III. Теоретические основы информационных систем
Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации; технические и программные средства реализации информационных процессов; модели решения функциональных и вычислительных задач; алгоритмизация и программирование; языки программирования высокого уровня; базы данных; программное обеспечение и технологии программирования; локальные и глобальные сети ЭВМ; основы защиты информации и сведений, составляющих государственную тайну; методы защиты информации.
Дискретная математика: логические исчисления, графы, теория алгоритмов, языки и грамматики, автоматы, комбинаторика; логика высказываний; логическое следование, принцип дедукции; логика предикатов; синтаксис и семантика языка логики предикатов; принцип логического программирования; аксиоматические системы, формальный вывод; метатеория формальных систем; понятие алгоритмической систем; рекурсивные функции; машины Тьюринга; алгоритмически неразрешимые проблемы; меры сложности алгоритмов; легко и трудноразрешимые задач; основы нечеткой логики; элементы алгоритмической логики.
Основные задачи теории систем; краткая историческая справка; терминология теории систем; понятие информационной системы; системный анализ; качественные и количественные методы описания информационных систем; кибернетический подход; динамическое описание информационных систем; каноническое представление информационной системы; агрегатное описание информационных систем. Операторы входов и выходов; принципы минимальности информационных связей агрегатов; агрегат как случайный процесс; информация и управление. Модели информационных систем; синтез и декомпозиция информационных систем; информационные модели принятия решений; возможность использования общей теории систем в практике проектирования информационных систем.
Общая проблема информационной безопасности информационных систем; защита информации при реализации информационных процессов (ввод, вывод, передача, обработка, накопление, хранение); организационное обеспечение информационной безопасности; защита информации от несанкционированного доступа; математические и методические средства защиты; компьютерные средства реализации защиты в информационных системах; программа информационной безопасности России и пути ее реализации.
Основные определения теории надежности; классификация отказов информационных систем; характеристики надежности при внезапных и постепенных отказах; показатели надежности при хранении информации; комплексные показатели надежности информационных систем; факторы, влияющие на надежность информационных систем; влияние контроля и диагностики на надежность обработки, передачи и хранения информации; элементы теории восстановления; основы расчета надежности информационных систем; испытания на надежность; методы повышения надежности информационных систем; влияние человека-оператора на функционирование информационных систем
Вопросы по разделу III:
1. Понятие информационной безопасности. Основные типы угроз информационной безопасности.
2. Математические средства защиты информации. Криптография.
3. Применение блочных шифров при организации защиты информации от несанкционированного доступа.
4. Криптоалгоритмы с открытым ключом.
5. Протоколы аутентификации с использованием симметричных и асимметричных криптоалгоритмов. Аутентификация с использованием сертификатов открытых ключей.
6. Электронная подпись.
7. Методические средства защиты информации. Стандарты информационной безопасности.
8. Процессы сбора, передачи, обработки и накопления информации. Формы представления информации и ее преобразование.
9. Системы счисления.
10. Теория систем. Основные понятия, аксиомы, проблемы.
11. Модели и методы описания информационных систем. Системный подход и системный анализ.
12. Понятие информации. Методы измерения информации.
13. Энтропия информационных систем и сообщений.
14. Модели информационных сигналов. Аналоговые и дискретные сигналы.
15. Процессы передачи информации по каналам связи. Методы измерения скорости передачи информации и пропускной способности информационного канала.
16. Согласование характеристик источника информации и канала связи. Теоремы Шеннона.
17. Эффективное неравномерное кодирование сообщений.
18. Помехоустойчивое блочное кодирование.
19. Помехоустойчивое непрерывное кодирование.
20. Алгебра логики. Основные логические операции. Нормальные формы логических выражений.
21. Понятие и направления искусственного интеллекта.
22. Теория нечетких множеств. Операции над нечеткими множествами.
23. Нечеткая и лингвистическая переменная. Нечеткие отношения.
24. Функции принадлежности нечетких множеств.
25. Нечеткие предикаты. Основные логические операции с нечеткими высказываниями.
26. Управление знаниями и извлечение знаний.
27. Правила нечетких продукций.
28. Теория нейронных сетей.
29. Экспертные системы.
30. Надежность информационных систем.