РОЗПОДІЛЕНІ СИСТЕМИ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Перший (бакалаврський) |
|---|---|
| Галузь знань | 12 Інформаційні технології |
| Спеціальність | 126 Інформаційні системи та технології |
| Освітня програма | Інформаційні управляючі системи та технології |
| Статус дисципліни | Обов’язкова (нормативна) |
| Форма навчання | заочна |
| Рік підготовки, семестр | 3 курс, осінній семестр |
| Обсяг дисципліни | 4,5 кредити / 135 годин |
| Семестровий контроль/ контрольні заходи | Екзамен, модульна контрольна робота (МКР), захист лабораторних робіт |
| Розклад занять | http://rozklad.kpi.ua/ |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів |
Лекції, лабораторні роботи: к.т.н., Ковальов Микола Олександрович, kovua@yahoo.com, @Kovalyov_Nick, тел. 067-680-20-09 |
| Розміщення курсу | Кампус, Google classroom |
Програма навчальної дисципліни
Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Силабус освітнього компонента «Розподілені системи обробки інформації» (ПО 16) складено відповідно до освітньої програми підготовки бакалаврів «Інформаційні управляючі системи та технології» спеціальності 126 «Інформаційні системи та технології».
Метою навчальної дисципліни є формування та закріплення у студентів фахових компетентностей: (ФК 3) здатність до проектування, розробки, налагодження та вдосконалення системного, комунікаційного та програмно-апаратного забезпечення інформаційних систем та технологій, Інтернету речей (ІоТ), комп’ютерно-інтегрованих систем та системної мережної структури, управління ними; (ФК 10) здатність вибору, проектування, розгортання, інтегрування, управління, адміністрування та супроводжування інформаційних систем, технологій та інфокомунікацій, сервісів та інфраструктури організації; (ФК 20) здатність використовувати технології розподілених обчислень, віртуалізації серверних систем, проектувати корпоративні обчислювальні системи, застосовувати кластерні та гетерогенні розподілені обчислювальні системи для розв’язання прикладних задач і проведення наукових досліджень, розв'язувати проблеми масштабованості, проектування та експлуатації розподілених інформаційних систем; (ФК 23) здатність розробляти інформаційні управляючі системи з використанням паралельних обчислень.
Предмет навчальної дисципліни – поглиблені знання щодо здатності вирішувати складні задачі і практичні проблеми розподілених систем обробки інформації та здійснювати професійну діяльність з проектування, реалізації, вибору технологій та адміністрування розподілених систем обробки інформації.
Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна: (ПРН 6) демонструвати знання сучасного рівня технологій інформаційних систем, практичні навички програмування та використання прикладних і спеціалізованих комп’ютерних систем та середовищ з метою їх запровадження у професійній діяльності; (ПРН 7) обґрунтовувати вибір технічної структури та розробляти відповідне програмне забезпечення, що входить до складу інформаційних систем та технологій; (ПРН 17) знати методології та технології проектування та реалізації інформаційних управляючих систем та технологій підтримки прийняття рішень, вміти використовувати існуючі засоби, компоненти та технології для побудови інформаційних управляючих систем та технологій підтримки управлінських рішень.
Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Пререквізити: Для успішного засвоєння дисципліни «Розподілені системи обробки інформації» студент повинен володіти освітніми компонентами «Вища математика», «Спеціальні розділи математики», «Програмування», «Теорія алгоритмів», «Проектування інформаційних систем», «Бази даних», «Комп’ютерні мережі».
Постреквізити: Компетенції, знання та уміння, одержані в процесі вивчення освітнього компонента «Розподілені системи обробки інформації» є необхідними для подальшого вивчення освітніх компонентів «Аналіз даних в інформаційно-управляючих системах», «Інфраструктура інформаційно-управляючих систем», «Безпека інформаційних систем».
Зміст навчальної дисципліни
Розділ 1. Основні поняття архітектури обробки інформації, локальні та розподілені структури.
Розділ 2. Розпаралелення обробки інформації.
Розділ 3. Технології розподіленої обробки рівня ОС, middleware та кластерних вузлів.
Розділ 4. Grid-технологія розподіленої обробки даних.
Розділ 5. Технології організації розподіленого зберігання та обробки даних.
Навчальні матеріали та ресурси
Основна література:
Автоматизація виробничих процесів: підручник./І.В. Ельперін, О.М. Пупена, В.М. Сідлецький, С.М. Швед.- К.Видавництво Ліра-К. 2015 – 378 с.
Еталонні архітектури MSA.- К., Майкрософт Україна; К.: Видавнича група BHV, 2005.- 352c.
The 2nd Annual Internet of Things 2010 (англ.) [ЕлектроЕлектронний ресурс]. - Режим доступу:https://eu-ems.Com/summary.asp?event_id=55&page_id=342
Антоненко В. М. Сучасні інформаційні системи і технології: управління знаннями : навч. посібник / В. М. Антоненко, С. Д. Мамченко, Ю. В.Рогушина. – Ірпінь : Нац. університет ДПС України, 2016. – 212 с.
Б. Ю. Жураковский. Комп’ютерні мережі. Частина 2 Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020.–372с.–Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36641
Хмарні обчислення. Електронний ресурс: http://integritysys.com.ua/solutions/pricatecloud-solution/
BIG DATA. ВЕЛИКІ ДАНІ – ВЕЛИКІ МОЖЛИВОСТІ. Електронний ресурс: https://vtgstudy.com/news/ru-big-data-bolshie-dannye-bolshie-vozmozhnosti/
The industrial internet of things (IIoT): An analysis framework (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166361517307285) (англ.) // Computers in Industry. — 2018-10-01. — Vol. 101. — P. 1–12. — ISSN 0166-3615. —doi:10.1016/j.compind.2018.04.015
Петренко А.И., Застосування GRID технологій в науці та освіті: роздатковий матеріал до вивч. курсу для студ. спец. «Інформаційні технології проектування». − К.: НТУУ «КПІ», 2008. − 144 С. Режим доступу: http://moodle.ntu-kpi.kiev.ua (дата звернення 30.05.2016)
Додаткова література:
Жураковський Б. Ю. Комп’ютерні мережі. Частина 2 Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 372 с. – Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36641
Жураковський Б. Ю. Розробка та реалізація мережних протоколів. Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 462 с. Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38946
Жураковський Б.Ю. Комп’ютерні мережі. Навчальний посібник для виконання лабораторних робіт [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 213 с. – Режим доступу до ресурсу: https://classroom.google.com/u/0/c/MTQ1MDk5NzA3OTQ1?hl=ru
Яремко І.М. Імовірнісні характеристики центрів обробки даних і резервування / І.М. Яремко, В.В. Турупалов, І.О. Молоковский // Наукові праці інституту проблем модулювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова «Моделювання та інформаційні технології».– Київ, 2011р. – Випуск 60.– C.141-146.
Литвинов О.А., Хандецький В.С. Розподілена обробка інформації : [моногр.] / О.А. Литвинов., Л64 В.С. Хандецький − Д.: ТОВ «Баланс-Клуб», 2013.− 314 с.
Навчальний контент
Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
| № з/п | Назва теми лекції та перелік основних питань (перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС) |
|
|---|---|---|
| Розділ 1. Основні поняття архітектури обробки інформації, локальні та розподілені структури. | ||
| 1 | Тема 1.1. 4-и фактори розподілу обробки даних та інформації в комп’ютерних мережах – на апаратному рівні, на рівнях даних, програм та сервісів. Тема 1.2. Три аспекти роботи з даними. Варіанти задач для розподіленої обробки даних та інформації в комп’ютерних мережах. Тема 1.3. Гібридні та інтелектуальні обчислення. |
|
| Розділ 2. Розпаралелення обробки інформації. | ||
| 2 | Тема 2.1. Технології розпаралелення обробки інформації. Тема 2.2.Технологія клієнт-сервер. 3-рівнева архітектура клієнт-сервер для створення розподілених додатків. |
|
| Розділ 3. Технології розподіленої обробки рівня ОС, middleware та кластерних вузлів. | ||
| 3 | Тема 3.1. Призначення мережної, мультипроцесорної та розподіленої ОС. Особливості мультикомп’ютерних ОС. Тема 3.2.Комп’ютерні кластери, їх основні призначення, різновиди та типи. |
|
| Розділ 4. Grid-технологія розподіленої обробки даних. | ||
| 4 | Тема 4. Рівні Grid-архітектури. Служби та функції. Стандарт архітектури Open Grid Services Architecture – відкрита архітектура грід-сервісів. | |
| Розділ 5. Технології організації розподіленого зберігання та обробки даних. | ||
| 5 | Тема 5.1. RAID (Redundant Array of Independent Disks) – технологія програмно-апаратного призначення. Базові рівні RAID, їх прикладне застосування та призначення. Логічна архітектура RAID масивів, їх характеристики та параметри управління. Контролери RAID. Апаратна архітектура кластера з RAID масивом. Тема 5.2. Розподілена база даних (РБД). Розподілена система управління базами даних (РСУБД). Розподілена система баз даних (РСБД). Властивості архітектури. Різновиди архітектури. |
|
| № з/п | Назва лабораторної роботи | Кількість ауд. годин |
|---|---|---|
| 11 | Знайомство з САПР Intel Quartus Prime. | 2 |
| 22 | Синтез перемикальних функцій. | 3 |
| 33 | Типові цифрові пристрої. | 3 |
| 44 | Синтез керуючих автоматів по графу мікропрограми | 4 |
Самостійна робота студента
| № з/п | Назва теми, що виноситься на самостійне опрацювання | Кількість годин СРС |
|---|---|---|
| 11 | Підготовка до лабораторних робіт | 36 |
| 22 | Підготовка до МКР | 8 |
| 33 | Підготовка до екзамену | 19 |
| В підсумку | 63 | |
Політика та контроль
Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Система вимог, які викладач ставить перед студентом:
кодекс честі: http://kpi.ua/code;
правила внутрішнього розпорядку: http://kpi.ua/admin-rule;
положення про організацію освітнього процесу в КПІ ім. Ігоря Сікорського: https://kpi.ua/regulations.
Відвідування установчих лекцій та практикумів є обов’язковим за винятком поважних причин (хвороби, форс-мажорні обставини, т.п.).
Протягом семестру студенти:
- виконують та захищають комп’ютерні практикуми у відповідні терміни;
- пишуть модульну контрольну роботу;
- повинні позитивно закрити 2 атестації.
По закінченні навчального процесу студенти складають іспит.
Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Рейтинг студента з кредитного модуля складається з балів, що він отримує за:
– виконання 4 лабораторних робіт (4х15=60 балів максимально).
– виконання МКР (20 балів максимально);
– активну роботу на заняттях (до 3 балів максимально);
екзамен (20 балів максимально).
Виконання лабораторних робіт.
Лабораторні роботи оцінюється по 15 балів. Максимальна кількість балів за усі 4 виконані роботи дорівнює 60 балів. Оцінювання робіт:
– якщо виконані невчасно знімається 20-40% від максимальної кількості балів в залежності від терміну запізнення;
– якщо виконаний не самостійно або не відповідає варіанту, не зараховується.
Критерії нарахування балів.
МКР оцінюється максимально в 20 балів. Завдання цих робіт складаються з 2-х питань із списку, якій попередньо надає викладач.
Умови допуску до іспиту: захищені всі лабораторні роботи, МКР, а семестровий рейтинг не менше 48 балів.
Екзамен містить 2 питання і оцінюється максимально в 20 балів.
Сума рейтингових балів, отриманих студентом протягом семестру, за умови зарахування контрольних робіт, переводиться до підсумкової оцінки згідно таблиці нижче.
| Бали | Оцінка |
| 95 - 100 | Відмінно |
| 85 - 94 | Дуже добре |
| 75 - 84 | Добре |
| 65 - 74 | Задовільно |
| 60 - 64 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| контрольні не зараховано | Не допущено |
Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
Якщо студент переведений з іншого навчального закладу (або кафедри), де вивчав дисципліну з відповідною програмою та успішно її захистив, тоді можливий перезалік дисципліни через подання заяви в деканаті й узгодження з викладачем.
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено: доц. кафедри ІСТ ФІОТ, к.т.н, Ковальов Микола Олександрович
Ухвалено кафедрою ІСТ ФІОТ (протокол № 16 від 12.06.2024)
Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 10 від 21.06.2024 р.)
