Компьютерная математика

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Назначение, характеристика, структура пакета MATLAB. Интерфейс пользователя.

Встроенные типы данных. Векторы, матрицы, многомерные массивы.

Элементы программирования.

Сценарии, функции, переменные.

Основы объектно-ориентированного программирования, классы и объекты.

Импорт и экспорт данных.

Высокоуровневая и дескрипторная графика.

Средства создания приложений с графическим интерфейсом пользователя.

Вычисления в MATLAB. Обработка данных.

Purpose, characteristics, structure of MATLAB package. User interface.

Built-in data types. Vectors, matrices, multidimensional arrays.

Elements of programming.

Scripts, functions, variables.

Basics of object-oriented programming, classes and objects.

Data import and export.

High-level and descriptor graphics.

Means of creating applications with graphical user interface.

Calculations in MATLAB. Data processing.

Формируемые компетенции / The formed competences

универсальные компетенции: 

УК-2. Решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе применения информационно-коммуникационных технологий; 

базовые профессиональные компетенции: 

БПК-3. Применять математический аппарат в интеграции с компьютерными средами для создания и исследования моделей различных уровней абстракции.

universal competencies: 

UC-2. Solve standard tasks of professional activity based on the application of information and communication technologies; 

basic professional competencies: 

BPC-3. Apply mathematical apparatus in integration with computer environments to create and study models of different levels of abstraction.

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

знать: 

— идеологию системы и принципы работы в ней; инструментальные средства, элементы управления, интерфейс; структуры данных; особенности построения функций пользователя; возможности визуализации исследований и оформления результатов исследований в виде публикаций; 

— особенности языков программирования в пакете MATLAB; 

уметь: 

— применять современный математический аппарат в эффективной интеграции с инструментальными компьютерными математическими средствами; 

— создавать и исследовать математические, компьютерные, имитационные модели различных уровней абстракции; 

— разрабатывать и анализировать алгоритмы, методы и программные решения по тематике выполняемых исследований; 

— готовить материалы к публикации, в том числе в электронных изданиях, по тематике и результатам проводимых исследований; 

— самостоятельно расширять компьютерные математические знания с дальнейшим их использованием при построении и анализе математических и компьютерных моделей широкого круга теоретических и прикладных задач. 

владеть: 

— методами и приемами построения моделей объектов, данных, процессов, систем; 

— методами исследований и решения проблем математического содержания с использованием математических компьютерных приложений.

know: 

— ideology of the system and principles of work in it; tools, controls, interface; data structures; peculiarities of construction of user functions; possibilities of visualization of researches and registration of results of researches in the form of publications; 

— peculiarities of programming languages in MATLAB package; 

be able to: 

— apply modern mathematical apparatus in effective integration with instrumental computer mathematical tools; 

— create and study mathematical, computer, simulation models of different levels of abstraction; 

— develop and analyze algorithms, methods and software solutions on the subject of the performed research; 

— prepare materials for publication, including in electronic editions, on the subject and results of the conducted research; 

— independently expand computer mathematical knowledge with its further use in the construction and analysis of mathematical and computer models of a wide range of theoretical and applied problems. 

possess: 

— methods and techniques of building models of objects, data, processes, systems; 

— methods of research and solving problems of mathematical content using mathematical computer applications.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

3

3

Пререквизиты / Prerequisites

«Математический анализ», «Алгебра и теория чисел», «Аналитическая геометрия», «Методы программирования»

«Mathematical Analysis», «Algebra and Number Theory», «Analytic Geometry», «Programming Methods»

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

3

3

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, 

hours of self-directed learning

всего 90 часов, в том числе 36 аудиторных часов, из них: лекции – 18 часов, лабораторные занятия – 14 часов, управляемая самостоятельная работа – 4 часа.

total 90 hours, including 36 hours of students’ class work, including: lectures – 18 hours, laboratory classes – 14 hours, self-directed learning – 4 hours.

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

Текущая аттестация: отчет по лабораторной работе с устной защитой; отчет по заданиям УСР с устной защитой; контрольный опрос; контрольная работа.

Промежуточная аттестация: экзамен

Current certification: report on laboratory work with oral defense; report on the self-directed learning tasks with oral defense; control questioning; control work.

Interim certification: exam