INFO.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Интернет документы
 

«Зам. директора Института кибернетики по учебной работе С.А. Гайворонский «_»_2015 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций НАПРАВЛЕНИЕ ООП ...»

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора Института кибернетики

по учебной работе

________________ С.А. Гайворонский

«___»_____________2015 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций

НАПРАВЛЕНИЕ ООП 09.04.01 Информатика и вычислительная техника

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИСети ЭВМ и телекоммуникации

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2014 г.

КУРС 2

СЕМЕСТР 3

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ6 кредита ECTS

КОД ДИСЦИПЛИНЫДИСЦ.В.М.1.3 ООП

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС ПО ОЧНОЙ ФОРМЕ ОБУЧЕНИЯ

Лекции 24 час.

Лабораторные занятия 40 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 64 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 152 час.

ИТОГО 216 час.

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен, дифзачет, КР

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра ОСУ

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ОСУ ____________М.А. Иванов

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП ____________В.Л. Ким

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ____________О.М. Замятина

2015 г.

1. Цели освоения модуля (дисциплины)

Код цели Формулировка цели

Ц1 Подготовка выпускников к междисциплинарным научным исследованиям и инновационной деятельности для решения задач, связанных с разработкой объектов профессиональной деятельности в области информатики и вычислительной техники.

Ц2 Подготовка выпускников к проектно-конструкторской деятельности по созданию объектов профессиональной деятельности в области информатики и вычислительной техники, конкурентно-способных на мировом рынке.



Ц4 Подготовка выпускников к организационно-управленческой деятельности при выполнении междисциплинарных проектов в профессиональной области, в том числе в интернациональном коллективе транснациональных компаний.

2. Место дисциплины в структуре ООПДисциплина ДИСЦ.М.В.1.3 «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций» относится к вариативной составляющей профессионального цикла учебных дисциплин.

Для изучения дисциплины «Моделирование сетей ЭВМ и систем телекоммуникаций» студент должен:

Знать:

современные тенденции развития информатики и вычислительной техники, компьютерных технологий;

основы создания информационных систем и использование новых информационных технологий обработки информации;

элементы и основные законы теории вероятности;

основы программирования.

Уметь:

применять математические методы, физические законы и вычислительную технику для решения практических задач;

программировать на одном из алгоритмических языков;

разрабатывать объектно-ориентированную модель предметной области;

проводить сравнительный анализ параметров основных технических средств ЭВМ (процессора, памяти);

выбрать базовую конфигурацию компьютера.

Владеть:

элементами теории вероятности и системного анализа;

основами алгоритмизации;

разрабатывать объектно-ориентированную модель предметной области.

Пререквизиты:

ДИСЦ.В.М4 (Вычислительные системы)

3. Результаты освоения дисциплиныВ результате обучения студент должен уметь ставить и решать инновационные задачи инженерного анализа, связанные с созданием аппаратных и программных средств информационных и автоматизированных систем, с использованием аналитических методов и сложных моделей (Требования ФГОС (ОК-2; ПК-5), критерий 5 АИОР (п. 1.2)).





В результате изучения дисциплины студент должен иметь:

ЗНАНИЯ:

основных понятий, принципов, методов, современных подходов к моделированию сложных систем телекоммуникаций и сетей ЭВМ;

различных методологий моделирования;

об основных проблемах, возникающих при моделировании систем;

о современных подходах к моделированию сложных систем телекоммуникаций и сетей ЭВМ.

УМЕНИЯ:

использовать методы проектирования и разработки информационных систем в архитектуре «клиент-сервер» на основе трехуровневой модели;

анализировать результаты моделирования и оценивать качество полученной модели.

ВЛАДЕНИЯ:

применение методов моделирования при решении задач анализа и проектирования систем различной природы.

КОМПЕТЕНЦИИ:

по проведению инновационных профессиональных исследований, включая критический анализ данных из мировых информационных ресурсов, сложный эксперимент, формулировку выводов в условиях неоднозначности с применением глубоких и принципиальных знаний и оригинальных методов для достижения требуемых результатов. Воспринимать, обрабатывать, анализировать и обобщать научно-техническую информацию, передовой отечественный и зарубежный опыт в области инженерии сетей ЭВМ и телекоммуникаций; принимать участие в фундаментальных и прикладных исследованиях по созданию новых средств телекоммуникаций и нового поколения сетей ЭВМ, в опытно - конструкторских разработках, во внедрении результатов научных исследований;

способность применить полученные теоретические знания по моделированию систем на практике, создавая модели реальных объектов;

способность решать задачи с использованием математических методов моделирования;

способность анализировать результаты экспериментов;

способность создавать наиболее оптимальные модели;

способность системно мыслить и грамотно классифицировать возникающие задачи и проблемы;

развитый творческий потенциал;

стремление к самообучению, самореализации и самостоятельному исследованию;

конкурентность на IT-рынке труда.

Согласно ФГОС ВПО по направлению подготовки 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника» (степень «магистр») выпускник должен обладать следующими общекультурными (ОК) и профессиональными компетенциями (ПК):

ОК-2 Способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности.

ПК-5 Выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации.

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1. Содержание лекций (24 часа)

Тема № 1. Теория моделирования (4 часа)

Введение. Общие вопросы моделирования. Основные понятия. Классификация моделей по характеру и способам использования. Основные этапы моделирования. Модельное время. Определение цели моделирования. Понятие адекватности модели.

Системный структурный анализ. Принцип системного подхода в моделировании систем. Понятие структурного анализа. Идеи и принципы, лежащие в основе структурных методов. Основные определения. Методы и средства структурного системного анализа и проектирования.

Тема № 2. Основы теории вероятностей и математической статистики (2 часа)

Случайные величины и их свойства.

Основные законы распределения случайных величин. Нормальное распределение. Биноминальное распределение. Закон распределения Пуассона. Равномерное распределение. Экспоненциальное распределение. Геометрическое распределение. Треугольное распределение.

Выходные данные и стохастические процессы моделирования.

Планирование экспериментов.

Тема № 3. Моделирование сетей (8 часов)

Аналитическое моделирование сетей.

Графы и сети Петри Потоковые сети и сети передачи данных. Классификация сетей Петри. Основные элементы. Примеры моделирование систем.

Основные элементы СМО. Классификация и примеры СМО. Средства моделирования процессов и систем на основе СМО: GPSS/H и GPSS World.

Основные элементы и примеры моделирования.

Имитационное моделирование сетей.

Тема № 4. Программные средства моделирования сетей (6 часов)

Prophesy. Modeler. COMNETIII. NetMaker XA. SES/Stratigizer. Arena

Тема № 5. Пример моделирования сети (2 часа)

Введение в предметную область. Постановка задачи. Описание модели. Анализ и проведение экспериментов.

Тема № 6. Семинар (2 часа)

4.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ (40 часов)

Тема лабораторного занятия Кол-во часов ауд. занятий

Разработка моделей в ПП GPSS World 8

Разработка моделей в ПП Arena 7.0 12

Разработка моделей с использованием Basic process panel 7

Разработка моделей с использованием Advanced process panel 7

Разработка моделей с использованием Advanced transfer panel 6

Итого 40

4.3. Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы Аудиторная работа (час) СРС

(час) Колл,

Контр.р. Итого

Лекции Практ./сем.

занятия Лаб. зан. 1. Теория моделирования 4 8 10 22

2. Графы и сети Петри 2 12 16 30

3. Системы массового обслуживания 8 7 12 27

4. Методы и средства структурного анализа и проектирования 6 7 12 25

5. Динамическое имитационное моделирование 4 6 18   28

Курсовое проектирование 84   84

Итого 24 40 152 216

5. Образовательные технологии

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО

Методы Лекции Лаб. работы СРС

IT-методы

Работа в команде

Игра Обучение

на основе опыта Опережающая самостоятельная работа

Проектный метод

Поисковый метод

Исследовательский метод

6. Организация самостоятельной работы студентов6.1Текущая СРС.

работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса;

выполнение домашних заданий, лабораторных работ;

опережающая самостоятельная работа;

перевод текстов с иностранных языков;

изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

подготовка к лабораторным работам;

подготовка отчетов по выполненным лабораторным работам и курсовому проекту;

подготовка к защите курсового проекта и к экзамену.

6.2Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР).

поиск, анализ, структурирование и презентация информации;

выполнение задания по курсовому проектированию;

поиск оптимальных инженерных решений по выполнению заданий;

исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах;

анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме.

6.3.Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине.

Перечень научных проблем и направлений научных исследований

Сети Петри.

Системы массового обслуживания.

Отображение моделей данных.

Визуализация данных. Построение графических моделей.

Статистическая обработка данных.

Проведение экспериментов.

Методы и средства оптимизации при построение имитационных моделей.

Примеры курсовых проектов

Пример 1. В компьютерной фирме ежедневно осуществляется сборка и продажа компьютеров.

Работают на сборке 3 человека. Мастер может собрать и проверить от 10 до 15 компьютеров за день. Каждый из двух его помощников – от 5 до 10 компьютеров за день.

Комплектующие распределяются по следующим категориям: процессоры, материнские платы, видеоплаты, звуковые платы, оперативная память, жёсткие диски. При проверке собранных, не все компьютеры оказываются в рабочем состоянии (в среднем один из 10 собранных компьютеров не работает). Если компьютер собран мастером, то он сам выполняет диагностику и определяет какая именно деталь неисправна (неисправной может быть любая или одновременно несколько деталей). Если же неисправен компьютер, собранный одним из помощников, то они отдают его мастеру на диагностику.

Частота попадания неисправных комплектующих распределяется следующим образом:

жёсткие диски - 1 - 3 из 55,

материнские платы – 1 из 20,

звуковые платы – 1 из 30,

процессоры – 2-3 из 100,

видеоплаты – 1 из 40.

Определить (за день):

сколько всего собирается компьютеров;

сколько собирается неисправных компьютеров (и ремонтируется соответственно);

сколько неисправных деталей (и к каким категориям относятся эти детали) обнаруживается в ходе проверок;

сколько необходимо фирме комплектующих всех категорий;

сколько компьютеров собирает каждый сборщик.

Исследовать приведенные выше характеристики в зависимости от изменения количества собираемых компьютеров каждым сборщиком, от изменения процента попадания неисправных деталей

Самостоятельно провести исследования каких-либо других характеристик функционирования данной модели и их зависимостей между собой.

Пример 2. Магистраль передачи данных состоит из двух каналов (основного и резервного) и общего накопителя.

При нормальной работе сообщения передаются по основному каналу за (7 SYMBOL 177 \f "Symbol" \s 12± 3) с. В основном канале происходят сбои через интервалы времени (200 SYMBOL 177 \f "Symbol" \s 12± 35) с. Если сбой происходит во время передачи, то за 2 с запускается запасной канал, который передает прерванное сообщение с самого начала.

Восстановление основного канала занимает (23 SYMBOL 177 \f "Symbol" \s 12± 7)с. После восстановления резервный канал выключается и основной канал продолжает работу с очередного сообщения.

Сообщения поступают через (9 SYMBOL 177 \f "Symbol" \s 12± 4)с и остаются в накопителе (буфере) до окончания передачи. В случае сбоя передаваемое сообщение передается повторно по запасному каналу.

Исследования разработанной модели проводить в следующих направлениях:

1) Смоделировать работу магистрали передачи данных в течение 10 часов. Определить при имеющихся в задании исходных данных:

загрузку основного канала,

загрузку резервного канала,

частоту отказов основного канала,

число прерванных сообщений,

среднее время передачи сообщений.

Провести десять экспериментов и найти средние значения требуемых параметров.

2) Провести сбор статистики для параметров:

загрузка основного канала,

загрузка резервного канала,

среднее время передачи сообщений,

максимальная длина очереди сообщений в буфере для различных значений времени поступления сообщений для передачи по магистрали и различных значений интервалов времени, в течение которого происходит сбой основного канала.

3) Самостоятельно провести исследования каких-либо других характеристик функционирования данной модели и их зависимостей между собой.

Данные моделирования должны быть представлены в абсолютных единицах и в процентном отношении.

6.4Контроль самостоятельной работы.

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

7.1. Рекомендуемая литература (основная)

Методы принятия управленческих решений: учебник для бакалавров / Л. А. Трофимова, В. В. Трофимов; Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов (СПбГУЭФ). — Москва: Юрайт, 2013. — 335 с.: ил.. — Бакалавр. Базовый курс. — Библиогр.: с. 334-335.. — ISBN 978-5-9916-2315-5.

Информационные технологии [Электронный ресурс]: учебное пособие / А. А. Вичугова [и др.]; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт кибернетики (ИК), Кафедра автоматики и компьютерных систем (АИКС). — 1 компьютерный файл (pdf; 3.2 MB). — Томск: Изд-во ТПУ, 2012. — Заглавие с титульного экрана. — Доступ из корпоративной сети ТПУ. 

Моделирование систем: учебное пособие / О. М. Замятина; Томский политехнический университет (ТПУ). — Томск: Изд-во ТПУ, 2009. — 186 с.: ил.. — Библиогр.: с. 181-183.. — ISBN 978-5-98298-579-8.

Моделирование сетей [Электронный ресурс]: учебное пособие / О. М. Замятина; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт кибернетики (ИК), Кафедра оптимизации систем управления (ОСУ). — 1 компьютерный файл (pdf; 1.9 MB). —Томск: Изд-во ТПУ, 2012. — Заглавие с титульного экрана. — Доступ из корпоративной сети ТПУ.

Костюкова Н.И. Основы математического моделирования. – Изд-во: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2008 г. – 287 с.

Замятина О.М. Моделирование систем. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 204 с.

Лоу А.М., Кельтон В.Д. Имитационное моделирование. Классика CS. – 3-е изд. – СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2004. – 847 c.: ил.

Введение в математическое моделирование: учеб. пособие / под ред. П.В. Трусова. – М.: Интернет инжиниринг, 2000.

Замятина О.М. Компьютерное моделирование: учеб. пособие. – Томск: изд. ТПУ, 2007. – 115 с.

Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. – М.: МетаТехнология, 1993.

Марков А.А. Моделирование информационно-вычислительных процессов: Учебное пособие.— М.: Изд-во МГТУ, 1999.—358 с.

Федотова Д. Э., Семенов Ю. Д., Чижик К. Н. CASE-технологии. – М.: Горячая линия – Телеком, 2003.

ARENA Users Guide, Sewickley: Systems Modeling Co., 1996.

7.2. Рекомендуемая литература (дополнительная)

Костюкова Н.И. Основы математического моделирования. – Изд-во: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2008 г. – 287 с. – Электронная версия печатной публикации. — Доступ: http://www.intuit.ru/studies/courses/66/66/info– [04.12.2014]

Аверченков В.И., Фёдоров В.П., Хейфец М.Л. Основы математического моделирования технических систем: учебное пособие. – Издательство: ФЛИНТА, 2011 г. – 271 с. – Электронная версия печатной публикации. — Доступ: http://www.twirpx.com/file/1031426/ – [04.12.2014]

Кудряшов В.С., Алексеев М.В. Моделирование систем: учебное пособие. – Изд-во: ВГУИТ, 2012 г. – 208 с.. – Электронная версия печатной публикации. — Доступ: http://www.knigafund.ru/books/172746/read – [04.12.2014]

Modeling and Simulation [Electronic resource] : study aid / O. M. Zamyatina; National Research Tomsk Polytechnic University (TPU). — 1 компьютерный файл (pdf; 3.3 MB). — Tomsk: TPU Publishing House, 2014. — Title screen. — Электронная версия печатной публикации. — Доступ из корпоративной сети ТПУ. 

Mark M. Meerschaert. Mathematical Modeling, Fourth Edition. – Pub.: Elsevier Inc., 2013. – 363 p. – Электронная версия печатной публикации. — Доступ: https://www.studyblue.com/notes/b/mathematical-modeling-third-edition/1458/0– [04.12.2014]

Louchka Popova-Zeugmann. Time and Petri Nets. – Pub.: Springer Berlin Heidelberg, 2013. – 209 p. – Электронная версия печатной публикации. — Доступ: http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-642-41115-1 – [04.12.2014]

Забудский Г.Г. Математическое моделирование в экономике: учебное пособие. – Изд-во: Издательство Омского государственного университета им. Ф.М. Достоевского, 2008 г. – 91 с.

Экономико-математические методы и прикладные модели: Учебное пособие / Под ред. В.В. Федосеева. – Изд-во: Юнити-Дана, 2012 г. – 302 с.

Вычислительные методы, алгоритмы и аппаратурно-программный инструментарий параллельного моделирования природных процессов / Под ред. В.Г. Хорошевский. – Изд-во: Издательство СО РАН, 2012 г. –353 с.

Frank R. Giordano, William P. Fox, Steven B. Horton. A First Course in Mathematical Modeling, Fifth Edition. – Pub.: BROOKS/Cole, 2013. – 67- p.

Wolfgang Reisig. Understanding Petri Nets: Modeling Techniques, Analysis Methods, Case Studies. – Springer, 2013. – 230 p.Основы компьютерного моделирования: Учебное пособие для вузов / Под ред. В. В. Рыкова.— М.: Нефть и газ, 2000.—287 с.

Основы имитационного и статистического моделирования: Учебное пособие / Ю.С.Харин и др.— Минск: Дизайн ПРО, 1997.—288 с.

Большаков А.С. Моделирование в менеджменте: учеб. пособие. – М.: Филинъ, 2000.

Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум: Учебное пособие для вузов по специальности «Автоматизация системы обработки информации и управления». – М.: Высш.шк., 1999. – 224с.

Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. - М.: Радио и связь. 1988. - 232 с.

Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник / А. М. Вендров.—М.: Финансы и статистика, 2000.—352 с

Вендров А.М. CASE- технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 1998. 176 с.

Hlupic V., Robinson S. Business Process Modeling and Analysis usingndiscrete-event simulation. - Process Modeling and Analysis using discrete-event simulation. – Proceedings of the 1998 Winter Simulation Conference, pp. 1363 – 1369.

8. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины8.1. Входной контроль (пример задания)

Составьте схему алгоритма выполнения нижеприведенного задания:

Клиенты приходят в банк, 70 % клиентов обращаются за услугами в операционный зал, остальные – в кредитный отдел. Клиенты, обратившиеся к операционисту, запрашивают три вида услуг: внесение оплаты по различным видам платежей, открытие/закрытие депозитов, открытие/ведение счета. После выполнения операции клиенты операционного зала покидают банк. Клиенты кредитного отдела обращаются в банк с целью получения кредита, причем клиентам данного типа приходится приходить в кредитный отдел трижды, затем в четвертый раз они приходят в банк в операционный зал для открытия счета.

Приведите пример совместных и несовместных элементарных событий. Запишите пространство элементарных событий и вероятность их появления.

Равномерное и треугольное распределение. Объясните разницу

8.2. Текущий контроль к выполнению студентами лабораторных работ

Задание № 1. Работа парикмахерской

В парикмахерскую могут приходить клиенты двух типов. Клиенты первого типа желают только стричься. Распределение интервалов их прихода 35+10 мин. Клиенты второго типа желают постричься и побриться. Распределение интервалов их прихода 60±20 мин. Парикмахер обслуживает клиентов в порядке «первым пришел – первым обслужен». На стрижку уходит 18±6 мин., а на бритье 10+2 мин.

Доходы от работы парикмахерской определяются количеством клиентов, обслуженных в течение рабочего дня (9 часов с часовым перерывом на обед стоимость стрижки 100 рублей, бритья 20 рублей), убытки определяются временем простоев парикмахера (в отсутствие клиентов) и количеством необслуженных клиентов в очереди.

Моделирование проведите для рабочей недели (6 дней по 8 часов).

После разработки модели, согласно заданию, внесите в нее следующие дополнения и/или изменения:

Клиенты первого типа имеют анимационную картинку «Woman» (в виде женщины), а клиенты второго типа – «Man».

Задайте анимацию ресурсу «Парикмахер», когда он свободен (Idle) Рис. 3.11 а, и когда он занят (Busy) Рис. 3.11 б.

Измените правило обслуживания: приоритет в обслуживании имеют женщины (клиенты первого типа).

Рассмотрите возможность ввода в модель второго парикмахера. Как измениться доход парикмахерской?

Рис. 3.11. Анимационная картинка ресурса «Парикмахер»:

а – ресурс свободен; б – ресурс занят

Задание № 2. Работа сборочного цеха

В сборочный цех поступают детали трех видов. Детали первого типа (Д1) поступают 20±3 мин (наиболее часто 20 мин). Детали второго типа (Д2) – 16±5 мин. Детали третьего типа (Д3) – 20 мин. Как только сборщику поступают три детали (любые), он производит монтаж готового изделия за 5 мин. Из собранных изделий 15 % бракованные. Если изделие бракуется в первый раз, то оно поступает на повторный монтаж к сборщику. Если изделия бракуются 2 раза, то они идут в отходы (10 мин). Не бракованные изделия упаковываются по 5 штук за 3 мин. упаковщиком.

Смоделировать 8 часовой рабочий день.

Построить модель согласно заданию и выполнить следующие задания:

Определить каждому типу деталей свою анимационную картинку.

Определить анимационную картинку готовому изделию и упакованному изделию.

Задать анимационную картинку ресурсам «Сборщик» и «Упаковщик», когда они свободны и заняты.

Собрать статистику по бракованным изделиям (отходы и один раз бракованные), количеству упаковок, по загруженности ресурсов «Сборщик» и «Упаковщик».

Изменить модель следующим образом: сборщик собирает изделие из деталей разного типа, и готовые не бракованные изделия складируются. Один раз в 10 часов из гаража выезжает грузовик и забирает со склада все упаковки.

Задание № 3. Работа системы сбора информации

Распределенный банк данных системы сбора информации организован на базе ЭВМ, соединенных дуплексным каналом связи. Поступающий запрос обрабатывается на первой ЭВМ и с вероятностью 50 % необходимая информация обнаруживается на месте. В противном случае необходима посылка запроса во вторую ЭВМ.

Запросы поступают через 10 ± 3 с., первичная обработка запроса занимает 2 с., выдача ответа требует 18 ± 2 с., передача по каналу связи занимает 3 с. Временные характеристики второй ЭВМ аналогичны первой.

Смоделировать прохождение 400 запросов.

Определить необходимую емкость накопителей перед ЭВМ, обеспечивающую безотказную работу системы, и функцию распределения времени обслуживания заявки.

Построить модель согласно заданию и выполнить следующие задания: 1. В систему первоначально поступают сущности в виде дискет, а затем преобразовываются в самолеты и лодки.

2. Первые 200 запросов идут по ветке True, остальные по False.

3. Первые 30 мин. все запросы шли по True, остальные по False.

4. Первые 200 запросов проходили первичную обработку 2 с., остальные 4 с.

5. Запросы моделируются с разными приоритетами, в модуле условия с большим приоритетом по True, с меньшим по False.

Задание № 4

В слот бар приходят клиенты. В игральный автомат, типа «однорукий бандит», каждые 5 – 10 минут опускается монета номиналом 5 рублей. Автомат, случайным образом в течение 10 секунд, выдает три цифры от 0 до 9.

В случае совпадения всех трех цифр, игрок выигрывает 50 монет (по 5 рублей), в случае выпадения любой другой комбинации — монета игрока уходит в доход казино. Принятые монеты автомат упаковывает в пачки по 10 штук в каждой.

В случае выигрыша игрок опускает в автомат дополнительно от 10 до 15 монет, на каждую монету он тратит 20 секунд.

Смоделировать работу автомата в течение 24 часов. Определить сумму денег выигранных игроками и чистую прибыль казино, в рублях.

Задание № 5

Создать модель полета рейсовых самолетов.

Клиенты, желающие приобрести билет на самолет, приходят в кассу аэропорта в среднем через 20+5, чаще 10 минут, причем 25 % из них приобретают билеты в первый класс, 70 % - во второй класс, а остальные вообще отказываются приобретать билеты и уходят.

Время вылета самолета определяется его полной загрузкой, т.е. самолет вылетит только при наличии 10 пассажиров первого класса и 20 пассажиров второго класса.

Самолеты прибывают в аэропорт в среднем раз в 6-12 часов, максимальное количество самолетов = 20.

Время полета занимает в среднем (5+3) часов, чаще 6 часов. По прилету пассажиров отвозят в здание аэропорта, а самолет на техническое обслуживание.

8.3. Рубежный контроль

Контрольная работа №1

Вариант #1.

Диаграммы потоков данных. Понятие. Основные символы. Нотации.

Материальное и идеальное моделирование.

Создайте IDEF0–модель деятельности торговой фирмы (Уровень А-0 и А0).

Вариант #2.

Методология IDEF0.

Устойчивые и неустойчивые, открытые и замкнутые, статические и динамические модели.

Создайте IDEF3–модель процесса сборки компьютера (Уровень А0).

Вариант #3.

Методология IDEF3.

Понятие моделирования и модели. Математические модели.

Создайте DFD–модель написания курсовой работы студентом (Уровень А-0 и А0).

Вариант #4.

Структурный анализ. Идеи и принципы.

Диаграммы «сущность–связь».

Создайте IDEF3–модель любого технологического процесса известного Вам (Уровень А0).

Вариант #5.

Этапы построения моделей сложных систем (с описанием).

Методология DFD.

Создайте IDEF0 модель работы банкомата (Уровень А-0 и А0).

Вариант #6.

Методология IDEF0.

Понятие модели и моделирования. Физические модели.

Создайте DFD–модель процесса разработки сайта компании.

Вариант #7.

IDEF3 методология.

Понятие моделирования и модели. Идеальные модели.

Создайте IDEF0–модель деятельности строительной фирмы (Уровень А-0 и А0).

Контрольная работа №2

Вариант #1

Перечислите основные панели ПП ARENA 7.0. Для чего используется каждый вид панели?

Опишите параметры модуля Hold, Signal, Remove и Pickup. Для чего используются.

Создайте модель, в которой транспортер перевозит груз от станции 1 к станции 2 или станции 3. Опишите основные параметры блоков и логику.

Вариант #2

Перечислить и описать основные свойства Flowchart модулей Basic Process Panel.

Опишите параметры модуля Match, Station, PickStation и Pickup. Для чего используется.

Создайте модель, в которой такси отвозит 3 пассажиров в пункт А или пункт B.

Вариант #3.

Перечислить и описать основные свойства Data модулей Basic Process Panel.

Опишите параметры модуля Hold и Remove. Разъясните оператор Entity.CreateTime и Entity.SerialNumber.

ЭВМ обрабатывает задачу 3 минуты. Задачи поступают с периодичностью 1 раз в 4 минуты (случайный процесс). В свободное время ЭВМ обрабатывает фоновые задачи.

Вариант #4.

Перечислить и описать основные свойства Flowchart модулей Advanced Process Panel.

Опишите параметры модуля Assign.

На станке 1 обрабатываются детали типа 1. На станке 2 детали типа 2. Детали типа 1 складируются на складе 1, детали 2 складируются на складе 2. Деталь 1 забирает сборщик 1 со склада и переносит в цех к мастеру. Деталь 2 забирает сборщик 2 и переносит к тому же мастеру, как к мастеру поступают детали 1 и 2, он собирает готовые изделия.

Вариант #5.

Перечислить и описать основные свойства Data модулей Advanced Process Panel.

Опишите параметры модуля Batch и Separate. Разъясните оператор TNOW и Entity.CreateTime.

8.4. Итоговый контроль

Итоговый контроль по курсу состоит из двух частей: проверка знаний студентов теоретического курса и выполнение практического задания по разработке модели.

Теоретические вопросы

Структурный анализ (определение). Идеи и принципы, лежащие в его основе.

IDEF0-методология. Основные элементы. Пример модели.

Концепция IDEF0. Состав и основные понятия IDEF0.

IDEF3-методология. Основные элементы. Пример модели.

Диаграммы потоков данных. Нотации. Основные символы. Пример модели уровень А-0 и А0.

Приведите пример построения DF- диаграммы в нотации Йордана и ее эквивалент в нотации Гейна-Сарсона (подпишите, где какая нотация).

Сравнительный анализ IDEF0, IDEF3 и DFD.

Модель и моделирование. Определение. Основные понятия.

Классификация моделей.

Этапы построения моделей сложных систем.

Сети Петри.

Системы массового обслуживания.

Материальное моделирование.

Идеальное моделирование.

Динамическое моделирование.

Перечислите и опишите основные свойства Flowchart модулей Basic Process Panel.

Перечислите и опишите основные свойства Data модулей Basic Process Panel.

Перечислите и опишите основные свойства Flowchart модулей Advanced Process Panel.

Перечислите и опишите основные свойства Data модулей Advanced Process Panel.

Перечислите и опишите основные свойства Flowchart модулей Advanced Transfer Panel.

Перечислите и опишите основные свойства Data модулей Advanced Transfer Panel.

Практические задания

Вариант #1.

В слот бар приходят клиенты. В игральный автомат, типа «однорукий бандит», каждые 5 – 10 минут опускается монета номиналом 5 рублей. Автомат, случайным образом в течение 10 секунд, выдает три цифры от 0 до 9.

В случае совпадения всех трех цифр, игрок выигрывает 50 монет (по 5 рублей), в случае выпадения любой другой комбинации — монета игрока уходит в доход казино.

Вариант #2.

Создать модель полета рейсовых самолетов.

Клиенты, желающие приобрести билет на самолет, приходят в кассу аэропорта в среднем через 20+5, чаще 10 минут, причем 25% из них приобретают билеты в первый класс, 70% - во второй класс, а остальные вообще отказываются приобретать билеты и уходят.

Время вылета самолета определяется его полной загрузкой, т.е. самолет вылетит только при наличии 10 пассажиров первого класса и 20 пассажиров второго класса.

Самолеты прибывают в аэропорт в среднем раз в 6-12 часов, максимальное количество самолетов = 20.

Время полета занимает в среднем (5+1) часов, чаще 2 часа. По прилету пассажиров отвозят в здание аэропорта, а самолет на техническое обслуживание.

Вариант #4.

Пять операторов работают в справочной телефонной сети города, сообщая номера телефонов по запросам абонентов, которые обращаются по одному номеру 09. Автоматический коммутатор переключает абонента на того оператора, в очереди которого ожидает наименьшее количество абонентов, причем наибольшая допустимая длина очереди перед оператором — два абонента. Если все очереди имеют максимальную длину, вновь поступивший вызов получает отказ. Обслуживание абонентов операторами длится 30 ± 20 с. Вызовы поступают в справочную через каждые 5 ± 3 с.

Смоделировать обслуживание 200 вызовов. Подсчитать количество отказов. Определить коэффициенты загрузки операторов справочной.

Вариант #5.

Моделирование автоматической технологической линии.

Технологическая линия включает источник деталей, два взаимосвязанных станка, накопитель, технологический модуль для окончательной обработки деталей, рабочее место комплектации палет и транспортировочный робот для их транспортировки на склад.

Время поступления деталей из источника распределено равномерно на интервале (10 ± 2) сек., причем деталь поступает в минимальную из очередей к станкам.

Если деталь поступает на 1 станок, то затем она поступает на 2 станок. Если поступает сначала на 2, то потом на 1.

Время обработки деталей на станках распределено равномерно на интервале (10 ± 4) сек., (9± 3) сек. соответственно.

После цикла механообработки деталь поступает в накопитель (10 деталей). Из накопителя все детали одновременно передаются в технологический модуль для окончательной обработки (6 ± 2) сек. Затем осуществляется укладка деталей в палеты по 10 штук. Транспортировочный робот отбирает 2 палеты и транспортирует их на склад. Время транспортировки распределено равномерно на интервале (16 ± 4) сек.

Промоделировать 1 час работы.

8. Рейтинг качества освоения дисциплины

Дисциплина Моделирование сетей ЭВМ и СТК Число недель 18 Институт Кибернетики Кол-во кредитов 6 Кафедра ОСУ Лекции, час 24 Семестр 2 Практич. занятия, час Группы 1 курс Лаб.работы, час. 40 Преподаватель Замятина О.М., доцент Всего аудит.работы, час 64 Самост.работа, час 152 ВСЕГО, час 216Рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра

Неделя Лекции Лабораторные работы Контрольные работы Всего

№ Темы Баллы Темы Баллы Темы Баллы 1-2 Введение. Общие вопросы моделирования. Работа с прогр. продуктом Arena 7.0. 3 3 Принцип системного подхода в моделировании систем. Методы и средства структурного системного анализа и проектирования. Создание модели банка сбора информации. 5 Создание модели работы сборочного цеха. 5 4-5 Методология функционального моделирования IDEF0. Разработка модели, показывающей характерные признаки работы модулей Assign, Batch, Separate, Deside 7 Контрольная работа №1 12 6-7 Методология событийного моделирования IDEF3. Разработка модели с использованием приоритетов ресурсов и приоритетов очередей (возможно 2 разные модели). При разработке моделей использовать анимацию 7 8 Диаграммы потоков данных. Словарь данных. БНФ- нотация. Диаграммы «сущность - связь» Разработка модели с использованием расписания. Использовать прибытие сущностей по расписанию. 5 9 Динамическое имитационное моделирование. Создание модели, используя модули Advanced Process Panel (Hold, Remove, Pickup, Signal, Match) 10 10-12 Система имитационного моделирования Arena. Основная панель Basic Process 25 Создание модели, используя модули Advanced Transfer Panel (Station, Route, Enter) 7 13-14 Панели Advanced Process и Advanced Transfer Process Создание модели, используя модули Advanced Transfer Panel (Transporter, Convey, Request, Move). Обязательна анимация транспортера или конвейера 10 Контрольная работа №2 12 Работа по анализу моделей 6 Итого по разделу Итого по разделу 61 Итого по разделу 24 85

Экзамен (15 баллов)

10. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

Компьютерный класс. 10 компьютеров Pentium IV(MB S-478 Bayfild D865GBFL i865G 800 MHz, Celeron 2.4GHz, 2 Dimm 256 Mb, HDD 40 Gb)

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника»

Программа одобрена на заседании кафедры ОСУ

(протокол № 35 от «29» июня 2015 г.).

Автор к.т.н., доцент каф. ОСУ ____________________ О.М. Замятина

Рецензент(ы) к.т.н., зав.каф. ОСУ __________________ М.А. Иванов

Похожие работы:

«Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Кафедра антенн и устройств СВЧ Отчет по лабораторной работе №5 “Исследование направленных ответвлений”Выполнил: Проверил: ст. гр. 940102 Кухарев А. В. Калач В...»

«Оглавление TOC \o 1-3 \h \z \u 1.Результаты освоения курса внеурочной деятельности PAGEREF _Toc462754259 \h 32.Содержание курса внеурочной деятельности. PAGEREF _Toc462754260 \h 73.Тематическое планирование PAGEREF...»

«Утверждены на Ученом Совете факультета ВМК 2016 года _д.ф.м.н., проф. С.А.Ложкин Спецкурсы для аспирантов приема 2016 года № Спецкурс Семестр Лектор кафедра "Математических методов прог...»

«Министерство образования Московской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области "Щелковский колледж"УТВЕРЖДАЮ Директор колледжа _ Нерсесян В.И.ПОЛОЖЕНИЕ о проведении отборочного этапа Всероссийской олимпиады...»

«Политика в отношении обработки персональных данных в ИП Агапов Евгений Николаевич. Общие положения Настоящая Политика в отношении обработки и обеспечения безопасности персональных данных в ООО (да...»

«Раздел: Программирование. Графика.Размер экрана в графическом режиме: 680*420 640*480 600*400 800*640Наименьший элемент экрана: линия прямоугольник треугольник точка Сколько цветов можно запрограммировать в Паскале? 15 16 10 12 Где находится точка с координатами (0,0)? Нижний левый у...»

«Некоммерческое частное образовательное учреждение высшего образования "КУБАНСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМЗАЩИТЫ"АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫпо дисциплинеКОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА Модуль: Инженерная и компьютерная графика Код и направление подготовки 09.03.01 Информатика и выч...»

«ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ СЕРВИСА "УЧЕТ ДВИЖЕНИЯ СРЕДСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ" ВНУТРЕННЕГО ПОРТАЛА МИНФИНА РОССИИ На 8 листах г. Москва, 2013 Аннотация Настоящий документ является предложением по моде...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 60 "УТВЕРЖДАЮ Д...»








 
2018-2023 info.z-pdf.ru - Библиотека бесплатных материалов
Поддержка General Software

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.