Теорія систем та системний аналіз - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)

Реквізити навчальної дисципліни

Програма навчальної дисципліни

1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання

Силабус освітнього компонента «Теорія систем та системний аналіз» складено відповідно до освітньої-професійної програми підготовки бакалаврів «Інформаційні управляючі системи та технології» спеціальності 126 – Інформаційні системи та технології.

Метою навчальної дисципліни "Теорія систем та системний аналіз" полягає в розгляді системного підходу до розуміння та розв'язання складних завдань, проблем і процесів у різних галузях знань і сферах діяльності. Основні цілі цієї дисципліни включають: розуміння концепцій системи, розвиток системного мислення, застосування в різних галузях, вирішення складних проблем, підвищення ефективності і якості рішень. Теорія систем та системного аналізу є важливою складовою навчання для студентів, які спеціалізуються в галузі інформаційних систем та технологій. Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів наступних компетентностей: (ЗК 1) Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу; (ЗК 3) Здатність до розуміння предметної області та професійної діяльності. (ФК 1) Здатність аналізувати об’єкт проєктування або функціонування та його предметну область; (ФК 11) Здатність до аналізу, синтезу і оптимізації інформаційних систем та технологій з використанням математичних та імітаційних моделей і методів.

Предмет навчальної дисципліни - формування у майбутніх фахівців знань з теорії та практики теорії систем і системного аналізу, так як в процесі досліджень проблем реальних систем спеціалісту з системного аналізу (системному аналітику) приходиться мати справу з різною проблематикою, а для цього він повинен мати високий рівень освіти, широку ерудицію, вільне мислення, практику та вміння, необхідних для класифікації конкретних проблем, для визначення того, які спеціалісти і в якій галузі зможуть класифікувати чи вирішити проблему, вміння організовувати колективну та індивідуальну діяльність.

Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (ПРН 2) Застосовувати знання фундаментальних і природничих наук, системного аналізу та технологій моделювання, стандартних алгоритмів та дискретного аналізу при розв’язанні задач проєктування і використання інформаційних систем та технологій; (ПРН 4) Проводити системний аналіз об’єктів проєктування та обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та способів передачі інформації в інформаційних системах та технологіях; (ПРН 9) Здійснювати системний аналіз архітектури підприємства та його ІТ інфраструктури, проводити розроблення та вдосконалення її елементної бази і структури.

2.Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)

Дисципліна для підготовки бакалаврів за спеціальністю «Інформаційні системи та технології». Основою для успішного засвоєння матеріалу дисципліни є знання основ дисциплін "Вища математика", "Теорія автоматичного управління", "Комп’ютерна техніка та технології" "Теорія інформаційних процесів", "Сучасні технології в інформаційній техніці", "Спеціальні розділи математики", "Програмування", "Бази даних" та інші.

3.Зміст навчальної дисципліни

Розділ 1. Загальні відомості про теорію систем і системний аналіз. Розділ 2. Системні властивості. Класифікація систем. Розділ 3. Функціональний опис та моделювання систем. Розділ 4. Системний аналіз як метод дослідження складних систем. Розділ 5. Моделювання складних систем. Розділ 6. Структурний (морфологічний) опис і моделювання систем. Розділ 7. Ефективність складних систем. Розділ 8. Кібернетичний підхід до опису систем. Розділ 9. Прийняття рішень: основні поняття і методи. Розділ 10. Управління організаційно-технічними системами.

4.Навчальні матеріали та ресурси

Основна література:

1. Згуровський М.З., Панкратова Н.Д. Основи системного аналізу. К.”Політехн.” , 2007, 311 с.
2. Peter Checkland, Systems Thinking, Systems Practice, John Wiley, 1999, 330p.
3. Jeffrey L. Whitten і Lonnie D. Bentley, Introduction to Systems Analysis and Design: An Agile, Iterative Approach, 2007, 747p.
4. Alexander Kossiakoff і William N. Sweet, Systems Engineering Principles and Practice, 2011, 560p.
5. Donella H. Meadows, Thinking in Systems: A Primer, 2008, 218p.
6. Alan Dennis, Barbara Haley Wixom і David Tegarden, Systems Analysis and Design: An Object-Oriented Approach with UML, 2015, 544p.

Додаткова література:

1. Joseph O'Connor і Ian McDermott, The Art of Systems Thinking: Essential Skills for Creativity and Problem Solving, 1997, 265p.
2. John D. Sterman, System Dynamics, 2000, 982p.
3. Peter M. Senge, The Fifth Discipline: The Art & Practice of The Learning Organization, 2010, 432p.
4. George E. Mobus і Michael C. Kalton, Principles of Systems Science, 2014, 755p.
5. David Peter Stroh, Systems Thinking for Social Change: A Practical Guide to Solving Complex Problems, Avoiding Unintended Consequences, and Achieving Lasting Results, 2015, 250p.

Навчальний контент

5.Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)

Зміст розділів дисципліни денної форми навчання

Лабораторні роботи денної форми навчання

Дослідження інформаційних систем шляхом використання діаграм мови UML. ||||| |---|---|---|---| | № за/п | Назва | Зміст | Кількість годин | | 1 | Лабораторна робота №1 | Діаграма варіантів використання| 2 | | 2 | Лабораторна робота №2 | Діаграма послідовності| 2 | | 3 | Лабораторна робота №3 | Діаграма класів | 2 | | 4 | Лабораторна робота №4 | Діаграма взаємодії | 2 | | 5 |Лабораторна робота №5 | Діаграма станів | 2 | | 6 | Лабораторна робота №6 | Діаграма діяльності | 2 | | 7 | Лабораторна робота №7 | Діаграма пакетів | 2 | | 8 | Лабораторна робота №8 | Діаграма розміщення | 2 |

Зміст розділів дисципліни заочної форми навчання

Лабораторні роботи заочної форми навчання

Дослідження інформаційних систем шляхом використання діаграм мови UML. ||||| |---|---|---|---| | № за/п | Назва | Зміст | Кількість годин | | 1 | Лабораторна робота №1 | Діаграма варіантів використання| 2 |

6.Самостійна робота студента

Самостійна робота студентів полягає в самостійному вивченні основних розділів та реалізації лабораторних завдань за цими темами. Контроль виконання самостійної роботи проводиться при поточних контрольних заходах і на проміжній атестації за підсумками освоєння.

Денної форми навчання

Перелік питань для самостійної роботи студентів по розділам:

1. Розділ 1. Загальні відомості про теорію систем і системний аналіз. Діаграма варіантів використання.
2. Розділ 2. Системні властивості. Класифікація систем. Діаграма послідовності.
3. Розділ 3. Функціональний опис та моделювання систем. Діаграма класів.
4. Розділ 4. Системний аналіз як метод дослідження складних систем. Діаграма взаємодії.
5. Розділ 5. Моделювання складних систем. Діаграма станів.
6. Розділ 6. Структурний (морфологічний) опис і моделювання систем. Діаграма діяльності.
7. Розділ 7. Ефективність складних систем. Діаграма пакетів.
8. Розділ 8. Кібернетичний підхід до опису систем. Діаграма розміщення.
9. Розділ 9. Прийняття рішень: основні поняття і методи.
10. Розділ 10. Управління організаційно-технічними системами.

Заочної форми навчання

1. Розділ 1. Загальні відомості про теорію систем і системний аналіз. Діаграма варіантів використання.
2. Розділ 2. Системні властивості. Класифікація систем.

Політика та контроль

7.Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)

1. Результати навчання, контрольні заходи та дедлайни оголошуються на першому занятті.
2. Відвідування лекцій і лабораторних не є обов’язковим, однак студент має складати завдання відповідно до графіка занять. Відвідування лекцій, лабораторних занять, а також відсутність на них не оцінюється. Штрафні бали за відсутність на заняттях не виставляються. Однак, студентам рекомендується відвідувати заняття, оскільки на них викладається теоретичний матеріал та розвиваються практичні навички, а також відбувається обмін досвідом, аналіз помилок.
3. Дисципліна викладається з врахуванням чітко визначених строків, достатнім обсягом часу на виконання завдань, наданням індивідуальних відгуків до виконаних завдань, порад, зауважень та пропозицій.
4. Підготовка до лабораторних занять у зручний для студентів час.
5. Участь в обговоренні та оцінювання робіт одногрупників.
6. Надання можливості студентам об'єднуватися в команди та будувати командну роботу щодо вивчення матеріалу.
7. У разі використання контенту, захищеного авторським правом, результатів аналітичних досліджень та/або іншої інформації, студенти мають обов’язково вказувати джерело. Політика та принципи академічної доброчесності визначені у розділі 3 Кодексу честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» (https://kpi.ua/code).
8. За умови відсутності україномовного інтерфейсу, під час роботи з деякими вебресурсами та інструментами використовується англомовна версія. Деякий навчальний матеріал пропонується вивчати в оригіналі англійською мовою.

8.Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)

Поточний контроль: контрольні роботи. Календарний контроль: провадиться двічі на семестр, як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу. Семестровий контроль: залік Умови допуску до семестрового контролю: Необхідною умовою допуску до іспиту є зарахування контрольної роботи та всіх практичних робіт, а також стартовий рейтинг (rC) не менше 60 % від R, тобто 60 балів. Рейтинг студента з дисципліни складається з балів, що він отримує за:

1. виконання та захист 8 лабораторних робіт;
2. виконання 2 модульних контрольних робіт (МКР).

Система рейтингових (вагових) балів та критерії оцінювання:

1. Робота на лаборатоних заняттях Вагові бали за лаборатоних роботи: 1 – 8 робіт max 9 балів за одну роботу.
2. Максимальна кількість балів на всіх лабораторних заняттях дорівнює: 9 балів х 8 = 72 балів.
3. Максимальна кількість балів за роботу зменшується, якщо:

• студент не знає частини теоретичного матеріалу –1..–3 бали;
• не виконано попередню підготовку до роботи –1..–3 бали;

4. Поточний контроль Ваговий бал - 14. Максимальна кількість балів за контрольну роботу дорівнює 14 бал х 2 = 28 балів.
5. В кожному варіанті контрольної роботи містяться завдання різного рівня складності. Кожен білет містить два теоретичних запитання (завдання) оцінюються від 1 до 4 балів і одне практичне завдання при правильному виконанні оцінюються від 1 до 6 балів (вони вказані біля кожного завдання окремо).
6. Штрафні бали за:

• відсутність на занятті без поважної причини - 2 бали;
• несвоєчасне подання лабораторних робіт або КР –1..–5 бали;

Розрахунок шкали (R) рейтингу Сума вагових балів контрольних заходів протягом семестру складає: RС = 72 + 28 = 100 балів. Необхідною умовою допуску до заліку є зарахування контрольної роботи та всіх лабораторних робіт, а також стартовий рейтинг (rC) не менше 60 % від R, тобто 60 балів. Для отримання студентом відповідних оцінок (ЕСТS та традиційних) його рейтингова оцінка R переводиться згідно з таблицею:

Робочу програму навчальної дисципліни (Силабус): Складено доцент, к.т.н., Батрак Євгеній Олександрович Ухвалено кафедрою ІСТ (протокол № 21 від 26.06.2023) Погоджено Методичною комісією факультету[1] (протокол № 11 від 30.06.2023)