Современные технологии математического моделирования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
(ОмГУПС (ОмИИТ))
СОГЛАСОВАНО
Директор института (декан факультета)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по научной работе
и инновациям
___________ ______________________
___________ ______________________
подпись
(И.О.Ф.)
подпись
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
подпись
(И.О.Ф.)
подпись
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
подпись
(И.О.Ф.)
подпись
(И.О.Ф.)
подпись
(И.О.Ф.)
(И.О.Ф.)
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
подпись
«_____»______________ 201__ г.
(И.О.Ф.)
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
подпись
«_____»______________ 201__ г.
___________________________________
(И.О.Ф.)
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
подпись
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
(И.О.Ф.)
«_____»______________ 201__ г.
____________ ______________________
(И.О.Ф.)
«_____»______________ 201__ г.
Кафедра «Автоматика и системы управления» (АиСУ)
Автор
Малютин Андрей Геннадьевич, доцент каф. АиСУ, к.т.н., доцент
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Современные технологии математического моделирования
Специальность научных работников: 05.13.18 «Математическое
моделирование, численные методы и комплексы программ»
Квалификация (степень): кандидат технических наук
Форма обучения: очная
Одобрена на заседании методической
комиссии института (факультета)
«___» _________ 2012 г. Протокол №__
«___» _________ 2013 г. Протокол №__
«___» _________ 2014 г. Протокол №__
«___» _________ 2015 г. Протокол №__
«___» _________ 2016 г. Протокол №__
Одобрена на заседании кафедры
«___» _________ 2012 г.
«___» _________ 2013 г.
«___» _________ 2014 г.
«___» _________ 2015 г.
«___» _________ 2016 г.
Омск 2012 г.
Протокол №__
Протокол №__
Протокол №__
Протокол №__
Протокол №__
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями
освоения
учебной
дисциплины
«Современные
технологии
математического моделирования» являются углубленное изучение теоретических и
практических аспектов компьютерных технологий и подготовка к сдаче кандидатского
экзамена.
2. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Учебная
дисциплина
«Современные
технологии
математического
моделирования» относится к циклу «Специальные дисциплины отрасли науки и научной
специальности».
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1 Общая трудоемкость дисциплины составляет:
4 зачетных единиц,
144 часа.
3.2 Виды и объемы учебной работы по дисциплине
Виды учебной работы
1
Аудиторные занятия (всего):
В том числе:
Лекции (лек)
Лабораторные работы (лаб)
Контроль самостоятельной работы (кср)
Самостоятельная работа (ср) (всего):
В том числе:
Реферат
Проработка лекционного материала, подготовка к
лабораторным занятиям
Промежуточная аттестация (-)
Общая
Часов:
трудоемкость Зач.ед.:
дисциплины:
Всего по
учебному
плану
2
35
Количество часов
Семестры
1
2
3
3
4
35
5
16
16
3
109
16
16
3
109
30
30
79
79
144
144
4
4
56
78
910
11
12
13
14
15
16
Системы
автоматиза
ции
математиче
ских
вычислений
Всего
пкп(пкр)
10
кср
кп(кр)
9
11
3
12
45
ср
34
3
Основные
понятия
теории
моделиров
ания и
подобия
Краткое
содержание
раздела
прк
2
12
Раздел
учебной
дисциплины
лаб
Номер недели
1
1
Виды учебной деятельности,
включая самостоятельную работу
студентов и трудоемкость (в часах)
лек
Номер семестра
3.3 Разделы учебной дисциплины
4
Математические
методы
моделирования.
5
2
6
7
8
40
Статистическое
моделирование.
Планирование
эксперимента.
Имитационное
моделирование.
Оценка точности
и достоверности
результатов
моделирования.
Техническое,
лингвистическое
и программное
обеспечение
моделирования.
Типовые
прикладные
программные
средства.
Классификация
систем
автоматизации
математических
вычислений.
Типовая
структура
систем.
Применение
математических
пакетов и
программ
статистической
обработки.
Решение
прикладных
задач.
2
4
10
16
2
2
10
14
2
2
10
14
9
11
2
2
4
10
16
2
2
10
14
2
2
10
14
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
13
Содержание
дисциплины
входит в
вопросы к
кандидатскому
экзамену по
специальности.
Номер
семестра
Номер
недели
3.4 Лабораторные работы / практические занятия
1
2
1
1-8
2
2
9-16
Раздел учебной
дисциплины
3
Основные понятия
теории моделирования и
1подобия
Наименование лабораторной работы /
практического занятия
Всего
часов
4
Ознакомление с системой математического
моделирования MatLab
Язык MatLAB. Модели данных
5
Графические возможности системы
MatLAB
Системы автоматизации
Типовые алгоритмы моделирования
математических вычисле- Система имитационного моделирования
ний
Simulink
Решение прикладных задач
4
2
2
4
2
2
3.5 Примерная тематика рефератов
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Методы имитационного моделирования.
Регрессионный анализ.
Алгоритмы оценки адекватности моделей.
Методы статистического анализа.
Планирование натурного эксперимента.
Лингвистическое обеспечение моделирования.
Системы автоматизации математических вычислений.
Графические возможности системы MatLAB.
Модели данных.
Программно-аппаратные средства моделирования.
3.6 Перечень вопросов к кандидатскому экзамену по программеминимум и дополнительной программе, разработанной с учетом
научных направлений кафедры
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Основные понятия теории моделирования и подобия
Основные принципы математического моделирования
Имитационное моделирование
Методы статистического моделирования
Планирование эксперимента
Регрессионный анализ
Проверка адекватности и устойчивости математических моделей
Моделирование измерительно-вычислительных систем
Модели динамических систем
Лингвистическое обеспечение моделирования
Модели данных
Программное обеспечение моделирования
Программно-аппаратные системы моделирования
Обработка и представление результатов моделирования
Типовые задачи теории моделирования
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
И
ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ИНФОРМАЦИОННОЕ
4.1 Основная литература
№
п/п
1
2
3
4
Наименование, кол-во
экземпляров в
библиотеке
Моделирование систем:
учебник для вузов, 20
экз.
Моделирование систем:
Практикум, 20 экз.
Моделирование
процессов и систем в
MATLAB: учебный курс,
3 экз
MATLAB 7: основы
работы и
программирования:
учебник, 9 экз
Автор(ы)
Б. Я. Советов,
С. А. Яковлев
Место
Используется
издания,
при изучении
издательство,
разделов
год
(из п. 4.3)
М.: Высшая Все
школа, 2007
Семестр
Все
Б. Я. Советов,
С. А. Яковлев
Ю. Лазарев
М.: Высшая Все
школа, 2005
СПб. : Питер, Все
2005
Все
С. В. Поршнев
М. : БИНОМ, Все
2006
Все
Место
издания,
издательство,
год
М.:
Академия,
2005
Семестр
Все
4.2 Дополнительная литература
№
п/п
1
2
Наименование, кол-во
экземпляров в
библиотеке
Автор(ы)
Физические
основы Г. А. Бордовский,
математического
А. С. Кондратьев,
моделирования: учебное А. Д. Р. Чоудери
пособие, 2 экз
Вычисления в среде В. Г. Потемкин
MATLAB, 3 экз
Используется
при изучении
разделов
(из п. 4.3)
Все
М.: Диалог- Все
МИФИ, 2004
Все
Все
4.3 Базы данных, информационно-справочные и поисковые
системы
Google, Яндекс, Irbis и др.
5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
УЧЕБНОЙ
5.1 Требования к аудиториям (лабораториям, помещениям,
кабинетам)
для
проведения
занятий
с
указанием
соответствующего оснащения
Лекционные аудитории должны быть оснащены персональным компьютером,
мультимедиа-проектором, экраном и маркерной доской.
Лаборатории должны быть оснащены персональными компьютерами.
5.2 Требование к программному обеспечению, используемому
при изучении учебной дисциплины
Операционная система Windows или Linux. Система моделирования MatLAB
или GNU Octave.
Автор рабочей программы:
Доцент каф. «АиСУ», к.т.н., доцент
А.Г. Малютин
6. ИЗМЕНЕНИЯ, ВНЕСЕННЫЕ В РАБОЧУЮ ПРОГРАММУ:
В 2012 г.
Содержание изменений
Автор
–
_______________________________________
Должность, уч. степень, уч. звание
___________________________
Подпись, дата, И. О. Ф.
В 2013 г.
Содержание изменений
Автор
–
_______________________________________
Должность, уч. степень, уч. звание
___________________________
Подпись, дата, И. О. Ф.
В 2014 г.
Содержание изменений
Автор
–
_______________________________________
Должность, уч. степень, уч. звание
___________________________
Подпись, дата, И. О. Ф.
В 2015 г.
Содержание изменений
Автор
–
_______________________________________
Должность, уч. степень, уч. звание
___________________________
Подпись, дата, И. О. Ф.