Проектування і розроблення інформаційних систем - Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Другий (магістерський) |
| Галузь знань | 12 Інформаційні технології |
| Спеціальність | 126 Інформаційні системи та технології |
| Освітня програма | 126.01 Інтегровані інформаційні системи 126.02 Інформаційне забезпечення робототехнічних систем 126.03 Інформаційні управляючі системи та технології |
| Статус дисципліни | Нормативна |
| Форма навчання | очна(денна)/дистанційна/змішана |
| Рік підготовки, семестр | 1-й курс, осінній семестр |
| Обсяг дисципліни | 165 годин / 5,5 кредитів ЄКТС (лекції – 36 год., лабораторні заняття / комп’ютерний практикум – 36 год., СРС – 93 год.) |
| Семестровий контроль/ контрольні заходи | Іспит / Модульні контрольні роботи |
| Розклад занять | 4 години на тиждень: лекції – 2 год; комп’ютерний практикум – 2 год |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів |
Лектор: д.т.н., професор, Теленик Сергій Федорович, e-mail: s.telenyk@gmail.com, viber: +38(067) 506 15 86 Комп’ютерний практикум: д.т.н., професор, Теленик Сергій Федорович, e-mail: s.telenyk@gmail.com, viber: +38(067) 506 15 86 |
| Розміщення курсу | Посилання на дистанційний ресурс - http://tc.kpi.ua/content/ RIE; GOOGLE Disc викладача |
Програма навчальної дисципліни
Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчення та результати навчання
Дисципліна «Проектування і розроблення інформаційних систем та технологій» є дисципліною нормативної підготовки навчального плану магістрів з спеціальності «Інформаційні системи та технології» і відіграє важливу роль у підготовці фахівців.
Навчальна програма присвячена ознайомленню з новітніми технологіями та складовими проектування інформаційних систем такими, як – методологія і технології та підходи до інженерії вимог, бізнес-аналізу об’єктів управління, побудови архітектури підприємства, бізнесу, інформаційних систем, моделювання бізнес-процесів, управління ІТ-проектів підприємства, реалізації інформаційних систем та їх програмного забезпечення, впровадження та підтримки інформаційних систем різних типів – від систем класів MSS і OSS, важливими компонентами яких є ERP, CRM, SCM, PLM, MES, GIS, до систем класу Індустріального Інтернету Речей (ІІоТ), як складових частин Інтернету Речей (ІоТ - Internet of Things), до складу яких входить велика кількість систем і пристроїв, що генерують великі потоки даних, оперують десятками і сотнями тисяч сенсорів та інших інформаційних джерел, мають великий розмір вектора параметрів, які треба моніторити та відображати для їх контролю та управління – які характеризуються значною складністю, розподіленістю, мінливістю умов функціонування та мають багато інших особливих ознаки та характеристик, які вимагають врахування.
Мета вивчення дисципліни – набуття фахових компетенцій, теоретичних знань і практичних навичок з аналізу технологій побудови архітектури та реалізації і впровадження інформаційних систем для різноманітних об’єктів управління (промислових підприємств і компаній, фірм, корпорацій, організацій) глобального середовища, включаючи використання сучасних архітектурних шаблонів (Web-орієнтованих, клієнт-серверних, сервісно-орієнтованих, мікросервісних, подійно-орієнтованих та ін.), сервісів хмарних технологій, мультиагентних технологій для слабко-зв’язаних програмних компонентів і систем, застосування сучасних технологій Інтернету Речей (ІоТ), Інтернету роботизованих речей (IoRT), основою яких є сенсорні мережі та вузли оброблення даних, об’єкти Smart City, Smart Home, інших «розумних» систем, які генерують Великі дані, обґрунтованого вибору критеріїв оптимізації та адаптації до середовища їх функціонування, синхронізації з існуючими системами і об’єктами, з метою гармонізації технічних пристроїв з людьми, створення дружньої взаємодії з інтелектуальними роботами, системами управління містом, розвитку інфраструктури інформаційних систем для покращення умов життя людей та підвищення їх безпеки.
Предметом вивчення дисципліни є закони розвитку ІТ-технологій, методи та засоби аналізу, проектування і побудови архітектури та інфраструктури інформаційних систем, реалізації, впровадження та підтримки інформаційних систем, рівні їх абстракції та представлення, архітектури інформаційних систем, даних та додатків, методики розроблення архітектури підприємства, включаючи інфраструктурний комплексний аналіз, шаблони і методики проектування, різновиди архітектури для створення інформаційних систем корпоративного рівня та особливості їх реалізації, переваги і недоліки, базові аспекти технологій Web-орієнтованих, клієнт-серверних, сервісно-орієнтованих, мікросервісних, подійно-орієнтованих та ін., їх компоненти, використання архітектурних шаблонів, особливості використання розподіленим ПЗ RPC та REST, переваги та недоліки, корпоративна сервісна шина ESB та її взаємодія з сервісами на базі повідомлень, стеки протоколів UDDI та SOAP для Web-сервісів, основні сервіси “хмарних технологій”, їх структура та функціональні можливості, ознайомлення з новітніми інформаційними технологіями такими, як технологія LoRA IBM, інфраструктура підтримки Інтернету людей (IoP), яка управляється за допомогою двох платформ - «соціальні пристрої» і «люди як сервіс» (People as a Service, PeaaS), що відноситься до нових «хмарних» сервісів, протоколів і пристроїв NB-IoT для реалізації технологій М2М та М2М2А, процесами інтелектуалізації моніторингу і управління міськими системами, етапів розробки захищених ІТ- додатків, особливості обробки повідомлень інформаційних систем MQTT-брокерами та їх реалізації, стеки протоколів для WEB та ІоТ, реалізація протоколів OAuth 2.0 та CoAP для міжмашинної взаємодії, системи промислового управління 4.0 (ІІоТ), інформаційні рівні характерні для Smart City, характеристики IoRT архітектури, особливості проектування та реалізації розподілених інформаційних складових і компонентів самоорганізованих Бездротових сенсорних мереж (БСМ), інформаційні аспекти Кібер-фізичних систем, Мультиагентні технології моніторингу та управління, аналізу та обробки потоків Великих Даних (ВД), що обчислюються зета байтами (1021байт), процесами «Великої аналітики», «Глибокий аналіз» та «Глибокого навчання», задачею «Відкриття знань», особливими вимогами Smart City до БД, використання БД нового покоління типу “розподілені реєстри**”**, технологією «Розумний пил» з сенсорами нанорозмірів та їх архітектурою.
Завдання вивчення дисципліни:
– оволодіння компетенціями, навичками і вміннями бізнес-аналізу, інженерії вимог, побудови архітектури та інфраструктури інформаційних систем, реалізації, впровадження та підтримки інформаційних систем;
– оволодіння особливостями проектування та архітектури, що пов’язані з основними компонентами і структурами як традиційних технологій корпоративного рівня, так і нового напрямку розвитку сукупності різноманітних інформаційних систем типу сенсорних мереж, а також в межах Розумного міста, Розумного дому, інших інтелектуалізованих середовищ, прогнозування результатів їх взаємодії, впливу на покращення систем управління роботизованими системами в інтегрованому середовищі міст України, які є складними об’єктами нового типу з сотнями тисяч та мільйонами об’єктів моніторингу та управління;
– ознайомлення з новітніми інформаційними технологіями такими, як інфраструктура підтримки Інтернету людей (IoP), що управляється за допомогою двох платформ - «соціальні пристрої» і «люди як сервіс» -People as a Service (PeaaS), що відноситься до нових «хмарних» сервісів, аналізу та обробки потоків Big Data, що обчислюються зетабайтами (1021байт), процесами «Великої аналітики», «Глибокий аналіз» та «Глибокого навчання», задачею «Розумний пил» з сенсорами нанорозмірів, а також адаптивними сенсорними мережами, які мають архітектуру, що постійно змінюється, технологіями «розподілених реєстрів» типу «BlockChain», які застосовуються для підвищення безпеки роботи ІоТ мереж і систем;
– набуття практичних навичок використання методів і засобів застосування мультиагентних технологій та систем, їх механізмів поповнення знань і досягання цілі, управління агентом та зміною поведінки агента чи адаптації його до нових умов, використання метазнань для взаємодії з іншими агентами, застосування класифікації агентних програм, що використовують дві основні ознаки - ступінь розвитку внутрішнього уявлення про навколишній світ та спосіб прийняття рішення, як для «макроагентів», що працюють у середовищі Smart City, так і для програмних агентів вузлів обробки даних, а також різноманітних їх архітектурних реалізацій – від простих «рефлексійних» агентів до агентів, що навчаються та взаємодіють для виконання складних завдань, які не під силу монолітним системам чи окремому агенту;
Навчальна дисципліна покликана допомогти студенту отримати:
–знання основних понять, методів, засобів, моделей та алгоритмів аналізу, моніторингу та управління об’єктами роботизованого середовища IoRT (Internet of Robotics Things) разом з Intelliges (Smart) Informations, сучасних технологій Intelliges Data Mining таких, як Text Mining, RDF-сховища (RDF-Resource Description Framework), Wiki-технологію та особливості використання Wiki- ресурсів, щодо використання метаданих в системах зберігання, обробки та передачі даних, а також структур обробки інформації з сенсорів у ІоТ мережах Smart City, принципів роботи з Big Data такими, як «Розподіленість», «Горизонтальна масштабованість», «Відмовостійкість», «Локальність первинної обробки даних», «Інтерпретація даних в процесі їх обробки», особливостей технології візуалізації Big Data пов’язані з редукцією та інтелектуальним аналізом даних, використання динамічних мультиекранних інтерфейсів, технології аналізу та обробки неструктурованих даних (НСД), їх властивості (гетерогенність/неоднозначність/контекстна залежність/динаміка значення/ етнокультурна залежність);
–уміння практично застосовувати методи – використовувати розробки та особливості програмних агентів, їх функціональності та технологій взаємодії, обміну повідомленнями, механізмів кооперації, технологію програмних агентів для проектування та реалізації сервісів в інтелектуальних системах, систему агрегації і уніфікації даних, а також технологій проектування слабкозв’язаних систем і компонентів систем моніторингу і управління об’єктами Smart City, використання віддалених процедур на базі Representational State Transfer (REST) та еталонних протоколів для зв’язування різних за протоколами мереж передачі даних, обміну інформацією між різними інформаційними рівнями Smart City та вузлами ІоТ, особливості БД та сховищ даних для обробки потоків Big Data, розробки захищених IoT додатків, забезпечення стійкості їх роботи.
КОМПЕТЕНТНОСТІ
Інтегральна компетентність
Здатність розв'язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми у галузі проектування, реалізації, підтримки та супроводження інформаційних систем та технологій для сучасних об’єктів управління з комп’ютеризованими та роботизованими бізнесовою і виробничою підсистемами, що характеризуються, багатогранністю використання, комплексністю, змінністю умов функціонування, інтеграцією складових, появою все зростаючої кількості інтелектуальних пристроїв і систем, які використовують в середовищі людей із застосування теорій та методів бізнес-аналізу, проектування реалізації, розвитку та супроводження багаторівневих інформаційних систем та технологій.
Загальні компетентності
| ЗК 01 | Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. (126.01, 126.02, 126.03) |
| ЗК 04 | Здатність розробляти проекти та управляти ними. (126.01, 126.02, 126.03) |
| ЗК 05 | Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт. (126.01, 126.02, 126.03) |
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності
| СК 01 | Здатність розробляти та застосувати ІСТ, необхідні для розв’язання стратегічних і поточних задач. (126.01, 126.02, 126.03) |
| СК 02 | Здатність формулювати вимоги до етапів життєвого циклу сервіс-орієнтованих інформаційних систем. (126.01, 126.02, 126.03) |
| СК 03 | Здатність проектувати інформаційні системи з урахуванням особливостей їх призначення, неповної / недостатньої інформації та суперечливих вимог. (126.01, 126.02, 126.03) |
| СК 07 | Розробляти і реалізовувати інноваційні проекти у сфері інформаційних систем та технологій. (126.01, 126.02, 126.03) |
| СК 13 | Здатність практично застосовувати методології об’єктно-орієнтованого проектування інформаційних систем спрямованих на використання об’єктно - орієнтованих та пост реляційних баз даних. (126.02, 126.03 освітньо-наукова) |
Програмні результати навчання, на формування та покращення яких спрямована дисципліна
| РН 04 | Управляти процесами розробки, впровадження та експлуатації у сфері ІСТ, які є складними, непередбачуваними і потребують нових стратегічних та командних підходів. (126.01, 126.03) |
| РН 06 | Обґрунтовувати вибір технічних та програмних рішень з урахуванням їх взаємодії та потенційного впливу на вирішення організаційних проблем, організовувати їх впровадження та використання. (126.01, 126.02, 126.03) |
| РН 07 | Здійснювати обґрунтований вибір проектних рішень та проектувати сервіс-орієнтовану інформаційну архітектуру підприємства (установи, організації тощо). (126.01, 126.02, 126.03) |
Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Пререквізити: Для вивчення курсу необхідно мати бакалаврську базову підготовку.
Постреквізити: Дисципліна є теоретичною та методологічною основою для виконання і захисту випускної кваліфікаційної роботи
Зміст навчальної дисципліни
Розділ 1. Інформаційні системи як об’єкт моделювання, проектування, впровадження та управління
1.1 Введення. Загальна характеристика підприємства як найбільш характерного об’єкта управління. Загальна структура та функціонування інформаційних систем підприємств. Сучасні тенденції розвитку галузі інформаційних технологій (ІТ). Сучасні погляди на структуру та функціонування інформаційних систем на прикладі підприємств та новітні підходи до проектування, впровадження та впровадження інформаційних систем. Місце і роль знань і вмінь з різних галузей науки в процесах моделювання, проектування, реалізації, впровадження, підтримки функціонування та розвитку інформаційних систем.
1.2 Бізнес-стратегія та інформаційні системи і технології. Аналіз ключових чинників. Цінність ІТ з погляду бізнесу і практики управління ІТ технологіями. Бізнес-стратегія для підприємства та зміна ІТ технологій. Актуальність проблематики с точки зору зміни ролі ІТ в бізнесі та суспільстві. Інформаційні технології і ефективність. Три закони розвитку нових технологій. Оцінювання ефективності з боку бізнесу. Бюджет розвитку. Закони Гілдера, Меткалфа та Мура. Їх вплив на продукти, послуги та процеси. Стандарти технологій управління проектами, оцінювання результатів. Умови досягнення ефективності ІТ технологій. Склад і зміст розділів дисципліни. Загальні рекомендації щодо вивчення навчальної дисципліни.
Розділ 2. Класичні і сучасні підходи до проектування інформаційних систем
2.1 Інформаційні системи. Визначення. Класифікація. Властивості. Традиційні підходи до проектування і реалізації інформаційних систем. Розвиток методологій проектування і реалізації інформаційних систем. Причини і обставини переходу до сучасних Agile-методологій проектування і реалізації інформаційних систем та програмного забезпечення. Загальна характеристика сучасних Agile-методологій створення інформаційних систем та програмного забезпечення.
2.2 Сучасні тенденції створення інформаційних систем. Основні чинники розвитку архітектури підприємства. Поняття архітектури підприємства, архітектури інформаційної системи. Зв’язок архітектури і стратегії. Портфель ІТ-проектів підприємства. Основні характеристики і компоненти архітектури. Залежність функціональності компонентів архітектури від бізнес-стратегії організації.
Розділ 3. Архітектура підприємства.
3.1 Ключові концепції архітектури підприємства. Рівні абстракції моделі. Архітектури підприємства, рішень та бізнесу. Архітектура підприємства. Еволюція уявлень. Призначення і властивості архітектури підприємства, архітектури бізнесу та рішень. Елементи архітектури підприємства. Принципи і стандарти в рамках архітектури підприємства. Моделі і моделювання. Домени та елементи архітектур. Принципи доменів архітектур. Моделі та критерії класифікації. Рівні прийняття архітектурних рішень і описання архітектури. Моделі архітектури. Рекомендації з використання моделей та моделювання. Еволюція організаційних принципів.
3.2 Бізнес-архітектура. Основні моделі та інструменти опису бізнес-архітектури. Портфель додатків, моделі та інструменти його управління. Основні елементи бізнес-архітектури. Рекомендації щодо проектування бізнес-архітектури. Основні інструменти декомпозиції, аналізу, моделювання та інтеграції. Моделі портфеля додатків, особливості його управління. Принцип цінності додатку. Зв’язок вимог бізнесу і різних областей архітектури підприємства та архітектури інформаційних систем. Вплив архітектури підприємства та архітектури рішень на розвиток бізнесу. Архітектура і управління портфелем ІТ-проектів. Бізнес-процеси та їх підтримка засобами інформаційної системи. Вимоги бізнесу до інформації, додатків та інформаційних технологій. Створення додаткової вартості за рахунок ІТ. Синхронізація потреб бізнесу з можливостями ІТ. ІТ-портфель – активи та проекти, проблеми управління.
3.3 Архітектура рішень. Архітектури інформації, додатків і технологій. Основні моделі та інструменти опису архітектури інформації. Вплив архітектури додатків на ІТ-інфраструктуру. Сервіс-орієнтована архітектура (SOA) і архітектура, керована моделями (MDA). Призначення та основні елементи архітектури інформації. Задачі і моделі інформації, процеси її управління. Загальна архітектура. Принципи інтеграції. Архітектура додатків, її елементи. Архітектурні стилі. Стилі бізнес-процесів. Процесно-орієнтована модель. Комплексна модель підприємства. Розподілені сервіси. Забезпечення гнучкості додатків в MDA.
Розділ 4. Засоби моделювання архітектури підприємства.
4.1 Рівні абстракції в описах архітектури підприємства. Загальні елементи визначень архітектури підприємства і основні помилки уявлень про них. Рівні абстракції. Інтегрована концепція архітектури підприємства. Контекст архітектури.
4.2 Мова описання архітектури ArchiMate. Елементи мови ArchiMate. Правила мови ArchiMate. Приклади застосування мови ArchiMate для описання архітектури підприємства та її складників. Розвиток уявлень про можливості мови ArchiMate при побудові, впровадженні та підтримці архітектури підприємства загалом і архітектури інформаційних систем зокрема. Технології, що забезпечують використання мови ArchiMate при побудові, впровадженні та підтримці архітектур. Методології, що базуються на використанні мови ArchiMate при побудові, впровадженні та підтримці архітектур.
Розділ 5. Побудова архітектури підприємства в бізнесі і створенні інформаційних систем
5.1 Обґрунтування необхідності проекту розроблення архітектури і чинники впливу. Визначення меж архітектури і методик, які використовуються. Визначення цілей та задач проекту. Аналіз архітектури бізнесу та чинників впливу на характеристики ІТ-проекту. Обґрунтування основних архітектурних рішень щодо переходу від моделі «Якою вона є» до моделі «Якою вона повинна бути». Прогнозування результатів міграції. Межі дії ІТ-архітектури. Вибір методики проектування.
5.2 Огляд популярних методологій побудови і підтримки архітектури підприємства. Моделі Захмана, Gartner, «4+1», SAM. Методики META Group, Microsoft MSA 2.0. Методологія Співака. Модель EAP. Підхід The Open Group Architecture Framework (TOGAF). Фази TOGAF. Architecture Development Method (ADM) - ядро TOGAF (поетапний підхід до розроблення архітектури підприємства). Рекомендації та методи, доступні для використання з TOGAF і ADM. Вміст фреймворку (структурована метамодель для артефактів, основні компоненти архітектури багаторазового використання, типові результати застосування архітектури). Enterprise Continuum & Tools (таксономії та інструменти для категоризації та зберігання результатів архітектурної діяльності на підприємстві). Моделі та методики для різних рівнів абстракції, їх особливості та призначення в MSA 2.0. Інфраструктурні сервіси та елементи опису архітектури. Рівні представлення та рекомендації щодо використання.
5.3 Розроблення архітектури підприємства. Загальна схема розробки архітектури. Етапи проектування процесу розробки архітектури. Організація, процеси, навички, ролі та обов’язки, необхідні для виконання функцій створення та підтримки архітектури підприємства. Загальний контекст розробки архітектури – шаблони, політики, сервіси, компоненти архітектури. Задачі проекту. Варіанти процесу розробки. Основні елементи процесу. Основні складові архітектури підприємства. Процес розробки архітектури. Цілі і завдання. Загальна схема архітектурного процесу. Модель процесу розробки і використання архітектури. Кроки архітектурного процесу. Методика планування процесу. Схема процесу розробки архітектури і стратегії ІТ. План реалізації. Принципи технологій розроблення «зверху-вниз» та «знизу-вгору», їх переваги та недоліки. «Каскадна модель» та «Циклічна модель» методики проектування, переваги та недоліки, особливості застосування. Технології розроблення архітектури – «зверху-вниз» або «знизу-вгору». Їх особливості, переваги і недоліки.
Розділ 6. Етап проектування інформаційної системи – побудова архітектури інформаційної системи
6.1 Чинники, що впливають на побудову архітектури інформаційних систем. Принципи врахування чинників впливу при побудові архітектури інформаційних систем. Архітектурні зразки і основи їх застосування при побудові архітектури інформаційних систем. Типи архітектур, їх вибір на підставі характеристик і використання для побудови архітектури інформаційних систем. Приклади застосування архітектурних зразків для побудови архітектури інформаційних систем.
6.2 Особливості проектування архітектури інформаційних систем корпоративного рівня. Варіанти архітектури клієнт – сервер для створення розподілених додатків. Архітектура WEB-орієнтована з “надтонким клієнтом” (браузером). Особливості їх реалізації, переваги і недоліки.
6.3 Структурні рівні інформаційної системи. Роль ПЗ проміжного шару (Middleware). Схема технологічної реалізації корпоративних інформаційних систем. Базові архітектури інформаційних систем корпоративного рівня.
Розділ 7. Архітектура інформаційних технологій і традиційні для інформаційних систем підприємств додатки
7.1 Заінтересовані сторони і пов’язані з ними додатки. Додатки планування ресурсів підприємства (ERP). Додатки для систем продажів та маркетингу. Додатки для управління реляціями з клієнтами (CRM). Додатки для управління ланцюжками постачання (SCM). Інші важливі для ефективної діяльності підприємства додатки (співпраці, BI, підтримки прийняття рішень, управління знаннями, аналітичного моделювання, Data Mining). Інтеграція додатків у інформаційних системах підприємств. Огляд трендів розвитку інформаційних технологій для інформатизації підприємств.
7.2 Технології створення сервісів на основі SOA із слабо зв’язаних програмних компонентів. Базова ідея технології – компіляція слабкозв’язаних програмних компонентів для спрощення створення нових сервісів. Використання брокерів для забезпечення взаємодії розробників та клієнтів сервісів. Загальна структура реалізації SOA технологій. Проблеми реалізації. Технологія на базі серверів оброблення повідомлень. Технологія «корпоративна шина підприємства» - Enterprise Service Bus (ESB). Особливості реалізації. Загальна структура консолідованої роботи цих технологій.
7.3 Стек протоколів веб-служб. Реєстрація та пошук Web-сервісів на основі UDDI. Програмні інтерфейси взаємодії з реєстром. Протокол обміну структурованими повідомленнями – Simple Object Access Protocol (SOAP). Структура інтегрованого середовища інформаційних ресурсів (ІСІР). Задачі та основні сервіси доступу до інформаційних ресурсів ІСІР. Основні сервіси роботи з репозиторіями ІСІР.
Розділ 8. Побудова інфраструктури інформаційних технологій для інформаційної системи
8.1 ІТ-інфраструктура інформаційних систем. Серверно-орієнтована ІТ-інфраструктура: базові компоненти, особливості використання в ІС, недоліки та переваги, проблеми проектування. ІТ-інфраструктура, орієнтована на масову пам'ять: базові компоненти, особливості використання в ІС, недоліки та переваги, проблеми проектування. DAS, SAN, NAS. Продуктивність і вартість. Вибір ІТ-інфраструктури із врахуванням сервісів IaaS. Вибір базових компонентів: пристрої зв’язку (комутатори, концентратори, мости, шлюзи), кінцеві пристрої (сервери, пристрої зберігання даних), інтерфейси (In-Band, Out-Band). Оптимізація продуктивності підсистеми пам'яті. Завдання та технології управління ІТ-інфраструктурою. Приклади сучасної ІТ-інфраструктури інформаційних систем. Правила створення ЦОД і надання та підтримки послуг інфраструктури (IaaS), програмного забезпечення (SaaS) і платформи (PaaS).
8.2 Хмарні технології – новий спосіб надання обчислювальних ресурсів і сервісів, заснований на Інтернет-технологіях. Характеристики хмарних обчислень. Загальна структура Cloud Computing. Структура хмарних сервісів. Базові сервіси IaaS, PaaS, SaaS. Ризики використання хмарних сервісів. Сервіс інфраструктури – IaaS, його основні концепції та аспекти. Платформа як сервіс (PaaS) – основні компоненти і функціональність. Сервіс програмних додатків SaaS. Структура і особливості застосування “приватної хмари”. Складові частини платформи Microsoft AzurePlatform, Amazon EC2, Eucalyptus.
Розділ 9. Управління проектами створення інформаційних систем
9.1 Постійно ускладнювана проблема управління портфелем ІТ-проектів організації. Ключові ролі в управлінні проектами та підходи до реалізації п’яти процесів управління ІТ-проектами після встановлення пріоритетів і попереднього фінансування: (1) ініціювання проекту; (2) планування проекту; (3) виконання проекту; (4) моніторинг та контроль проекту; (5) закриття проекту.
9.2 Дві нових області, які особливо важливі в управлінні сучасними ІТ-проектами: управління ризиками проекту та управління змінами в бізнесі. Аналіз питань, пов’язаних з управлінням великими, складними ІТ-проектами (насамперед, впровадженням пакетів корпоративних систем) та управлінням проектами за допомогою «віртуальних команд» (у яких члени команди географічно розосереджені).
Розділ 10. Вибрані аспекти створення програмного забезпечення інформаційних систем
10.1 Створення програмного забезпечення за допомогою Spring Boot. Огляд і аналіз проблем створення програмного забезпечення інформаційних систем. Проблема визначення структури проекту програмного забезпечення і імплементації його пакетів на основі опису архітектури. Імплементація програмного забезпечення на підставі архітектури. Стандартна структура проектів Spring Boot. Інструменти програмування. Процеси підтримки програмного забезпечення.
10.2 Створення програмного забезпечення за допомогою .NET. Базові уявлення про .NET. Огляд типів продуктів і областей, де можна використовувати .NET. Технологічний ландшафт .NET: фреймворки, бібліотеки, подібні технології. Найчастіше вживані альтернативи .NET i ASP.NET. Плюси і мінуси розроблення в .NET. Як найняти гідного .NET розробника. Тематичне дослідження розвитку .NET і найкращі випадки використання. Стан платформи .NET на початку 2022 р. Стандартна структура проектів .NET. Імплементація пакетів проектів програмного забезпечення .NET на підставі архітектури.
10.3 Розвиток і застосування мультиагентних систем (МАС). Концепції і тенденції розвитку МАС. Агенти моніторингу та управління об’єктами IoT, мультиагентні технології в програмному середовищі. Функції агентів. Складові мультиагентної системи. Архітектура агентів та їх компоненти. Простий рефлексійний агент, агент, який діє на основі цілей, агент, який навчається. Базові види і форми взаємодії між агентами. Проблеми координації поведінки агентів. Архітектури МАС: основані на методах роботи із знаннями; основані на поведінкових моделях «стимул-реакція»; гібридні. Інструментальні засоби для побудови МАС. Мультиагентні технології моніторингу та управління.
Розділ 11. Управління ресурсами інформаційних систем підприємств
11.1 Проблема управління ресурсами інформаційних систем підприємства. Планування ресурсів інформаційних систем підприємства. Оцінювання поточних ресурсів інформаційних систем підприємства. Створення бачення інформаційного. Створення архітектури підприємства. Формування стратегічного плану інформаційних систем підприємства Формування операційного плану інформаційних систем підприємства.
Розділ 12. Гнучкі методології (Agile-методології)
12.1. Методологія KANBAN. Kanban як альтернативний шлях успішних еволюційних змін в Agile-методологіях для технологічного бізнесу. Основи Kanban-методології. Поняття Kanban-системи. Використання Kanban для розроблення програмного забезпечення. Властивості Kanban як комплексної адаптивної системи заощадливого виробництва. Ситуативна поведінка і Kanban. Правила Kanban для досягнення успіху. Джерела здатності до впровадження Kanban. Особливості впровадження Kanban: візуалізація, контрольні пункти, види командної праці, стіна карток, аналіз навантаження і поділ праці, завдання, їх входи, виходи, паралельне виконання, упорядкування. Координація у системі Kanban. Система управління завданнями. Зустрічі в системі Kanban. Каденції постачань і пріоритетів. WIP-limits. Класи і правила обслуговування.
12.2. Методологія SCRUM. Scrum як адаптивна методологія для розроблення програмного забезпечення. Типові дії для впровадження Scrum. Особливості впровадження Scrum. Нові ролі: ScrumMaster, Власник проекту. Зміна старих ролей: аналітик, керівник проекту, архітектор, функціональні менеджери, програміст, адміністратор бази даних, тестувальник, проектувальник UI. Технічні способи виробництва програмного забезпечення: проектування на основі тестування; рефакторинг; спільне володіння; неперервна інтеграція; парне програмування. Управління проектом Scrum. Команда проекту: структура; підбір; організація праці. Самоорганізація. Опрацювання вимог в Scrum: „just-in-time”, журнал вимог до робіт, перехід від документування до зустрічей, історії користувачів, покрокове уточнення вимог, покрокове уточнення історій користувачів, специфікації на основі прикладів, міжфункціональні команди, критерії здатності для журналу вимог до робіт. Спрінти: правила; особливості проектування архітектури, баз даних; часові рамки. Особливості планування, тестування.
Розділ 13. Проблеми виконання етапів постачання, інсталяції, налаштування та підтримання впровадженого продукту
13.1. Випуск видань програмного забезпечення. Зразки розгалужень. Відомі стратегії розгалужень (gitflow і т.п.). Правила вибору розгалужень для видання. CI/CD. Obróbka. Де закінчується відповідальність розробника. Сервери CI: Jenkins; CircleCI; Travis; TeamCity. Потік видань.
13.2. Обслуговування декількох наймачів сервісів. Проблеми надання сервісів за моделлю SaaS для декількох наймачів. Проблема зберігання даних кількох наймачів. БД на наймача, схема на наймача, сумісне зберігання. Переваги і недоліки. Постачання ресурсів наймачам. Обслуговування каталогу наймача. Структура адрес URL для надання сервісів за моделлю SaaS для декількох наймачів. Архітектура Kata.
Розділ 14. Великі дані, проблеми та особливості їх накопичення, оброблення і аналізу в інформаційних системах. Технології аналізу Великих даних.
14.1 Технології оброблення Big Data в ІС різноманітного призначення, їх компонентах, ІоТ мережах. Структура взаємодії Big Data, компонентів ІС та ІоТ систем. Технології аналізу Big Data в середовищі сенсорних мереж. Проблеми стійкості систем оброблення Big Data та їх аналізу.
14.2 Зв’язки та відношення в аналізі Big Data. Типові задачі для Big Data і результати їх вирішення. Технології «Великої аналітики», «Глибокого аналізу» та «Глибокого навчання», задача «Відкриття знань».
14.3 Технології та засоби роботи з Big Data. Використання метаданих для оброблення. Особливі вимоги Smart City до Big Data, використання Big Data нового покоління типу “розподілені реєстри”. Технології Text Mining – базові елементи та основні характеристики. Wiki технологія. RDF-сховища. Особливості візуалізаціі Big Data. Життєвий цикл управління даними для Big Data. Засоби та методи аналізу неструктурованих даних. Технології “розподілених реєстрів” мереж ІоТ. Вимоги до організації розподіленого оброблення даних та повідомлень.
Розділ 15. 3-я та 4-а промислові революції. Індустрія 4.0, її особливості.
15.1 3-я промислова революція. Технологія використання «горизонтальних мереж» різного виду в світі науково-інформаційної хвилі застосування технологій автоматизації, телекомунікації, інформаційних та інформаційно-керуючих систем, систем віддаленого моніторингу та управління складними технологічними процесами та об’єктами.
15.2 Індустрія 4.0, її особливості та складові інформаційних систем. Internet of Things (IoT), Internet of People (IoP), Big Data, Smart City, Smart Home, Smart Net. Адитивне виробництво за індивідуальним замовленням. Системи з розподіленими об’єктами управління. Кібер-фізичні системи інтелектуального управління. Наступне покоління роботів (Smart Robots).
Розділ 16. Інформаційні аспекти Smart City. Бездротові сенсорні мережі. ІоТ додатки.
16.1 Інтернет речей (ІоТ) та його клони – Індустріальний ІоТ (ІіоТ) та Інтернет роботизованих речей (IoRT). Системи промислового управління 4.0 (ІіоТ). Стек протоколів IoT. Інструментарій моніторингу та управління. Засоби ідентифікації, виміру, передачі даних, розподіленого оброблення даних, інтелектуального аналізу, інформаційної безпеки. Об’єкти управління – Smart Energy, Smart Water, Smart Healthy, Smart Robots, Кібер-фізичні системи, Big Data, сенсорні мережі. Інформаційні рівні характерні Smart City. Аналіз архітектур Smart City.
16.2 Архітектура глобальної мережі IoT. Платформи ІоТ. Шлюзи та сервери. LPWAN. Технологія LoRa (ІВМ) та NB-IoT. Структура компонентів Smart City (підхід Huawei). Аналіз архітектур Smart City – інформаційний інтегратор, агрегатор метаданих, семантичний агрегатор і блок осмислення. Способи організації безпечного використання сервісів роботизованих пристроїв в мегаполісі та їх керування з застосуванням технологій IoT. Розроблення захищених IoT додатків. Бездротові сенсорні мережі. Особливості багаторівневої архітектури – складові, адаптивність структури, розподіленість вузлів оброблення великих потоків даних, фільтрація на рівні контенту, самоорганізація. Консолідація даних. Захист пристроїв. Стек протоколів для ІоТ. Протоколи сенсорних мереж – MQTT, СоАР, Oauth 2.0.
16.3 Середовище мережевих IoRT. Cloud Robotics. Інтернет Роботизованих Речей – архітектура, концептуальна структура, технологія М2М. Хмарна платформа M2M2A. Характеристики IoRT архітектури. Робототехнічне обладнання, призначене для архітектури IoRT. Технологія “Розумний пил”. Проект Michigan Micro Mote. Архітектура мікрогаджета. Проблеми застосування. Можливості пристроїв типу “Розумний пил”.
Навчальні матеріали та ресурси
Базова література
1. Ролік О.І., Теленик С.Ф., Ясочка М.В. Управління корпоративною ІТ-інфраструктурою. -Київ: Видавництво «Наукова думка» НАН України, 2018. -577с.
2. Бітченко О.М., Цопа О.І., Шевцов І.О., Болдиш М.І. Сенсори і активатори.- Харків : ХНУРЕ, 2020., 290с.
3. Еталонні архітектури MSA.- К., Майкрософт Україна; К.: Видавнича група BHV, 2005.- 352c.
4. Лисаченко І.Г. Сучасні комп’ютерно-інтегровані технології в розподілених системах управління.– Харків : Мадрид, 2021.- 296 с.
5. Бондарчук А. П. Основи інфокомунікаційних технологій: навчальний посібник [Електронний ресурс] / А. П. Бондарчук, Г. С. Срочинська, М. Г. Твердохліб // Київ, ДУТ. – 2015. – 76 с. – Режим доступу до ресурсу: http://www.dut.edu.ua/ua/lib/1/category/1090/view/840.
6. Жураковский Б. Ю. Комп’ютерні мережі. Частина 1. Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ім. Ігоря Сікорського. – 2020. – 336 с. – Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36615
7. Жураковський Б. Ю. Комп’ютерні мережі. Частина 2 Навчальний посібник [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, І. О. Зенів // КПІ ен. Ігоря Сікорського. – 2020. – 372 с. – Режим доступу до ресурсу: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/36641
8. Інтернет речей і сучасні технології А. Й. Наконечний , З. Є. Верес Національний університет “Львівська політехніка” кафедра комп’ютеризованих систем автоматики, 2016, УДК 551.568.85.
9. Жураковський Б.Ю. Системи доступу. Навчальний посібник. [Електронний ресурс] / Б. Ю. Жураковский, Н. В. Коршун // Київ, Державний університет телекомунікацій. – 2015. – 58 с.– Режим доступу до ресурсу: http://ir.nmapo.edu.ua:8080/jspui/bitstream/lib/277/1/l_841_81364872.pdf
10. Жаріков Е.В. Інформаційні технології управління ІТ-інфраструктурою хмарного центру оброблення даних. Київ: НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського, 2020.- 250 с.
11. https://reed.media/ir4/
12. https://inventure.com.ua/news/ukraine/industriya-4.0-cena-voprosa-dlya-ukrainy
13. Н.Шаховська, В. Москалюк. Великі дані як інформаційна технологія.- Львівська політехніка. Lviv Polytechnic National University Institutional Repository,2019, с.188-189 http://ena.lp.edu.ua:8080/bitstream/ntb/24884/1/87-188-189.pdf
14. Gartner’s Top 10 IT challenges include exiting baby boomers, Big Data. Computerworld (eng). 18 October 2011.
16. Камінський Р.М. Методи і системи і штучного інтелекту. – Львів : Видавництво Тараса Сороки, 2021. -252 с.
Додаткова література
1. Пасічник В.В. Сховища даних.- Львів: Видавництво “Магнолія2006”, 2021. 320с.
2. Інтернет речей. Новомодне захоплення чи технологія, що змінює світ?
[ Електронний ресурс ]: https://www.epravda.com.ua/publications/
3. How Energy Technology Is Evolving [ Електронний ресурс ]: https://www.pewtrusts.org/en/research-and-analysis/issuebriefs/2019/02/the-smart-grid-how-energy-technology-is-evolving.
4. 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
5. Автоматизована система обліку електричної енергії з контролем якості показників якості. Васильченко В.І., Гриб О.Г., Светелик О.Д., Тесик Ю.Ф. Енергетика та електрифікація, №11, 2013.
6. Впровадження інтелектуальних систем вимірювань електроенергії: європейський досвід, В.І. Попович, В.Д. Старинець, О.В. Старинець. 2013-2014.
7. Проектування ІоТ [ Електронний ресурс ]: https://www.slideshare.net/ssuserf405bc/iot-79608563
8. Буров Є.В. Комп’ютерні мережі. – Львів: Видавництво “Магнолія2006”, 2021.- 340с.
9. Беркман Л.Н. Теорія передачі та обробки даних в інфокомунікаціях: навчальний посібник / Л.Н. Беркман, Б.Ю. Жураковський, А.О. Макаренко//. − К.: ДУТ, 2015. – 160 с. – Режим доступу до ресурсу: http://www.dut.edu.ua/ru/lib/1/category/1090/view/859
10. A. Koubâa, A. Allouch, M. Alajlan, Y. Javed, A. Belghith and M. Khalgui, «Micro Air Vehicle Link (MAVlink) in a Nutshell: A Survey,» in IEEE Access, vol. 7, pp. 87658-87680, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2924410.
11. Yuncheng Lu, Zhucun Xue, Gui-Song Xia & Liangpei Zhang (2018) A survey on vision-based UAV navigation, Geo-spatial Information Science, 21:1, 21-32, DOI: 10.1080/10095020.2017.1420509
12.James Manyika, Michael Chui, Peter Bisson, Jonathan Woetzel, Richard Dobbs, Jacques Bughin, Dan Aharon. Unlocking the potential of the Internet of Things (Report McKinsey Global Institute June 2015). URL: http://www.mckinsey.com/business-functions/business-technology/our-insights/the-internet-of-things-the-value-of-digitizing-the-physical-world (дата обращения: 18.05.2016).
13. Чернега В. Безпровідні локальні комп’ютерні мережі. – Київ : Видавництво "Кондор", 2021.-320 с.
14.The Next Industrial Revolution: A Manufacturing Leadership White Paper Sponsored by Microsoft How the Internet of Things and Embedded, Connected, Intelligent Devices will Transform Manufacturing — A Manufacturing Leadership White Paper, Frost&Sullivan. — 2016. — P. 1–12.
15. Яремко І.М. Імовірнісні характеристики центрів обробки даних і резервування / І.М. Яремко, В.В. Турупалов, І.О. Молоковский // Наукові праці інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова «Моделювання та інформаційні технології».– Київ,2011р. – Випуск 60.– C.141-146.
16. https://industry4-0-ukraine.com.ua
17. https://uk.education-wiki.com/9085877-big-data-technologies
18. Підручник з великих даних для початківців | Що таке великі дані?
https://uk.myservername.com/big-data-tutorial-beginners-what-is-big-data
19. Big Data for Development: From Information- to Knowledge Societies”, Martin Hilbert (2013), SSRN Scholarly Paper No. ID 2205145). Rochester, NY: Social Science Research Network; http://papers.ssrn.com/abstract=2205145
20. Clifford Lynch (2008). Big data: How do your data grow?. Nature 455 (7209). Doi:10.1038/455028a.
21. Кононова К.Ю. Машинне навчання: методи та моделі. Харків: Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, 2020.0286 с.
22. Sun, Ron, (2006). «Cognition and Multi-Agent Interaction». Cambridge University Press. http://www.cambridge.org/uk/catalogue/catalogue.asp?isbn=0521839645
23. Vidal, J.M.: Fundamentals of multiagent systems with NetLogo examples. MIT Press (2010) http://jmvidal.cse.sc.edu/papers/mas.pdf
24. Weiss G., editor. Multi-Agent Systems. MIT Press, 2013, 2nd edition. http://www.the-mas-book.info
25. Wooldridge M., An Introduction to MultiAgent Systems Second Edition. John Wiley & Sons, 2009. 640с. http://www.cs.ox.ac.uk/people/michael.wooldridge/pubs/imas/IMAS2e.html
Інформаційні ресурси
http://tc.kpi.ua/content/ RIE; GOOGLE Disc викладача
Навчальний контент
Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
№ лекції |
Назва теми лекції та перелік основних питань (перелік дидактичних засобів, посилання на літературу та завдання на СРС) |
Розділ 1. Основні поняття інформаційної архітектури організації Тема 1.1. Введення. Сучасні тенденції створення ІТ – систем. Два класи організації інформаційної архітектури – з “периметром захисту” та з “розподіленими реєстрами“. Поняття архітектури інформаційної системи організації. Зв’язок архітектури і стратегії. Основні характеристики і компоненти ІТ архітектури корпоративного рівня. Залежність функціональності компонентів архітектури від бізнес-стратегії організації. Ієрархічність прикладної мережі.
|
|
Тема 1.2. Бізнес-стратегія та інформаційні технології. Аналіз ключових чинників. Цінність ІТ з погляду бізнесу і практики управління ІТ технологіями. Бізнес-стратегія для корпорації та зміна ІТ технологій. Актуальність проблематики с точки зору зміни ролі ІТ в бізнесі та спільноті. Основні чинники розвитку архітектури організації. Портфель проектів в організації. Стандарти технологій, управління проектами,оцінка результатів. Тема 1.3. Інформаційні технології і ефективність. Три закони розвитку нових технологій. Оцінювання ефективності з боку бізнесу. Бюджет розвитку. Закони Гілдера, Меткалфа та Мура. Їх вплив на продукти, послуги та процеси. Умови досягнення ефективності ІТ технологій. Дидактичні матеріали: презентація Power Point, комп’ютер, проектор, ZOOM. Література: [БЛ: 1; 2/ ДЛ: 1,3,12] |
|
Розділ 2. Архітектура підприємства. Рівні абстракції моделі. Тема 2.1. Корпоративна архітектура підприємства. Еволюція уявлень. Визначення різниці архітектура підприємства та архітектури ІТ. Основні елементи архітектури підприємства. Рівні прийняття архітектурних рішень і опису архітектури. Рамочна модель архітектури. Еволюція організаційних принципів. Тема 2.2. Зв’язок вимог бізнесу і різних областей архітектури ІТ. Вплив ІТ- архітектури на розвиток бізнесу. Архітектура і управління ІТ- портфелем. Бізнес-процеси та забезпечуючи ІТ системи. Вимоги бізнесу до інформації, додатків та ІТ технологій. Створення додаткової вартості за рахунок ІТ. Синхронізація потреб бізнесу з можливостями ІТ. ІТ портфель – активи та проекти, проблеми управління. Тема 2.3 Рівні абстракції в описі архітектури підприємства. Загальні елементи визначень «Архітектури підприємства» і основні помилки їх уявлень. Рівні абстракції. На корпоративному рівні. Інтегрована концепція архітектури підприємства. Елементи визначень та уявлення. Контекст архітектури.
|
|
Розділ 3. Розділ 3. Елементи архітектури підприємства. Бізнес-архітектура і архітектура інформації Тема 3.1. Елементи архітектури. Принципи і стандарти в рамках архітектури підприємства. Моделі і моделювання. Домени та елементи архітектур. Принципи доменів архітектур. Моделі та критерії класифікації. Рекомендації з використання моделей та моделювання. Тема 3.2. Бізнес-архітектура. Основні моделі та інструменти опису бізнес-архітектури. Портфель додатків, моделі та інструменти його управління. Основні елементи бізнес-архітектури. Рекомендації щодо проектування бізнес-архітектури. Основні інструменти декомпозиції, аналізу, моделювання та інтеграції. Моделі портфеля додатків, особливості його управління. Принцип цінності додатку.
|
|
Тема 3.3. Архітектура інформації. Основні моделі та інструменти опису архітектури інформації. Вплив архітектури додатків на ІТ-інфраструктуру. Сервіс-орієнтована архітектура (SOA) і архітектура, керована моделями (MDA). Призначення та основні елементи архітектури інформації. Задачі і моделі інформації, процеси її управління. Загальна архітектура. Принципи інтеграції. Архітектура додатків, її елементи. Архітектурні стилі. Стилі бізнес-процесів. Процесно-орієнтована модель. Комплексна модель підприємства. Розподілені сервіси. Забезпечення гнучкості додатків в MDA.
Література: [БЛ: 1; 2; 4/ ДЛ: 3,11,12, 19] |
|
Розділ 4. Розробка архітектури підприємства. Етапи проектування процесу розробки архітектури Тема 4.1. Моделі Захмана, Gartner, "4+1", SAM. Методики META Group, Microsoft MSA 2.0. Загальний контекст розробки архітектури – шаблони, політики, сервіси, компоненти архітектури. Моделі та методики для різних рівнів абстракції, їх особливості та призначення в MSA 2.0 . Інфраструктурні сервіси та елементи опису архітектури. Рівні представлення та рекомендації щодо використання. Тема 4.2. Процес розробки архітектури. Цілі і завдання. Загальна схема архітектурного процесу. Загальна схема розробки архітектури. Задачі проекту. Варіанти процесу розробки. Основні елементи процесу. Основні складові архітектури підприємства.
|
|
Тема 4.3. Модель процесу розробки і використання архітектури. Сім кроків архітектурного процесу відповідно до методики Співака. Модель EAP. ЕАР модель Співака. Методика планування процесу. Схема процесу розробки архітектури і стратегії ІТ. План реалізації. Тема 4.4 Технології розробки архітектури - "зверху-вниз" або "знизу-вгору". Їх особливості, достоїнства і недоліки. Принципи технологій розробки "зверху-вниз" або "знизу-вгору", їх достоїнства та недоліки. "Каскадна модель" та "Циклічна модель" методики проектування, позитивні та негативні сторони, особливості застосування.
Література: [БЛ: 3; 4/ ДЛ: 2,6,10,11,17,20] |
|
Розділ 5. Обґрунтування необхідності проекту архітектури Тема 5.1 Обґрунтування необхідності проекту розробки архітектури і чинники впливу. Визначення меж архітектури і методик, які використовуються. Тема 5.2 Визначення цілей та задач проекту. Аналіз архітектури бізнесу та чинників впливу на характеристики ІТ- проекту.. Обґрунтування основних архітектурних рішень щодо переходу від моделі "Якою вона є" до моделі "Якою вона повинна бути". Прогнозування результатів міграції. Межі дії ІТ- архітектури. Вибір методики проектування.
|
|
Розділ 6. Технології створення ІТ- систем корпоративного рівня Тема 6.1 Технології “клієнт – сервер” – три базові архітектури. Дворівнева архітектура з “товстим клієнтом”, Трирівнева архітектура – архітектура з “тонким клієнтом” для створення розподілених додатків. Архітектура з WEB- сервером – архітектура з “надтонким клієнтом” (браузером). Особливості їх реалізації, достоїнства і недоліки. Тема 6.2 Структурні рівні інформаційної системи. Роль ПЗ проміжного шару (Middleware). Схема технологічної реалізації корпоративної ІС. Базові архітектури ІТ систем корпоративного рівня.
|
|
Розділ 7. Технології SOA – створення сервісів з слабкозв’язаних програмних компонентів. Тема 7.1 Базова ідея технології – компіляція слабкозв’язаних програмних компонентів для спрощення створення нових сервісів. Використання брокерів для забезпечення взаємодії розробників та клієнтів сервісів. Загальна структура реалізації SOA технологій. Проблеми реалізації. Тема 7.2 Технологія на базі серверів обробки повідомлень. Технологія «корпоративна шина підприємства» - Enterprise Service Bus (ESB). Особливості реалізації. Загальна структура консолідованої роботи цих технологій.
|
|
Тема 7.3 Стек протоколів веб-служб. Реєстрація та пошук Web-сервісів на основі UDDI. Програмні інтерфейси взаємодії з реєстром. Протокол обміну структурованими повідомленнями - Simple Object Access Protocol (SOAP). Структура інтегрованого середовища інформаційних ресурсів (ІСІР). Задачі та основні сервіси доступу до інформаційних ресурсів ІСІР. Основні сервіси роботи з репозиторіями ІСІР.
Література: [БЛ: 4, 9, 10/ ДЛ: 4,9,14] |
|
Розділ 8. Хмарні технології - новий спосіб надання обчислювальних ресурсів і сервісів, заснований на Інтернет-технологіях Тема 8.1 Характеристики хмарних обчислень. Загальна структура Cloud Computing. Типи хмар. Структура хмарних сервісів. Базові сервіси IaaS, PaaS, SaaS. Ризики використання хмарних сервісів. Тема 8.2 Сервіс інфраструктури - Iaas, його основні концепції та аспекти. Платформа як сервіс (PaaS) – основні компоненти і функціональність. Сервіс програмних додатків SaaS. Структура і особливості застосування “приватної хмари”. Тема 8.3 Переваги і недоліки "хмарних" технологій. Складові частини платформи Microsoft AzurePlatform, Amazon EC2, Eucalyptus.
|
|
Розділ 9. 3-я та 4-а промислові революції. Індустрія 4.0, її особливості. Тема 9.1 3-я промислова революція. Технологія використання «горизонтальних мереж» різного виду в світі науково-інформаційної хвилі застосування технологій автоматизації, телекомунікації, інформаційних та інформаційно-керуючих систем, систем віддаленого моніторингу та управління складними технологічними процесами та об’єктами. Тема 9.2 Індустрія 4.0, її особливості та складові інформаційних систем. Internet of Things (IoT), Internet of People (IoP), Big Data, Smart City, Smart Home, Smart Net. Адитивне виробництво за індивідуальним замовленням. Тема 9.3 Системи з розподіленими об’єктами управління. Кібер-фізичні системи інтелектуального управління. Наступне покоління роботів (Smart Robots).
Література: [БЛ: 17,18/ ДЛ: 21, 23] |
|
Розділ 10. Інформаційні аспекти Smart City. Бездротові сенсорні мережі. ІоТ додатки. Тема 10.1 Інтернет речей (ІоТ) та його клони – Індустріальний ІоТ (ІІоТ) та Інтернет роботизованих речей (IoRT). Системи промислового управління 4.0 (ІІоТ). Стек протоколів для архітектури IoT. Тема 10.2 Інструментарій моніторингу та управління. Засоби ідентифікації, вимірювання, відеомоніторингу, передачі даних, розподіленої обробки даних, інтелектуального аналізу, інформаційної безпеки. Об’єкти управління – Smart Energy, Smart Water, Smart Healthy, Smart Robots, Кібер-фізичні системи, Big Data, сенсорні мережі. Інформаційні рівні характерні Smart City. Аналіз архітектур Smart City.
Література: [БЛ: 11,13,15/ ДЛ: 5,7,8, 12, 13, 19, 20] |
|
Тема 10.3 Архітектура глобальної мережі IoT. Платформи ІоТ. Шлюзи та сервери. LPWAN. Технологія LoRa (ІВМ) та NB-IoT. Структура компонентів Smart City (підхід Huawei). Аналіз архітектур Smart City - інформаційний інтегратор, агрегатор метаданих, семантичний агрегатор і блок осмислення. Способи організації безпечного використання сервісів роботизованих пристроїв в мегаполісі та їх керування з застосуванням технологій IoT. Розробка захищених IoT додатків. Тема 10.4 Бездротові сенсорні мережі. Особливості багаторівневої архітектури – базові складові, адаптивність структури, розподіленість вузлів обробки великих потоків даних, фільтрація на рівні контенту, самоорганізація. Консолідація даних. Захист пристроїв. Стек протоколів для ІоТ. Протоколи сенсорних мереж - MQTT , СоАР, OAuth 2.0.
Література: [БЛ: 11,13-15/ ДЛ: 5,7,8, 12, 13, 18 - 22,] |
|
Тема 10.5 Середовище мережевих IoRT. Cloud Robotics. Інтернет Роботизованих Речей – архітектура, концептуальна структура, технологія М2М. Хмарна платформа M2M2A. Характеристики IoRT архітектури. Робототехнічне обладнання, призначене для архітектури IoRT. Тема 10.6 Технологія сенсорних мереж “Розумний пил”. Проект Michigan Micro Mote. Архітектура мікрогаджета. Проблеми застосування. Можливості пристроїв типу “Розумний пил”.
Література: [БЛ: 11,14/ ДЛ: 8,9, 12, 13, 18 - 20,22,23] |
|
11.Великі данні, проблеми та особливості їх обробки. Технології аналізу Великих даних. Тема 11.1 Технології обробки Big Data в ІоТ мережах. Структура взаємодії Big Data та ІоТ систем. Технології аналізу Big Data в середовищі сенсорних мереж. Проблеми стійкості систем обробки ВД та їх аналітики. Тема 11.2 Зв’язки та відношення в аналізі ВД. Типові задачі для ВД и результатів їх аналітики. Технології «Великої аналітики», «Глибокого аналізу» та «Глибокого навчання», задача «Відкриття знань». Тема 11.3 Технології та засоби роботи з ВД. Використання метаданих для обробки. Особливі вимоги Smart City до БД, використання БД нового покоління типу “розподілені реєстри”. Технології Text Mining - базові елементи та основні характеристики. Wiki технологія. RDF- сховища. Особливості візуалізаціі Big Data. Життєвий цикл управління даними для Big Data. Засоби та методи аналізу неструктурованих даних. Технології “розподілених реєстрів” мереж ІоТ. Вимоги до організації розподіленої обробки даних та повідомлень. Приклади БД для Big Data.
Література: [БЛ: 19-21/ ДЛ: 24-27] |
|
Розділ 12. Розвиток і застосування мультиагентних систем (МАС). Тема 12.1. МАС два напрямки розвитку. Агенти для моніторингу та управління об’єктами IoT, мультиагентні технології в програмному середовищі. Функції агентів. Складові мультиагентної системи. Тема 12.2 Архітектура агентів та їх компоненти. Простий рефлексійний агент, агент, який діє на основі цілей, агент, який навчається. Базові види і форми взаємодії між агентами. Проблеми координації поведінки агентів. Тема 12.3 Архітектури МАС. Архітектури, які основані на методах роботи із знаннями. Архітектури, в яких використовуються поведінкові моделі «стимул-реакція». Гібридні архітектури. Інструментальні засоби для побудови МАС. Мультиагентні технології моніторингу та управління.
Література: [БЛ: 22-24/ ДЛ: 28-32] |
Дидактичні матеріали: презентація Power Point, комп’ютер, проектор. В режимі “online” – ZOOM конференції за розкладом.
5. Комп'ютерний практикум
З даної дисципліни передбачається проведення зі студентами комп’ютерного практикуму. Основними цілями занять є:
засвоєння студентами знань з основних тем дисципліни та їх закріплення;
формування у студентів навичок і вмінь з аналізу роботизованого інтерактивного середовища.
| № з/п | Назва теми заняття |
| 1 | Збір і аналіз функціональних вимог до системи (requirements engineering) |
| 2 | Аналіз підприємства як об’єкта управління |
| 3 | Побудова архітектури інформаційної системи – рівень бізнес-процесів (design) |
| 4 | Побудова архітектури інформаційної системи – рівень додатків (design) |
| 5 | Побудова архітектури інформаційної системи – рівень технологій (design) |
| 6 | Розроблення структури проекту програмного забезпечення ІС (development) |
| 7 | Реалізація програмного забезпечення ІС (development) |
| 8 | Тестування програмного забезпечення ІС (testing) |
| 9 | Проектування бази даних |
Самостійна робота студента/аспіранта
Самостійна робота студентів складається з:
- підготовки до аудиторних занять (лекцій та практикуму),
виконання атестаційних контрольних робіт (http://tc.kpi.ua/content/RIE; GOOGLE Disc викладача)
написання реферату (http://tc.kpi.ua/content/ RIE; GOOGLE Disc викладача)
Самостійна робота
|
|
|
|
|
3 |
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
5 |
|
|
10 |
|
|
4 |
|
|
6 |
|
93 |
Політика та контроль
Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Форми організації освітнього процесу, види навчальних занять і оцінювання результатів навчання регламентуються Положенням про організацію освітнього процесу в Національному технічному університеті України «Київському політехнічному інституті імені Ігоря Сікорського».
Політика виставлення оцінок: кожна оцінка виставляється відповідно до розроблених викладачем та заздалегідь оголошених студентам критеріїв, а також мотивується в індивідуальному порядку на вимогу студента; у випадку не виконання студентом усіх передбачених навчальним планом видів занять (атестаційних контрольних робіт, реферату) до екзамену він не допускається; пропущені заняття обов’язково мають бути відпрацьовані.
**Відвідування є обов'язковим (**за винятком випадків, коли існує поважна причина, наприклад, хвороба чи дозвіл працівників деканату). Якщо студент не може бути присутніми на заняттях, він все одно несете відповідальність за виконання завдань, що проводились в комп’ютерному класі.
Порядок зарахування пропущених занять. Відпрацювання пропущеного заняття з лекційного курсу здійснюється шляхом додаткових контрольних робіт чи захисту реферату за відповідною темою у вигляді презентації. Відпрацювання пропущеного лабораторного заняття здійснюється шляхом самостійного виконання завдання і його захисту відповідно до графіку консультацій викладача.
Реферати реалізуються шляхом підготовки і захисту реферату за відповідною темою у вигляді презентації, а сам реферат пересилається для перевірки викладачу через E-mail.
Політика академічної поведінки та доброчесності: конфліктні ситуації мають відкрито обговорюватись в академічних групах з викладачем, необхідно бути взаємно толерантним, поважати думку іншого. Плагіат та інші форми нечесної роботи неприпустимі. Всі індивідуальні завдання студент має виконати самостійно із використанням рекомендованої літератури й отриманих знань та навичок. Цитування в письмових роботах допускається тільки із відповідним посиланням на авторський текст. Недопустимі підказки і списування у ході захисту лабораторних робіт, на контрольних роботах, на іспиті.
Норми академічної етики: дисциплінованість; дотримання субординації; чесність; відповідальність; робота в аудиторії з відключеними мобільними телефонами. Повага один до одного дає можливість ефективніше досягати поставлених командних результатів. При виконанні лабораторних робіт студент може користуватися ноутбуками. Проте під час лекційних занять та обговорення завдань лабораторних робіт не слід використовувати ноутбуки, смартфони, планшети чи комп’ютери. Це відволікає викладача і студентів групи та перешкоджає навчальному процесу. Якщо ви використовуєте свій ноутбук чи телефон для аудіо- чи відеозапису, необхідно заздалегідь отримати дозвіл викладача.
Дотримання академічної доброчесності студентів й викладачів регламентується кодексом честі Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», положенням про організацію освітнього процесу в КПІ ім. Ігоря Сікорського
Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Розподіл балів, які отримують студенти на заняттях
| Види контролю | бали |
| Захист лабораторних робіт (9 робіт, максимум по 5 балів) | 45 |
| Модульна контрольна робота | 15 |
Календарний контроль: провадиться тричі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.
За результатами навчальної роботи за перші 7 тижнів максимально можлива кількість балів – 25 балів. На першій атестації (8-й та 9-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо набирає від 10 до 25 балів за виконання завдань лабораторних робіт (оцінюються підготовленість, знання за темами 1 - 5).
За результатами навчальної роботи за наступні 7 тижнів максимально можлива кількість балів – 20 балів. На другій атестації (14-й тиждень) студент отримує «зараховано», якщо набирає від 10 до 20 балів за виконання завдань лабораторних робіт (оцінюються підготовленість, знання за темами 6 - 9).
За результатами навчальної роботи до семестрового контролю студент отримує «зараховано», якщо набирає від 7 до 15 балів за виконання завдань модульної контрольної роботи.
Семестровий контроль: екзамен
Умови допуску до семестрового контролю: семестровий рейтинг мінімум 36 балів.
На екзамені студент може отримати максимум 40 балів.
повна відповідь - 40;
часткова відповідь - 20…39;
незадовільна відповідь - 0.
Загальна сума балів 5*5 (перший календарний контроль) + 4*5 (другий календарний контроль) + 15 (третій календарний контроль)+ 40 (екзамен) = 100
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою:
| Кількість балів | Оцінка |
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску (<36) | Не допущено |
Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
Інтегральні теми виконання лабораторних робіт з дисципліни «Проектування і розроблення інформаційних систем»
Електронна бібліотека – Інтернет-сервіс для бібліотеки
Система для пошуку, каталогізації та відтворення аудіофайлів.
Типова інформаційна система мережі книжкових магазинів.
Типова система управління завданнями як підсистема інформаційної
системи ВНЗ.
Інформаційна система провайдера зберігання файлів даних у публічній
хмарі.
Типова інформаційна система для футбольного клубу.
Типова інформаційна система аеропорту.
Типова інформаційна система для соціальних і маркетингових
досліджень у сфері кіно.
Типова інформаційна система для локальної кур'єрської компанії.
Типова інформаційна система для мережі АЗС.
Типова система управління ІТ-проектами для компанії, яка застосовує
Agile-методологію.
Типова інформаційна система салону краси.
Типова інформаційна система картинної галереї.
Типова інформаційна система для мережі інтелектуальних паркінгів.
Система управління завданнями та часом для типової інформаційної
системи виробника програмного забезпечення.
Типова інформаційна система для мережі лабораторій медичних.
Типова інформаційна система для ресторації.
Типова інформаційна система для медичної клініки.
Типова інформаційна система для компанії, яка створює та надає
користувачам навчальні курси.
Типова інформаційна система для рекламної агенції.
Типова інформаційна система для агенції з працевлаштування.
Типова інформаційна система для компанії оптової торгівлі.
Типова інформаційна система управління транспортними потоками міста.
Типова інформаційна система моніторингу екологічного стану міста.
Типова інформаційна система контролю та управління безпекою міста.
Типове рішення для «Розумного дому» на прикладі індивідуального
будинку.
Типове рішення для «Розумного дому» на прикладі багатоквартирного
будинку.
Типова інформаційна система управління електропостачанням міста.
Типова інформаційна система управління постачанням холодної і
гарячої води в місті.
Типова інформаційна системи моніторингу та управління групою
роботизованих механізмів в інфраструктурі Smart City.
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено професором кафедри ІСТ, д.т.н., професором, Телеником Сергієм Федоровичем
Ухвалено кафедрою інформаційних систем та технологій ФІОТ (протокол № 21 від 29.06.2023 р.)
Погоджено Методичною комісією факультету (протокол № 11 від 29.06.2023 р.)
