Программадисциплин ы сд. Ф. 2 Обработка данных экологического мониторинга для направления подготовки специальностей 020801 «Экология»

Вид материала

Программа

Содержание Форма обучения очная Цели и задачи дисциплины. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Содержание дисциплины Первичная обработка результатов мониторинга окружающей среды. Планирование эксперимента. Обработка результатов эксперимента для получения математических моделей процессов, протекающих в окружающей среде. 2 час.) Интервал съема данных и продолжительность пассивного эксперимента.(2 Компьютерная программа принятия решений по реабилитации радиоактивно загрязненных терриоторий . 3.2.Практические или семинарские занятия 3.3.Лабораторный практикум Самостоятельная работа

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине Основы природопользования для специальности 020801, 136.11kb.
• Рабочая программа по дисциплине: Статистическая обработка данных для специальности:, 138.15kb.
• Рабочая программа по дисциплине: Основы электроники (рег компонент) для специальностей:, 121.46kb.
• Рабочая программа по дисциплине Экономика природопользования для специальности 020801, 72.69kb.
• Программа дисциплины днм. Р. 1 Радиоэкология для студентов специальности 020801 «Экология», 261.67kb.
• Рабочая программа (занятия проводятся на базе лабораторий нии пп и кафедры рэтэм), 174.76kb.
• Программа дисциплины опд. Р модели тепломассопереноса в природных средах для студентов, 257.56kb.
• Программа дисциплины опд. Методы биологического контроля природной среды для студентов, 131.12kb.
• Правительство москвы постановление от 8 ноября 2005 г. N 866-пп о функционировании, 3772.57kb.
• Рабочая программа по дисциплине Экология человека для специальности 020801 Экология, 122.08kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию




ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)


Утверждаю:


Проректор по учебной работе


___________ С.Б.Бурухин


"____" ___________ 200_ г.


П Р О Г Р А М М А Д И С Ц И П Л И Н Ы

СД. Ф.2

ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Для направления подготовки специальностей 020801 «Экология»

Форма обучения очная

Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом:

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		3		8
Общая трудоемкость дисциплины	110
Аудиторные занятия	87
Лекции	35	18	17
Практические занятия и семинары	35	18	17
Лабораторные работы	17		17
Курсовой проект (работа)
Самостоятельная работа	10	10
Расчетно-графические работы	13		13
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)			зачет

Обнинск, 2009 г.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки (специальности) 020801 «Экология»..


Программу составил:

Игнатенко Георгий Константинович, доцент, канд.техн.наук, старший научный сотрудник


Программа одобрена на заседании кафедры экологии (протокол № __от «__»_____200_ г.) .


Зав. кафедрой _________Козьмин Г.В. Декан факультета________Эпштейн Н.Б


"____"______________ 200_ г. "____"_______________ 200_ г.


СОГЛАСОВАНО


Начальник учебно-методического

Управления


__________________ Соколова Ю.Д.


«____»____________200_ г.

1. 
   Цели и задачи дисциплины.
   

Подготовить специалиста для обработки данных экологического мониторинга с целью прогнозирования процеесов загрязнения окружающей среды и принятия оптимальных решений. Освоить методы статистической обработки данных, системного анализа, построения регрессионных моделей, планирования экспериментальных исследований.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
   

В результате изучения дисциплины студент должен

Знать и уметь: основные методы статистической обработки данных при анализе работы источников загрязнения окружающей, их районирование и инвентаризации, элементы системного анализа, ранжирование источников, факторов, проведения экспертной оценки ,построение регрессионных моделей


3 .Содержание дисциплины


3.1.Лекции.

(разбивка по семестрам, темам и часам)


ВВЕДЕНИЕ.

Информационное обеспечение для анализа окружающей среды. Интернет. (2 час.)


ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.


Краткие сведения из теории вероятностей и математической статистики .Понятие случайной величины ,систематической ошибки, промахи, грубые ошибки. Статистическая оценка результатов наблюдений, статистическая совокупность, объем выборки. (2час).

Математическое ожидание. Дисперсия. Степень свободы. Среднее квадратическое отклонение. Расчет доверительного интервала для математического ожидания. Связь доверительного интервала с объемом выборки. Уровни значимости. Отбрасывание грубых наблюдений. (2 час).

Проверка гипотезы об однородности двух дисперсий. Определение объема выборки. Проверка однородности среднего.(2 час).

Коэффициент корреляции. Ранговая корреляция.(2 час.).

Коэффициент конкордации и использование его для обработки экспертных оценок при ранжировании. Кластерный анализ-понятие (2 час.).


ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА.


Активные и пассивные, однофакторные и многофакторные эксперименты.

Понятия: уровни, область значений, диапазон варьирования факторов. Основные задачи планирования эксперимента.(2 час.).


ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ.


Основные виды математических моделей. Регрессионная модель, функция отклика, априорная информация, адекватность регрессионной модели. Метод наименьших квадратов для моделей с одной переменной.(2 час.).

Метод наименьших квадратов для многофакторных экспериментов.(2 час.).


Построение матрицы планирования .Нормализованные факторы. Построение модели, переход к абсолютным значениям – факторам. ( 2 час.)

Интервал съема данных и продолжительность пассивного эксперимента.(2 час.). Воспроизводимость и адекватность модели. Минимальное количество экспериментов при полнофакторном плане. (2 час.).

Статистический анализ регрессионных моделей.(4 час.)


Экспертные системы для обработки данных экологического мониторинга
Особенности экспертных систем
Методические среды
Математические особенности обработки данных контроля природной среды
Информационные интеллекта для обработки данных

Системы управления базами данных СУБД).Электронные таблицы (Excel).(4 час.)

Детерминационный анализ в экосистемах.


КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИОТОРИЙ .


Основные Задачи компьютерной системы поддержки принятия решений по реабилитации радиоактивно загрязненных территорий (PRANA DSS).Особенности PRANA.Архитектура системы. Выбор оптимального хозяйствования на радиоактивно загрязненной территории на примере одного региона Брянской области.(3 час.).


3.2.Практические или семинарские занятия.

(разбивка по семестрам, темам и часам)

Разделы	Тема практического или семинарского занятия	Литература	Число часов
	Статистическая оценка результатов наблюдений, статистическая совокупность, объем выборки. Расчет доверительного интервала для математического ожидания. Связь доверительного интервала с объемом выборки. Уровни значимости Коэффициент корреляции. Ранговая корреляция. Коэффициент конкордации и использование его для обработки экспертных оценок при ранжировании. Регрессионная модель, функция отклика, априорная информация, адекватность регрессионной модели. Метод наименьших квадратов для моделей с одной переменной. Электронные таблицы (Excel).Аппроксимация табличных данных заданными зависимостями Метод наименьших квадратов для многофакторных экспериментов.	Учебное пособие. Игнатенко Г.К. «Первичная обработка данных экологического мониторинга»	4 2 2 2 4 2 2
	Построение матрицы планирования .Нормализованные факторы. Построение модели, переход к абсолютным значениям – факторам. Интервал съема данных и продолжительность пассивного эксперимента. Статистический анализ регрессионных моделей.		8 1 8

3.3.Лабораторный практикум.


Общее количество лабораторных работ по семестрам.

Темы лабораторных работ	Кол-во часов
Задачи компьютерной системы поддержки принятия решений по реабилитации радиоактивно загрязненных территорий (PRANA DSS).Особенности PRANA.Архитектура системы.Освоение программы	4
Выбор оптимального хозяйствования на радиоактивно загрязненной территории на примере одного заданного региона Брянской области.	13

3.4. Курсовые проекты (работы) (краткое содержание, темы) – не предусмотрен

5. 
   Расчетно-графические работы (темы)
   

По заданному массиву данных мониторинга построить регрессионную модель и провести ее статистический анализ . (13 часов).

5. Самостоятельная работа (количество часов по видам занятий данной дисциплины)
   

Детерминационный анализ в экосистемах. (10 час.).

Форма контроля: На семинарских занятиях обсуждаются вопросы темы и проверяется, путем опроса, качество проработки разобранной самостоятельно темы.


Контроль качества освоения материала курса осуществляется при защите лабораторных работ, расчетных работ и на зачете.

3. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
   

4.1. Рекомендуемая литература.


а) основная литература:

1. 
   Игнатенко.Г.К. Первичная обработка данных экологического мониторинга. Учебное пособие по курсу «Обработка данных экологического мониторинга», ИАТЭ. 2006 г. - ИАТЭ.
   
2. Игнатенко Г.К.Имитационные модели в экологии. Учебное пособие. ИАТЭ.2003..
   
3. Горелова Г.В.,Кацко И.А. Теория вероятностей и математическая статистика в примерах и задачах с применением Excel: Учебное пособие для вузов. Серия «Высшее образование».-Ростов н/Д: Феникс, 2005.-480 с. - ИАТЭ.
   
4. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика.-М: ФИЗМАТЛИТ,2006.-816с.- ИАТЭ.
   
5. Крышев И.И.,Сазыкина Т.Г. Имитационные модели динамики экосистем в условиях антропогенного воздействия ТЭС и АЭС.М.: Энергоатомиздат.1990.184 с.- ИАТЭ.
   
6. Экоинформатика. Теория. Практика. Методы и системы.(Под ред. академика РАН В.Е.Соколова.) Гидрометеоиздат,1992.520 с.- ИАТЭ.
   
7. Антонов А.В. Системный анализ.Методология.Построение моделей.Учебное пособие. ИАТЭ. 2001.-272 с.
   
8. Антонов А.В.,Чепурко В.А. Планирование эксперимента. Учебное пособие. ИАТЭ. 1999.—100 с.
   
9. Гринин А.С.,Орехов Н.А.,Новиков В.Н. Математическое моделирование в экологии. Учебное пособие.-М.:ЮНИТИ-ДАНА.2003.-269.-ИАТЭ.
   
10. Ершов Ю.И.. Моделирование в экологии. Учебное пособие. ИАТЭ.1996 г.
    
11. Лабораторный практикум по информатике. Под редакцией В.А.Острейковского.-М.:Высш.школа,2003.- 376 с.- ИАТЭ.
    
12. Цветкова Т.В.,Невинский И.О.,Панюшкин В.Т. Экологический мониторинг и прогноз катастроф. Краснодар.КубГУ,2004.-347 с.- ИАТЭ.
    

Вся литература имеется в библиотеке Университета.


б) дополнительная литература:

13. Капралов Е.Г.,Коновалова Н.В. «Введение в ГИС».Учебное пособие,1997,160 с.
    
14. Берлянт А.М., Картографирование,-М:2001,336 с. - ИАТЭ.
    
15. Моисеев Н.Н. Экология и образование. ЮНИКАМ, 1996.217 с.
    
16. Коцюбинский А.О., Грошев С.В. Современный самоучитель работы в сети Интернет. М.:Изд-во ТРИУМФ,1997, 464 с.-ИАТЭ.
    

13. Чесноков С.В. Детерминационный анализ социально-экономических данных. М.: Наука, 1982. 168 с.

2. 
   Средства обеспечения освоения дисциплины.
   

(указываются перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, кино- и телефильмов)

Лицензионное программное обеспечение дисплейного класса и программа PRANA разработка ИАТЭ..

Универсальные пакеты прикладных программ для обработки данных
Электронные таблицы (на примере excel)
Пакеты для инженерных и научных расчетов (на примере mathcad)
Пакеты программ для статистического анализа данных мониторинга

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
   

(указываются специализированные лаборатории и классы, основные приборы, установки, стенды).


Часть практических занятьий и лабораторные работы проводятся в дисплейном классе N118 с выходом в Интернет.