Учебное пособие (курс лекций)

«МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ»

Направление подготовки: 09.04.02 «Информационные системы и технологии»

Магистерские программы: Управление данными; Робототехнические системы; Информационные системы и мультимедиа-технологии в сфере высшего образования

Квалификация выпускника: Магистр

Ставрополь

2015

Печатается по решению

Учебно-методического совета

Северо-Кавказского федерального

университета

УДК

ББК

Рецензенты:

Линец Г.И. доктор технических наук, заведующий кафедрой инфокоммуникаций института информационных систем и телекоммуникаций Северо-Кавказского федерального университета

Панкратова О.П. кандидат педагогических наук, доцент кафедры информатики Северо-Кавказского федерального университета

Шагрова Г.В., Топчиев И.Н. Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий: учебное пособие (курс лекций). – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. – 201 с.

Учебное пособие по дисциплине «Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий» составлено в соответствии с программой дисциплины для магистров вузов направления подготовки магистратуры 09.04.02 Информационные системы и технологии и содержит курс лекций.

Теоретический материал, представленный в учебном пособии, отражает характеристику и модели базовых информационных процессов; методологию анализа и моделирования информационных процессов и систем; применение методов системного анализа и информационных технологий при проектировании информационных систем; компьютерное имитационное моделирование систем, информационных процессов и технологий.

УДК

ББК

© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский

федеральный университет», 2015

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ К КУРСУ ЛЕКЦИЙ.. 6

РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ.. 10

Тема 1. Информационные процессы – основа информационной технологии. 10

Выводы по теме. 19

Вопросы для самопроверки. 20

Тема 2. Характеристика и модели базовых информационных процессов. 21

Выводы по теме. 30

Вопросы для самопроверки. 30

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ.. 31

Тема 3. Методы исследования, анализа и синтеза информационных процессов и систем. 31

Выводы по теме. 40

Вопросы для самопроверки. 40

Тема 4. Задачи анализа и синтеза систем. 41

Выводы по теме. 49

Вопросы для самопроверки. 50

РАДЕЛ 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ. 51

Тема 5. Метод анализа иерархий и технология структуризации целей системы 51

Выводы по теме. 59

Вопросы для самопроверки. 59

Тема 6. Морфологические методы и генерация альтернативных вариантов системы.. 60

Выводы по теме. 67

Вопросы для самопроверки. 67

Тема 7. Модели функционального и структурного анализа информационных систем. 69

Выводы по теме. 83

Вопросы для самопроверки. 83

РАЗДЕЛ 4. КОМПЬЮТЕРНОЕ ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ.. 84

Тема 8. Типы моделей систем. Математическая и имитационная модели. 84

Выводы по теме. 92

Вопросы для самопроверки. 92

Тема 9. Типовые математические схемы элементов сложной системы систем и взаимодействия элементов системы.. 93

Выводы по теме. 119

Вопросы для самопроверки. 119

РАЗДЕЛ 5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ. 120

Тема 10. Принципы имитационного моделирования. 120

Выводы по теме. 125

Вопросы для самопроверки. 125

Тема 11. Языки и инструментальные средства имитационного моделирования 126

Выводы по теме. 136

Вопросы для самопроверки. 136

Тема 12. Анализ имитационной модели. Принципы оптимизации модельного эксперимента. 138

Выводы по теме. 147

Вопросы для самопроверки. 148

РАЗДЕЛ 6. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНОЛОГИЙ.. 149

Тема 13. Моделирование случайных процессов и полей. 149

Выводы по теме. 158

Вопросы для самопроверки. 158

Тема 14. Моделирование в задачах обработки изображений. 159

Выводы по теме. 170

Вопросы для самопроверки. 171

Тема 15. Методы обработки, анализа изображений. Распознавание объектов на изображении. 172

Выводы по теме. 185

Вопросы для самопроверки. 185

Тема 16. Моделирование системы распознавания речи. 186

Выводы по теме. 194

Вопросы для самопроверки. 194

Тема 17. Моделирование систем анализа звуковых сигналов. 195

Выводы по теме. 198

Вопросы для самопроверки. 198

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ССЫЛКИ НА ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ: 199

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО КУРСУ ЛЕКЦИЙ.. 201