Рабочая программа учебной дисциплины ен. В. 12 Основы математического моделирования для специальности 130501 Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ
| Вид материала | Рабочая программа |
- Рабочая программа учебной дисциплины сд. 06 Основы технической диагностики для специальности, 392.66kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины опд. Ф. 08 Основы нефтегазопромышленного дела, 416.64kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины опд. Р. 01 Гидромашины и компрессоры для специальности, 596.58kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Ф. 01" Начертательная геометрия. Инженерная, 796.72kb.
- Содержание рабочей программы преподавания дисциплины, 51.88kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины ен. Р. 02 Математическое моделирование процессов, 353.5kb.
- Программа подготовки: «Строительный контроль за сооружением подводных переходов магистральных, 36.38kb.
- Методические указания по курсовому проектированию санкт-петербург, 225.41kb.
- Адрес: 628404, г. Сургут, ул. Энтузиастов,38 Директор института М. С. Бахарев, 272.27kb.
- Учебная программа «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», 350.14kb.
ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
«Утверждаю»
Декан авиационного
факультета
______________В.Г.Стогней
«_____»___________20__ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ЕН.В.12 ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
для специальности 130501 – Проектирование, сооружение и эксплуатация
газонефтепроводов и газонефтехранилищ
авиационного факультета
Форма обучения – очная
Срок обучения - нормативный
Воронеж 2009
Рабочая программа составлена на основании примерных программ дисциплин «Компьютерное моделирование», «Численные методы», используемых в Московском, Омском и Нижнетагильском педагогических университетах и рекомендованных Министерством образования Российской Федерации по специальности «Информатика», на основе программы курса «Математическое моделирование» факультета технической кибернетики СПбГТУ и программ курсов кафедр «Математическое моделирование» ВГУ и СПбГТУ, рабочей программы курса «Математические методы моделирования в геологии» Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова, программы курса «Математические модели механики сплошных сред» МФТИ, программы курса лекций «Математическое моделирование» Алтайского государственного университета.
Составитель программы: __________ д.т.н., доцент Кретинин А.В.
Программа обсуждена на заседании кафедры НГОиТ
Протокол № ___ от «___»________20___ года
Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией авиационного факультета.
Председатель методической комиссии ______________________ / Кретинин А.В. /
СОДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина является базовой среди цикла дисциплин по направлению физико-математического образования, имеет большое мировоззренческое значение и носит фундаментальный характер. Содержание данной дисциплины коррелирует с содержанием курса “Математика”, а также математических дисциплин, вводимых вузом за счет часов, отведенных в Госстандарте на дисциплины национально-регионального (вузовского) компонента.
В настоящее время моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, причем по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам.
Необходимо отметить, что процесс моделирования требует проведения математических вычислений, которые в подавляющем большинстве случаев являются весьма сложными. Для разработки программ, позволяющих моделировать тот или иной процесс, от обучающихся потребуется не только знание предметной области исследований, конкретных языков программирования, но и владение методами вычислительной математики. При изучении данного курса представляется целесообразным использовать пакеты прикладных программ для математических и научных расчетов, ориентированных на широкие круги пользователей.
1. Цель и задачи дисциплины
Цель курса - расширить представления студентов о моделировании как методе научного познания, привить представления о математике как науке об абстрактных понятиях и структурах, моделирующих те или иные стороны реального мира, ознакомить с использованием компьютера как средства познания и научно-исследовательской деятельности, сформировать у студента навыки решения задач на ЭВМ. Основные задачи курса - углубление математического образования и развитие практических навыков в области прикладной математики. Студенты должны быть готовы использовать полученные в этой области знания, как при изучении смежных дисциплин, так и в профессиональной деятельности, в частности при проектировании, сооружении и эксплуатации газонефтепроводов и газонефтехранилищ.
Дисциплина состоит из элементов теории приближений, рассматривает различные численные методы. Подробно рассмотрены методы построения интерполяционных многочленов, вопросы численного дифференцирования и интегрирования, а также численного решения дифференциальных уравнений. Освещены вопросы нелинейной оптимизации и рассмотрены основы математического моделирования с использованием искусственных нейронных сетей.
При изучении дисциплины студент закрепляет знания и навыки, полученные при изучении математических и общепрофессиональных дисциплин и получает знания и навыки, необходимые при изучении специальных дисциплин. Важно, что изучению данной дисциплины предшествовало прохождение студентами таких предметов как: “Математика”, “Информатика”, “Гидравлика'', “Теплотехника”, ''Геология'', ''Механика сплошной среды'', ''Физика пласта'', “Основы технической диагностики”, т.е. студент имеет представление о тех специфических проблемах, возникающих у инженеров специальности 130501, при решении которых в настоящее время перспективно применение современных методов математического моделирования.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Курс имеет теоретическую и практическую направленности в равной степени.
При осмысленном изучении дисциплины студент должен:
ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:
- о принципах и методах математического моделирования технических систем;
- о статистических экспериментальных и аналитических моделях;
- о математических моделях на основе дифференциальных уравнений;
- о численных методах в различных научных дисциплинах и вычислительном эксперименте;
- о численных методах решения обыкновенных дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений в частных производных;
- о компьютерном анализе и оптимизации;
- о нейросетевом моделировании;
- о методах анализа и распознавания образов.
ЗНАТЬ:
- методы математической обработки данных;
- основные типы математических моделей и особенности их применения в различных областях нефтегазового дела;
- принципы нейросетевого моделирования;
- принципы нелинейной оптимизации
- существующие программные и технические средства математического моделирования.
УМЕТЬ:
- формулировать технические задачи в виде, удобном для их решения математическими методами;
- выбирать наиболее эффективные пути достижения цели – построения адекватной математической модели исследуемого процесса;
- иметь четкое представление о возможностях и условиях использования математических методов и современной вычислительной техники при ведении проектных и эксплуатационных работ.
Полученные знания и умения должны позволить студенту, после изучения дисциплины, иметь навыки исследовательской работы в области разработки нефтяных и газовых месторождений, техники и технологии нефте- и газодобычи, подземного хранения газа и выполнения курсовых и дипломных работ и УНИРС.
Кроме лекций предусматриваются практические и лабораторные занятия
3. Объем дисциплины и виды учебной работы
Форма обучения – дневная
Срок обучения – 5 лет
Курс – 4
| Вид занятий | Всего часов 8 семестр |
| Общая трудоемкость | 200 |
| Аудиторные занятия | 119 |
| Лекции | 51 |
| Практические занятия | 34 |
| Лабораторные занятия | 34 |
| Семинары | |
| Другие виды аудиторных занятий | |
| Самостоятельная работа | 81 |
| Подготовка к практическим работам | |
| Реферат | |
| Работа над темами для самостоятельного изучения | 34 |
| Подготовка к практическим, семинарским и лабораторным занятиям | 34 |
| Выполнение контрольной работы 1 | 5 |
| Подготовка к контрольным мероприятиям | 8 |
| Другие виды самостоятельной работы | |
| Рубежи контроля знаний Зачет | 8 семестр |
4. Содержание дисциплины
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план)
| № п/п | Раздел дисциплин | Л | ПЗ | ЛР |
| 1 | Технология математического моделирования и ее этапы | 3 | 2 | |
| 2 | Вычислительные методы в инженерных расчетах | 22 | 16 | 16 |
| 3 | Анализ и оптимизация. Нейросетевое моделирование | 26 | 18 | 18 |
4.2. Содержание разделов дисциплины
РАЗДЕЛ 1. Технология математического моделирования и ее этапы (3 часа)