System Analysis and Complex Information System Design

2020/2021

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

8

ECTS credits

Delivered at:

Department of Informatics

Course type:

Compulsory course

When:

2 year, 1, 2 module

Instructor

Musabirov, Ilya

Программа дисциплины

Аннотация

Цель освоения дисциплины «Системный анализ и разработка сложных информационных систем» - формирование у магистрантов навыков анализа и прототипирования сложных информационных систем, включающих элементы машинного обучения и искусственного интеллекта. Студенты узнают основные принципы проектирования информационных систем, научатся создавать проектную документацию, а также смогут моделировать информационные системы, познакомятся с организацией сложных информационных систем. Данная дисциплина объединяет и систематизирует компетенции студентов, полученные во время первого года обучения, обеспечивая студентов необходимыми знаниями и навыками по разработке сложных социотехнических систем

Цель освоения дисциплины

• Цель освоения дисциплины «Системный анализ и разработка сложных информационных систем» - формирование у магистрантов навыков анализа и прототипирования сложных информационных систем, включающих элементы машинного обучения и искусственного интеллекта. Студенты узнают основные принципы проектирования информационных систем, научатся создавать проектную документацию, а также смогут моделировать информационные системы, познакомятся с организацией сложных информационных систем. Данная дисциплина объединяет и систематизирует компетенции студентов, полученные во время первого года обучения, обеспечивая студентов необходимыми знаниями и навыками по разработке сложных социотехнических систем.

Планируемые результаты обучения

• Знает методологии создания информационных систем, обеспечивающие создание системы, удовлетворяющей требованиям
• Применяет современные технологии разработки облачных сервисов
• Создает системы с использованием AWS
• Создает сервисы, основанные на данных и моделях машинного обучения
• Разрабатывает API (програмный интерфейс приложения)
• Разрабатывает интерактивные сервисы

Содержание учебной дисциплины

• Системный анализ и прототипирование сервисов
  Прототипирование, основанное на гипотезах. Особенности проектирования и прототипирования облачных сервисов, связанных с ML и AI. Модель C4. Методология Twelve-Factor App. Cloud-native сервисы.
• Облачные сервисы машинного обучения
  Облачная инфраструктура Amazon Web Services. Data и ML сервисы. Особенности эксплораторного анализа, обучения, оценки и операционализации ML моделей. Проектирование представления результатов на основе ML моделей
• Проектирование пользовательского взаимодействия в интерактивных AI-сервисах
  Интерактивные сервисы: многорукие бандиты, рекомендательные системы, веб-эксперименты. Разработка и документирование архитектурных прототипов AI-систем. Бессерверная разработка (FaaS, BaaS) для прототипрования ИС. Проектирование и построение RESTful API. Документирование Rest-API (Swagger), взаимодействие и тестирование с API (Postman, Rest-клиенты в TDD и BDD).

Элементы контроля

• Модульное задание 1
  Проектирование и разработка ML-сервиса. Задание представляет собой выполнение проекта по разработке информационной системы. Техническое задание включает анализ существующей ситуации и выбор проблематики для реализации технологического решения, анализ пользовательского опыта, требований к разрабатываемой системе, обоснования инструментальных средств, описания прототипа, его критической рефлексивной оценки. Проект выполняется в группах 2-3 человека. Индивидуальное задание для студента (команды) закрепляется вместе с темой, состав реализуемых элементов модели, сценариев и возможностей согласуется с преподавателем. Количество элементов модифицируется в зависимости от композиции команд и определяется вместе с формулировкой индивидуального задания.
• Модульное задание 2
  Проектирование и разработка AI-сервиса. Задание представляет собой выполнение проекта по разработке информационной системы. Техническое задание включает анализ существующей ситуации и выбор проблематики для реализации технологического решения, анализ пользовательского опыта, требований к разрабатываемой системе, обоснования инструментальных средств, описания прототипа, его критической рефлексивной оценки. Проект выполняется в группах 2-3 человека. Индивидуальное задание для студента (команды) закрепляется вместе с темой, состав реализуемых элементов модели, сценариев и возможностей согласуется с преподавателем. Количество элементов модифицируется в зависимости от композиции команд и определяется вместе с формулировкой индивидуального задания.
• Аудиторная работа

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (1 модуль)
  0.3 * Аудиторная работа + 0.7 * Модульное задание 1
• Промежуточная аттестация (2 модуль)
  0.15 * Аудиторная работа + 0.35 * Модульное задание 2 + 0.5 * Промежуточная аттестация (1 модуль)

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Wittig M., Wittig A. Amazon Web Services in Action. Manning Publications, 2019.
• Лаврищева Е. М. - ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ 2-е изд., испр. и доп. Учебник для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 432с. - ISBN: 978-5-534-07604-2 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/programmnaya-inzheneriya-i-tehnologii-programmirovaniya-slozhnyh-sistem-436514

Рекомендуемая дополнительная литература

• Barry, D. K. (2013). Web Services, Service-Oriented Architectures, and Cloud Computing : The Savvy Manager’s Guide (Vol. 2nd ed). San Francisco, Calif: Morgan Kaufmann. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=486562
• Weilkiens, T., Lamm, J. G., Roth, S., & Walker, M. (2015). Model-Based System Architecture. Hoboken, New Jersey: Wiley. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1081341