Раздел 5. Представление знаний в информационных системах

 

Понятие «знание» в искусственном интеллекте

Характеристика понятия «искусственный интеллект». Основные направления исследование в области искусственного интеллекта: программно-прогнатическое и биологически-искусственное. Модели и алгоритмы человеческого мышления: модель лабиринтного поиска, эвристическое программирование, использование методов математической логики.

 

 

Продукционные модели

Логические модели представления знаний. Математическая запись логической модели. Положительные об отрицательные стороны логических моделей представления знаний. Характеристика понятия продукционное правило, математическая и словесная формы записи продукционных правил. Продукционные модели, характеристика свойств продукционных моделей: модульность, самостоятельный элемент знаний, простота интерпретации, естественность. Затруднения, возникающие при применении продукционных моделей представления знаний на практике. Продукционная система: набор правил, рабочая память, механизм логического вывода. Конфигурация продукционной системы. Стратегии обработки данных в продукционных системах: обработку информации в прямом направлении (метод сопоставления), обработка информации осуществляется в обратном направлении - выдвижение гипотезы и ее проверки (стратегия «от цели к данным»). Представление продукционных моделей в виде графа и/или.

 

Семантические сети

Сетевые модели представления знаний, характеристика, математическая запись. Виды сетевых моделей: классифицирующие сети, функциональные сети, сценарии и семантические сети. Семантика как раздел науки, изучающий значения единиц языка. Характеристика понятия семантическая сеть. Представление семантических сетей: графическое, математическое, лингвистическое. Классификация семантических сетей: по наличию внутренней структуры вершин, количеству типов отношений, по типам отношений, по размеру. Семантические отношения. Иерархические семантические отношения: АКО, ISA, Has Part. Иерархические семантические сети, элементы сетей: узлы, дуги, подсеть. Логический вывод в семантической сети. Транзитивное бинарное отношение. Области применения семантических сетей. Достоинства и недостатки сетевых моделей. Концепция организации гипертекста, семантическая паутина.

 

Фреймовые модели представления знаний

Понятие фрейма, психика с точки зрения теории фреймов. Фреймовая модель представления знаний, фрейм прототип. Математическое представление фреймовой модели. Фреймовая модель, слот, значения слота. Классификация фреймов: фреймы образцы (прототипы), фреймы экземпляры. Классификация фреймов по предметной области. Достоинства и недостатки фреймовых моделей представления знаний. Фрейм как фрагмент семантической сети. Взаимодействие фреймов и продукционных моделей.

 

Искусственные нейронные сети

Понятие нейрон, предназначение и функции нейрона. Искусственные нейронные сети краткая характеристика, области применения. Графическое представление нейронной сети в виде направленного графа с взвешенными связями. Характеристика искусственного нейрона как элемента нейронной сети. Элементы нейрона: синапс, аксон, ячейка нейрона. Текущее состояние нейрона, выход нейрона. Активационная функция, виды активационной функции: пороговая, линейная, сигмоидальная. Графическое представление активационной функции. Виды нейронов: адаптивный сумматор, неоднородный сумматор, нелинейный преобразователь сигнала, точка ветвления, формальный нейрон, синапс. Архитектура искусственных нейронных сетей, понятие слоя, синхронные и асинхронные сети. Базовые архитектуры: слоистые (однослойные, многослойные), полносвязные. Виды нейронов по местоположению в сети: входные, скрытые, выходные. Модели нейронных сетей. Персептрон, элементы персептрона: сенсорный, ассоциативный, реагирующий (действующий). Однослойный персептрон (персептрон Розенблатта), графическое представление. Многослойный персептрон (MLT), графическое представление. Процесс обучения нейронной сети. Эпоха в процессе обучения. Ошибка обучения нейронной сети, функция ошибок. Понятие «переобучение» нейронной сети, борьба с переобучением сети. Графическое представление процесса обучения и применения нейронной сети. Классификация нейронных сетей: сети без обратных связей, сети с обратными связями, сети прямого распространения, рекуррентные сети. Виды обучения нейронных сетей: обучение с учителем, обучение без учителя.

 

Экспертные системы

Общая характеристика экспертных систем. Инженерия знаний. Неформализованные задачи – область применения экспертных систем. Структура экспертной системы, система объяснений и система доверия, графическое представление экспертной системы. Классификация экспертных систем: интерпретирующие системы и прогнозирующие системы, системы мониторинга и наладочные системы, системы оказания помощи при ремонте оборудования, обучающие системы и системы контроля, статические, квазидинамические и динамические системы, анализирующие и синтезирующие системы, автономные и гибридные системы. Отличительные черты экспертных систем. Цикл работы экспертной системы. Режимы работы экспертной системы: приобретение знаний и решение задач. Лица, эксплуатирующие экспертную систему: пользователь, эксперт предметной области, инженер по знаниям. Приобретение знаний, участники процесса, представление проблемной области в виде фактов и правил. Работа экспертной системы в режиме консультации, диалоговый режим работы экспертной системы. Знания, хранимые в экспертной системе: структурированные статические знания и структурированные динамические знания. Особенности разработки экспертных систем. Этапы разработки экспертных систем: исследование выполнимости проекта, разработку общей концепции системы, разработку и тестирование серии прототипов, разработку и испытание головного образца, разработку и проверку расширенных версий системы, привязку системы к реальной рабочей среде. Концепция «быстрого прототипа» при разработке экспертных систем. Этапы реализации экспертных систем: идентификация, концептуализация, формализация, выполнение, тестирование, опытная эксплуатация. Технологии разработки экспертных систем: технология, основанная на поверхностных знаниях, структурный подход, технология, основанная на глубинных знаниях, смешанный подход.

 

Парадигмы программирования, применяемые при построении экспертных систем

Понятия парадигма, парадигма программирования. Императивное и декларативное программирование. Функциональное программирование, концепции функционального программирования: понятие функции, чистые функции, функции высших порядков, рекурсия. Подходы к вычислению аргументов: строгий подход, нестрогий подход. Положительные стороны и недостатки функционального программирования. Краткая характеристика языка программирования LISP. Язык логического программирования Prolog, основы работы с базами знаний.

 

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

 

1. Основы теории информационных систем.

2. Терминология теории систем. Система, элемент, подсистема.

3. Модель и цель системы.

4. Информационные динамические системы и системы управления.

5. Классификацияинформационных систем.

6. Системообразующие свойства информационных систем.

7. Системный подход и системные исследования. Системный анализ.

8. Целостность и интегративность информационных систем. Иерархичность. Эквифинальность (предельные возможности).

9. Закономерности целеобразования и осуществимость информационных систем.

10. Общие свойства моделей.

11. Типы моделей систем: модель "черный ящик", модель состава, модель структуры.

12. Структурная и функциональная схемы информационных систем.

13. Характеристики уровней представления информационных систем.

14. Кибернетический подход к описанию информационных систем.

15. Процесс управления как информационный процесс.

16. Теоретико-множественное описание информационных систем.

17. Детерминированные информационные системы без последействия и с последействием.

18. Стохастические информационные системы.

19. Агрегативное описание информационных систем.

20. Принципы построения иерархических информационных систем.

21. Основные понятия теории принятия решений.

22. Информационные модели принятия решений.

23. Современные вычислительные методы теории принятия решений.

24. Анализ и синтез в информационных системах.

25. Модели систем как основания декомпозиции.

26. Алгоритмизация процесса декомпозиции.

27. Процедуры синтеза информационных систем.

28. Особенности динамики нелинейных информационных систем.

29. Самоорганизация в распределенных информационных системах.

30. Потенциальные возможности динамического хаоса при передаче информации.

31. Возможность использования теории систем в практике проектирования информационных систем.

32. Понятие моделирования систем. Общая технология.

33. Оценка связности параметров модели.

34. Технология использования моделей.

35. Объектный принцип построения моделей.

36. Этапы развития средств вычислительной техники.

37. Качественные отличия поколений ЭВМ.

38. Порядок подготовки задачи к решению ее на ЭВМ.

39. Порядок обработки информации в ЭВМ.

40. Особенности структуры вычислительной системы.

41. Взаимодействие устройств ПК.

42. Фон-Неймановская архитектура ЭВМ.

43. Роль программного обеспечения в организации вычислительного процесса.

44. Классификация элементов ЭВМ.

45. Режимы работы ПК и вычислительных систем.

46. Архитектурные решения для организации многопрограммного режима работы ЭВМ.

47. Реализация программного принципа управления в управляющем устройстве.

48. Реализация в арифметико-логическом устройстве алгоритмов основных операций.

49. Состав ядра компьютера.

50. Понятие и функции КЭШ-памяти.

51. Состав устройств ввода-вывода в ПК.

52. Характеристики устройств ввода-вывода.

53. Виды прерываний, реализуемые в ПК.

54. Понятие интерфейса.

55. Порядок подключения внешних устройств к ПК.

56. Назначение системных вызовов и драйверов в современных операционных системах.

57. Роль контроллеров в схемах периферийных устройств.

58. Состав и назначение компонентов программного обеспечения.

59. Основные отличия однопрограммных и многопрограммных режимов работы компьютера.

60. Причины появления и развития режима реального времени.

61. Классификация вычислительных систем.

62. Классификация архитектур вычислительных систем.

63. Виды параллелизма, применяемые в архитектуре вычислительных систем.

64. Альтернативные пути развития вычислительной техники.

65. Предпосылки создания ОС. Мониторы и пакетные ОС.

66. Мультипрограммирование и операционные системы с разделением времени.

67. Классификация ОС по назначению, по характеру взаимодействия с пользователем, числу задач, числу пользователей, по аппаратурной основе.

68. Критерии оценки ОС.

69. Структурное деление ОС.

70. Режимы работы компьютера.Резидентная часть системы. Транзитная часть системы.

71. Архитектура ОС. Многослойная структура ОС и правила взаимодействия между слоями.

72. Основные функции современных операционных систем.

73. Аппаратная зависимость ОС. Средства аппаратной поддержки ОС. Машинно-зависимые компоненты ОС. Переносимость операционной системы.

74. Аппаратно-независимые слои ядра ОС.

75. Базовые элементы ядра ОС. Менеджеры ресурсов. Интерфейс программных вызовов.

76. Микроядерная архитектура. Файл-серверный подход. Механизм обращения к функциям ОС. Преимущества и недостатки.

77. Основные понятия и концепции ОС: процесс (поток), системные вызовы, прерывания, исключительные ситуации, синхронные и асинхронные события.

78. Понятие процессов в ОС. Состояния процесса (готовность, исполнение, ожидание).

79. Операции над процессами в ОС. Блок управления процессом. Одноразовые и многоразовые операции.

80. Планирование процессов в ОС.

81. Взаимодействие процессов в ОС. Причины взаимодействия. Категории взаимодействия процессов.

82. Организация памяти компьютера. Иерархическая организация. Физическая и логическая адресация. Связывание адресов.

83. Функции системы управления памятью и простейшие схемы управления памятью.

84. Схемы управления памятью. Схема с фиксированными разделами и оверлей. Динамическое распределение. Страничная организация. Сегментная и сегментно-страничная организация памяти.

85. Виртуальная память. Подходы к виртуализации. Цели и задачи. Ассоциативная память.

86. Файловые системы. Понятие и основные функции файловой системы.Общие сведения о файлах. Организация файлов и доступ к ним.

87. Операции над файлами. Операции над директориями.Защита и доступ к файлам.

88. Архитектуры файловой системы.Структура файловой системы. Управление внешней памятью.

89. Надежность и производительность файловой системы.

90. Понятие искусственного интеллекта.

91. Логические модели представления знаний.

92. Понятие продукционной модели представления знаний.

93. Сетевые модели представления знаний.

94. Понятие семантических сетей. Семантические отношения. Семантическая паутина.

95. Понятие о фреймовых моделях представления знаний. Классификация фреймов.

96. Понятие искусственной нейронной сети. Элементы нейронных сетей. Обучение нейронных сетей.

97. Понятие экспертной системы. Классификация экспертных систем.

98. Технология проектирования и разработки экспертной системы.

 

ЗАДАЧИ (ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ)

ДЛЯ ЭКЗАМЕНА

 

Задача № 1. Описать реализационную базу данных, где:

A - множество имен переменных;

R - множество имен отношений;

Dom - вхождение атрибутов в домены;

Rel - вхождение атрибутов в отношения;

V(s) - множество ограничений.

Задача № 2. Состояние системы определяется совокупностью объектов z_i, которые являются элементами заданных множеств Z_i, где i=1,m и рассматриваются как прямое произведение множеств: Z^{^}=Z₁ x Z₂ x Z₃ x…Z_m.

Написать, какие объекты могут быть в виде прямого произведения.

Задача № 3. Множество случайных факторов стохастической системы wÎW представляет собой производство элементарных событий с некоторой вероятностной мерой Р(А). С помощью чего может быть определена стохастическая система?

Задача № 4. Одноканальная СМО с отказами представляет собой телефонную линию. Заявка – вызов, пришедший в момент, когда линия занята, получает отказ. Интенсивность потока составляет 0,5 вызовов в минуту. Средняя продолжительность разговора 1,5 мин. Все потоки событий – простейшие. Установите соответствие между предельными характеристиками СМО и их значениями.

Задача № 5. Сделано 10 измерений времени получения информации на модели. Среднее время получения информации – 133,5 мин., среднеквадратичное отклонение — 6 мин. Найти 99% () доверительный интервал для истинного времени получения информации.

Задача № 6. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы ПРЕДМЕТ базы данных "Учебный процесс".

Код предмета (КП)	Название предмета (НП)	Всего часов (ЧАСЫ)	Лекции (ЛЕК)	Практика (ПР)	Семестров (ЧС)
	Информатика
	Математика
	История
	Иностранный яз.
	Философия
	физкультура

Данные таблицы ПРЕДМЕТ

Выбрать предметы, по которым общее число часов изучения не более 100, и есть лекции, а также выбрать предметы, по которым общее число часов больше 150 и число семестров изучения не более двух ((ЧАСЫ<=100 AND ЛЕК<>0) OR (ЧАСЫ>150 AND ЧС<3)).

Резуль­тат должен содержать наименование предмета (НП), общее число часов по предмету (ЧАСЫ), количество лекционных часов (ЛЕК) и число семестров (ЧС).

Задача № 7. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы ПРЕДМЕТ базы данных "Учебный процесс".

 

 

Код предмета (КП)	Название предмета (НП)	Всего часов (ЧАСЫ)	Лекции (ЛЕК)	Практика (ПР)	Семестров (ЧС)
	Информатика
	Математика
	История
	Иностранный яз.
	Философия
	физкультура

Данные таблицы ПРЕДМЕТ

Проверить правильность задания общих часов в таблице ПРЕДМЕТ. По запросу должны отбираться только те записи, в которых значение в поле ЧАСЫ не равно значению, получаемому при сложении значений полей ПР и ЛЕК.

Задача № 8. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблиц СТУДЕНТ, УСПЕВАЕМОСТЬ и ПРЕДМЕТ базы данных "Учебный процесс".

Окно запроса об успеваемости студента с созданной схемой данных

Получить информацию об оценках, полученных студен­тами по всем предметам. Результат должен содержать фамилию студента, наименования сданных предметов и оценки.

Задача № 9. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы ИЗУЧЕНИЕ и ПРЕДМЕТ базы данных "Учебный процесс".

Ном. группы (НГ)	Код предмета (КП)	Таб. номер преподав.(ТАБН)	Вид занятий (ВИДЗ)	Часы (ЧАСЫ)
			лек
			np
			лек

Данные таблицы ИЗУЧЕНИЕ

Код предмета (КП)	Название предмета (НП)	Всего часов (ЧАСЫ)	Лекции (ЛЕК)	Практика (ПР)	Семестров (ЧС)
	Информатика
	Математика
	История

Данные таблицы ПРЕДМЕТ

Выбрать записи из таблицы ИЗУЧЕНИЕ, в которых часы практических занятий по информатике не соответствуют равномерному рас­пределению по семестрам всех часов практики. При равномерном распределении практики по семестрам общее число часов практических занятий по предмету (ПР) должно равняться произведению часов практики (ЧАСЫ) из таблицы ИЗУЧЕНИЕ на число семестров (ЧС) из таблицы ПРЕДМЕТ.

([ИЗУЧЕНИЕ]![ЧАСЫ]*[ЧС]).

Задача № 10. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы ПРЕДМЕТ базы данных "Учебный процесс".

 

 

Код предмета (КП)	Название предмета (НП)	Всего часов (ЧАСЫ)	Лекции (ЛЕК)	Практика (ПР)	Семестров (ЧС)
	Информатика
	Математика
	История
	Иностранный яз.
	Философия
	физкультура

Данные таблицы ПРЕДМЕТ

Найти записи о предметах, в которых общее число часов по предмету не совпадает с суммой часов лекций и практики. Для решения этой задачи рассчитать разность между общим числом часов по предмету (поле ЧАСЫ) и суммой часов лекций (поле ЛЕК) и практики (поле ПР). В ответ включить только те записи, для которых эта разность не равна нулю.

Задача № 11. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы СТУДЕНТ базы данных "Учебный процесс".

Группа	Номер студента в группе	ФИО	Год рождения	Проходной балл
		Аристов Р.П.		4.25
		Бондаренко С.А.		4,50

Данные таблицы СТУДЕНТ

Определить средний проходной балл в группе(функцией Avg).

Задача № 12. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы СТУДЕНТ базы данных "Учебный процесс".

Группа	Номер студента в группе	ФИО	Год рождения	Проходной балл
		Аристов Р.П.		4.25
		Бондаренко С.А.		4,50

Данные таблицы СТУДЕНТ

Определить фактическое число студентов в группе (функцией Count) и среднего проходного балла в группе(функцией Avg). Подсчитать число студентов в каждой из групп с проходным баллом больше 4,5.

Задача № 13. Напишите запрос SQL:

Получить информацию из таблицы ПРЕПОДАВАТЕЛЬ базы данных "Учебный процесс".

Таб. номер	ФИО преподавателя	Уч. степень	Уч. звание	Код. кафедры
	Андреев А.П.	Д-р техн наук	Профессор
	Апухтин И.С.	Канд.техн. наук	доцент
	Глухое И.Л.	Канд. техн.наук	Доцент

Данные таблицы ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Подсчитать число преподавателей по кафедрам.

Задача №14. Определите, на сколько увеличится время передачи данных в сети с коммутацией пакетов, по сравнению с сетью коммутации каналов, если известно:

· общий объем передаваемых данных — 400 Кбайт (считать, что 1 КБ=1000 байт);

· суммарная длина канала 6000 км (скорость передачи сигнала принять равной 2/3 скорости света);

· пропускная способность канала 6Мбит/c;

· размер пакета без учета заголовка составляет 5 Кбайт;

· заголовок — 5%;

· межпакетный интервал — 2 мс;

· количество промежуточных коммутаторов — 8;

· время коммутации — 10мс.

Задача №15. Определите время передачи данных в сети с коммутацией пакетов, если известно:

· общий объем передаваемых данных — 200 Кбайт (считать, что 1 КБ=1000 байт);

· суммарная длина канала 3000 км (скорость передачи сигнала принять равной 2/3 скорости света);

· пропускная способность канала 4Мбит/c;

· размер пакета без учета заголовка составляет 4 Кбайт;

· заголовок — 10%;

· межпакетный интервал — 1 мс;

· количество промежуточных коммутаторов — 6;

· время коммутации — 10мс.

Задача №16. Разработать программу, формирующую файл для тестирования программного обеспечения обработки текстов. Требования к структуре файла:

· текст содержит от N до M предложений;

· текст не разделен на абзацы;

· каждое предложение начинается с пробела (кроме первого) и заканчивается точкой;

· предложение содержит то K до L слов, в слове от V до W букв.

· слова состоят из латинских строчных букв, разделены пробелами, первая буква в предложении заглавная.

Задача №17. Задан файл, содержащий текст. Текст состоит из предложений не длиннее 255 символов. Разработать программу, составляющую словарь текста (файл, содержащий все слова текста, упорядоченные в алфавитном порядке).

Задача №18. Задан файл, содержащий текст. Разработать программу, определяющую частоту повтора слов в тексте (файл, содержащий все слова текста с указанием количества повторений).

Задача №19. В среде Лисп реализовать функции:

· добавляющую заданный элемент в список на указанное место;

· для заданного элемента считает количество его повторений в списке;

· удаляющую из списка заданный элемент.

Задача №20. В среде Лисп реализовать функции:

· реверсирующую список (пример: исходный список - (1 2 3 4), результирующий → (4 3 2 1));

· соединяющую два списка в один (пример: исходные списки - (a b...) и (1 2...), результирующий список - (a b …1 2...)).

· чередующую элементы двух списков-аргументов и образующую новый список (пример: исходные списки - (a b...) и (1 2...), результирующий список - (a 1 b 2...)).

Задача №21. С использованием средств языка Prolog описать граф. Задать отношения, позволяющие определить наличие в графе:

· путей между произвольной парой вершин;

· многоугольников с заданным числом сторон.

Задача №22. С использованием средств языка Prolog описать отношения «родитель» и «пол». Задать отношения, позволяющие определить родственные отношения:

· отец (мать);

· дедушка (бабушка);

· брат (сестра).

Задача №23. С использованием средств языка Prolog описать отношение «руководит». Задать отношения, позволяющие определить подчиненность в организации:

· руководитель;

· подчиненный.

Задача №24. С помощью данной формулы опишитеконфигурацию системного блока:

а) ПЭВМ X5000MB: Core i5-2400/ 4 Гб/ 1 Тб/ 1 Гб GeForce GTX560Ti/ DVDRW/ Win7 Premium;

б) Р4–1000/128 SDRAM (PC133)/13Gb/32Mb AGP/50x/SBLivel28.

Задача №25. На основании данной конфигурации системного блока составьте формулу описания ПЭВМ для прайс-листа.

Конфигурация
Case	Minitower INWIN Z589 <Silver-Black> MicroATX 400W (24+4пин)
CPU	CPU Intel Core i3-2120 3.3 ГГц/SVGA/0.5+ 3Мб/5 ГТ/с LGA1155
Cooler	Arctic Cooling Alpine 11 Pro rev.2 Cooler (775/1155, 500-2000об/мин, 23.5дБ, Al)
Cooler	Arctic Cooling Arctic F9 Pro (3пин, 92x92x34mm, 23.5дБ, 2000об/мин)
RAM	2 шт. Original SAMSUNG DDR-III DIMM 2Gb <PC3-10600>
HDD	HDD 1 Tb SATA 6Gb/s Seagate Barracuda <ST1000DM003> 7200 rpm 64Mb
Video	1Gb <PCI-E> DDR-5 Sapphire <RADEON HD7770 GHZ Ed.> (OEM) DVI+HDMI+DualminiDP+Crossfire
CD ROM	DVD RAM & DVD±R/RW & CDRW Optiarc AD-7280S <Black> SATA (OEM)
FDD	Sema <SFD-321F/TS41UB Black>3.5" Internal USB2.0 CF/MD/xD/MMC/SD/MS(/Pro/Duo)Card Reader/Writer+1portUSB2.0
M/B	GigaByte GA-H67MA-USB3-B3 rev1.0 (RTL) LGA1155 <H67> 2xPCI-E+Dsub+DVI+HDMI GbLAN SATA RAID MicroATX 4DDR-III
ПО	Microsoft Windows 7 Домашняя расширенная SP1 32&64-bit Рус

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ

 

Билет №1

1. Терминология теории систем. Система, элемент, подсистема.

2. Этапы развития средств вычислительной техники.

3. Классификация ОС по назначению, по характеру взаимодействия с пользователем, числу задач, числу пользователей, по аппаратурной основе.

4. Задача №1.

 

Билет №2

1. Классификацияинформационных систем.

2. Взаимодействие устройств ПК.

3. Предпосылки создания ОС. Мониторы и пакетные ОС.

4. Задача №2.

 

Билет №3

1. Системообразующие свойства информационных систем.

2. Фон-Неймановская архитектура ЭВМ.

3. Основные функции современных операционных систем.

4. Задача №3.

 

Билет №4

1. Типы моделей систем: модель "черный ящик", модель состава, модель структуры.

2. Роль программного обеспечения в организации вычислительного процесса.

3. Аппаратная зависимость ОС. Средства аппаратной поддержки ОС. Машинно-зависимые компоненты ОС. Переносимость операционной системы.

4. Задача №4.

 

Билет №5

1. Структурная и функциональная схемы информационных систем.

2. Классификация элементов ЭВМ.

3. Режимы работы компьютера.Резидентная часть системы. Транзитная часть системы.

4. Задача №5.

 

Билет №6

1. Закономерности целеобразования и осуществимость информационных систем.

2. Режимы работы ПК и вычислительных систем.

3. Архитектура ОС. Многослойная структура ОС и правила взаимодействия между слоями.

4. Задача №6.

 

Билет №7

1. Целостность и интегративность информационных систем. Иерархичность. Эквифинальность (предельные возможности).

2. Архитектурные решения для организации многопрограммного режима работы ЭВМ.

3. Аппаратно-независимые слои ядра ОС.

4. Задача №7.

 

Билет №8

1. Характеристики уровней представления информационных систем.

2. Реализация программного принципа управления в управляющем устройстве.

3. Базовые элементы ядра ОС. Менеджеры ресурсов. Интерфейс программных вызовов.

4. Задача №8.

 

Билет №9

1. Кибернетический подход к описанию информационных систем.

2. Реализация в арифметико-логическом устройстве алгоритмов основных операций.

3. Микроядерная архитектура. Файл-серверный подход. Механизм обращения к функциям ОС. Преимущества и недостатки.

4. Задача №9.

 

Билет №10

1. Теоретико-множественное описание информационных систем.

2. Состав ядра компьютера.

3. Основные понятия и концепции ОС: процесс (поток), системные вызовы, прерывания, исключительные ситуации, синхронные и асинхронные события.

4. Задача №10.

 

Билет №11

1. Детерминированные информационные системы без последействия и с последействием.

2. Понятие и функции КЭШ-памяти.

3. Взаимодействие процессов в ОС. Причины взаимодействия. Категории взаимодействия процессов.

4. Задача №11.

 

Билет №12

1. Стохастические информационные системы.

2. Состав устройств ввода-вывода в ПК.

3. Организация памяти компьютера. Иерархическая организация. Физическая и логическая адресация. Связывание адресов.

4. Задача №12.

 

Билет №13

1. Агрегативное описание информационных систем.

2. Виды прерываний, реализуемые в ПК.

3. Функции системы управления памятью и простейшие схемы управления памятью.

4. Задача №13.

 

Билет №14

1. Принципы построения иерархических информационных систем.

2. Понятие интерфейса.

3. Схемы управления памятью. Схема с фиксированными разделами и оверлей. Динамическое распределение. Страничная организация. Сегментная и сегментно-страничная организация памяти.

4. Задача №14.

 

Билет №15

1. Информационные модели принятия решений.

2. Порядок подключения внешних устройств к ПК.

3. Виртуальная память. Подходы к виртуализации. Цели и задачи. Ассоциативная память.

4. Задача №15.

 

Билет №16

1. Анализ и синтез в информационных системах.

2. Назначение системных вызовов и драйверов в современных операционных системах.

3. Файловые системы. Понятие и основные функции файловой системы.Общие сведения о файлах. Организация файлов и доступ к ним.

4. Задача №16.

 

Билет №17

1. Модели систем как основания декомпозиции.

2. Роль контроллеров в схемах периферийных устройств.

3. Операции над файлами. Операции над директориями.Защита и доступ к файлам.

4. Задача №17.

 

Билет №18

1. Процедуры синтеза информационных систем.

2. Состав и назначение компонентов программного обеспечения.

3. Архитектуры файловой системы.Структура файловой системы. Управление внешней памятью.

4. Задача №18.

 

Билет №19

1. Особенности динамики нелинейных информационных систем.

2. Основные отличия однопрограммных и многопрограммных режимов работы компьютера.

3. Надежность и производительность файловой системы.

4. Задача №19.

 

Билет №20

1. Самоорганизация в распределенных информационных системах.

2. Причины появления и развития режима реального времени.

3. Понятие искусственного интеллекта.

4. Задача №20.

 

Билет №21

1. Возможность использования теории систем в практике проектирования информационных систем.

2. Классификация вычислительных систем.

3. Логические модели представления знаний.

4. Задача №21.

 

Билет №22

1. Понятие моделирования систем. Общая технология.

2. Классификация архитектур вычислительных систем

3. Понятие продукционной модели представления знаний.

4. Задача №22.

 

Билет №23

1. Моделирование систем с распределенными параметрами.

2. Виды параллелизма, применяемые в архитектуре вычислительных систем.

3. Сетевые модели представления знаний.

4. Задача №23.

 

Билет №24

1. Процесс управления как информационный процесс.

2. Понятие семантических сетей. Семантические отношения. Семантическая паутина.

3. Альтернативные пути развития вычислительной техники.

4. Задача №24.

 

Билет №25

1. Современные вычислительные методы теории принятия решений.

2. Планирование процессов в ОС.

3. Понятие экспертной системы. Классификация экспертных систем.

4. Задача №25.

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

Основная литература

1. Баринов В.А. Теория систем и системный анализ в управлении организациями. Справочник: Учебное пособие. – М.: ФиС, 2006.

2. Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем: учебник. Гриф МО РФ - 2-е изд. – СПб.: Питер, 2009.

3. Волкова В.Н. Теория систем. Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2006.

4. Глущенко В.М. и др. Теория информационных процессов и систем: учебно-методический комплекс для направления 230200.62 «Информационные системы». – М.: МГУУ ПМ, 2011.

5. Глущенко В.М. Моделирование систем: учебно-методический комплекс для направления 230200.62 «Информационные системы». – М.: МГУУ ПМ, 2011.

6. Гордеев А. В. Операционные системы: учебник. Гриф МО РФ - 2-е изд. – СПб.: Питер, 2007.

7. Емельянов А.А., Власова Е.А,, Дума Р.В. Имитационное моделирование экономических процессов: учебное пособие. Гриф УМО. – М.: Финансы и статистика, 2006.

8. Емельянова Н.З., Партыка Т.Л., Попов И.И. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебное пособие. Гриф МО РФ. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2007.

9. Каманин И.О. Представление знаний в информационных системах: учебно-методический комплекс для направления 230200.62 «Информационные системы». – М.: МГУУ ПМ, 2011.

10. Кобелев Н.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем: учебное пособие. Гриф УМО – М.: Дело, 2003.

11. Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Моделирование систем. Объектно-ориентированный подход: Учебное пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

12. Колесов Ю.Б., Сениченков Ю.Б. Моделирование систем. Практикум по практическому моделированию: Учебное пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

13. Кузин А.В., Пескова С.А. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: учебник для студ. учреждений среднего проф. образования. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2006.

14. Максимов Н.В., Партыка Т. Л., Попов И. И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем: учебник. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ФОРУМ, 2008.

15. Миненко С.Н.Экономико-математическое моделирование производственных систем. Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2006.

16. Норкина Е.К. Операционные системы: учебно-методический комплекс для направления 230200.62 «Информационные системы». – М.: МГУУ ПМ, 2011.

17. Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы: учебник для вузов. - 2-е изд. – СПб.: Питер, 2008.

18. Партыка Т. Л. Операционные системы, среды и оболочки: учебное пособие. Гриф МО РФ. - 2-е изд., испр. и доп. – М.: ФОРУМ:ИНФРА-М, 2008.

19. Подчукаев В. Теория информационных процессов и систем: учебное пособие. – М: Г