Модельно-ориентированная разработка информационных систем

Бакалавриат 2026/2027

Статус: Курс по выбору (Разработка информационных систем для бизнеса)

Кто читает: Кафедра информационных технологий в бизнесе (Пермь)

Где читается: Факультет социально-экономических и компьютерных наук

Когда читается: 4-й курс, 1, 2 модуль

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Лядова Людмила Николаевна

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 52

Дополнительные материалы в LMS Задать вопрос

Аннотация

Цель изучения дисциплины – закрепление и углубление теоретических знаний и практических навыков использования современных методов и средств моделирования при решении задач программной инженерии, разработки информационных систем (ИС), формирование компетенций, получение которых предусмотрено образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 09.03.04 – Программная инженерия.В рамках дисциплины рассматриваются и сравниваются существующие методологические подходы к моделированию и проектированию информационных систем (в частности, структурный и объектно-ориентированный подходы), современные языки моделирования и инструментальные средства, основанные на моделировании. Изучаются принципы MDA (Model Driven Architecture), преимущества данного подхода. Рассматриваются возможности использования при разработке информационных систем паттернов проектирования. Изучение данного раздела опирается на применение инструментальных средств MDE (Model-Driven Engineering), используемых в ИТ-компаниях г. Перми (Flexberry Platform, GreenData Platform и пр.). Практические задания выполняются индивидуально, с учётом тематики выпускных квалификационных работ (ВКР).Особое внимание уделяется изучению языково-ориентированного подхода, методов и средств предметно-ориентированного моделирования (Domain Specific Modeling, DSM), языковых инструментариев (DSM-платформ), предназначенных для создания предметно-ориентированных языков (Domain Specific Languages, DSL) и решения задач моделирования с их использованием при разработке ИС. Изучение базируется на использовании популяр-ных средств предметно-ориентированного моделирования: DSM-платформы MetaEdit+; свободной интегрированной среды разработки модульных кроссплатформенных приложений Eclipse Platform (Eclipse рассматривается, в частности, как технологическая платформа для 1C: Enterprise Development Tools); средств создания DSL и предметно-ориентированного моделирования, реализованных в MS Visual Studio). В качестве практических заданий по теме предлагаются проекты, которые могут быть выполнены в команде или индивидуально – по тематике, связанной с темой ВКР.В рамках курса предлагается знакомство с методами и средствами углублённого анализа процессов (Process Mining), с возможностями их использования при решении задач программной инженерии, в частности, для снижения трудоёмкости работы системного анали-тика, для автоматизации построения формальных моделей исследуемых процессов, их оценки.Ещё одна тема, рассматриваемая в рамках дисциплины, – применение онтологического подхода к решению профессиональных задач программной инженерии. Онтологии рассматриваются как базы знаний, в которых описываются различные аспекты предметных областей выполняемых проектов. Показываются преимущества онтологии как интегральной модели представления знаний, позволяющей решать различные задачи создания интеллектуальных систем. Рассматриваются средства разработки онтологий, а также разработки запросов, что необходимо при создании программных систем, основанных на знаниях: редакторы онтологий (Protégé) и языки описания онтологий (OWL, RDF), язык запросов SPARQL. В качестве практического задания предлагается разработка онтологии для командного проекта или индивидуальное задание – по теме ВКР.Результаты освоения дисциплины используются при выполнении заданий научно-исследовательского семинара, при выполнении и подготовке к защите выпускных квалификационных работ.

Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины «Модельно-ориентированная разработка информационных систем» определяется образовательным стандартом, ориентированным на получение выпускниками теоретических знаний и практических навыков, компетенций в области анализа и проектирования процессов и систем, автоматизации процессов разработки программных систем, позволяющих выпускнику успешно работать в сфере разработки информационных систем различного назначения. Выпускник должен обладать универсальными и профессиональными компетенциями, способствующими его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.

Планируемые результаты обучения

Студенты должны знать определение и классификацию моделей, основные возможности, назначение методов и средств моделирования, особенности моделирования в жизненном цикле информационных систем, различные методологические подходы к моделированию информационных систем.
Студенты должны знать общие принципы, лежащие в основе структурно-функционального и объектно-ориентированного подходов к моделированию информационных систем; особенности моделирования бизнес-процессов и характеристики средств моделирования бизнес-процессов; общие принципы предметно-ориентированного подхода к моделированию, возможности современных языковых инструментариев (DSM-платформ), предназначенных для создания предметно-ориентированных языков (DSL);
Студенты должны знать теоретические основы создания средств моделирования информационных систем, языковых инструментариев; общие принципы и теоретические основы создания предметно-ориентированных языков моделирования;
Студенты должны знать определение онтологии и принципы построения онтологий; общую характеристику языков описания онтологий и средств построения онтологий; математические основы разработки и анализа моделей процессов и систем (системы массового обслуживания, сети Петри и пр.), применяемые в различных областях.

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Раздел 2. ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Раздел 3. ОНТОЛОГИИ В ПРОГРАММНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Раздел 4. СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Элементы контроля

Самостоятельная работа
Задания самостоятельной работы – по темам Раздела 4 «Средства разработки информационных систем» Цель выполнения самостоятельной работы (итогового задания) – закрепление знаний и навыков по всем темам: о возможностях средств моделирования и анализа процессов и систем, используемых для решения профессиональных задач, для разработки информационных систем. При выполнении используются результаты выполнения лабораторных работ. В ходе выполнения проверяются следующие планируемые результаты обучения: - Студент знает классификацию, назначение и основные возможности, назначение средств разработки информационных систем. - Студент умеет оценивать и выбирать средства разработки. - Студент имеет навыки использования средств разработки информационных систем, основанных на моделировании. - Студент имеет представление о возможностях современных инструментальных средств, используемых для разработки информационных систем. Отчёт должен включать результаты изучения следующих вопросов для каждого рассматриваемого средства разработки: 1. Назначение и общая характеристика рассматриваемого инструментария. 2. Функциональные возможности рассматриваемого инструментария. 3. Используемые для реализации функций системы языки моделирования, графические нотации. 4. Используемые для реализации функций системы математические модели и методы. 5. Возможность интеграции рассматриваемых средств со сторонними продуктами, системами. Результаты изучения инструментальных средств должны быть проиллюстрированы решением конкретных задач разработки информационных систем. Альтернативным вариантом является выполнение группового проекта разработки инструментальных средств, предназначенных для создания информационных систем, управляемых моделями. Особое внимание должно быть уделено использованию средств искусственного интеллекта (ИИ) на всех этапах жизненного цикла информационных систем, применению ИИ в рассматриваемых инструментальных средствах и оценке их возможностей.
Лабораторные работы
Лабораторная работа включает 3 задания, по каждому из которых ставится оценка по 10-балльной шкале: - Лабораторная работа 1 по темам Раздела 1 (вес в общей оценке 0,4). - Лабораторная работа 2 по темам Раздела 2 (вес в общей оценке 0,3). - Лабораторная работа 3 по темам Раздела 3 (вес в общей оценке 0,3).
Тест по темам 1–2 Раздела 1.
Тест (Т) выполняется по первым темам (1–2) Раздела 1. Вес оценки за выполнение теста в итоговой оценке по дисциплине - 0,2.

Промежуточная аттестация

2026/2027 2nd module
0.2 * Тест по темам 1–2 Раздела 1. + 0.4 * Лабораторные работы + 0.4 * Самостоятельная работа

Список литературы

Авторы

Карпович Марина Валерьевна
Лядова Людмила Николаевна

Программа дисциплины