«Математические методы в химии» Общая трудоёмкость дисциплины составляет
| Вид материала | Решение |
СодержаниеОсновные дидактические единицы (разделы) В результате изучения дисциплины «Математические методы в химии» студент должен |
- Аннотация дисциплины " Методы защиты информации " Общая трудоемкость, 28.79kb.
- Аннотация дисциплины «История архитектуры и строительной техники» Общая трудоемкость, 24.04kb.
- «Численные методы в химии» Общая трудоёмкость дисциплины составляет, 22.46kb.
- Экзамен и зачёт. Аннотация дисциплины «Геометрия» Общая трудоемкость изучения дисциплины, 399.5kb.
- Аннотация дисциплины «История и методология химии» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 23.56kb.
- Аннотация дисциплины «Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооружений» Общая, 46.54kb.
- "Квантовая химия" Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зе, 144, 16.77kb.
- «Физико-химические методы анализа» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет, 16.86kb.
- «Устойчивость систем электроснабжения» Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет, 44.18kb.
- Аннотация дисциплины «Общая и неорганическая химия» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 19.38kb.
Аннотация дисциплины
«Математические методы в химии»
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 6 ЗЕ (216 час.).
Цели и задачи дисциплины:
Формирование математического подхода к использованию знаний фундаментальных химических наук; освоение студентами основных вычислительных методов для решения конкретных задач химии, химической технологии, обработки эксперимента; умение профессионально выбрать из нескольких однотипных тот или иной метод для решения конкретной задачи; умение составить алгоритм метода и реализовать его в виде программы.
Основные дидактические единицы (разделы):
Аппроксимация и интерполяция функций. Обработка данных методом наименьших квадратов (МНК). Линейный и нелинейный МНК.
Решение систем линейных алгебраических уравнений методами простых итераций, Зейделя и методом Гаусса с выбором главного элемента. Решение систем нелинейных уравнений методом Ньютона.
Интерполяция таблично заданной функции. Интерполяционные многочлены Ньютона и Лагранжа. Сплайны и их свойства. Построение кубического интерполяционного сплайна.
Численное дифференцирование и интегрирование. Приближённое вычисление определённых интегралов методами прямоугольников, трапеций, Симпсона.
Методы оптимизации химико-технологических процессов. Постановка задачи оптимизации – нахождения наиболее оптимальных параметров проведения химико-технологических процессов. Одномерная оптимизация. Метод золотого сечения. Задачи оптимизации работы теплообменных аппаратов.
Многомерная оптимизация. Метод покоординатного спуска. Метод градиентного спуска. Метод наискорейшего спуска. Метод сопряжённых градиентов. Оптимальные условия проведения химических реакций. Реакторы идеального смешения. Реакторы идеального вытеснения.
В результате изучения дисциплины «Математические методы в химии» студент должен:
знать: основные методы аппроксимации и интерполирования функций как основы первичной обработки экспериментальных данных химии, физической химии и химической технологии, методы решения систем линейных и нелинейных уравнений, как математической базы для решения задач аппроксимации, дифференциальных уравнений и других прикладных задач химии, физической химии и химической технологии, методы численного дифференцирования и интегрирования, как вспомогательные в практике вычислений в химии и химической технологии, основные методы оптимизации процессов химической технологии;
уметь: профессионально подобрать наиболее подходящий из имеющихся численных методов для решения конкретной прикладной задачи химии, физической химии или химической технологии, составить программу на языке DELPHI для реализации решения указанной задачи с организацией ввода исходных данных и выводом результатов в удобной форме, разбираться в уже готовых компьютерных программах специальных математических пакетов, таких как MathCad, MathLab, с целью их осмысленного применения, оптимизации или модернизации для решения близких задач химии;
владеть: основами первичной математической обработки экспериментальных данных химии, физической химии и химической технологии, основными численными методами решения прикладных задач в этих областях.
Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия.
Изучение дисциплины заканчивается зачётом и экзаменом.