# УрФУ. Календарно-тематический план спецкурса

**Направление**: 09.03.03 «Прикладная информатика».
Детальные требования к курсу приведены в материалах [УрФУ (шаблон)](./urfu_module_sample.pdf).

**Ключевые компетенции (по ФГОС ВО 3++)**:

* Способность проектировать архитектуру **ИС** (ПК-1);
* способность управлять требованиями стейкхолдеров (УК-2);
* способность оценивать экономическую эффективность ИТ-решений (ОПК-5).

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

**Объем**: 24 академических часа

* 5 лекций (10 ч);
* 4 практических занятия (8 ч);
* 1 групповая консультация (2 ч);
* 1 индивидуальная консультация(в асинхронном/онлайн-формате: рецензирование проектов, 4 ч).

**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**, **Draw.io**, **Mermaid**);
* 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 (24 часа), баллы распределяются по контрольным точкам на практиках:

|Контрольная точка (Работа на практиках)|Макс. балл|Критерии оценки|
|---|---|---|
|Практика 1: Моделирование архитектуры по **AfRel**|25 баллов|Полнота выявления ограничений по **AfRel**, корректность схемы.|
|Практика 2: Расчет **TCO** и обоснование стека|30 баллов|Точность расчетов, графиков, обоснованность выбора Open-Source/компонентов, **ROI**.|
|Практика 3: Защита концепции|25 баллов|Скорость и гибкость перестройки архитектуры под новые задачи и лимиты.|
|Практика 4: Защита проектов|20 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).

## 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 из предложенного пула 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. Стресс-тестирование концепции. Защита архитектурных решений (Architecture Review) (2 часа)

* **теория**: Моделирование режимов работы: штатный, обслуживание, авария. Перестройка модели по **AfRel** под новые вводные: резкое сокращение бюджета/сроков или кратный рост нагрузки. Аргументация решений, сведение к бизнес-метрикам (**ROI**, **Time-to-Market**), подготовка документов (**RFC**/**ADR**).

### 3.2 Групповая консультация (2 часа)

* ответы на вопросы;
* рекомендации по решению задач;
* указание на типовые ошибки.

### 3.3 Практика 3. Защита концепции (2 часа)

* **практика**: защита бизнес-архитектуры, архитектурного решения. Риски, решения, ТСО.

### 3.4 Индивидуальные консультации (в асинхронном/онлайн-формате, 4 часа)

* оформление;
* рецензирование;
* указание на ошибки;
* ответы на вопросы.

### 3.5 Практика 4. Защита проектов (2 часа)

* **практика**: питч-сессия. Доказательство оптимальности системы по **AfRel** (снижение расходов, надёжность, устойчивость, масштабируемость).