Компьютерная алгебра

Код специальности / Specialty code: Код специальности / Specialty code: 6-05-0533-08

Специальность / Specialty: Компьютерная математика и системный анализ / Computer Mathematics and Systems Analysis

Учебная дисциплина, модуль / Academic discipline, module: Компьютерная алгебра / Computer Algebra

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Курс «Компьютерная алгебра» направлен на подготовку специалистов, способных применять методы компьютерной алгебры при решении прикладных задач. Темы включают: аффинные многообразия и идеалы (определения, параметризация, задачи принадлежности и решения полиномиальных уравнений); алгоритм деления полиномов (упорядочения мономов, алгоритм деления в k[x₁,…,xₙ]); базисы Грёбнера (лемма Диксона, теорема Гильберта, алгоритм Бухбергера, минимальный и редуцированный базисы); теорию исключения (теоремы об исключении и продолжении, результанты); а также примеры применения базисов Грёбнера (проблема центра и фокуса, фокусные величины, автоматическое доказательство геометрических теорем).

The course «Computer Algebra» prepares specialists capable of applying computer algebra methods to applied problems. Topics include: affine varieties and ideals (definitions, parametrization, ideal membership and polynomial equation solving problems); polynomial division algorithm (monomial orderings, division algorithm in k[x₁,…,xₙ]); Gröbner bases (Dickson’s lemma, Hilbert’s basis theorem, Buchberger’s algorithm, minimal and reduced bases); elimination theory (elimination and extension theorems, resultants); and applications of Gröbner bases (center-focus problem, focus quantities, automated geometric theorem proving).

Формируемые компетенции / The formed competences

специализированные компетенции:

Осуществлять математическое и компьютерное моделирование для прикладных исследований.

specialized competencies:

Carry out mathematical and computer modeling for applied research.

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

знать:

– основные упорядочения мономов;

– алгоритм деления многочленов от нескольких переменных;

уметь:

– применять базисы Грёбнера и результанты;

– решать практические задачи, решение которых сводится к нахождению аффинных многообразий;

иметь навык:

– решения полиномиальных систем.

know:

– main monomial orderings;

– polynomial division algorithm in several variables;

be able to:

– apply Gröbner bases and resultants;

– solve practical problems reducible to finding affine varieties;

possess:

– skills in solving polynomial systems.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

6

6

Пререквизиты / Prerequisites

«Компьютерная математика», «Теория помехоустойчивого кодирования», «Математический анализ», «Алгебра и теория чисел».

«Computer Mathematics», «Error-Correcting Coding Theory», «Mathematical Analysis», «Algebra and Number Theory».

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 120 часов, в том числе 52 аудиторных часа, из них: лекции – 20 часов, лабораторные занятия – 26 часов, управляемая самостоятельная работа – 6 часов.

total 120 hours, including 52 classroom hours, including: lectures – 20 hours, laboratory classes – 26 hours, guided independent work – 6 hours.

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

зачёт

pass/fail exam