Компьютерная математика

Код специальности / Specialty code: Код специальности / Specialty code: 6-05-0533-06

Специальность / Specialty: Математика / Mathematics

Учебная дисциплина, модуль / Academic discipline, module: Компьютерная математика / Computer Mathematics

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Курс «Компьютерная математика» направлен на повышение уровня профессиональной компетентности студентов путём обучения навыкам компьютерного моделирования в современных математических средах. Темы включают: работу в системах компьютерной математики Mathematica и MATLAB (идеология и инструментальные средства, структуры данных, программирование, визуализация), разработку математических, компьютерных и информационных моделей, анализ результатов исследований и подготовку материалов к публикации.

The course «Computer Mathematics» aims to enhance students’ professional competence through training in computer modeling skills using modern mathematical environments. Topics include: work in Mathematica and MATLAB computer mathematics systems (ideology and tools, data structures, programming, visualization), development of mathematical, computer and information models, analysis of research results, and preparation of materials for publication.

Формируемые компетенции / The formed competences

базовые профессиональные компетенции: 

БПК-3. Применять современные компьютерные математические системы для проведения компьютерного эксперимента.

БПК-6. Применять базовые конструкции языков программирования и технологии ООП для реализации алгоритмических задач.

БПК-9. Применять инновационные информационные технологии и современные языки программирования.

специализированные компетенции: 

СК-1. Анализировать контекст и поставленную проблему, выбирать оптимальный способ её решения и выполнять реализацию проекта.

basic professional competencies: 

BPC-3. Apply modern computer mathematics systems for computational experiments.

BPC-6. Apply basic programming language constructs and OOP technologies for implementing algorithmic tasks.

BPC-9. Apply innovative information technologies and modern programming languages.

specialized competencies: 

SC-1. Analyze the context and the problem, choose the optimal solution approach, and implement the project.

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

знать: 

– идеологию систем Mathematica и MATLAB и принципы работы в них;

– инструментальные средства, интерфейс и структуры данных каждого пакета;

– особенности языков программирования в среде каждого пакета;

– возможности визуализации и оформления результатов исследований;

уметь: 

– применять математический аппарат в интеграции с компьютерными математическими средствами;

– создавать и исследовать математические и компьютерные модели различных уровней абстракции;

– разрабатывать и анализировать алгоритмы и программные решения;

– квалифицированно применять языки программирования систем компьютерной математики;

– проводить анализ результатов исследований и готовить материалы к публикации;

– самостоятельно расширять компьютерные математические знания;

владеть: 

– методами построения моделей объектов, данных, процессов и систем;

– методами решения задач математического содержания с использованием компьютерных математических приложений.

know: 

– the ideology of Mathematica and MATLAB systems and working principles;

– tools, interface and data structures of each package;

– features of programming languages in each package environment;

– visualization capabilities and formatting of research results;

be able to: 

– apply mathematical tools integrated with computer mathematics instruments;

– create and study mathematical and computer models of various abstraction levels;

– develop and analyze algorithms and software solutions;

– proficiently apply programming languages of computer mathematics systems;

– analyze research results and prepare materials for publication;

– independently expand computer mathematics knowledge;

possess: 

– methods for building models of objects, data, processes and systems;

– methods for solving mathematical problems using computer mathematics applications.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

2, 3

2, 3

Пререквизиты / Prerequisites

«Математический анализ», «Алгебра и геометрия», «Методы программирования».

«Mathematical Analysis», «Algebra and Geometry», «Programming Methods».

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

6 (по 3 в каждом семестре)

6 (3 per semester)

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hours of students’ class work, hours of self-directed learning

всего 192 часа, в том числе 102 аудиторных часа, из них: лекции – 52 часа, лабораторные занятия – 40 часов, управляемая самостоятельная работа – 10 часов.

total 192 hours, including 102 classroom hours, including: lectures – 52 hours, laboratory classes – 40 hours, guided independent work – 10 hours.

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

зачёт, экзамен

pass/fail exam, exam