Geum.ru

Робоча навчальна програма з дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем" (за кредитно-модульною системою)

Вид материалаДокументы

Содержание


1.2. Завдання вивчення навчальної дисципліни
1.3. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки фахівця
1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни
1.5 Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів.
1.6. Міждисциплінарні зв'язки навчальної дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем "
2. Зміст навчальної дисципліни.
Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”
Усього за модулем №1
Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”
Усього за модулем №2
Модуль №3 “Курсовий проект”
Усього за модулем №3
Подобный материал:
1   2   3



Вступ

Однією з необхідних умов організації навчального процесу за кредитно-модульною системою є наявність робочої навчальної програми з кожної дисципліни, виконаної за модульно-рейтинговими засадами і доведеної до відома викладачів та студентів.

Рейтингова система оцінювання (РСО) є невід’ємною складовою робочої навчальної програми і передбачає визначення якості виконаних студентом усіх видів аудиторної та самостійної навчальної роботи та рівня набутих ним знань та вмінь шляхом оцінювання в балах результатів цієї роботи під час поточного, модульного та семестрового контролю, з наступним переведенням оцінки в балах на оцінки за традиційною національною шкалою та шкалою ECTS (European Credit Transfer System).

  1. Пояснювальна записка

1.1. Мета викладання навчальної дисципліни

Основною метою дисципліни “Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем” є надання студентам знань про складні системи, поняття моделювання, систематизованого представлення про існуюче програмне забезпечення для моделювання складних систем, та основних алгоритмів, покладених у його основу.

1.2. Завдання вивчення навчальної дисципліни

Завданнями вивчення дисципліни є:

- засвоєння понять моделі, елемента системи, складної системи, підходів до дослідження систем, видів і методів моделювання,

- придбання систематизованого представлення про існуюче програмне забезпечення для моделювання складних систем, та вміння вибрати необхідну мову програмування/моделювання для поставленої задачі,

- придбання навичок роботи з системою MatLab, засвоєння її мови програмування, практичне опанування чисельних алгоритмів для обчислення динаміки складних систем та здобуття навичок візуального моделювання різноманітних систем, у тому числі і нечітких за допомогою Matlab/Simulink, проектування інтерфейсу у середовищі GUIDE Matlab.

1.3. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки фахівця

Дана дисципліна є теоретичною основою сукупності знань та вмінь, що формують профіль фахівця у галузі комп’ютерно-інтегрованих комплексів та автоматизації управління технологічними процесами.

Комплекс знань, що формує ця дисципліна, відноситься до засад фахової підготовки і від нього залежить якість спеціаліста. На базі здобутих знань і умінь фахівець зможе моделювати складні системи різного характеру та проводити їх аналіз.

1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни

У результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:
  • основи теорії складних систем;
  • сучасні підходи до моделювання складних систем;
  • тенденції розвитку програмного забезпечення моделювання складних систем;
  • теорію чисельних методів, що використовуються для визначення стану динамічних систем;
  • теорію проектування нечітких систем;
  • основи імітаційного та ситуаційного моделювання.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти:
  • складати програми на мові програмування Matlab відповідно до поставленої задачі;
  • аналізувати структуру існуючої системи та обирати оптимальний шлях її моделювання;
  • будувати векторно-матричні моделі динамічних систем;
  • реалізувати найпоширеніші чисельні алгоритми на мовах програмування загального призначення (Delphi, C++) або мовах спеціального призначення (Matlab);

1.5 Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів.

Навчальний матеріал дисципліни структурований за модульним принципом і складається з трьох навчальних модулів.

1.5.1. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М1 „Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах” студент повинен

знати:
  • мову програмування Matlab: оператори та основні функції;
  • основні типи даних системи Matlab;
  • основи графічної візуалізації обрахунків, візуалізацію трьохмірних об’єктів;
  • основні алгоритми інтерполяції та апроксимації;
  • теоретичні засади чисельних методів інтегрування диференційних рівнянь;
  • основні алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування;

вміти:
  • складати модель динамічної системи в Matlab по заданій структурній схемі;
  • написати код програми із застосуванням власних функцій та процедур;
  • при наявності відомого алгоритму інтерполяції та апроксимації написати програмний код в системі Matlab або іншій системі для реалізації цього алгоритму;
  • при наявності відомого алгоритму чисельного диференціювання або інтегрування написати програмний код в системі Matlab або іншій системі для реалізації цього алгоритму.


1.5.2 В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М2 „Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE” студент повинен:

знати:
  • ієрархію графічних об’єктів та їх властивості;
  • способи обчислення нелінійних рівнянь у системі Matlab;
  • основи лінійного та квадратичного програмування;
  • теорію проектування нечітких систем;
  • основи ситуаційного моделювання;
  • основи імітаційного моделювання;

вміти:
  • проектувати інтерфейс у середовищі GUIDE, що включає такі елементи як спливаюче меню, командна кнопка і т.д.;
  • моделювати різноманітні динамічні системи за допомогою пакету Matlab Simulink;
  • моделювати різноманітні енергетичні системи за допомогою бібліотек SimPowerSystemtems Blockset.;
  • проектувати нечіткі системи за допомогою пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX;
  • будувати модель з SF-діаграмою.

1.5.3 У результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М3 „Курсовий проект” студент повинен

знати:
  • основи програмування,
  • основи роботи із зображенням в системі Matlab;
  • основні алгоритми інтерполяції та апроксимації;
  • основні алгоритми чисельного інтегрування та диференціювання;
  • основи роботи із середовищем візуального об’єктно-орієнтованого програмування GUI.

вміти:
  • писати власні програми для зчитування зображення довільної кривої, переведення його в бінарний код, обчислення точок кривої;
  • практично застосовувати алгоритми інтерполяції та апроксимації;
  • практично застосовувати алгоритми чисельного інтегрування та диференціювання для визначення мінімумів та максимумів на визначених інтервалах, коренів кривої та ін.;
  • оформлювати результати програм та обрахунків через середовище GUI.


1.6. Міждисциплінарні зв'язки навчальної дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем "

Навчальна дисципліна "Програмне забезпечення моделювання складних систем" будується на базі знань, одержаних у дисциплінах, які вивчаються перед даною дисципліною і паралельно з нею. До них відносяться: загальна фізика, вища математика, теорія автоматичного керування, комп’ютерні технології (рис. 1).

У свою чергу, навчальна дисципліна створює теоретичні та технічні за­сади для вивчення спеціальних дисциплін за фахом таких як „Пілотажно-навігаційні комплекси”, „Робототехнічні комплекси”, „”.......





Рис. 1

2. Зміст навчальної дисципліни.

2.1. Тематичний план навчальної дисципліни.

Таблиця 1

№

пор.
Назва теми
Обсяг навчальних занять (год.)

Усього
Лекції
Лаб.

роботи
СРС
Інд. Роб.

1
2
3
4
5
6
7

Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”

1.1.
Загальні питання моделювання.
3
2



1



1.2.
Програмні та технічні засоби моделювання систем.
3
2



1



1.3.
Ієрархія типів даних в системі Matlab.
9
2
4
3



1.4.
Програмування обчислювальних процесів.
12
4
4
4



1.5.
Основи графічної візуалізації обрахунків. Візуалізація трьохмірних об’єктів.
9
2
4
3



1.6.
Робота з поліномами в системі MATLAB.
6
2



2
2

1.7.
Інтерполяція та апроксимація.
9
2
4
3



1.8.
Алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування.
12
2
4
4
2

1.10
Модульна контрольна робота №1
3
2



1


Усього за модулем №1
66
20
20
22
4




Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”

2.1.
Ієрархія графічних об’єктів та їх властивостей.
3
2



1



2.2.
Проектування інтерфейсу в системі MATLAB. Середовище GUIDE.
9
2
4
3



2.3.
Основи імітаційного моделювання.
14
4
4
4
2

2.4.
Теорія проектування нечітких систем.
5
2



1
2

2.5.
Описання пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX. Огляд основних функцій пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX. Структури даних.
10
2
4
4



2.6.
Основи ситуаційного моделювання
12
2
4
4
2

2.7.
Модульна контрольна робота №2
3
2



1


Усього за модулем №2
56
16
16
18
6







Модуль №3 “Курсовий проект”

3.1.
Виконання курсового проекту згідно варіанту, отриманого у викладача
40






40


Усього за модулем №3
40






40


Усього за навчальною дисципліною
162
36
36
80
10