Компьютерная математика

Описание дисциплины

1

Название дисциплины

Компьютерная математика

2

Специальность

1-31 03 01 Математика (по направлениям), направление специальности:

1-31 03 01-01 Математика (научно-производственная деятельность)

3

Курс обучения

2

4

Семестр обучения

3

5

Количество кредитов

4

6

ФИО лектора

Доцент Голубева Лариса Леонидовна, к.ф.-м.н., доцент

7

Цели изучения дисциплины

Формирование у студентов навыков и умений проведения исследований в современной компьютерной математической среде MATLAB&Simulink. В результате обучения студент должен

знать:

–      идеологию системы MATLAB&Simulink и принципы работы в ней; GUI и инструментальные средства системы; форматы представления данных и способы их обработки; особенности построения функций пользователя; принципы построения математических и компьютерных имитационных моделей; правила выполнения модельных расчетов; возможности визуализации исследований и оформления результатов исследований в виде публикаций;

уметь:

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

–      создавать и исследовать математические, компьютерные, имитационные модели по тематике выполняемых исследований, проводить с ними эксперименты;

–      квалифицированно применять язык программирования MATLAB;

–      проводить анализ результатов исследований, строить информационные модели;

–      готовить материалы к публикации 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.

8

Пререквизиты

Курсы дисциплин «Алгебра и теория чисел», «Геометрия», «Математический анализ», «Методы программирования и информатика».

9

Содержание дисциплины

Назначение, характеристика, структура числового пакета MATLAB. Интерфейс пользователя. Встроенные типы данных. Векторы, матрицы, многомерные массивы. Элементы программирования. Сценарии, функции, переменные. Основы объектно-ориентированного программирования, классы и объекты. Высокоуровневая и дескрипторная графика. Импорт и экспорт данных. Средства создания приложений с графическим интерфейсом пользователя. Вычисления в MATLAB. Обработка данных.

Компьютерное моделирование и Simulink. Интерфейс пользователя. Динамические системы, пространство состояний, фазовые диаграммы. Параметры конфигурации Simuilink-модели. Блок Integrator. Взаимодействие и обмен данными между MATLAB и Simulink. S-функции. Управляемые и неуправляемые подсистемы. Системы, управляемые событиями. Конечный автомат. Диаграммы состояний и переходов.

10

Рекомендуемая литература

1.       Голубева, Л. Л. Компьютерная математика. Числовой пакет MATLAB: курс лекций / Л. Л. Голубева, А. Э. Малевич, Н. Л. Щеглова. Минск: БГУ, 2007. 164 с.

2.       Голубева, Л. Л. Компьютерная математика. Числовой пакет MATLAB: лабораторный практикум / Л. Л. Голубева, А. Э. Малевич, Н. Л. Щеглова. Минск: БГУ, 2008. 171 с.

3.       Голубева, Л. Л. Компьютерная математика. Пакет имитационного моделирования Simulink: лабораторный практикум / Л. Л. Голубева, А. Э. Малевич, Н. Л. Щеглова. Минск: БГУ, 2010. 151 с.: ил. http://elib.bsu.by/handle/123456789/4171

4.       THE MATHWORKS: MATLAB Primer. The MathWorks Inc., Online: getstart.pdf

5.       THE MATHWORKS: MATLAB Mathematics. The MathWorks Inc., Online: math.pdf

6.       THE MATHWORKS: Simulink Getting Started Guide. The MathWorks Inc., Online: sl_gs.pdf

7.       THE MATHWORKS: Simulink User’s Guide. The MathWorks Inc., Online: sl_using.pdf

8.       THE MATHWORKS: Stateflow Getting Started Guide. The MathWorks Inc., Online: sf_gs.pdf

9.       Дьяконов, В. П. MATLAB. Полный самоучитель / В. П. Дьяконов. М.: ДМК Пресс, 2012. 768 с.: ил.

10.   Angermann, A. MATLAB – Simulink – Stateflow. Grundlagen, Toolboxen, Beispiele / A. Angermann, M. Beuschel, M. Rau, U. Wohlfarth. Oldenburg Verlag München Wien, 2007. 495 p.

11

Методы преподавания

Смешанный с элементами дистанционного обучения, электронные материалы. Объяснительно-иллюстративные, репродуктивные, частично-поисковые.

12

Язык обучения

Русский

13

Условия (требования), текущий контроль

Защиты лабораторных работ, домашние задания, устные опросы, контрольные работы, тесты.

14

Форма текущей аттестации

Экзамен

Апісанне дысцыпліны Кампутарная матэматыка

ЭУМК по учебной дисциплине «Компьютерная математика»