и преподавателя, живому обмену мнениями между ними, нацеленному на выработку правильного понимания содержания изучаемой темы и способов ее практического использования.
Материал пропущенных лекций студент восстанавливает самостоятельно и по всем непонятным положениям и вопросам обращается за разъяснением к преподавателю.
Самостоятельная работа направлена на развитие компетенции дисциплины: ОПК-4. Способен применять на практике новые научные принципы и
методы исследований.
Виды и формы самостоятельной работы студентов по дисциплине: -систематическая проработка лекций, основной и дополнительной
литературы;
3
-систематическая проработка тематик лабораторных занятий, основной и дополнительной литературы;
-подготовка к зачету.
Содержание разделов дисциплины «Применение методов оптимизации в научных исследованиях» представлено в таблице 1.
Таблица 1 Содержание разделов дисциплины
|
|
|
Аудиторны |
работа |
|
|||
|
|
|
е занятия |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(в часах) |
|
Перечень |
|||
п/п№ |
|
|
Лекции |
Лабораторные |
семинар,Практика |
Самостоятельная |
||
Наименование раздела учебной |
Всего |
компетенций, |
||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
формируемых в |
|||
|
дисциплины |
часов |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
процессе освоения |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
раздела |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптимизация в науке, технике |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
экономике.. Формализация задачи |
36 |
4 |
4 |
|
30 |
ОПК-4 |
|
|
|
|||||||
оптимизации. Варианты |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
классификации методов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Одномерная оптимизация. Метод |
|
|
|
|
|
|
|
|
последовательного перебора. |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Последовательный перебор с |
36 |
4 |
4 |
|
30 |
ОПК-4 |
|
|
|
|||||||
переменным шагом. Метод |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
дихотомии. Метод золотого сечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод пошагового поиска |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Решение задач по одномерной |
36 |
4 |
4 |
|
30 |
ОПК-4 |
|
|
|
|||||||
оптимизации |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Многомерная оптимизация. Метод |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
перебора. Метод градиентного |
36 |
2 |
2 |
|
30 |
ОПК-4 |
|
|
|
|||||||
спуска. Метод наискорейшего |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
спуска. Методы прямого поиска. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Решение задач по многомерной |
36 |
2 |
2 |
|
28 |
ОПК-4 |
|
|
|
|||||||
оптимизации. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
На консультациях в течение семестра студенты могут обсуждать с преподавателем различные вопросы по лекционному материалу.
Рекомендуется проработать конспект лекций, затем повторить теоретический материал, пользуясь рекомендованной основной и дополнительной литературой. Если после этого остаются вопросы, рекомендуется выписать их и обратиться к преподавателю на консультациях или по электронной почте istkuklina@rambler.ru.
В конце семестра студенты проходят опрос по всем разделам курса. В конце опроса студент понимает, в каких разделах он ответил отлично, а в каких ошибся
4
и получает балл в диапазоне от 0,0 до 5,0. Перед зачетом студентам выдаётся список примерных вопросов, по которым можно понять, на что нужно сделать упор при подготовке к зачёту.
Студент допускается к зачету, если он сдал все лабораторные работы. При подготовке к зачету после получения перечня вопросов рекомендуется:
1.внимательно прочитать материал лекций;
2.постараться разобраться с непонятными, в частности, новыми терминами, используя рекомендованную литературу;
3.просмотреть все лабораторные работы;
4.выписать вопросы для подробного обсуждения с преподавателем на консультации.
Перечень примерных вопросов, выносимых на зачет:
1)Какие стандарты можно рекомендовать для организации управления процессом разработки программного обеспечения?
2)Ключевые подходы к организации управления ИС.
3)Какие стандарты можно рекомендовать для организации управления качеством при разработке информационных систем?
4)Какие стандарты можно рекомендовать для организации работы над программным продуктом?
5)В чем отличие учета и амортизации технических и программных средств?
6)Каковы основные методы и показатели оценки эффективности инвестиций в ИС?
7)Каковы основные показатели экономической эффективности методов статистической оценки?
8)В чем заключается комплексный характер обеспечения защищенности информационных ресурсов?
9)Правовая защищенность информационных ресурсов.
10)Внедрение библиотеки ITIL в деятельность организации.
11)IT Infrastructure Library — как библиотека книг, описывающих лучшие практики на тему инфраструктуры информационных технологий.
12)Сертификация и применению данных практик, применяемых для управления ИТ - услугами.
13)Установка связи между ИТ и бизнесом.
14)Общепризнанный процессорный подход для описания ИТ - активностей.
15)Проверка на точность, завершенность и аутентичность созданной программы.
16)Обеспечение точности, завершенность и достоверность транзакции при работе современных информационных систем.
17)Проверка введенных данных, редакция для исправления как можно ближе к точке ввода.
18)ИТ-подразделения для выполнения требований бизнеса.
19)ИТ-подразделения для работы учебного заведения.
5
20)Разработка ИТ-подразделения для выполнения задач государственных структур.
Показатели оценки по зачету представлены в таблице 2.
Таблица 2 Описание шкал оценивания
Показатели |
|
|
|
|
|
|
|
|
оценивания |
|
Баллы |
Оценка |
Критерий оценки |
||||
компетенций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Результаты освоения |
4,5 - 5,0 |
«отлично» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|||
дисциплины |
|
|
«зачтено» |
показавшему |
|
|
глубокие |
|
соответствует |
|
|
|
систематизированные |
|
знания |
||
требованиям ФГОС |
|
|
учебного материала, |
владеющему |
||||
|
|
|
|
творческим |
анализом |
фактов, |
||
|
|
|
|
умеющему |
|
|
|
обобщать |
|
|
|
|
информацию, |
аргументировано и |
|||
|
|
|
|
практически |
без |
|
ошибок |
|
|
|
|
|
ответившему на все вопросы. |
||||
Результаты освоения |
3,5 - 4,4 |
«хорошо» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|||
дисциплины |
|
|
«зачтено» |
продемонстрировавшему |
|
|||
соответствует |
|
|
|
достаточно |
полное |
знание |
||
требованиям ФГОС |
|
|
учебного |
|
|
материала, |
||
|
|
|
|
допустившему негрубые ошибки и |
||||
|
|
|
|
недочеты. |
|
|
|
|
Результаты освоения |
2,5 - 3,4 |
«удовлетворительно» |
ставится |
|
обучающемуся, |
|||
дисциплины |
|
|
«зачтено» |
показавшему |
|
минимально |
||
соответствует |
|
|
|
необходимый |
уровень |
знаний |
||
требованиям ФГОС |
|
|
учебного |
материала, |
владеющего |
|||
|
|
|
|
навыками логического мышления |
||||
|
|
|
|
и |
|
допустившего |
||
|
|
|
|
непринципиальные ошибки при |
||||
|
|
|
|
ответе на вопросы. |
|
|
||
Результаты освоения |
0,0 - 2,4 |
«не |
ставится |
|
обучающемуся, |
|||
дисциплины |
НЕ |
|
удовлетворительно» |
продемонстрировавшему |
|
|||
соответствует |
|
|
«не зачтено» |
существенные |
пробелы |
в знании |
||
требованиям ФГОС |
|
|
основного |
учебного |
материала, |
|||
|
|
|
|
допустившему |
принципиальные |
|||
|
|
|
|
ошибки при изложении материала. |
||||
Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой |
||||||||
для освоения дисциплины. |
|
|
|
|
|
|
Основная литература:
1.Ильина Е.В.. Информационный менеджмент в строительстве и ЖКХ : учебное пособие. / Ильина Е.В., Романова А.И., Бахарева О.В., Афанасьева А.Н., Мавляутдинов А.С. ; А.С. Мавляутдинов; А.Н. Афанасьева; Е.В. Ильина; А.И. Романова; О.В. Бахарева. – Казань : Казанский
государственный архитектурно-строительный университет, 2015. – 124 c. –
6
URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/73307.html. – ISBN ISBN 978-5-7829- 0488-3.
2.Исакова А.И.. Информационный менеджмент : учебное пособие. / Исакова А.И. ; А.И. Исакова. – Томск : Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2016. – 177 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/72107.html.
3.Пименов, В. И.. Информационный менеджмент : учебное пособие. / Пименов, В. И., Пименов, И. В. ; В. И. Пименов, И. В. Пименов. – СанктПетербург : Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, 2019. – 143 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/102426.html. – ISBN ISBN 978-5-7937-1630-7.
4.Преображенская Т. В.. Информационный менеджмент : Учебник. / Преображенская Т. В. ; Преображенская Т. В.. – Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2011. – 244 с. –
URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/44934.html. – ISBN ISBN 978-5-7782- 1771-3.
5.Трофимова М.В.. Менеджмент в сфере информационных технологий : учебное пособие. / Трофимова М.В. ; М.В. Трофимова. – Ставрополь : Северо-Кавказский федеральный университет, 2015. – 195 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/62956.html.
6.Цыганов В.В.. Информационный менеджмент. Механизмы управления и борьбы в бизнесе и политике : справочник. / Цыганов В.В., Бухарин С.Н. ; С.Н. Бухарин; В.В. Цыганов. – Москва : Академический Проект, 2017. – 512 c. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/71802.html. – ISBN ISBN 978-5- 8291-1115-1.
Дополнительная литература:
1.Сафонов Константин Анатольевич. Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия : учеб.-метод. пособие по подгот. к лекциям (включая рекомендации по орг. самостоят. работы) для обучающихся по дисциплине "Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия" по направлению подгот. 09.04.02 Информ. системы и технологии, направленность (профиль) - Технология разраб. информ. систем. / Сафонов Константин Анатольевич ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.
2.Куклина Ирина Геннадьевна. Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия : учеб.-метод. пособие по подгот. к лекциям (включая рекомендации по орг. самостоят. работы) для обучающихся по дисциплине "Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия" по направлению подгот. 09.04.02 Информ. системы и технологии, направленность (профиль) - Искусственный интеллект в системах и сетях передачи данных. / Куклина Ирина Геннадьевна ; Нижегор. гос. архит.- строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 1 CD ROM. – URL:
7
URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.
3.Куклина Ирина Геннадьевна. Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия : учеб.-метод. пособие по подгот. к лабораторным занятиям для обучающихся по дисциплине "Информационный менеджмент в жизненном цикле предприятия" по направлению подгот. 09.04.02 Информ. системы и технологии, направленность (профиль) - Искусственный интеллект в системах и сетях передачи данных. / Куклина Ирина Геннадьевна ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород :
ННГАСУ, 2022. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.
Перечень ресурсов информационно – телекоммуникационной сети «интернет» (далее - сеть «интернет»), необходимых для освоения дисциплины:
1.http://www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека.
2.http://www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека России.
3.http://elibrary.ru/ Научная электронная библиотека.
4.http://www.edu.ru Федеральный портал «Российское образование»
5.http://window.edu.ru. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
8
Куклина Ирина Геннадьевна
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Учебно-методическое пособие
подготовке к лекциям, семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине «Применение методов оптимизации в научных исследованиях»
по направлению подготовки 09.04.02 Информационные системы и технологии, направленность (профиль)
Компьютерная графика и Web-визуализация
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru
9