Вого, научного, делового общения, а так же развитие способностей и качеств, необходимых для коммуникативного и социокультурного саморазвития личности обучаемого

Вид материалаДокументы

Содержание


В результате изучения дисциплины студент должен
Виды учебной работы
Цели и задачи дисциплины
Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины является
Задачей изучения дисциплины является
В результате изучения дисциплины студент бакалавриатуры должен
Уметь: Правильно оценивать и уяснять физический смысл явлений при механическом движении материальных тел.Владеть
Виды учебной работы
Цели и задачи дисциплины
В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен
Виды учебной работы
Цели и задачи дисциплины
Задачей изучения дисциплины является
В результате изучения дисциплины студент должен
Виды учебной работы
Цели и задачи дисциплины
Цели и задачи дисциплины.
Задачи дисциплины
Виды учебной работы
...
Полное содержание
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:
  • основные определения и понятия математической логики, в т.ч.: законы алгебры высказываний; кванторы общности и существования, правила перехода к отрицанию; виды теорем; принцип математической индукции;
  • основные операции над множествами и их свойства; определения и примеры прямого произведения и отображения множеств; понятия бинарных отношений и отношений эквивалентности;
  • основные определения и теоремы о мощностях множеств; основные примеры счетных и континуальных множеств;
  • основные понятия и формулы перечислительной комбинаторики (бином. Полном, число перестановок, размещений); принцип включения-исключения;
  • определения частично упорядоченного, упорядоченного, вполне упорядоченного множеств и их примеры; аксиому выбора, теорему Цермело и содержание парадокса Банаха-Тарского.

уметь:
  • выяснить, какие схемы являются законами алгебры высказываний; записывать утверждение и его отрицание с использованием кванторов, доказывать утверждения с помощью принципа математической индукции;
  • строить биекцию между интервалом, полуинтервалом и отрезком; доказывать счетность множества рациональных чисел, а также, что квадрат и куб имеют мощность континуума;
  • доказывать утверждение о максимальном биномиальном коэффициенте; доказывать комбинаторные тождества и решать комбинаторные задачи с помощью изученных формул;
  • выявлять отношения эквивалентности и порядка на множествах; доказывать независимость аксиом в определениях этих бинарных отношений.

владеть: основными понятиями теории множеств, перечислительной комбинаторики, методами доказательства утверждений о мощностях множеств.

Виды учебной работы: лекции.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Параллельное программирование


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является знакомство студентов с классами современных суперкомпьютеров, изучения особенностей разработки параллельных алгоритмов для задач вычислительной математики.

Задачи, решаемые в теоретической составляющей курса:
  • знакомство с основными проблемами и особенностями их решения в программировании для архитектур с разделяемой и распределенной памятью;
  • изучение основных парадигм параллелизма задач;
  • изучение приемов и методик распараллеливания алгоритмов.

Задачи, решаемые лабораторным практикумом:
  • изучение вопросов, связанных с ускорением и эффективностью параллельных программ;
  • изучение способов распараллеливания основных алгоритмов вычислительной математики;
  • освоение приемов параллельного программирование на языке Си с использованием библиотеки MPI для SMP-узловых кластеров.

Основные дидактические единицы (разделы):
  1. Обзор области параллельного программирования. Технологии, парадигмы, программные средства
  2. Программирование с помощью библиотеки MPI.
  3. Параллельные версии основных алгоритмов вычислительной математики. Понятие эффективности параллельного приложения.

В результате изучение дисциплины студент магистратуры должен

знать:
  • архитектуру современных высокопроизводительных вычислительных систем,
  • способы программирования взаимодействия процессов в параллельном приложении,
  • параллельные версии основных алгоритмов вычислительной математики.

уметь:

создавать параллельные приложения для высокопроизводительных кластеров с помощью библиотеки MPI для языка Си.

владеть:

основами параллельного программирования.

Виды учебной работы:
  • Лекции – 0,8 зачетных единиц (28 часов),
  • Лабораторные работы – 0,8 зачетных единиц (28 часов),
  • Самостоятельная работа – 1,4 зачетные единицы (52 часа).


Изучение дисциплины заканчивается зачетом в восьмом семестре

Математика. Адаптационный курс


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы ( 72 час).


Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины состоит в том, чтобы по возможности быстро подтянуть школьную математическую подготовку первокурсников до уровня, необходимого для успешного освоения таких разделов высшей математики, как математический анализ, линейная алгебра, аналитическая геометрия и др.

Задачей изучения дисциплины является: повторить основные разделы курса элементарной математики.


Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):

36 часов - практические занятия, 36 часов - самостоятельная работа


Основные дидактические единицы (разделы)

1. Преобразования арифметических и алгебраических выражений;
2. Решения алгебраических уравнений и неравенств;

3. Преобразования тригонометрических выражений;

4. Решение тригонометрических уравнений и неравенств;

5.Преобразование логарифмических и показательных выражений;

6.Решение логарифмических и показательных уравнений и неравенств;

7. Решение задач планиметрии и стереометрии.


В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия, формулы и теоремы элементарной математики

уметь: применять формулы и теоремы для решения различных задач

алгебры и геометрии


владеть:

1.Методами преобразования арифметических и алгебраических выражений;
2.Методами решения алгебраических уравнений и неравенств;

3.Методами преобразования тригонометрических выражений;

4.Методами решения тригонометрических уравнений и неравенств;

5.Методами преобразования логарифмических и показательных выражений;

6.Методами решения логарифмических и показательных уравнений и неравенств;

7.Методами решения задач планиметрии и стереометрии.


Виды учебной работы: практические занятия, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Теоретическая механика. Часть 2


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетные единицы

(108 часов ).


Целью изучения дисциплины является: Формирование у студентов диалектико-материалистического мировоззрения в процессе изучения широкого круга явлений, относящихся к одной из форм движения материи – к механическому движению.


Задачей изучения дисциплины является: Изучение общих законов движения и равновесия материальных тел.


Основные дидактические единицы (разделы): Динамика абсолютно твердого тела. Аналитическая механика. Элементы теории колебаний. Теория удара. Элементы теории космического движения.


В результате изучения дисциплины студент бакалавриатуры должен:


Знать: Основные понятия и определения теоретической механики. Общие законы динамики и теоремы для абсолютно твердого тела. Принципы механики и основы аналитической механики.


Уметь: Правильно оценивать и уяснять физический смысл явлений при механическом движении материальных тел.


Владеть: Методами постановок и решения конкретных задач статики и динамики абсолютно твердых тел.


Виды учебной работы: Лекции. Семинарские занятия.


Изучение дисциплины заканчивается: Зачет.

Физика, часть 2



Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часов).


Цели и задачи дисциплины


Основной целью изучения дисциплины является подготовка в области общей физики, необходимых для формирования универсальных и профессиональных компетенций, позволяющих выпускнику успешно работать в области математического моделирования.

Второй целью является воспитание рационального и материалистического восприятия реального мира, устранение мистических представлений и суеверий.

Третьей целью является развитие навыков в области прикладной математики за счет практического применения математических методов, которым студенты научились за предыдущие годы.

Задачей изучения дисциплины является овладение основными понятиями, идеями и методами общей физики, приобретение навыков применения стандартных методов и моделей к решению задач, развитие физической интуиции при построении математических моделей реальных явлений.


Основные дидактические единицы (разделы): термодинамика, молекулярная физика.


В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен


знать основные модели и методы физики: модель идеального газа, законы термодинамики, свойства термодинамических циклов, распределения Максвелла и Больцмана.


уметь: решать стандартные задачи, выяснять условия применимости изученных физических моделей для реальных объектов.


владеть основными физическими понятиями: континуальным описанием газов с помощью давления, температуры, внутренней энергии и теплоемкости, молекулярно-кинетическим описанием газов, способами моделирования процессов диффузии, теплопроводности и вязкости газов.


Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Методы функционального анализа


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единиц (144 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: познакомить студентов с одним из наиболее эффективных инструментов изучения основных моделей современного естествознания (в частности, интегральных уравнений и краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных) - линейным функциональным анализом. Наибольшее внимание уделяется операторному подходу и методам построения точных и приближенных решений операторных уравнений.

Задачей изучения дисциплины является: дать навыки решения операторных уравнений в метрических, нормированных и гильбертовых пространствах.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы):

6 семестр – 4 з.е. (аудиторные занятия 2 з.е. (64 часов); самостоятельная работа 1 з.е. (44 часа) ; экзамен 1 з.е.).

Основные дидактические единицы (разделы):

1. Метрические пространства.

2. Нормированные и евклидовы пространства и функционалы на них.

3. Линейные операторы в нормированных пространствах.

4. Линейные операторы в пространствах Гильберта.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2); способность понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат (ПК-3).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: базовые понятия, связанные с метрическими, нормированными, евклидовыми пространствами и их отображениями, основные типы функциональных пространства и операторных уравнений.

уметь: находить неподвижные точки отображений, вычислять нормы линейных операторов, находить спектр компактных самосопряженных операторов, решать уравнения с вырожденными ядрами.

владеть: наиболее распространенными методами исследования функциональных пространств и решения операторных уравнений.


Виды учебной работы: лекции, практические занятия, изучение теоретического курса, решение задач.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Случайные процессы


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).


Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: подготовка в области построения и анализа сложных стохастических моделей, овладение современным математическим аппаратом для дальнейшего использования в разнообразных приложениях.

Задачей изучения дисциплины является: овладение основными понятиями, идеями и методами теории случайных процессов, умение применять стандартные методы и модели к решению задач.

Основные дидактические единицы (разделы): цепи Маркова, классификация случайных процессов, стохастический анализ, спектральная теория.


В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать: определения и свойства основных объектов теории случайных процессов – цепь Маркова, возвратные состояния, случайное блуждание, эргодичность, стационарные распределения, предельные распределения, теорема солидарности; случайная функция, случайный процесс, случайная последовательность, конечномерные распределения, процессы стационарные, нормальные, с независимыми приращениями, марковские, гауссовские; винеровский и пуассоновский процессы, стохастическая эквивалентность, предел n-мерного случайного процесса в смысле среднеквадратичной сходимости, производная и интеграл скалярного случайного процесса, эргодичность, канонические и спектральные разложения случайного процесса, спектральная плотность, белый шум, а также формулировки наиболее важных утверждений, методы их доказательств, возможные сферы приложений;

уметь: решать задачи вычислительного и теоретического характера – находить матрицы переходных вероятностей и предельные вероятности состояний цепи Маркова, вычислять математические ожидания, дисперсии, ковариационные функции случайных процессов, проверять условия непрерывности, дифференцируемости, интегрируемости случайного процесса, применять линейные операторы к случайному процессу, находить спектральную плотность, оценивать характеристики эргодических процессов по реализации;

владеть: основными идеями и методами теории случайных процессов, разнообразным математическим аппаратом, подбирая сочетания различных методов для описания и анализа сложных стохастических моделей.


Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Математические основы механики сплошной среды


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 часа).

Цели и задачи дисциплины.

Механика сплошных сред представляет собой обширную часть физики, в которой рассматривается движение газов, жидкостей и твердых деформируемых тел. Механика сплошных сред имеет многочисленные и важные приложения в естествознании и технике. В процессе изучения дисциплины студенты должны усвоить основные понятия и принципы механики сплошной среды.

Целью изучения дисциплины является: подготовка в области построения моделей сред с усложненными свойствами, постановки и решения задач о поведении таких сред. Дисциплина является основой для последующего спецкурса «Математические основы механики сплошной среды». Эти знания востребованы в задачах экологии, космического моделирования, тонких технологических процессов, геодинамики, прогноза погоды, движения плазмы.

Задачи дисциплины: изучение тензорного анализа, законов сохранения и математических моделей твердых и жидких сред.


Основные дидактические единицы (разделы): алгебра и анализ тензоров; законы сохранения механики сплошных сред.

В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:


знать: элементы тензорного анализа; аксиоматику механики сплошных сред; интегральные законы сохранения механики сплошных сред и термодинамики;

уметь: самостоятельно математически и физически корректно ставить естественно-научные и инженерно-физические задачи;

владеть: тензорным исчислением; интегральными законами сохранения.

Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Модели механики сплошной среды


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).

Цели и задачи дисциплины.

Механика сплошных сред представляет собой обширную часть физики, в которой рассматривается движение газов, жидкостей и твердых деформируемых тел. Все эти материальные тела обладают тем свойством, что они заполняют часть пространства непрерывным, т.е. сплошным образом, и поэтому называются сплошными средами. Механика сплошных сред имеет многочисленные и важные приложения в естествознании и технике.

Целью изучения дисциплины является: подготовка в области построения моделей сред с усложненными свойствами, постановки и решения задач о поведении таких сред. Эти знания востребованы в задачах экологии, космического моделирования, тонких технологических процессов, геодинамики, прогноза погоды, движения плазмы. Данная дисциплина является основной для курсов специализации: «Механика деформируемого твердого тела», «Механика жидкости и газа», «Современные алгоритмы для исследования математических моделей с использованием ЭВМ», «Численные методы решения многомерных задач». Дисциплина основывается на предшествующем спецкурсе «Математические основы механики сплошной среды».

Задачи дисциплины: изучение математических моделей твердых и жидких сред и постановок начально–краевых задач.

Основные дидактические единицы (разделы): усложненные модели, динамика вязких сред, пластические течения, начальные условия и условия в особых точках, условия на твердых стенках и поверхностях раздела, примеры анализа движений.

В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать: конкретные математические модели как твердых так и жидких сред, в том числе с усложненными свойствами;

уметь: использовать в конкретной ситуации уравнения подходящей физическому явлению модели; поставить начально-краевую задачу; выбрать точный или приближённый метод решения; оценить влияние входящих в модель параметров;

владеть: анализом корректности практических начально-краевых задач; навыками решения модельных задач механики с усложнёнными свойствами.


Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Механика деформируемого твердого тела


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).


Целью изучения дисциплины является: знакомство с основными положениями механики деформируемого твердого тела, формирование умений и навыков применения изученного материала при построении моделей деформируемых тел.


Задачей изучения дисциплины является: построение основных моделей механики деформируемого твердого тела.


Основные дидактические единицы (разделы): Общие сведения. Основы теории упругости. Основы теории пластичности. Элементы теории ползучести. Основы механики разрушения.


В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:


Знать: основные модели механики деформируемого твердого тела; классические задачи теории упругости и пластичности; базовые законы сохранения и положения механики деформируемого твердого тела.


Уметь: применять изученный материал для формулировки новых задач механики деформируемого твердого тела; иметь представление о современных тенденциях развития науки в данной области.


Владеть: методами постановок и решения конкретных задач механики деформируемого твердого тела.


Виды учебной работы: лекции, семинарские занятия, самостоятельная работа.


Изучение дисциплины заканчивается: экзаменом.

Механика жидкости и газа


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы

(144 час).


Цели и задачи дисциплины

Цель изучения дисциплины является: получение базовых знаний в области гидродинамики (основные понятия, аксиомы, теоремы механики сплошных сред, свойства газов и жидкостей, различные виды движения жидкостей); умение строить математические модели течений жидкости и газов, выбирать способы и методы их решения, овладение навыками решения прикладных задач.

Задачей изучения дисциплины является: овладение предметом и методами механики сплошной среды, знанием свойств газов, законов движения газов, течений идеальной и вязкой жидкости; овладение принципами построения разнообразных гидродинамических моделей – от интегральных законов сохранения до конкретных формул, описывающих те или иные задачи.


Основные дидактические единицы (разделы): основные понятия и методы механики жидкости и газа; термодинамические свойства газов; течения вязкой несжимаемой жидкости; идеальная жидкость; одномерные и плоские движения жидкости и газа; гидростатика; плоские безвихревые движения несжимаемой жидкости; одномерные движения газа; движение вязкой жидкости.


В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать: основные понятия, теоремы механики жидкости и газа, математические постановки задач гидродинамики;

уметь: находить, анализировать научно-техническую информацию, формулировать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций;

владеть: теорией механики жидкости и газа; методами математического моделирования задач гидродинамики.


Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа, практические занятия.


Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.