II. Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины

I. Аннотация к дисциплине

Москва

Протокол № 5

Обсуждено

на заседании кафедры

«Информационных систем»

«02» сентября 2013 г.

Содержание

I. Аннотация к дисциплине. 3

II. Компетенции, формируемые в результате освоения учебной дисциплины.. 4

III. Образовательные технологии. 7

IV. Тематический план. 8

V. Содержание программы.. 9

VI. Материально-техническое обеспечение. 13

VII. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации 14

Темы эссе: 14

Темы рефератов: 14

Задания к лабораторным практикумам: 15

Контрольные вопросы: 17

Типовые задания. 19

VIII. Учебно-методическое и информационное обеспечение. 19

Основная литература: 19

Дополнительная литература: 19

Интернет-ссылки: 20

IX. Составители учебной программы.. 20

Предметом изучения являются средства вычислительной техники, принципы создания вычислительных сетей для решения задач различного класса. Объектом изучения являются принципы построения вычислительных систем в целом (архитектура ЭВМ, персональные ЭВМ, многомашинные, многопроцессорные, параллельные вычислительные системы), а также устройство процессоров, системных плат, оперативной памяти, системы ввода-вывода информации, сетевые топологии, способы распределенной обработки информации в многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах.

Место дисциплины в учебном процессе Университета

Настоящая дисциплина входит в вариативную (профильную) часть цикла профессиональных дисциплин учебных планов Университета по всем программам подготовки бакалавров по направлению «Информационные системы и технологии».

Дисциплина «Архитектура информационных систем» является исходной теоретической и практической базой для получения знаний по другим компьютерным дисциплинам.

Цель и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины «Архитектура информационных систем» является формирование у студентов базовой системы знаний в области устройства средств вычислительной техники, принципов организации вычислительных систем и сетей.

Прикладной задачей является подготовка студентов к профессиональной деятельности в сфере эксплуатации средств вычислительной техники организации, в том числе:

· изучение принципов создания автоматизированных систем обработки данных;

· формирование системного подхода к процессам обработки информации;

· изучение информационных систем с точки зрения технического устройства средств обработки информации;

· изучение теоретических основ архитектуры Электронно-Вычислительных Машин (ЭВМ) и Вычислительных Сетей (ВС);

· формирование представления о развитии средств вычислительной техники и перспективных разработках в этой области;

· изучение устройства основных компонент компьютера: центральное арифметико-логическое устройство (АЛУ), центральное устройство управления (УУ), память, т.е. запоминающее устройство (ЗУ), система ввода информации, система вывода информации;

· формирование представления о топологиях вычислительных систем и сетей, способах параллельной обработки информации;

· развитие технического мышления по широкому кругу проблем эксплуатации средств вычислительной техники.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование профессиональных компетенций (ПК), предусмотренных Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки Информационные системы и технологии 230400.62 (квалификация (степень) «бакалавр»):

· способность проводить техническое проектирование (ПК-2)

· способность проводить выбор исходных данных для проектирования (ПК-4)

· способность проводить моделирование процессов и систем (ПК-5)

· способность проводить расчет экономической эффективности (ПК-9)

· способность организации работы малых коллективов исполнителей (ПК-20)

· готовность проводить сборку информационной системы из готовых компонентов (ПК-30)

В результате освоения дисциплины студент должен демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

· построение цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;

· принципы работы основных логических блоков систем;

· классификацию вычислительных платформ и архитектур;

· параллелизм и конвейеризацию вычислений;

· основные конструктивные элементы средств вычислительной техники, функционирование, программно-аппаратная совместимость;

· показатели качества информации;

· понятие системы обработки данных (СОД) и их классификацию;

· принципы построения цифровых вычислительных систем и их архитектурные особенности;

· принципы архитектуры Электронно-Вычислительных Машин (ЭВМ) Джона фон Неймана;

· принципы создания элементов структур современных ЭВМ;

· принципы работы основных логических блоков систем;

· этапы развития элементной базы электронных вычислительных машин (ЭВМ);

· классификацию вычислительных платформ и архитектур по различным признакам (принцип действия, назначение, вычислительная мощность и так далее);

· типы современных компьютеров и сферы их использования;

· комплекс технических средств, входящих в состав ПК;

· устройство, виды и технические характеристики корпусов для сборки ПК;

· основные конструктивные элементы средств вычислительной техники, функционирование, программно-аппаратная совместимость;

· устройство, виды и технические характеристики блоков питания;

· устройство системной (материнской) платы;

· назначение и принципы работы отдельных устройств на материнской плате: регуляторы напряжения, конденсаторы, генератор тактовых импульсов, CMOS, BIOS и RTC;

· основные технические параметры материнских плат;

· принципы интеграции котроллеров различных устройств непосредственно на материнской плате;

· классификацию процессоров;

· логическое и техническое устройство процессоров;

· систему команд микропроцессора, в том числе типы команд;

· порядок обработки команд микропроцессором;

· назначение и принципы обработки прерываний микропроцессором;

· понятия архитектуры и микроархитектуры процессора;

· основные технические параметры микропроцессоров для ПК;

· отличия микропроцессоров Celeron от Pentium;

· логическое и техническое устройство оперативной памяти;

· понятия синхронный и асинхронный интерфейсы доступа к оперативной памяти;

· основные технические характеристики модулей оперативной памяти;

· порядок адресации данных в оперативной памяти (ОП);

· порядок доступа и операции с данными оперативной памяти;

· понятие прямого доступа к ОП (DMA);

· режимы работы микропроцессора при обращении к ОП;

· классификацию периферийных устройств;

· принципы подключения периферийных устройств;

· понятия: драйвер, стандартные периферийные устройства, устройства сопряжения;

· стандарты внешних интерфейсов: Centronics, RS-232C, USB, PCI;

· топологию интерфейса USB;

· назначение, возможности и способы подключения устройств сопряжения;

· назначение и основные принципы построения информационно-вычислительных сетей (ИВС);

· показатели качества работы ИВС;

· виды ИВС и топологии их построения;

· модели взаимодействия открытых систем;

· способы организации взаимодействия компьютеров в многомашинных ВС;

· организацию и принципы построения многопроцессорных ВС;

· параллелизм и конвейеризацию вычислений;

· классификацию многопроцессорных параллельных ВС по режиму выполнения команд (классификация Флинна);

· различные подходы к классификации многопроцессорных параллельных ВС (классификации Дункана, Хокни и другие);

· метрологические принципы

Уметь:

· с помощью программных средств организовывать управление ресурсами вычислительных систем;

· осуществлять поддержку функционирования информационных систем;

· определять тип и класс ЭВМ по его техническим параметрам и описанию;

· определять тип ЛВС по представленной топологии;

· формулировать требования к ЛВС с точки зрения экономичности, качества работы, требований заказчика и других критериев;

· определять тип архитектуры ВС по представленному описанию режиму выполнения команд (классификация Флинна);

Приобрести навыки:

· использования системного подхода применительно к процессам обработки информации;

· определения типа и класса вычислительной системы или вычислительной сети по ее техническим параметрам и способу организации;

· определения технических параметров комплектующих по их описанию;

· формирования требований к вычислительным системам и вычислительным сетям, исходя из решаемого с их помощью комплекса задач;

· инструментальных измерений, используемых в области инфокоммуникационных технологий и систем связи.

Иметь представление:

· о функциональной и структурной организации систем;

· об истории развития информационно-вычислительных систем (ИВС);

· о назначении и принципах работы арифметико-логического устройство (АЛУ) процессора;

· о внешних интерфейсах ПК;

· кластеризации как способе организации многомашинных ВС;

· о принципах построения и возможностях суперкомпьютеров;

· о ВС с массовым параллелизмом;

Дата добавления: 2015-04-24