Лабораторные работы по курсу «Моделирование информационных ресурсов»

Основные требования к организации решения задач 2

Лабораторная работа №1. «Анализ основных параметров качества АИС» 6

Лабораторная работа №2. «Определение закона распределения экспериментальных данных о качестве технологического процесса обработки данных» 15

Лабораторная работа №3. «Оценка эффективности модернизации качества АИС» 25

Лабораторная работа №4. «Распознавание свойств в управлении качеством АИС» 29

Список использованных источников и дополнительных материалов для самостоятельного изучения 35

Основные требования к организации решения задач

Решения задач по моделированию проводится с целью:

• развить у студентов практические навыки в решении задач МИР;

• закрепить теоретические сведения, полученные в рамках лекционного (теоретического) курса.

Для успешного решения задач студенты должны иметь теоретическое представление о моделировании ИР. Решение задач базируется также на предшествующих знаниях студентов, полученных в ходе усвоения дисциплин учебного плана, в частности информатики, математики, теории вероятностей и математической статистики и др.

Выполнение каждой лабораторной проводится по заданию и может быть выполнено в двух вариантах:

• на практических занятиях в компьютерном классе под руководством преподавателя;

• самостоятельно в компьютерном классе, когда присутствие студента на занятии под руководством преподавателя было невозможным (болезнь, командировка)

В первом варианте план решения задач содержит следующие этапы.

1. Преподаватель формулирует задачи моделирования ИР на данное занятие, в том числе объявляет тему задачи моделирования, цель, методику и основные этапы работы; определяет форму конечного результата и порядок его приема; уточняет особенности решения задачи, указывает, на что следует обратить особое внимание при решении задачи. При необходимости формулируются особые требования к отчету и условия его предъявления и получения оценки по результатам решения каждой задачи.

2. Когда задача сформулирована, студенты могут задать преподавателю уточняющие вопросы по постановке задачи и организации ее решения, включат компьютер и приступают к работе.

3. В ходе решения задачи преподаватель контролирует работу студентов и при необходимости дает пояснения по тем или иным вопросам решения задачи.

4. Проведя полный объем работ по решению задачи, студенты составляют отчет и проверяют его качество. Если в отчете замечены несоответствия установленным требованиям или другие дефекты, студенты устраняют их и предъявляют преподавателю для контроля. При необходимости отчет может быть распечатан на принтере.

5. Преподаватель проверяет отчет; при наличии ошибок сообщает о них студенту и о методике их исправления. Если ошибки отсутствуют, преподаватель при необходимости может задать студенту вопросы по содержанию решенной задачи и составит оценку по решенной задаче.

6. Получив оценку, студент сохраняет свой отчет в соответствующей именной папке на жестком диске компьютера.

Во втором варианте план решения задачи по каждой теме - 4 академических часа. За это время студент должен проанализировать текст лабораторной работы, обращаясь к преподавателю за дополнительными пояснениями и уточнениями в случае необходимости, практически выполнить работу в той последовательности, в какой она изложена в описании соответствующей задачи. Выполнив полный объем работ по решению задачи, студент проверяет правильность результатов и предъявляет преподавателю результаты работы, выведенные на дисплей. Если замечены ошибки, студент принимает меры по их исправлению и затем снова предъявляет результаты преподавателю для контроля и приема результатов работы. Если в работе не содержится ошибок, студент составляет и оформляет отчет о лабораторной работе.

Отчет по решению каждой задачи имеет следующую структуру:

1. Наименование идентифицирующих признаков: «Отчет о решении задачи №_ по теме (наименование темы)» студента «(указываются фамилия и инициалы, вид обучения, специальность, курс, группа)».

2. Цель решения задачи – формулируется в соответствии с содержанием раздела «Цель решения задачи» соответствующей задачи.

3. Методика решения задачи – определяется в соответствии с указанной формулировкой в описании задачи и при необходимости уточняется у преподавателя в зависимости от содержания конкретной задачи.

4. Этапы решения задачи – номера и наименования этапов решения конкретной задачи в отчете, указанными в описании задачи. Содержание и порядок выполнения этапов изложены ниже.

5. Формулирование выводов – по каждому решению задачи должны быть сформулированы выводы и приведены в конце отчета.

Текст отчета излагается лаконично и вместе с тем информативно с соблюдением правил грамматики русского языка. Текст отчета о лабораторной работе набирается в редакторе Word через Times New Roman. Заголовки разделов и подразделов выделяются полужирным шрифтом. Оформленный отчет предъявляется преподавателю в экранной форме. При наличии ошибок в отчете студент их исправляет и предъявляет преподавателю повторно. В отсутствие ошибок отчет принимается и сохраняется на жестком диске.

Во втором варианте результаты решения задачи студент предъявляет преподавателю для контроля и получения оценки в виде распечатки отчета. Если в отчете и ответах на контрольные вопросы преподавателем замечены дефекты, студент в последующем принимает меры по их исправлению и повторно предъявляет отчет преподавателю.

Отчет по каждой лабораторной работе студент сохраняет в виде отдельного файла и обязан предоставить его по требованию преподавателя для контроля в период обучения. В имени файла указываются фамилия студента и номер выполненной лабораторной работы. Этот файл сохраняется в папке студенческой группы, которая создается на первом лабораторном занятии. В имени папки группы должен присутствовать индекс группы. Папка группы включается в папку «Мои документы»

Методика решения задач. При рении каждой задачи выполняются общие и специфические условия. Общие условия определяются основными требованиями к решению задачи, изложенными в настоящем параграфе, а специфические требования указаны в описании решений конкретных задач моделирования ИР, данных в лабораторных. Основной теоретической базой для решения задач является содержание лекций, которое студенты должны хорошо знать и применять в практическом решении задач. Кроме того, они должны знать дополнительную литературу, на которую в тексте описания задач даются ссылки.

Непременным условием решения любой задачи является осознание цели моделирования и ее формулирование. Формулировки цели приводятся в описании каждой задачи. Вместе с тем преподаватель или студент (по согласованию с преподавателем) может при соответствующих условиях изменить формулировку цели в моделировании ИР.

Описание решения задач выполнено на базе пакета прикладного статистического анализа «Универсальная статистическая диалоговая система “STADIA 7.0”» (далее STADIA), который подробно представлен в [2]. Следует учитывать, что при исследовании в решении задач бесплатной демоверсии пакета STADIA (такое возможно, см.: сайт Научно-производственного объединения «Информатика и компьютеры» www.statsoft.msu.ru) при выходе из программы данные не сохраняются.

Состав и последовательность решения задач обусловлены сущностью теории МИР, методикой вычислительного (машинного) эксперимента. Поэтому задачи целесообразно решать в той последовательности, в которой они приводятся. Например, в описании решения задачи «Анализ основных параметров качеств функционального стояния автоматизированной информационной системы» приводится полное описание интерфейса, применяемого в задаче. В описании последующих задач с целью исключения дублирования описания по некоторым командам и операциям опускаются.

Определив методы решения задачи, приступают к выполнению этапов моделирования. Как правило, процесс моделирования состоит из двух основных этапов – анализа ИР в его широком понимании и последующего синтеза модели ИР.

Аналитические этапы в основном направлены на изучение, познание моделируемого объекта с позиций системного анализа. Необходимо четко установить системообразующие признаки моделируемого ИР, в частности цель, задачи, функции, структуру, технологию проектирования, построения, функционирования ИР, правила, нормы, критерии и оценку его качества и др. Анализ структуры предполагает установление взаимосвязи и взаимодействия структурных компонентов между собой.

Синтез базируется на результатах анализа и предполагает соединение, построение, компоновку элементов модели ИР по определенным правилам. Наиболее продуктивным считается структурно-параметрический синтез, предполагающий последовательную реализацию таких компонентов, как идентификация, спецификация, имитация и собственно синтез модели ИР.

При выполнении работы не следует нарушать состав, последовательность и наименования этапов, указанные в тексте задачи. На каждом этапе приводится характеристика выполненных работ, направленных на достижение цели МИР и сопровождаемых иллюстративным материалом – таблицами, рисунками (графиками), полученными по ходу решения задачи. Иллюстративный материал выполняется в соответствии с правилами, приятными для публикаций. Каждая таблица и рисунок должны иметь номер и наименование. В каждом отчете таблицы и рисунки обозначаются соответственно сквозными номерами. Номер и наименование таблицы указываются над таблицей, а у рисунка – под рисунком.

По завершении этапов решения задачи необходимо сделать выводы. Это – наиболее сложная и трудная часть решения задач моделирования не только относительно ИР, но и любых реальных объектов. Наиболее распространенной ошибкой является подмена выводов сведениями о том, что выполнено в процессе решения задачи, например: «проведен анализ информационной системы…» и т.д. Подобные фразы не относятся к категории «Выводы», это просто перечисленные наименований выполненных этапов, работ, но они уже были в тексте и их не нужно дублировать. Вывод по результатам решения задачи МИР – это разновидность умозаключения, которое в явном виде не присутствует в описании решения задачи, формулируется на основе процессов анализа и синтеза решения задачи и содержит то новое знание в данной области, которое составляет потенциальную ценность для последующей рационализации решения задач моделирования ИР.

Выводы, как правило, носят теоретический и практический характер, они могут отображать вопросы анализа и синтеза, построения функционирования модели ИР или ее компонента. Может быть сделан вывод о месте и значении модели в создании и эксплуатации ИР. По каждому этапу формулируется хотя бы один вывод.