Тема 8. Методы обработки экспериментальных данных

Методы интерполяции и экстраполяции функций: линейная, нелинейные и сплайнами.

Аппроксимация функции. Метод наименьших квадратов аппроксимации функции.

Реализация методов интерполяции, экстраполяции и аппроксимации на компьютере, использование полученных данных в экспертно-криминалистической деятельности.

Практические занятия.

Метод интерполяции, экстраполяции и аппроксимации на компьютере. Использование полученных данных в экспертно-криминалистической деятельности.

Рекомендуемая литература:

основная [1, 2];

дополнительная [4, 5, 6].

Тема 9. Введение в численные методы

 

Основные понятия математического моделирования. План построения вычислительного эксперимента. Корректность поставленной задачи, её устойчивость по входным данным. Точность вычислений.

Методы приближённого решения нелинейных и дифференциальных уравнений. Численное интегрирование. Статистические методы вычисления интегралов. Вычисление площадей и объёмов сложной формы.

Реализация численных методов на компьютере и их использование в экспертно-криминалистической практике.

Практические занятия.

       Методы приближённого решения нелинейных и дифференциальных уравнений. Реализация численных методов на компьютере и их использование в экспертно-криминалистической практике.

Рекомендуемая лит ература:

основная [1];

дополнительная [3, 4, 7].

4.4 Разделы учебной дисциплины «Компьютерные технологии в экспертной деятельности» и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми

последующими дисциплинами.

РАЗДЕЛЫ (ТЕМЫ) УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКСПЕРТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»	ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ (ПОСЛЕДУЮЩИЕ) ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1 Системы управления базами данных	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 2. Введение в информационные системы	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 3. Интеллектуальные информационные системы.	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 4. Автоматизированные информационные системы, используемые в экспертно-криминалистической деятельности	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 5. Ведомственные информационные телекоммуникационные системы	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 6. Введение в теорию ошибок	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 7. Статистические методы в экспертной деятельности.	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 8. Методы обработки экспериментальных данных	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);
Тема 9. Введение в численные методы.	учебные дисциплин базовой и вариативной части математического и естественнонаучного цикла (С1); учебные дисциплин базовой части профессионального цикла (С3);

5. Методические рекомендации по организации изучения

учебной дисциплины «Компьютерные технологии в экспертной деятельности».

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

При реализации программы учебной дисциплины «Компьютерные технологии в экспертной деятельности» используется инновационная образовательная модульная технология, основой которой является модульный принцип построения курса. Курс лекционных занятий объединяется в модуль «Лекционные занятия». Курс практических занятий объединяется в модуль «Практические занятия».

Общими дидактическими целями модуля «Лекционные занятия» являются:

· способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества;

· понимать назначение информационных технологий в профессиональной деятельности;

· изучить требования, предъявляемые к информационной безопасности;

· понимать возможности информационных систем, систем искусственного интеллекта, методов прогнозирования и моделирования для применения в практической деятельности.

На лекционных занятиях используется мультимедийный проектор с комплектом презентаций.

Общими дидактическими целями модуля «Практические занятия»
являются:

· обобщение, систематизация, углубление, закрепление теоретических знаний по конкретным темам учебного курса;

· формирование умений применять полученные знания по информационным технологиям в своей практической деятельности.

Практические занятия проводятся двумя преподавателями в соответствии с тематическим планом.

Аудиторные занятия учебного курса информационных технологий составляет 72 часа, из них лекции — 14 часов (19,4%), практические занятия — 18 часов (25%), зачет — 4 часа. Самостоятельные занятия составляют 36 (50 %) часов.

5.2 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации и учебно-методическое обеспечение

самостоятельной работы обучающихся.

Текущий контроль осуществляется регулярно в ходе семестра для систематического мониторинга качества усвоения учебного материала и обеспечивает проверку отдельных элементов компетенций (знания, умения, навыки).

Формы текущего контроля:

·компьютерное или письменное тестирование (проводится после завершения теоретической части каждой темы модуля в часы практических занятий);

·проверка отчётов по выполнению заданий на практические занятия (проводится по завершению каждого практического занятия по теме);

·выборочный опрос курсантов в процессе проведения лекционных и практических занятий (проводится по выбору преподавателя).

Рубежный контроль является этапом итоговой аттестации, на котором проводится проверка отдельных компетенций или совокупности взаимосвязанных компетенций. Проводится по истечении определенного времени после завершения изучения учебного материала в конце модуля для выявления сохранившейся у обучающихся учебной информации в определенной области научного знания.

Формы рубежного контроля:

·компьютерное тестирование;

·устный опрос.

Промежуточный контроль осуществляется в конце семестра для оценки качества изучения разделов учебной дисциплины или учебного курса и обеспечивает проверку крупных совокупностей знаний и умений, а также проверку качества формирования определенных профессиональных компетенций.

Форма промежуточного контроля – зачет.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ВЫНОСИМЫХ НА ЗАЧЕТ

 

1. Понятие базы данных и системы управления баз данных. Виды моделей данных.

2. Основные структурные элементы баз данных.

3. Реляционная модель баз данных. Объекты базы данных и типы данных.

4. Схема данных. Типы отношений. Обеспечение целостности данных.

5. Основные этапы работы с системой управления базами данных.

6. Проектирование структуры таблиц. Понятие ключевого поля, индексированного поля.

7. Создание запросов на выборку. Использование логических связок «И» и «ИЛИ» при создании запросов.

8. Групповые запросы. Перекрёстные запросы.

9. Создание и использование запросов на изменение, удаление и добавление записей.

10. Создание, изменение и использование отчётов.

11. Создание, изменение и использование форм. Сложные формы.

12. Понятие, состав и классификация информационных систем.

13. Классификация информационных систем.

14. Этапы разработки и внедрения информационных систем.

15. Понятие, состав и классификация интеллектуальных информационных систем.

16. Особенности и признаки интеллектуальности информационных систем.

17. Системы с интеллектуальным интерфейсом.

18. Самообучающиеся и адаптивные информационные системы.

19. Понятие экспертной системы и её назначение.

20. База знаний, вывод заключений в экспертной системе.

21. Организационные и технические вопросы применения компьютерных технологий в экспертной деятельности органов внутренних дел.

22. АДИС «Папилон». Основные функции и принципы построения.

23. АБИС «Арсенал». Назначение системы и принципы её построения.

24. Автоматизированная информационно-поисковая система «Оружие». Назначение системы и принципы её построения.

25. Автоматизированные системы, используемые при портретной экспертизе.

26. Ведомственные информационные телекоммуникационные системы: понятие, структура и назначение.

27. Инструментальные средства и особенности работы в ведомственных сетях. Организация доступа к ресурсам ведомственной сети.

28. Прямые и косвенные измерения. Типы ошибок. Источники ошибок.

29. Оценка величины погрешности. Определение ошибки косвенно измеряемой величины.

30. Методы увеличения точности измерения.

31. Понятие выборки и генеральной совокупности. Сплошное и выборочное исследования.

32. Объем выборки. Виды выборок.

33. Репрезентативная выборка. Формирование репрезентативной выборки.

34. Характеристики статистических совокупностей.

35. Понятие статистической гипотезы. Нулевая и альтернативная гипотезы.

36.  Статистические критерии. Уровни статистической значимости.

37. Таблицы критических значений. Число степеней свободы.

38. Понятие интерполяции и экстраполяции функции. линейные интерполяция и экстраполяция.

39. Нелинейные методы интерполяции и экстраполяции функций.

40. Методы интерполяции и экстраполяции функций сплайнами.

41. Аппроксимация функции. Метод наименьших квадратов аппроксимации функции.

42. Основные понятия математического моделирования. План построения вычислительного эксперимента.

43. Корректность поставленной задачи, её устойчивость по входным данным. Точность вычислений.

44. Методы приближённого решения нелинейных уравнений. Метод половинного деления.

45. Методы приближённого решения нелинейных уравнений. Метод хорд.

46. Методы приближённого решения нелинейных уравнений. Метод Ньютона.

47. Методы приближённого решения дифференциальных уравнений. Метод Эйлера.

48. Методы приближённого решения дифференциальных уравнений. Метод Рунге-Кутта.

49. Численное интегрирование.

50. Статистические методы вычисления интегралов. Вычисление площадей и объёмов сложной формы.

Учебно-методическое и информационное обеспечение

учебной дисциплины «Компьютерные технологии в экспертной деятельности»

а). Литература

Основная    

1. Информатика. Базовый курс: учебное пособие / ред. С. В. Симонович. - 3-е изд. - СПб.: Питер, 2011.

2. Иванов А.Ю. Базы данных: учебное пособие: [гриф МЧС] / А. Ю. Иванов; МЧС России. - СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2010. - 204 с.

 

Дополнительная:

1. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учебное пособие: [гриф Мин. обр.] / В. Е. Гмурман. - 11-е изд., перераб. - М.: Высшее образование, 2009. - 404 с.: граф., схемы, табл.

2. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие: [гриф Мин. обр.] / В. Е. Гмурман. - 12-е изд. - М.: "Пресса", 2009. - 479 с.: ил. - 5000 экз.

3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник: [гриф Мин. обр.] / Е. С. Вентцель. - 11-е изд., стер. - М.: КноРус, 2010. - 664 с.: ил.

4. Иванов А.Ю. Мобильные распределенные базы данных автоматизированных информационно-управляющих систем МЧС России: монография / А. Ю. Иванов; ред. В. С. Артамонов. - СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2008. - 152 с.: ил., табл.

5. Безопасность информационных систем и защита информации в МЧС России: учебное пособие: [гриф МЧС] / Ю. И. Синещук [и др.]; ред. В. С. Артамонов; С.-Петерб. гос. ун-т гос. противопож. службы МЧС России. - СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2012. - 300 с.: ил.

6. Казанцев С.Я., Згадзай О.Э., Сафиуллин Н.Х. Математика для юридических специальностей: Учебное пособие для студ. учреждений высш. проф. образования. - ИЦ Академия, 2011.

7. Виленкин Н.В., Гробер В.М. Высшая математика для студентов экономических, технических, естественнонаучных специальностей вузов. - Феникс, 2009.

8. Информатика и математика для юристов: Учебник для вузов. Под ред. Казанцева С.Я., Дубининой Н.М. - М., ЮНИТИ-ДАНА, 2008.

9. Практикум по информационным технологиям в профессиональной деятельности. 13-е издание, Учебное пособие, ID 23917615, Автор: Елена Михеева, Издательство: Академия, Серия: Среднее профессиональное образование, ISBN 978-5-4468-0018-6; 2013 г.

Нормативно-правовые акты

1. Федеральный закон «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» от 27.07.2006 № 149

2. Федеральный закон «О государственной судебно-экспертной деятельности» от 31 мая 2001 №73

3.  ФЗ №123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"

4.  Изменения к ФЗ №123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности"

5.  ФЗ № 184 "О техническом регулировании"

6.  Закон Санкт-Петербурга "О пожарной безопасности в Санкт-Петербурге"

в). Аппаратное и программное обеспечение:

Для проведения лекционных занятий на кафедре имеется лекционная аудитория и класс дистанционного обучения, оборудованные мультимедийными средствами. Для проведения практических занятий на кафедре оборудованы два компьютерных класса, объединенных в локальную сеть с возможностью выхода в Интернет.

Программное обеспечение компьютерных классов позволяет в полном объеме проводить практические занятия по компьютерному практикуму.

Сотрудниками кафедры прикладной математики и информационных технологий СПб УГПС МЧС России разработаны задания на выполнение практических занятий, тестовые задания, а также компьютерные демонстрации по всем темам учебного курса.

В локальной сети создан сайт, предоставляющий обучающимся возможность ознакомиться с нормативным и дидактическими материалами методического сопровождения учебного курса информационные технологии в юридической деятельности.

 

Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования Требования к результатам освоения основных образовательных программ по направлению 031003.65 «Судебная экспертиза», (квалификация (степень) специалист).