rpd000002910 (1008863), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Под редакцией У.Г.Пирумова. Численные методы. Сборник задач. – М.: Дрофа, 2007.
3. Формалев В.Ф., Ревизников Д.Л. Численные методы. – М.: Физматлит, 2004.
4. И.Б. Петров, А.И. Лобанов. Лекции по вычислительной математике. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.
5. Вержбицкий В.М. Основы численных методов. Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 2002.
б)дополнительная литература:
1. В.В. Воеводин, Вл.В. Воеводин. Энциклопедия линейной алгебры. Электронная система ЛИНЕАЛ. – СПб.: БХВ_Петербург, 2006.
2. Каханер. Д, Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение. – М.: Мир, 1998.
3. Дж. Деммель. Вычислительная линейная алгебра. Теория и приложения. – М.: Мир, 2001
4. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач конвекции-диффузии. – М.: Эдиториал УРСС, 1999.
5. Куликовский А.Г., Погорелов Н.В., Семенов А.Ю. Математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений. – М.: Физматлит, 2001.
6. Б.М. Павлов, М.Д. Новиков. Автоматизированный практикум по нелинейной динамике (синергетике). – М.: МГУ, 2006.
7. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование. – М.: Физматлит, 2002.
8. Винников В.В., Ревизников Д.Л. Компьютерный практикум по численному решению задач математической физики в областях с криволинейными границами.
// Межвуз. сборник «Информационные технологии и программирование», Выпуск 1 (13), М: МГИУ, 2005.
в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
Лекционный материал излагается с использованием доски, ноутбука и мультимедийного проектора.
Демонстрация и разбор характерных примеров производится с помощью разработанного на кафедре
"Вычислительной математики и программирования" МАИ интерактивного компьютерного практикума по Численным методам.
Лабораторные работы проводятся в компьютерном классе, оснащенном необходимым количеством персональных компьютеров
(в настоящее время используется компьютерная сеть из 24 компьютеров с процессорами Intel Celeron 4) с соответствующим
программным обеспечением (в настоящее время MS Windows, MS Visual Studio). Выполнение ряда курсовых работ осуществляется
с использованием высокопроизводительных рабочих станций (в настоящее время 8-ми процессорный кластер кафедры).
-
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1.Компьютезированная аудитория для лекций с проектором.
2.Набор виртуальных машин с программным обеспечением под дидактические единицы дисциплины.
3.Сервер виртуализации, обеспечивающий работу виртуальных машин.
4.Высокоскоростные каналы связи в локальной вычислительной сети.
Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Численные методы »
Аннотация рабочей программы
Дисциплина Численные методы является частью Математического и естественно-научный цикл дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Двигатели летательных аппаратов. Дисциплина реализуется на 8 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 806.
Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ОК-10 ,ОК-11 ,ОК-13 ,ПК-1.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: изучением основных численных методов и алгоритмов решения задач, данных по единой схеме, включающей постановку задачи, описание алгоритмов решения, анализ основных свойств вычислительных алгоритмов, детальный разбор типовых примеров и задач.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Экзамен (3 семестр).
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (24 часов), практические (26 часов), лабораторные (0 часов) занятия и (67 часов) самостоятельной работы студента. Целями дисциплины являются обучение студентов классическим и современным методам вычислительной математики,
навыкам разработки вычислительных алгоритмов и программ на современных вычислительных комплексах. В рамках
курсовой работы студенты знакомятся с основами численного моделирования и вычислительного эксперимента применительно
к различным прикладным задачам.
Задачами дисциплины являются освоение студентами численных методов линейной и общей
алгебры, методов интерполяции и аппроксимации, численного дифференцирования и интегрирования, численных методов решения
задачи Коши и краевых задач для ОДУ, численных методов решения задач математической физики, а также овладение студентами
навыками разработки алгоритмов и программ для ПК, реализующих перечисленные методы.
Материал излагается на лекциях, закрепляется в лабораторных работах с использованием ПК и домашних занятиях, а также
в курсовой работе с использованием ПК.
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Численные методы »
Cодержание учебных занятий
-
Лекции
1.1.1. Вводная лекция(АЗ: 2, СРС: 1)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
1.1.2. Прямые методы решения СЛАУ(АЗ: 2, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Метод Гаусса, метод Гаусса с выбором главного элемента. LU – разложение матриц. Вычисление обратной матрицы с использованием метода Гаусса. Метод прогонки решения СЛАУ с трехдиагональной матрицей.
1.1.3. Итерационные методы решения СЛАУ(АЗ: 2, СРС: 0)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Метод простых итераций решения СЛАУ. Необходимое и достаточное условие сходимости. Погрешность решения. Метод Зейделя решения СЛАУ. Методы релаксации.
1.1.4. Методы решения задачи на собственные значения и собственные векторы матриц(АЗ: 2, СРС: 5)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Собственные значения и собственные векторы матриц, преобразования подобия. Оценка спектрального радиуса степенным методом. Метод вращения нахождения собственных значений и собственных векторов симметрических матриц. QR – разложение матриц. QR-алгоритм нахождения собственных значений матриц. Метод обратных итераций для нахождения собственных векторов.
1.2.1. Методы решения нелинейных уравнений(АЗ: 2, СРС: 5)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Нелинейные уравнения. Основные этапы нахождения корней. Метод половинного деления. Метод простых итераций решения нелинейных уравнений, погрешность, геометрический смысл. Достаточное условие сходимости. Метод Ньютона и метод секущих.
1.2.2. Методы решения систем нелинейных уравнений(АЗ: 2, СРС: 3)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Системы нелинейных уравнений. Графическая интерпретация Метод простых итераций и метод Зейделя, метод Ньютона и его модификации.
1.3.1. Методы приближения функций(АЗ: 2, СРС: 10)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Общая характеристика задач и методов приближения функций. Постановка задачи интерполяции, её единственность в случае полиномиальной интерполяции. Интерполяционные полиномы в форме Лагранжа и форме Ньютона. Погрешность. Тригонометрическая интерполяция. Недостатки глобальной интерполяции. Локальная интерполяция, ее достоинства. Сплайн-интерполяция. Кубические интерполяционные сплайны дефекта 1. Метод наименьших квадратов.
1.3.2. Методы численного дифференцирования и интегрирования(АЗ: 2, СРС: 5)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Численное дифференцирование. Основные формулы. Оценка погрешности.
Численное интегрирование. Формулы прямоугольников и трапеций. Погрешности.
Формула Симпсона. Погрешность. Процедура Рунге-Ромберга оценки погрешности численного интегрирования.
1.4.1. Численные методы решения задачи Коши для ОДУ(АЗ: 4, СРС: 15)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Постановка задачи Коши для ОДУ и систем ОДУ. Метод Эйлера. Модификации метода Эйлера решения задачи Коши для ОДУ и систем ОДУ. Семейство методов Рунге-Кутта. Метод Рунге-Кутта IV порядка.
Многошаговые методы. Семейство методов Адамса решения задачи Коши для ОДУ.
Понятие о жестких системах ОДУ. Неявные методы решения задачи Коши для ОДУ и систем ОДУ.
1.4.2. Численные методы решения краевых задач для ОДУ(АЗ: 4, СРС: 10)
Тип лекции: Информационная лекция
Форма организации: Лекция, мастер-класс
Описание: Постановка краевых задач для ОДУ. Решение краевых задач для ОДУ методом стрельбы.
Решение краевых задач для ОДУ методом конечных разностей. Процедура Рунге-Ромберга оценки погрешности решения краевой задачи для ОДУ.
-
Практические занятия
1.1.1. Нормы векторов и матриц. Обусловленность матриц.(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice1.doc
1.1.2. Прямые методы решения СЛАУ(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice2.doc
1.1.3. Итерационные методы решения СЛАУ (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice3.doc
1.1.4. Нахождение собственных значений и собственных векторов матриц(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice4.doc
1.2.5. Решение нелинейных уравнений(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice5.doc
1.2.6. Решение систем нелинейных уравнений (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice6.doc
1.3.7. Полиномиальная интерполяция(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice7.doc
1.3.8. Интерполяция сплайнами (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice8.doc
1.3.9. Аппроксимация методом наименьших квадратов (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice9.doc
1.3.10. Численное дифференцирование (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice10.doc
1.3.11. Численное интегрирование (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice11.doc
1.4.12. Одношаговые методы решения задачи Коши для ОДУ (АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice12.doc
1.4.16. Решение краевых задач для ОДУ методом конечных разностей(АЗ: 2, СРС: 1)
Форма организации: Практическое занятие
Прикрепленные файлы: Practice16.doc
-
Лабораторные работы
-
Типовые задания
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Численные методы »
Прикрепленные файлы
Practice2.doc