Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы icon

Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы



НазваниеРабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы
Дата конвертации04.06.2013
Размер194.05 Kb.
ТипРабочая программа
скачать >>>


УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИНК ТПУ

____________ В.А. Клименов «_____»_____________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Интеллектуальные информационные системы


НАПРАВЛЕНИЕ ООП
200100 ПРИБОРОСТРОЕНИЕ

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ




КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ)

бакалавр техники и технологий

^ БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА

2011 г.

КУРС

4

СЕМЕСТР

8

^ КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ

3

ПРЕРЕКВИЗИТЫ

Математика, Информатика, Физика, Электротехника, Компьютерные технологии в приборостроении,

КОРЕКВИЗИТЫ





^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

ЛЕКЦИИ

12 час.




^ ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ.

24 час




ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

12 час.




^ АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

48 час.




САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

48 час.




ИТОГО

96 час.




^ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная




ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

8 семестр –зачет




^ ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ

кафедра ИИТ ИНК




ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ ТПС







профессор каф. ИИТ ИНК, д.т.н. Гольдштейн А.Е.

^ РУКОВОДИТЕЛЬ ООП









доцент каф. ИИТ ИНК, к.т.н. Миляев Д.В.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ







профессор каф. ИИТ ИНК, д.т.н. Юрченко А.В.



2011г.


  1. ^ Цели освоения дисциплины

Дисциплина нацелена на формирование следующих профессиональных компетенций выпускника:

- способность собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности;

- усвоение студентом теории и практики методов построение и использования интеллектуальных информационных систем (ИИС) с использованием как традиционных, так и современных информационных технологий, а также формирование у обучающихся устойчивой мотивации к самообразованию путем организации их самостоятельной деятельности


  1. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Интеллектуальные информационные системы» относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин ПЦ.В.1.6.


3. Результаты освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен

знать и уметь использовать:

  • методы, программные и технические средства восприятия, передачи, обработки и представления измерительной информации в построенных на базе компьютеров измерительных системах как в автономном, так и в сетевом вариантах;

  • особенности организации таких разновидностей ИИС как системы автоматического контроля, технической диагностики и распознавания образов;

  • особенности применения современных информационных и программных технологий для построения этих систем.

иметь опыт:

  • использовать стандартные интерфейсы для организации работы ИИС;

  • разрабатывать программное обеспечение для организации работы ИИС.


В процессе освоения дисциплины у студента развиваются и закрепляются следующие компетенции:

1. ^ Универсальные (общекультурные) – владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1); способен логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, создавать тексты профессионального назначения (ОК-2); осознает социальную значимость своей будущей профессии, обладает высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-9); владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); способен предусмотреть меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности (ОК-14);


2. Профессиональные – способен собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2); способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-3); способен использовать системы стандартизации и сертификации, осознает значение метрологии в развитии техники и технологий (ПК-5); использовать программные и технические средства восприятия, передачи, обработки и представления измерительной информации в построенных на базе компьютеров измерительных системах как в автономном, так и в сетевом вариантах; (ПК-6); знать особенности организации таких разновидностей ИИС как системы автоматического контроля, технической диагностики и распознавания образов (ПК-9); использовать стандартные интерфейсы для организации работы ИИС (ПК-13); разрабатывать программное обеспечение для организации работы ИИС (ПК-20).


^ 4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Содержание теоретического раздела дисциплины:

4.1.Введение

Цель курса. Объем и структура курса. Рекомендуемая литература.

- Информационная модель и ее элементы.

- Измерительная система.

Информационно-измерительные системы.

4.2. Поколения ИИС. Процесс познания и ИИС. Функции ИИС. Архитек¬тура автономной ИИС. Архитектура распределенной ИИС. Архитектура программного обеспечения ИИС. Примеры применения ИИС. Современные измерительные информационные технологии.

- Модель взаимосвязи открытых систем.

- Передача данных в ИИС.

-Метрологические структурные схемы измерений.

- Магистрально-модульные системы для создание ИИС.

- Эволюция интерфейсов измерительных систем GPIB-PXI-VXI-LXI

- Обзор современная измерительная техника (измер.приборы, датчики и методы)

4.3. Стандартная модель взаимодействия открытых систем (OSI).

-Уровни модели OSI.

-Протоколы передачи данных по сети.

- Пример локальной сети (Ethernet).

-Глобальные ИКС. Модем.

4.4. Реализация основных функций ИИС

Автоматизированные системы научных исследований.

- Принципы и основные этапы построения научного эксперимента.

- Пример реализации АСНИ (станция мониторинга работы солнечной батареи).

4.5.Системы автоматического контроля (САК).

- Контроль по параметрам. Проблемы контроля. Выбор контролируемых параметров.

- Качество (достоверность) контроля. Ошибки контроля. Оперативная характеристика. Критерии качества контроля. Способы управления качеством контроля.

4.6. Системы технической диагностики (СТД).

- Функции и особенности СТД.

- Конфигурации объекта диагностики (ОД). Задачи диагностики.

- Модели ОД. Функциональная модель ОД. Пример построения функциональной модели.

4.7. Системы распознавания образов (СРО).

- Функции и особенности СРО.

- Задачи распознавания. Основные типы признаков распознавания. Распознавание без обучения, с обучением и с самообучением. Формальная постановка задачи распознавания.

- Методы распознавания. Распознавание по детерминированным признакам. Распознавание по вероятностным признакам. Распознавание по структурным признакам. Пример алгоритма структурного распознавания.

^ 4.2.Практический раздел дисциплины

4.2.1. Лабораторные занятия (24 часа)



№ п/п


Наименование лабораторных работ

Колич. часов

Учебная, производств. база

1

Плата сбора данных LA20-USB. 3. Станция мониторинга работы ФМ

6

ТПУ, учебная

2

Контроллер Элеси-ТМ Создание испытательной станции на базе контроллера. Исследование световых характеристик ФМ

6

ТПУ, учебная

3

Цифровой осциллограф.

4

ТПУ, учебная

4

PLC-протокол, Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии

4

ТПУ, учебная

5

Системы мониторинга генерирующих сетей на примере 5 кВт АКЭУ

4

ТПУ, учебная


4.2.2. Практические занятия (12 часов)

1. Классификация датчиков: датчик, интеллектуальный датчик. Структура и состав интеллектуального датчика (2 часа).

2. RS 232, 485, HART-протокол (2 часа).

3. Сеть Profibus, Foudation Fieldbus. (2 часа).

4. Функции преобразования-1. Преобразование в электрическую величину и ее измерение. Преобразование измерительной информации: усиление, аналого-цифровое преобразование. (2 часа).

5. Функции преобразования-2. Выполнение коррекции выходного сигнала. Внешние факторы. Преобразование измерительной информации: стандартизация диапазонов выходных аналоговых сигналов, линеаризация, фильтрация, расчет выходных значений по заданным алгоритмам. (2 часа).

6. Функции самодиагностики и калибровки. Выполнение анализа своей работы при различных сбоях, нарушениях и неисправностей. Фиксация их места возникновения и причину. Правильность учета внешних факторов. Интеллектуальная калибровка.


Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности (лекция, лабораторная работа, практическое занятие, семинар, коллоквиум, курсовой проект и др.) c указанием временного ресурса в часах приведена в таблице 1.


Таблица 1.

^ Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности


Название раздела/ темы

Аудиторная работа (час)

СРС (час)

Колл, контр. р.

Итого

Лекции

Практ. Зан.

Лаб. Зан.




Информационно-измерительные системы

6

5

12

24

1

48

Интеллектуальные датчики

4

3

12

20

1

40

Тенденции развития интеллектуальных информационных систем

2

2




4




8

Итого

12

10

24

48

2

96


^ 5. Образовательные технологии

Лекции читаются в форме презентаций. В процессе чтения лекций включаются фрагменты фильмов по различным аспектам применения ИИС. Лабораторные занятий проводится на базе лаборатории ФСЭ ИНК, где сосредоточено современное испытательное оборудование и программное обеспечение и работают высококвалифицированные специалисты.

Специфика сочетания методов и форм организации обучения отражается в матрице (см. табл. 2).


Таблица 2.

^ Методы и формы организации обучения


ФОО

Методы

Лекц.

Лаб. раб.

Пр. зан./сем.

Тр.*, Мк**

СРС

Курс.

работа

IT-методы

+

+

+




+

+

Работа в команде




+

+




+

+

Игра







+










Методы проблемного обучения

+










+

+

Обучение на основе опыта

+

+

+







+

Опережающая самост. работа




+

+




+

+

Проектный метод
















+

Поисковый метод




+










+

Исследовательский метод

+

+

+




+

+

* - Тренинг, ** - мастер-класс.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

    1. Текущая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний студента, развития практических умений

6.1.1. Проработка лекционного материала, подготовка к коллоквиумам по разделам курса.

6.1.2. Подготовка к лабораторным работам и оформление отчетов по ним.

6.1.3. Выполнение домашних заданий, домашних контрольных работ;

6.1.4. Выполнение реферата по теме, вынесенной на самостоятельную проработку.

6.1.5. Опережающая самостоятельная работа по темам практических занятий;

6.1.6. Подготовка к контрольной работе и коллоквиуму, к зачету.


    1. Творческая проблемно-ориенированная самостоятельная работа (ТСР), направленная на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов.

    2. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине

В разделе приводится развернутая характеристика тематического содержания самостоятельной работы.

6.3.1. Перечень научных проблем и направлений научных исследований.

1. Мониторинг работы солнечных энергосистем.

2. Системы ориентации ФМ на солнце.


6.3.2. Темы рефератов.

  1. Информационные системы

  2. Модель взаимосвязи открытых систем

  3. Структура и стандартные интерфейсы ИИС

  4. Эволюция стандартные интерфейсы ИИС (GPIB-VXI-LXI)

  5. Глобальные ИКС (Интернет)

  6. Системы технической диагностики

  7. Системы распознавания образов

  8. Автоматизированные системы научных исследований

  9. Датчики, параметры датчиков, принцип выбора типа и параметров датчика.

  10. Функции и применение ИИС. Архитектура ИИС

  11. Метрологическое обеспечение измерений

  12. Сетевые протоколы, службы.

  13. Преобразование информации в ИИС

  14. Контрольно-измерительные системы в солнечной энергетике

  15. Системы автоматического контроля

  16. Датчик, понятия и функции

  17. Датчиr и OSI

  18. Модели ИД

  19. Функции ИД

  20. Методы самокалибровки ИД

  21. Коррекция ошибки в ИД

  22. НАRT_протокол

  23. Сеть Profibus

  24. Foudation Fieldbus

  25. Протоколы RS 232,485


6.3.5. Темы, выносимые на самостоятельную проработку.

  1. Коррекция характеристик датчиков по методу вспомогательных измерений

  2. Ультразвуковой уровнемер.

  3. Метод уменьшения дифференциальной нелинейности АЦП с помощью микропроцессора.

6.3.6. Контроль самостоятельной работы

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


6.3.7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Юрченко А.В. Информационно-измерительные системы. Учебное пособие: Курс дистанционного обучения на платформе WebCT «Информационно-измерительные системы» - http://e-le.lcg.tpu.ru/webct/public/home.pl

Учебно-методические пособия

Информационно-измерительные системы: методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Информационно-измерительные системы» для студентов IV курса, обучающихся по направлению 200100 – «Приборостроение»/ А.В.Юрченко – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 51 с.


^ 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины.

Контроль знаний студента по теоретическому курсу осуществляется раз в месяц путем проведения контрольных работ (или коллоквиумов).

Вопросы для самоконтроля

  1. Функции ИИС. Архитектура автономной и распределенной ИИС. Программное обеспечение ИИС. Примеры применения ИИС.

  2. Датчики. Параметры датчиков. Принципы выбор типа и параметров датчика.

  3. Сопряжение датчиков с системой. Кондиционирование сигналов.

  4. Параметры коммутаторов. Эквивалентная схема коммутационного элемента (КЭ). Типы КЭ. Погрешность коммутатора.

  5. Многоканальный сбор данных. Устройства выборки-хранения.

  6. Типы интерфейсов автономной ИИС. Требования к совместимости элементов ИИС. Организация передачи данных во времени.

  7. Принципы обмена данными по магистральному интерфейсу. Физическая реализация интерфейсных шин. Обеспечение помехоустойчивости передачи данных.

  8. Стандартный интерфейс GPIB. Общая характеристика интерфейса, структура и назначение шин и линий. Сигналы интерфейса. Сообщения интерфейса.

  9. Стандарты RS-422 и RS-485. Интерфейсы Fieldbus. Программная реализация RS232. Интерфейсы магистрально-модульных систем: КАМАК, VME, VXI.

  10. Стандартная модель взаимодействия открытых систем (OSI). Уровни модели OSI.

  11. Глобальные ИКС. Модемы. Объединение сетей (мосты и шлюзы). Internet и WWW.

  12. Проблемы контроля. Ошибки контроля. Оперативная характеристика. Критерии качества контроля. Способы управления качеством контроля.

  13. Функции и особенности систем технической диагностики (СТД). Конфигурации объекта диагностики (ОД). Задачи диагностики. Модели ОД.

  14. Функциональная модель ОД. Построение таблиц неисправностей для заданной функциональной модели.

  15. Построение диагностического теста.

  16. Особенности и методы диагностики цифровых цепей. Сигнатурный анализ.

  17. Функции, особенности и структура систем распознавания образов.

  18. Задачи распознавания. Формальная постановка задачи распознавания. Основные типы признаков распознавания.

  19. Распознавание по детерминированным и структурным признакам.

  20. Распознавание по вероятностным признакам.

  21. Что такое интеллект?

  22. Что такое интеллектуальный датчик (несколько определений)?

  23. Преимущества ИД по сравнению с обычными датчиками?

  24. Различия между микропроцессорными и интеллектуальными датчиками?

  25. Устройство интеллектуального датчика?

  26. Метод автоматической коррекции погрешности?

  27. Метода вспомогательных измерений?

  28. Метод уменьшения дифференциальной нелинейности АЦП с помощью микропроцессора?


^ 8. Рейтинг качества освоения модуля (дисциплины)

В соответствии с рейтинговой системой текущий контроль производится ежемесячно в течение семестра путем балльной оценки качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы) и результатов практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем).

Промежуточная аттестация (экзамен, зачет) производится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в конце семестра по результатам экзамена или зачета. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам (80 - текущая оценка в семестре, - 20 - промежуточная аттестация в конце семестра).


Таблица 3.

^ Рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра


Недели

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого

Разделы

Вопросы

Баллы

Задачи

Задания

Проблемы

Баллы

Баллы

1

Информационно-измерительные системы

Функции и состав ИИС, Стандартные интерфейсы ИИС

10

Система мониторинга ФМ

Контроллер Элеси


№1


№2





10


10


30

2

Интеллектуальные датчики

Понятие интеллектуальный датчик. Протоколы передачи информации

10

АСКУЭ


Цифровой осцилографф



№3


№4




10


10





30

3

Тенденции развития интеллектуальных информационных систем

Современные ИИС

10

Системы мониторинга генерирующих сетей на примере 5 кВт АКЭУ

№5




10

20




Зачет




20

Сумма баллов в семестре

100


^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература

1. Алиев Т.М., Тер-Хачатуров А.А. Измерительная техника. – М.: Высшая школа, 1991. – 384 с.

2. Верзаков Г.Ф., Киншт Н.В., Рабинович В.И., Тимонен Л.С. Введение в техническую диагностику. – М.: Энергия, 1968. – 224 с.

3. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Методы распознавания. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1984. – 208 с.

4. Компьютерные сети: Учебный курс. – М.: Издательский отдел ”Русская редакция”, 1997. – 696 с.

5. Муравьев С.В. Программирование для измерительных информационных систем: Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 1998. – 144 с.

6. Мячев А.А. и др. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник. – М.: Радио и связь, 1993.

7. Томпкинс У., Уэбстер Дж. (ред.) Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютерами IВМ РС. – М.: Мир, 1992.

8. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

Дополнительная литература

1. Вострокнутов Н.Н. Цифровые измерительные устройства. Теория погрешностей, испытания, поверка. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Гёлль П. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс. – М.: ”ДМК”, 1999. – 144 с. (Guelle Patric, Instrumentation virtuelle sur PC, Dunod, Paris, 1998)

3. Жарков Ф.П., Каратаев В.В., Никифоров В.Ф., Панов В.С. Использование виртуальных инструментов LabVEW, – М.: Солон-Р, Радио и связь, Горячая линия-Телеком,1999. – 268 с.

4. Кулаичев А.П. Компьютерный контроль процессов и анализ сигналов. – М.: Информатика и компьютеры, 1999. – 330 с.

5. Куликовский К.Л., Купер В.Я. Методы и средства измерений. – М.: Энергоатомиздат, 1986.

6. Мейзда Ф. Электронные измерительные приборы и методы измерений. – М.: Мир, 1990.

7. Мозгалевский А.В., Калявин В.П., Костанди Г.Г. Диагностирование электронных систем, М.: Судостроение, 1984.

8. Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев С.Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Практическое пособие. – М.: ЭКОМ, 1997. – 224 с.


^ 10. Материально - техническое обеспечение дисциплины

10.1. При изложении и изучении данной дисциплины используются видеоматериалы, наглядные пособия (стандарты, нормативно-технические документы, программы и методики испытаний), специализированная аудитория с техническими средствами обучения.

^ 10.2. Лабораторные занятия проводятся:

  • в специализированных лабораториях 208-а, 203ИИТ ИНК;

  • в научно-исследовательской лаборатории ФСЭ ИИТ ИНК ТПУ;

10.3. При выполнении занятий используются:

  • контроллер Элеси;

  • Энергетические системы 240 и 5 кВт..

  • Метеостанция Davis-vantage PRO 2

  • Стенд PLC-технологии на базе оборудования «Меркурий»


Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки

_____________________________________________________________.


Программа одобрена на заседании

Кафедры ИИТ

(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).


Авторы Юрченко А.В.


Рецензент(ы) __________________________Миляев Д.В.





Похожие:

Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы

Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины интеллектуальные системы и технологии
Профиль подготовки геоинформационные системы, Информационные системы и технологии в бизнесе
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины информационные бухгалтерские системы
Кореквизиты: «Информационные технологии в управлении персоналом», «Современные информационные технологии»
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины интеллектуальные системы
Профиль подготовки: Автоматизация технологических процессов и производств в нефтегазовой отрасли
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины дискретная математика
Профили подготовки вычислительные машины, комплексы, системы и сети, Системы автоматизированного проектирования, Геоинформационные...
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины информационные системы в управлении занятостью населения
Кореквизиты: «Информационные технологии в управлении персоналом», «Современные информационные технологии»
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины русский язык как иностранный направление (специальность) ооп: «Информационные системы и технологии»
«Информационные системы и технологии» (230400), «Нефтегазовое дело» (131000), «Химическая технология и биотехнология» (240100), «Информатика...
Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины информационные системы и технологии

Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины информационные системы в электронной коммерции

Рабочая программа дисциплины интеллектуальные информационные системы iconРабочая программа дисциплины интеллектуальные системы
Компьютерный анализ и интерпретация данных; Микропроцессорные системы; Информационное и программное обеспечение автоматизированных...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы