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.

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).

draft_urfy.md 10 KB Историја Датотека