Ульяновский государственный технический университет

7.5.Примерный перечень вопросов

Примерный перечень вопросов к зачету в конце первого семестра.

1. 
   Задачи и методы моделирования систем, возникающие в различных сферах человеческой деятельности.
   
2. 
   Классификация моделей.
   
3. 
   Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Роль компьютерного моделирования в решении сложных проектных и исследовательских задач.
   
4. 
   Модели состояния.
   
5. 
   Номенклатура переменных, описывающих отдельные типы систем.
   
6. 
   Типовые элементы физических систем: индуктивные накопители энергии, емкостные накопители энергии и рассеиватели энергии (диссипативные элементы).
   
7. 
   Принцип аналогии. Уравнения и переменные, описывающие все типовые элементы.
   
8. 
   Модели в частотной области.
   
9. 
   Преобразование Лапласа и его свойства. Применение преобразования Лапласа для изучения систем.
   
10. 
    Передаточная функция системы.
    
11. 
    Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами – аналитическое и численное (посредством Matlab или Scilab или других пакетов).
    
12. 
    Модели из разных областей знания: физика, техника, финансы, экономика, экология.
    
13. 
    Методы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений (Ньютона и Эйлера)
    
14. 
    Марковские цепи.
    
15. 
    Структурные свойства моделей (управляемость и наблюдаемость).
    
16. 
    Нелинейные модели: Фазовая плоскость и неподвижные точки.
    
17. 
    Функционал (оператор) как модель, т.е. способ описания системы. Типы операторов. Уточнение понятия «динамическая система».
    
18. 
    Устойчивость систем. Разновидности устойчивости.
    
19. 
    Линеаризация моделей.
    
20. 
    Градиентные системы
    

Экзамен по данной дисциплине не предусмотрен. Чтобы быть допущенным к экзаменационной сессии, студент должен получить оценку ЗАЧТЕНО по всем дисциплинам семестра. Последняя неделя семестра объявляется «зачётной», и деканат формирует расписание зачётов. В назначенное время проводится устный зачёт и по данной дисциплине. Критерии формирования зачётной оценки подробно изложены выше в подразделе 7.4 «Формы и методика текущего, промежуточного и итогового контроля», поскольку итоговая (зачётная) оценка по данной дисциплине зависит в большей степени от учебной работы студента внутри семестра, чем от устного ответа на зачётной неделе.

8.Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины

Лекционные занятия проводятся в аудитории, оснащённой проектором. На компьютере преподавателя установлено программное обеспечение, указанное в разделе 7.1 данной рабочей программы. В ходе лекции преподаватель имеет возможность сопровождать изложение теоретического материала демонстрацией в среде программирования работы примеров программ, приведенных в лекциях в качестве примеров.

Лабораторный практикум проводится в компьютерном классе. Требования к программному обеспечению приведены в разделе 7.1 данной рабочей программы. Требования к аппаратному обеспечению следующие:

1. 
   Персональный компьютер на платформе Intel (AMD или аналогичной)
   
2. 
   Выделенный сервер на платформе Intel (AMD)
   
3. 
   Локальная сеть
   
4. 
   Средства телекоммуникации (концентраторы, коммутаторы, сетевые карты).
   

Используемые компьютерные и телекоммуникационные средства должны иметь подключение к Интернет.

Приложение 1
ОК-1 способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень

Глубина знаний	Цели (задачи), которые студент достигает
Формирование знания	1.1. Называть источники получения информации: книги, статьи в периодических изданиях, материалы форумов, симпозиумов, конференций и пр., интернет-ресурсы (электронные публикации, форумы). 1.2. Перечислять достоинства/недостатки каждого источника информации. 1.3. Иметь представление о методах поиска требуемой информации в бумажных и электронных каталогах или в сети Интернет.
Формирование понимания	2.1. Сравнивать источники получения информации по различным критериям (актуальность и достоверность информации, простота доступа к информации, глубина изложения материала, проработки исследуемой проблемы, соответствие цели поиска информации). 2.2. Распознавать лучшие с точки зрения полезности информационные источники из обширного списка, предлагаемого «ручной (бумажной)» или автоматизированной информационной системой.
Способность применения	3.1. Использовать бумажные и электронные каталоги для поиска необходимых литературных источников. 3.2. Демонстрировать владение навыками отыскания нужной информации по профессиональным вопросам в сети Интернет

ОК-2 способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности

Глубина знаний	Цели (задачи), которые студент достигает
Формирование знания	1. Описывать отличительные особенности различных классов математических моделей. 2. Называть базовые принципы математического моделирования. 3. Давать определения типов физических / техническихсистем с точки зрения накопления или рассеяния энергии. 4. Характеризовать номенклатуру переменных, описывающих отдельные типы физических систем.
Формирование понимания	Объяснять связь между описанием динамической системы во временной области и в частотной области. Объяснять фундаментальные (структурные) свойства детерминистских и стохастических моделей динамических систем. Объяснять понятие передаточной функции системы, его применимость и её связь с моделью в пространстве состояний.
Способность применения	1. Решать задачи моделирования вручную и с помощью пакетов прикладных программ и специального назначения. 2. Осваивать новые пакеты прикладных программ.

ОК-3 умение свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством делового общения ¹

Глубина знаний	Цели (задачи), которые студент достигает
Формирование знания	Читать и понимать специальные тексты по тематике моделирования (со словарём). Воспринимать содержание индивидуальных заданий к лабораторным работам, выдаваемых на английском языке. Называть основные этапы выполнения заданий, выдаваемых на английском языке.
Формирование понимания	Объяснять содержание индивидуальных заданий к лабораторным работам, выдаваемых на английском языке. Сравнивать полученное студентом решение по заданию к лабораторным работам, выдаваемым на английском языке, с ответом, даваемым студенту также на английском языке.
Способность применения	Подбирать, читать и использовать дополнительную литературу на английском языке по тематике моделирования. Составлять аннотации на английском языке для их включения в отчёты студента по лабораторным работам. Делать на английском языке доклад (защиту) по выполненным лабораторным работам (проектам).

ОК-6 способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности

Глубина знаний	Цели (задачи), которые студент достигает
1. Формирование знания	1. Описывать отличительные особенности классов математических моделей в существенно различающихся сферах человеческой деятельности. 2. Называть базовые принципы математического моделирования для физики, техники – с одной стороны, и для финансовых, экономических и других трудно формализуемых областей – с другой стороны.
2. Формирование понимания	1. Отыскивать и отделять друг от друга экзогенные переменные и эндогенные переменные в существенно различающихся областях знания, например, в экологии, биологии или медицине. 2. Устанавливать функциональные зависимости между экзогенными переменными и эндогенными переменными в сравнительно новых областях знания, например, в экологии, биологии или медицине.
3. Способность применения	1. Уметь подбирать целесообразный тип модели для приложения в конкретной области, непосредственно не связанной со сферой деятельности. 2. Записывать уравнения модели и численный алгоритм параметрической идентификации модели по методу наименьших квадратов для приложения в конкретной области, непосредственно не связанной со сферой деятельности. 3. Планировать вычислительный эксперимент для параметрической идентификации модели по методу наименьших квадратов для приложения в конкретной области, непосредственно не связанной со сферой деятельности.

ОК-7 способность к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы)

Глубина знаний	Цели (задачи), которые студент достигает
1. Формирование знания	1. Описывать различие систем пакетов прикладных программ с точки зрения их пригодности в решению задач моделирования. 2. Назвать базовые принципы функционирования пакетов прикладных программ для моделирования систем.
2. Формирование понимания	1. Объяснять назначение отдельных команд в различных пакетах прикладных программ для моделирования систем. 2. Объяснять законы построения программ в различных пакетах прикладных программ для моделирования систем. 3. Объяснять принципы визуализации результата моделирования в различных пакетах прикладных программ для моделирования.
3. Способность применения	1. Писать исходные тексты программ в различных пакетах прикладных программ для моделирования систем. 2. Компилировать программы в различных пакетах прикладных программ для моделирования систем в готовый к использованию результат математического моделирования и вычислительного эксперимента.

1