rpd000014139 (230100 (09.03.01).Б11 Вычислительные машины, комплексы и сети)

2017-06-17СтудИзба

Описание файла

Файл "rpd000014139" внутри архива находится в следующих папках: 230100 (09.03.01).Б11 Вычислительные машины, комплексы и сети, 230100.Б11. Документ из архива "230100 (09.03.01).Б11 Вычислительные машины, комплексы и сети", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "вспомогательные материалы для первокурсников" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "rpd000014139"

Текст из документа "rpd000014139"

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Куприков М.Ю.

“____“ ___________20__

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000014139)

Численные методы и алгоритмы

(указывается наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки

Информатика и вычислительная техника

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Профиль подготовки

Вычислительные машины, комплексы и сети

Форма обучения

очная

(очная, очно-заочная и др.)

Выпускающая кафедра

Б21

Обеспечивающая кафедра

Б22

Кафедра-разработчик рабочей программы

Б22

Семестр

Трудоем-кость,

час.

Лек-ций,

час.

Практич. занятий,

час.

Лаборат. работ,

час.

СРС,

час.

Экзаменов,

час.

Форма промежуточного контроля

4

144

34

18

16

49

27

Э

Итого

144

34

18

16

49

27

Москва

2011

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы рабочей программы

  1. Цели освоения дисциплины

  2. Структура и содержание дисциплины

  3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

  4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Приложения к рабочей программе дисциплины

Приложение 1. Аннотация рабочей программы

Приложение 2. Cодержание учебных занятий

Приложение 3. Прикрепленные файлы

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника

Авторы программы:

Колодяжный А.Н.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой Б22

_________________________

Программа одобрена:

Заведующий выпускающей кафедрой Б21

_________________________

Декан выпускающего факультета "Восход"

_________________________

  1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины Численные методы и алгоритмы является достижение следующих результатов образования (РО):

N

Шифр

Результат освоения

1

В-2

Владеть элементами функционального анализа

2

З-2

Численные методы решения задач экстраполяции и интерполяции

3

Умения: практические – разработка алгоритмов решения задач.

4

Навыками программирования в современных средах разработки программных приложений;

5

Владеть элементами математического и функционального анализа, линейной алгебры

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))

N

Шифр

Компетенция

1

ПКП-9

Способность использовать математический аппарат решения систем уравнений, численные методы, методы аналитической геометрии, теории вероятностей и математической статистики, математической логики;

  1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных(ые) единиц(ы), 144 часа(ов).

Модуль

Раздел

Лекции

Практич. занятия

Лаборат. работы

СРС

Всего часов

Всего с экзаменами и курсовыми

Численные методы.

Вычислительные методы алгебры.

8

2

8

13

31

144

Теория приближения функций и ее приложения.

8

12

4

21

45

Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

8

4

4

10

26

Уравнения в частных производных.

10

0

0

5

15

Всего

34

18

16

49

117

144

    1. Содержание (дидактика) дисциплины

В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.

1. Вычислительные методы алгебры

- 1.1. Погрешности; источники погрешностей. Прямые методы решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ).

- 1.2. Норма матриц и векторов. Итерационные методы решения СЛАУ.

- 1.3. Итерационный метод вычисления интегрального радиуса матрицы. Решение частичных проблем собственных значений методом итераций.

- 1.4. Решение полной проблемы собственных значений методом вращений (Якоби).

- 1.5. Численное решение трансцендентных уравнений. Методы отделения корней. Методы уточнения корней.

- 1.6. Численное решение систем трансцендентных уравнений методом итераций и методом Ньютона.

2. Теория приближения функций и ее приложения

- 2.1. Постановка задачи приближения функции, интерполяция, экстраполяция. Конечные разности и разделенные разности. Интерполяционные полиномы.

- 2.2. Погрешность интерполяции. Сходимость интерполяционного ряда, рациональный выбор узлов интерполяции.

- 2.3. Локальная интерполяция. Кубический интерполяционный сплайн, его свойства и применение.

- 2.4. Приближение таблично заданных функций методом наименьших квадратов (МНК). МНК на основе ортогональных полиномов.

- 2.5. Численное диффиринцирование.

- 2.6. Численное интегрирование. Квадратурные формулы Ньютона-Котеса и Гаусса, их по-грешность.

3. Численные методы решения задач для ОДУ

- 3.1. Постановка задачи Коши для ОДУ и систем ОДУ. Аппроксимация, устойчивость и сходимость численного решения задачи Коши.

- 3.2. Одношаговые методы: метод Эйлера, методы типа Рунге - Кутта. Применение методов для решения ОДУ высших порядков и систем ОДУ.

- 3.3. Многошаговые методы типа Адамса-Моултона.

- 3.4. Неявные методы: использование итерационных схем и методов типа "предиктор-корректор".

- 3.5. Анализ численной устойчивости расчетных схем. Понятие о "жестких" системах дифференциальных уравнений.

- 3.6. Особенности решения краевых задач для ОДУ. Методы прогонки, пристрелки, коллокаций, Галеркина.

4. Конечно-разностные методы решения задач для уравнений в частных производных

- 4.1. Основные понятия конечно-разностных схем: сетка, сеточная функция, шаблоны, ап-проксимация, устойчивость, сходимость, консервативность.

- 4.2. Выбор порядка аппроксимации. Сходимость и устойчивость разностных схем. Методы исследования устойчивости.

- 4.3. Конечно-разностные методы решения задач для уравнений параболического типа. Аппроксимация краевых условий. Схемы для многомерных задач.

- 4.4. Конечно-разностные методы решения задач для уравнений эллиптического типа. Конечно-разностные методы решения задач для уравнений эллиптического типа.

- 4.5. Конечно-разностные методы решения задач для уравнений гиперболического типа.



    1. Лекции

п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема лекции

Дидакт. единицы

1

1.1.Вычислительные методы алгебры.

2

Погрешности; источники погрешностей. Методы решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ).

1.1

2

1.1.Вычислительные методы алгебры.

2

Итерационные методы решения СЛАУ.

1.2

3

1.1.Вычислительные методы алгебры.

2

Задача вычисления собственных значений.

1.3, 1.4

4

1.1.Вычислительные методы алгебры.

2

Численное решение трансцендентных уравнений.

1.5, 1.6

5

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Задача приближения функции.

2.1, 2.2

6

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Интерполяция сплайном.

2.3

7

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Метод наименьших квадратов.

2.4

8

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Численное дифференцирование. Численное интегрирование.

2.5, 2.6

9

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

2

Метод Эйлера, методы типа Рунге - Кутта.

3.1, 3.2

10

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

2

Методы типа Адамса-Моултона.

3.3, 3.4

11

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

2

Устойчивость разностных схем.

3.5

12

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

2

Краевые задачи для ОДУ.

3.6

13

1.4.Уравнения в частных производных.

2

Основные понятия конечно-разностных схем.

4.1

14

1.4.Уравнения в частных производных.

2

Устойчивость разностных схем.

4.2

15

1.4.Уравнения в частных производных.

2

Решение уравнений параболического типа.

4.3

16

1.4.Уравнения в частных производных.

2

Решение уравнений эллиптического типа.

4.4

17

1.4.Уравнения в частных производных.

2

Решение уравнений гиперболического типа.

4.5

Итого:

34



    1. Практические занятия

п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Тема практического занятия

Дидакт. единицы

1

1.1.Вычислительные методы алгебры.

2

Метод итераций решения нелинейных уравнений

1.6

2

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Решение задач интерполяции

2.1, 2.2, 2.3, 2.4

3

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

4

Численное интегрирование

2.6

4

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Численное дифференцирование

2.6

5

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Решение нелинейных уравнений

1.5, 1.6

6

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

2

Метод Гаусса решения СЛАУ

1.1

7

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

4

Метод прогонки для решения краевой задачи для обыкновенных ДУ

3.6

Итого:

18



    1. Лабораторные работы

п/п

Раздел дисциплины

Наименование лабораторной работы

Наименование лаборатории

Объем, часов

Дидакт. единицы

1

1.1.Вычислительные методы алгебры.

Метод Ньютона решения СЛАУ.

аудитория 132.

4

1.6

2

1.1.Вычислительные методы алгебры.

Решение частичных проблем собственных значений методом итераций и вращений.

аудитория 132.

4

1.3, 1.4

3

1.2.Теория приближения функций и ее приложения.

Метод наименьших квадратов на основе ортогональных полиномов.

аудитория 132.

4

2.4

4

1.3.Задач решения однородных дифференциальных уравнений (ОДУ).

Решение задачи Коши методом Рунге-Кутта и Адамса 4 порядка.

аудитория 132.

4

3.2, 3.3

Итого:

16



    1. Типовые задания

п/п

Раздел дисциплины

Объем, часов

Наименование типового задания

Итого:

    1. Курсовые работы и проекты по дисциплине



    1. Рубежный контроль



    1. Промежуточная аттестация

1. Экзамен (4 семестр)

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5160
Авторов
на СтудИзбе
439
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее