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.
Цели и задачи спецкурса, критерии оценки
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 (стартап с нулевым бюджетом на инфраструктуру).
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).
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).