Introduction to computer mathematical systems

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Компьютерные математические системы (КМС). История развития. Компьютерная алгебра. Классификация КМС. Динамическая геометрия.

Интерфейс КМС. Понятие о документах. Строка меню. Работа с файлами. Вставка элементов. Редактирование документа. Манипуляции с ячейками. Управление процессом выполнения команд. Палитры букв и символов. Управление окнами. Организация справочной информации.

Структура документа КМС. Виды документов. Понятие о ячейках. Манипуляции с ячейками. Операции форматирования ячеек. Утонченное управление стилем документов. Опции.

Простейшие команды КМС. Арифметические операции и их последовательность. Точные и приближенные вычисления. Элементарные функции. Тригонометрические и гиперболические функции. Команды аналитических преобразований. Функции математического анализа.

Продвинутые команды КМС. Команды решения уравнений. Выражения и переменные.  Определение функций. Предикатные и логические функции. Суперпозиция функций. Команды организации списков. Условные переходы и циклы.

Визуализация данных. Команды построения графиков. Примитивы и директивы двумерной графики. Трехмерная графика. Анимация.

КМС и математическое моделирование. Системы компьютерного математического моделирования. Технология математического моделирования. Технология программирования КМС. Технология применения КМС. Компьютерный эксперимент (структурно-логическая схема). 

Computer mathematical systems (CMS). History of development. Computer algebra. Classification of KMS. Dynamic geometry.

KMS interface. Concept of documents. Menu bar. Working with files. Inserting elements. Editing a document. Manipulations with cells. Managing the process of command execution. Palettes of letters and symbols. Window management. Organization of reference information.

Structure of the KMS document. Types of documents. Concept of cells. Manipulations with cells. Cell formatting operations. Sophisticated document style control. Options.

The simplest KMS commands. Arithmetic operations and their sequence. Exact and approximate calculations. Elementary functions. Trigonometric and hyperbolic functions. Analytical transformation commands. Functions of mathematical analysis.

Advanced KMS teams. Commands for solving equations. Expressions and variables. Definition of functions. Predicate and logical functions. Superposition of functions. List organization commands. Conditional jumps and loops.

Data visualization. Charting commands. Primitives and directives of two-dimensional graphics. 3D graphics. Animation.

CMS and mathematical modeling. Computer mathematical modeling systems. Mathematical modeling technology. KMS programming technology. Technology of application of CMS. Computer experiment (structural and logical diagram).

Формируемые компетенции / The formed competences

Специализированная компетенция:

применять современные компьютерные математические системы для проведения вычислительного (компьютерного) эксперимента.

Specialized competence:

apply modern computer mathematical systems to conduct computational (computer) experiments.

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

знать: классификацию КМС; основные возможности КМС для математического моделирования; пути использования КМС в вычислительном эксперименте;

уметь: пользоваться одной из современных КМС;

владеть: навыками работы с основными командами КМС для анализа и визуализации данных.

know: classification of CMS; main capabilities of CMS for mathematical modeling; ways to use CMS in a computational experiment;

be able to: use one of the modern CMS;

possess: skills of working with the main commands of the display network for data analysis and visualization.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

2

2

Пререквизиты / Prerequisites

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

“Programming methods”, “Mathematical analysis”, “Algebra and number theory”, “Analytical geometry”.

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

3 зачетных единицы.

3 credit units.

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

hours of self-directed learning

Всего 90 часов, из них 50 аудиторных часов и 40 часов самостоятельной работы.

A total of 90 hours, of which 50 academic hours of students’ class work and 40 hours of self-directed learning/

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

Промежуточное тестирование, контрольная работа, отчет.

Зачет.

Intermediate testing, test, report.

End-of-term tests.