# УрФУ. Календарно-тематический план спецкурса

**Дисциплина**: Прикладная информатика (Спецкурс: Архитектура систем в условиях ресурсных ограничений)

**Объем**: 18 академических часов (5 лекций, 4 практических занятия).

**Базовый инструмент**: Авторский архитектурный фреймворк **AfRel**.

**Место и оборудование**: лекционные занятия в аудитории, практические в лаборатории ВС ИТ. ПО:

- локальная установка на выбор: **UMLet**, **Draw.io**, **VS Code** (+плагины);
- в интернете на выбор: поисковая система, **Draw.io**, **Mermaid editor**.

## Цели, задачи, результаты и критерии оценки спецкурса

### 1. Цели и задачи курса

**Цель курса** — формирование у студентов системного инженерно-управленческого мышления для проектирования архитектуры информационных систем в условиях жестких ресурсных, инфраструктурных, временных и бюджетных ограничений реального бизнеса.

**Задачи курса**:

* Освоить методологию и алгоритмы авторского архитектурного фреймворка **AfRel**.
* Научить студентов оцифровывать материальные ограничения бизнеса и переводить их в нефункциональные требования (**NFR**).
* Сформировать навыки расчета совокупной стоимости владения системой (**TCO**) и оценки рисков технического долга.
* Развить навыки защиты архитектурных решений (Architecture Review) перед бизнесом и стейкхолдерами.

### 2. Планируемые результаты обучения (РО)

После прохождения курса студент должен:

Знать:
* принципы компромиссного проектирования (Trade-offs);
* классификацию ограничений и ИТ-рисков по фреймворку **AfRel**.

Уметь:

* рассчитывать TCO ИС;
* декомпозировать систему под лимиты оборудования и бюджета;
* моделировать состояния AS-IS / TO-BE.

Владеть:

* инструментами визуализации архитектуры (PlantUML, UMLet, Miro);
* навыками адаптации **ИС** в условиях внезапного изменения ограничений («краш-тест»).

### 3. Критерии оценки и БРС (Балльно-рейтинговая система УрФУ)

Итоговая оценка формируется по 100-балльной системе УрФУ. Так как курс краткосрочный (18 часов), баллы распределяются по контрольным точкам на практиках:

|Контрольная точка (Работа на практиках)|Макс. балл|Критерии оценки|
|---|---|---|
|Практика 1: Моделирование архитектуры AS-IS/TO-BE|20 баллов|Полнота выявления ограничений по AfRel, корректность схемы.|
|Практика 2: Расчет TCO и обоснование стека|20 баллов|Точность расчетов, обоснованность выбора Open-Source/компонентов.|
|Практика 3: Прохождение «Краш-теста»|25 баллов|Скорость и гибкость перестройки архитектуры под новые лимиты.|
|Практика 4: Финальная защита (Питч)|35 баллов|Качество презентации, аргументация через бизнес-метрики.|

Шкала перевода баллов в оценку УрФУ:

* 80–100 баллов: Отлично (Высокий уровень владения фреймворком)
* 60–79 баллов: Хорошо (Базовые требования выполнены, есть недочеты в ТЭО)
* 40–59 баллов: Удовлетворительно (Архитектура спроектирована, но лимиты нарушены)
* Менее 40 баллов: Неудовлетворительно (Проект не защищен)

Спецкурс направлен на обучение проектированию **ИС** в условиях жестких ресурсных ограничений с использованием фреймворка **AfRel**, что соответствует стандартам подготовки по направлению 09.03.03 «Прикладная информатика». Оценка знаний основывается на 100-балльной системе **УрФУ**, включающей защиту архитектурных решений, расчет совокупной стоимости владения (**TCO**) и прохождение краш-тестов. Детальные требования к курсу приведены в материалах [УрФУ](./urfu_module_sample.pdf).

## Часть 1. Методология и контекст

### 1.1 Лекция 1. Архитектура как синтез в условиях противоречий (2 часа)

* **Теория**: Почему «идеальной» архитектуры не существует в реальном бизнесе. Классификация противоречий в условиях жестких ограничений (бюджет, время, ресурсы).
* **Жизненный цикл системы через призму ограничений**: от исследования рынка и формирования бизнес-архитектуры до системного проектирования, безопасности, мониторинга, непрерывного развертывания (**CI**/**CD**), сопровождения и выведения из эксплуатации. Подбор кадров и инфраструктурного оборудования под лимиты проекта.
* **Введение в авторский фреймворк AfRel**: философия, ключевые аксиомы и цели.

### 1.2 Лекция 2. Методика построения архитектуры в условиях ограничений (2 часа)

* **Теория**: Выявление материальных ограничений и формирование **NFR**. Управленческий контур: матрица **RACI**, реестры, картирование процессов, планирование ресурсов.
* **Домашнее задание**: Выбор сквозного кейса (Выбор сквозного кейса из предложенного пула в мини-командах или защита собственного индустриального кейса).

## Часть 2. Индивидуальное проектирование и расчеты (Практика)

### 2.1 Лекция 3. Паттерны проектирования при дефиците ресурсов (2 часа)

* **Теория**: Экономия на всех уровнях по методологии **AfRel**: задачи, риски, действия. Инженерные решения: `Serverless` vs `Microservices` vs `Monolith`, использование Open-Source.

### 2.2 Практика 1. Моделирование целевого состояния (AS-IS / TO-BE) (2 часа)

* **Практика**: Самостоятельный анализ кейса через **AfRel**, фиксация граничных условий и проектирование верхнеуровневой архитектуры (Markdown, Miro, PlantUML, UMLet, Draw.io).

### 2.3 Лекция 4. Экономика архитектуры: TCO и риски (2 часа)

* **Теория**: Расчет совокупной стоимости владения (**TCO**). Классификация техдолга по **AfRel**. Управление рисками: приоритеты, снижение, антикризисные сценарии.

### 2.4 Практика 2. Детализация архитектуры и расчет TCO (2 часа)

* **Практика**: Детализация модулей, компонентов и инфраструктуры. Защита технико-экономического обоснования (**ТЭО**) выбранного стека.

## Часть 3. Валидация, стресс-тестирование и защита

### 3.1 Лекция 5. Защита архитектурных решений (Architecture Review) (2 часа)

* **Теория**: Аргументация решений, сведение к бизнес-метрикам (**ROI**, **Time-to-Market**), подготовка документов (**RFC**/**ADR**).

### 3.2 Практика 3. Стресс-тестирование концепции (Краш-тест) (2 часа)

* **Практика**: Симуляция: резкое сокращение бюджета/сроков или кратный рост нагрузки. Перестройка модели по **AfRel** под новые вводные.

### 3.3 Практика 4. Финальная защита проектов (2 часа)

* **Практика**: Питч-сессия. Доказательство оптимальности системы по **AfRel** (cost-cutting, resilience, масштабируемость).