Главная
страница 1



Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины "Программное обеспечение вычислительных систем и сетей" для магистерской программы "Сети ЭВМ и телекоммуникации"





Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"

Факультет Информационных технологий и вычислительной техники

Программа дисциплины
"Программное обеспечение вычислительных систем и сетей"


для направления 230100.68 "Информатика и вычислительная техника подготовки магистра

для магистерской программы "Сети ЭВМ и телекоммуникации"

Автор программы:

Карпов В.Э., к.т.н, доцент

vkarpov@hse.ru


Одобрена на заседании кафедры "Вычислительные системы и сети" «___»____________ 2012 г.

Зав. кафедрой Вишнеков А.В. ____________________

Рекомендована Комиссией по учебной

и учебно-методической деятельности МИЭМ НИУ ВШЭ «___»_________________ 20 г

Председатель Тумковский С.Р. _________________________

Утверждена Ученым советом МИЭМ НИУ ВШЭ «___»_____________20 г.

Ученый секретарь Симонов В.П. ________________________

Москва, 2012

Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.

1Область применения и нормативные ссылки


Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 230100.68 "Информатика и вычислительная техника подготовки магистра для магистерской программы "Сети ЭВМ и телекоммуникации", изучающих дисциплину "Программное обеспечение вычислительных систем и сетей".

Программа разработана в соответствии с:


  • Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 230100.68 "Информатика и вычислительная техника" (квалификация "магистр");

  • Образовательной программой по направлению 230100.68 "Информатика и вычислительная техника" для подготовки магистров по специализации "Сети ЭВМ и телекоммуникации";

  • Рабочим учебным планом университета по направлению 230100.68 "Информатика и вычислительная техника" подготовки магистров по специализации "Сети ЭВМ и телекоммуникации", утвержденным в 2012 г.



2Цели освоения дисциплины


Дисциплина является вводной в цикле общих дисциплин специальности, в рамках которой изучаются основные понятия операционных систем, информационных систем, систем управления базами данных, основы построения сетевых и распределенных систем.

Главная цель преподавания курса – получение общих представлений по вопросам программного обеспечения вычислительных систем и сетей.

Объектами изучения в данной дисциплине являются: архитектура ЭВМ, языки программирования, системное программное обеспечение, базы данных, сетевые протоколы, технологии и протоколы, языки программирования web-приложений.

3Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины


В результате освоения дисциплины студент должен:

  • Знать:

  • мировые тенденции развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК 1);

  • тенденции развития функций и архитектур программных систем и комплексов;

  • методы, способы и средства разработки программ (ПК 5);

  • методы организации работы в коллективах разработчиков ПО, направления развития методов и программных средств коллективной разработки ПО (ПК 7);

  • принципы организации и архитектуру базовых компонент системного программного обеспечения;

  • основные приемы работы в ОС UNIX,



  • Уметь:

  • находить, анализировать и обрабатывать научно-техническую информацию, полученную в результате проектирования и реализации ПО (ОК 2);

  • работать в команде разработчиков ПО, применять знания, полученные в результате изучения дисциплины, на практике (ОК 4);

  • грамотно пользоваться терминами программирования и описания предметной области;

  • извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети Интернет (ОК 6).



  • Иметь навыки:

  • совершенствования и развития своего интеллектуального и общекультурного уровня (ОК 1);

  • самостоятельного обучения новым методам исследования (ОК 2);

  • применения перспективных методов исследования и решения профессиональных задач на основе знания мировых тенденций развития вычислительной техники и информационных технологий (ПК 1);

  • использования основных методов, способов и средств получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией;

  • использования современных операционных систем, операционных и сетевых оболочек, сервисных программ;

  • выбора архитектуры современных компьютеров, систем, комплексов и сетей;

  • выбора, проектирования, реализации, оценки качества и анализа эффективности программного обеспечения для решения задач в различных предметных областях.

  • работы с ОС класса UNIX.



4Место дисциплины в структуре образовательной программы


Настоящая дисциплина относится к циклу дисциплин АД (Адаптационные дисциплины) и блоку дисциплин по выбору.

Изучение данной дисциплины предлагается магистрам, которые пришли на направление 230100.68 "Информатика и вычислительная техника" с других направлений. Дисциплина читается в первом модуле первого курса.



Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:

  • М2.1.1. Вычислительные системы;

  • М2.1.2. Технология разработки программного обеспечения.

5Тематический план учебной дисциплины




Название раздела

Всего часов

Аудиторные часы

Самостоятельная
работа

Лекции

Семинары



Введение

12

1




11



Основы теории компиляторов

15

1

2

12



Языки программирования

14

1




11




Программирование в ОС UNIX







2






Операционные системы

15

1




12




Работа с командным интерпретатором ОС UNIX







2






Базы данных

12

1




11



Инженерия знаний

15

1

2

12



Сетевые технологии

13

1




12



Сохранность и защита программных систем

12

1




11




Итого:

98

8

8

82

6Формы контроля знаний студентов


Курс является ознакомительным, поэтому контроль не предусмотрен.

7Содержание дисциплины


1. Введение. Предмет курса и его связь со смежными дисциплинами. Понятие программного обеспечения. Системы обработки, хранения и передачи информации. Классы информационных систем. Информационное окружение. Прикладные программные системы.

Обзор современного системного программного обеспечения. Основные характеристики и особенности.



Литература:

  1. Акулов О.А. Информатика: базовый курс: учеб. для студентов вузов, бакалавров, магистров, обучающихся по направлениям 552800, 654000 «Информатика и вычислительная техника» / О.А. Акулов, Н.В. Медведев. – 4-е изд., стер. – М.: Омега-Л, 2007. – 560 с.

2. Основы теории компиляторов

Основные понятия и определения. Логическая структура компилятора. Понятие лексического, синтаксического и семантического анализа. Промежуточные формы представления программы. Грамматики и языки. Основные определения и понятия формальной теории языков. Загрузчики и компоновщики.

Литература:


  1. Донован Дж. Системное программирование. / Пер.с англ. – М.: Мир, 1975. – 542 с.

  2. Карпов В.Э. Теория компиляторов. Учебное пособие. – Московский государственный институт электроники и математики. М., 2003. – 80 с.

3. Языки программирования.

История алгоритмических языков. Языки низкого и высокого уровней. Процедурное, объектно-ориентированное, логическое и функциональное программирование. Языки искусственного интеллекта. Специализированные (предметно-ориентированные) языки.

Литература:


  1. Фути К., Судзуки Н. Языки программирования и схемотехника СБИС: Пер. с япон. – М.: Мир, 1988. – 224 с.

  2. Бородич Ю.С. и др. Паскаль для персональных компьютеров: Справ. пособие / Ю.С.Бородич, А.Н.Вальвачев, А.И.Кузьмич. – Мн.: Выш.шк.: БФ ГИТМП "Ника", 1991. – 365 с.

  3. Эллис М., Строуструп В. Справочное руководство по языку программирования C++ с комментариями: Пер.с англ. – М.:Мир, 1992. – 445 с.

  4. Бадд Тимоти. Объектно-ориентированное программирование в действии / Пер. с англ. СПб.: Питер, 1997. – 464 с.

4. Операционные системы

Взаимодействие пользователя с ЭВМ. Однозадачные и многозадачные ОС. Системы разделения времени. Введение в UNIX. История создания. Структура ядра UNIX. Файловая система UNIX. Типы файлов. Пользователи и права доступа. Файловые таблицы. Процессы в UNIX. Управление процессами. Межпроцессное взаимодействие.

Литература:


  1. Соловьев Г.Н., Никитин В.Д. Операционные системы ЭВМ. – М.: Высш.шк., 1989. – 255 с.

  2. Хэвиленд К., Грей Д., Салама Б. Системное программирование в UNIX. Руководство программиста по разработке ПО. Пер. с англ. – М., ДМК Пресс, 2000.-368 с.

5. Базы данных

Терминология. Данные, подготовка информации и обработка данных. Управление данными. Информационно-поисковые системы и системы обработки данных. Документальные и фактографические системы.

Определение СУБД. Интерфейсы между логическими структурами данных в программах и БД и между логической и физической структурами БД. Структура СУБД: ядро и сервисные средства.

Организация БД. Физическая, логическая семантическая целостность данных.

Модели представления данных. Элемент данных, агрегат данных запись. Сетевая, иерархическая и реляционная модели представления данных. Реляционная алгебра. Нормализация отношений. ЯОД и ЯМД. Уровни абстракции описания данных: концептуальный уровень, уровень реализации, физический уровень. Средства манипулирования данными: расширения языков программирования общего назначения, реализация специальных языков. Защита данных от несанкционированного доступа. Коллективный доступ к данным. Распределенные базы данных.



Литература:

  1. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика, 3-е изд. : Пер. с англ. : Уч. пос. – М.: Изд. дом "Вильямс", 2003. – 1440 с.

6. Инженерия знаний

Знания и системы, основанные на знаниях. Понятие знания. Модели представления знаний. Языки описания знаний. Экспертные системы. Назначения и особенности экспертных систем. Структура и режимы работы экспертной системы. Приобретение знаний.

Литература:


  1. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Интеллектуальные информационные системы : Учебник. / А.В. Андрейчиков, О.Н. Андрейчикова – М.: Финансы и статистика, 2006. – 424 с.

7. Сетевые технологии

Взаимодействие в сети. Протоколы. Системные вызовы для работы с сокетами.

Сетевые ОС. Распределенные системы. Периферийные процессоры. "Прозрачные" распределенные файловые системы.



Литература:

  1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. Учебник. – Издат. дом “Питер”, 2001.

  2. Кустов Н.Т. Администрирование информационно-вычислительных сетей: учебное пособие. – Томск: Томский государственный университет, 2004. – 247 с.

  3. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб: Издательство «Питер», 2003.

8. Сохранность и защита программных систем

Программные и аппаратные средства защиты. Надежность программно-аппаратных комплексов. Интерфейсы и основные стандарты в области системного программного обеспечения.

Литература:


  1. Акулов О.А. Информатика: базовый курс: учеб. для студентов вузов, бакалавров, магистров, обучающихся по направлениям 552800, 654000 «Информатика и вычислительная техника» / О.А. Акулов, Н.В. Медведев. – 4-е изд., стер. – М.: Омега-Л, 2007. – 560 с.

8Образовательные технологии


В рамках учебного процесса по дисциплине будут реализованы традиционные (лекции, демонстрации, объяснения) и активные методы обучения:

 дискуссионные (групповое обсуждение проблемы, анализ практических ситуаций),

 тренинговые (выработка практических умений при возникновении стандартных и исключительных ситуаций),

 индивидуальные (самостоятельное обучение, поисковая работа).


8.1Методические рекомендации преподавателю


В виду малого количества часов аудиторных занятий предлагать студентам на каждом занятии список разделов учебников, которые желательно изучить самостоятельно, указывая цели изучения и те вопросы, на которые надо обратить особое внимание.

8.2Методические указания студентам


Вести рабочую тетрадь с проработкой и заметками по изучаемым вопросам.

Готовиться дома к практическим занятиям и приходить на занятия с подготовленными вопросами по изучаемой теме.



Для лучшего усвоения материала после каждой лекции самостоятельно изучать указанные материалы учебников и по всем возникающим вопросам консультироваться лично у преподавателя в часы занятий, консультаций или по электронной почте.

9Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента

9.1Тематика заданий текущего контроля


Текущий контроль не предусмотрен.

9.2Вопросы для самостоятельной оценки качества освоения дисциплины


Примерный перечень вопросов для самопроверки студентов:

  1. Содержание, основные этапы и тенденции развития информационных технологий.

  2. Тенденции развития функций и архитектур программных систем и комплексов.

  3. Программное обеспечение. Классификация по функциональным возможностям. Деление ПО на системное и прикладное.

  4. Понятия уровня ПО. Основные уровни современного ПО.

  5. Методы, способы и средств разработки программ.

  6. Методы организации работы в коллективах разработчиков ПО, направления развития методов и программных средств коллективной разработки ПО.

  7. Принципы организации и архитектура базовых компонент системного программного обеспечения.

  8. Основные приемы работы в ОС UNIX.

  9. Выбор, проектирование, реализация, оценка качества и анализ эффективности программного обеспечения для решения задач в различных предметных областях.

  10. Аппаратное и программное обеспечение вычислительной системы. Требования к серверу и клиенту.

  11. Сетевая и персональная ОС. Клиент-серверная и одноранговая ОС.

  12. Основные виды прикладного ПО.

  13. Знания и системы, основанные на знаниях. Понятие знания. Модели представления знаний. Экспертные системы.

  14. Базы данных. Основные понятия. Модели данных. Основные функции СУБД.

10Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

10.1Базовый учебник


  1. Акулов О.А. Информатика: базовый курс: учеб. для студентов вузов, бакалавров, магистров, обучающихся по направлениям 552800, 654000 «Информатика и вычислительная техника» / О.А. Акулов, Н.В. Медведев. – 4-е изд., стер. – М.: Омега-Л, 2007. – 560 с.

10.2Основная литература


  1. Донован Дж. Системное программирование. / Пер.с англ. – М.: Мир, 1975.

  2. Карпов В.Э. Теория компиляторов. Учебное пособие. – Московский государственный институт электроники и математики. М., 2003. – 80 с.

  3. Хэвиленд К., Грей Д., Салама Б. Системное программирование в UNIX. Руководство программиста по разработке ПО. Пер. с англ. – М., ДМК Пресс, 2000. – 368 с.

  4. Фути К., Судзуки Н. Языки программирования и схемотехника СБИС: Пер. с япон. – М.: Мир, 1988. – 224 с.

  5. Эллис М., Строуструп В. Справочное руководство по языку программирования C++ с комментариями: Пер.с англ. - М.: Мир, 1992. – 445с.

  6. Соловьев Г.Н., Никитин В.Д. Операционные системы ЭВМ. – М.: Высш.шк., 1989. – 255 с.

  7. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных: проектирование, реализация, сопровождение. Теория и практика, 3-е изд.: Пер. с англ. : Уч. пос. – М.: Изд. дом "Вильямс", 2003. – 1440 с.

  8. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Интеллектуальные информационные системы: Учебник. / А.В. Андрейчиков, О.Н. Андрейчикова – М.: Финансы и статистика, 2006. – 424 с.

  9. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. Учебник. – Издат. дом “Питер”, 2001.

10.3Дополнительная литература


  1. Tanenbaum A., Woodhull A. Operating systems. Design and implementation. – Third edition. Upper Saddle River, New Jersey 07458. – Pearson Education, 2006. – 704 pp.

  2. Бородич Ю.С. и др. Паскаль для персональных компьютеров: Справ. пособие /Ю.С.Бородич, А.Н.Вальвачев, А.И.Кузьмич. – Мн.: Выш. школа: БФ ГИТМП "Ника", 1991. – 365 с.

  3. Бадд Тимоти. Объектно-ориентированное программирование в действии / Пер. с англ. СПб.: Питер, 1997. – 464 с.

  4. Кустов Н.Т. Администрирование информационно-вычислительных сетей: учебное пособие. – Томск: Томский государственный университет, 2004. – 247 с.

  5. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. – СПб: Издательство «Питер», 2003.

  6. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. – СПб: Издательство «Питер», 2003.

  7. Материалы сайта citforum.ru.

10.4Справочники, словари, энциклопедии


Электронная энциклопедия Википедия (wikipedia.org).

10.5Программные средства


Для успешного освоения дисциплины студент использует следующие программные средства:

  • Базовая версия ОС LINUX (Ubuntu) либо FreeBSD, коммуникационные программы (Putty).

  • СУБД MySQL.

  • Офисные приложения из пакета OpenOffice.

10.6Дистанционная поддержка дисциплины


Дополнительные учебно-методические материалы по дисциплине расположены по адресу rema44.ru/resurs/students/karpov в свободном доступе.

11Материально-техническое обеспечение дисциплины


Лекционные занятия проходят в мультимедийной аудитории, оснащенной компьютером и проектором. Каждая лекция сопровождается презентацией, содержащей теоретический материал и иллюстративный материал.




Смотрите также:
Программа дисциплины "Программное обеспечение вычислительных систем и сетей" для магистерской программы "
139.64kb.
1 стр.
Адаптационные дисциплины Программное обеспечение вычислительных систем и сетей
899.58kb.
6 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «Архитектура информационных систем»
123.04kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины
211.61kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины
147.67kb.
1 стр.
Разработка интеллектуальных геоинформационных систем на основе настраиваемой объектной модели предметной области
216.56kb.
1 стр.
Вопросы по специальности 05. 13. 11 Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
50.61kb.
1 стр.
Разработка и исследование методов повышения скорости доступа к удалённым данным в распределённых вычислительных системах
251.66kb.
1 стр.
Методическая разработка по выполнению контрольной работы по предмету : «операционные системы и программное обеспечение вычислительных комплексов»
127.11kb.
1 стр.
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
160.08kb.
1 стр.
Программа дисциплины «Архитектура вычислительных систем»
271.42kb.
1 стр.
П. Ф. Лесгафта г. Санкт-Петербург Л. А. Заварухина информатика (лекции) Санкт-Петербург 2009 Содержание лекция
594.84kb.
4 стр.