МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«История и методология прикладной математики и информатики» 010400.68 Прикладная математика и информатика
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ НЕ ПРЕДУСМОТРЕНЫ УЧЕБНЫМ ПЛАНОМ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Школа естественных наук ДВФУ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«История и методология прикладной математики и информатики» 010400.68 Прикладная математика и информатика
1. Советы по планированию и организации времени, необходимого для изучения дисциплины. Рекомендуется следующим образом организовать время, необходимое для изучения дисциплины:
Изучение конспекта лекции в тот же день после лекции – 10-15 минут.
Повторение лекции за день перед следующей лекцией – 10-15 минут.
Изучение теоретического материала по учебнику и конспекту – 1 час в неделю.
Подготовка к практическому занятию и работа в компьютерном классе – 1 час.
Тогда общие затраты времени на освоение курса теории вычислительных процессов и структур магистрантами составят около 2,5 часа в неделю.
2. Описание последовательности действий магистранта («сценарий изучения дисциплины»). При изучении теории вычислительных процессов и структур следует внимательно слушать и конспектировать материал, излагаемый на аудиторных занятиях. Для его понимания и качественного усвоения рекомендуется следующая последовательность действий:
1. После окончания учебных занятий для закрепления материала просмотреть и обдумать текст лекции, прослушанной сегодня, разобрать рассмотренные примеры (10-15 минут).
2. При подготовке к лекции следующего дня повторить текст предыдущей лекции, подумать о том, какая может быть следующая тема (10-15 минут).
3. В течение недели выбрать время для работы со специальной литературой в библиотеке и для занятий на компьютере (по 1 часу).
4. При подготовке к практическим занятиям следующего дня, необходимо сначала прочитать основные понятия и теоремы по теме домашнего задания. При выполнении упражнения или задачи нужно сначала понять, что требуется в задаче, какой теоретический материал нужно использовать, наметить план решения задачи. Если это не дало результатов, и Вы сделали задачу «по образцу» аудиторной задачи, или из методического пособия, нужно после решения такой задачи обдумать ход решения и опробовать решить аналогичную задачу самостоятельно.
3. Рекомендации по использованию материалов учебно-методического комплекса. рекомендуется использовать методические указания и материалы по курсу история и методология прикладной математики и информатики, текст лекций, а также электронные пособия, имеющиеся на факультетском сервере.
4. Рекомендации по работе с литературой. Теоретический материал курса становится более понятным, когда дополнительно к прослушиванию лекций изучаются и книги. Литературу по курсу желательно изучать в библиотеке. Полезно использовать несколько учебников, однако легче освоить курс, придерживаясь одного учебника и конспекта. Рекомендуется, кроме «заучивания» материала, добиться понимания изучаемой темы дисциплины. Кроме того, очень полезно мысленно задать себе и попробовать ответить на следующие вопросы: о чем эта глава, какие новые понятия в ней введены.
5. Советы по подготовке к зачету. Дополнительно к изучению конспектов лекций необходимо пользоваться учебниками. Вместо «заучивания» материала важно добиться понимания изучаемых тем дисциплины. При подготовке к зачету нужно освоить теорию: разобрать определения всех понятий и постановки математических моделей, изучить методы, рассмотреть примеры и самостоятельно решить несколько типовых задач из каждой темы. При решении задач всегда необходимо комментировать свои действия и не забывать о содержательной интерпретации.
6. Указания по организации работы с контрольно-измерительными материалами. При подготовке к контрольной работе или коллоквиуму необходимо сначала прочитать теорию по каждой теме. Отвечая на поставленный вопрос, предварительно следует понять, что требуется от Вас в данном случае, какой теоретический материал нужно использовать, наметить общий план решения.
ТЕМЫ РЕФЕРАТИВНЫХ РАБОТ
Тема
|
Обсуждаемые вопросы
|
Темы рефератов
|
Математика в древности.
|
Возникновение первых математических понятий. Страны Востока. Египет. Математики Греции. Пифагор. "Начала" Евклида. Творчество Архимеда.
|
Древний Египет и Древний Вавилон.
Древняя Греция (развитие математического доказательства)
Знаменитые задачи древности (об удвоении куба, а трисекции угла, квадратура круга).
Парадоксы актуальной бесконечности: о летящей стреле, Об Ахиллесе и черепахе.
Трактат Евклида.
|
Математика в средние века.
|
Математика Востока. Математика в Европе. Период упадка науки. Эпоха Возрождения. Достижения в алгебре. Математика после эпохи Возрождения. Математика и астрономия. Изобретение логарифмов. Формирование математики переменных величин. Творчество Ньютона и Лейбница. Эйлер и математика XVIII века. Математика в России.
|
Структура и традиции средневекового университета.
Работы Леонардо Пизанского (Фибоначчи).
Решение уравнений второй, третьей и четвертой степени.
Появление логарифмов.
Зарождение и развитие математического анализа (17-18 века).
Работы Пьера Ферма (по теории чисел, по определению максимумов и минимумов).
Исчисление бесконечно малых Исаака Ньютона.
Теорема Ньютона-Лейбница.
Достижения математического анализа в 18 веке.
|
Математика ХIХ века.
|
Творчество Ж. Фурье, О. Коши, К. Гаусса, Ан. Пуанкаре. Достижения российской академии наук и российских ученых: П.Л. Чебышева, А.А. Маркова, А.М. Ляпунова
|
Неевклидовы геометрии
Творчество Ж. Фурье,
Творчество О. Коши,
Творчество К. Гаусса,
Творчество Ан. Пуанкаре.
Достижения российской академии наук и российских ученых: Пафнутий Львович Чебышёв,
Творчество А.А. Маркова,
Творчество А.М. Ляпунова.
Решение алгебраических и трансцендентных уравнений.
Решение задач линейной алгебры.
Интерполирование.
Численное дифференцирование и интегрирование.
Равномерные и среднеквадратичные приближения функций.
Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений.
Выдающиеся ученые - А.Н. Тихонов,
Выдающиеся ученые -А.А.Самарский.
Модели Солнечной системы.
Модели механики сплошной среды.
Простейшие модели в биологии.
|
Развитие вычислительной математики
|
Решение алгебраических и трансцендентных уравнений. Решение задач линейной алгебры. Интерполирование. Численное дифференцирование и интегрирование. Равномерные и среднеквадратичные приближения функций. Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений
|
Механизация вычислений
История вычислений в двоичной системе счисления
Вычисления над числами с плавающей запятой
Символьные вычисления
|
Доэлектронная история вычислительной техники
|
Системы счисления. Абак и счеты. Логарифмическая линейка. Арифмометр. Вычислительные машины Бэббиджа (программное управление). Алгебра Буля. Табулятор Холлерита, счетно-перфорационные машины. Электромеханические и релейные машины. К. Цузе, проект MARK-1 Айкена. Аналоговые вычислительные машины
|
Логарифмическая линейка.
Арифмометр.
Вычислительные машины Бэббиджа Аналоговые вычислительные машины
|
Развитие элементной базы, архитектуры и структуры компьютеров.
|
Поколения ЭВМ. Семейство машин IBM 360/370, машины "Атлас" фирмы ICL, машины фирм Burroughs, CDC, DEC. Отечественные ЭВМ серий "Стрела", БЭСМ, М-20, "Урал", "Минск". ЭВМ "Сетунь". ЭВМ БЭСМ-6. Семейства ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и "Электроника". Отечественные ученые - разработчики ЭВМ - Ю.Я. Базилевский, В.А. Мельников, В.С. Бурцев, Б.И. Рамеев, В.В. Пржиялковский, Н.П. Брусенцов, М.А. Карцев, Б.Н. Наумов
|
Создание первых компьютеров
Поколения компьютеров
Персональные компьютеры
Интеллектуализация компьютеров пятого поколения
|
Первые компьютеры. Специализированные компьютеры.
|
ENIAC, EDSAC, МЭСМ, М-1. Роль первых ученых - разработчиков компьютеров - Атанасова, Эккерта и Моучли, Дж. фон Неймана, С.А. Лебедева, И.С. Брука. Специализированные вычислительные комплексы систем ПВО и ПРО, контроля космического пространства. Корабельные системы "Курс", авиационные бортовые системы "Аргон", ракетные бортовые системы
|
История развития средств отображения и передачи информации
История развития средств хранения информации
Эволюция носителей информации (от камня до бумаги, механическая и магнитная запись звука, перфокарты и перфоленты)
Современные носители информации (оперативная память, магнитные носители и накопители, жесткие диски, оптические носители, стримеры, флэш-память)
|
Персональные компьютеры и рабочие станции
|
Микропроцессоры. Роль фирм Apple, IBM, Intel, НР и др.
|
Технология записи изображений: фотография и видео
|
Компьютерные сети
|
Начальный период развития сетей. Сети с коммутацией каналов. Сети пакетной коммутации. От сети ARPAnet до Интернета. Локальные вычислительные сети. Сетевые протоколы. Сетевые услуги (удаленный доступ, передача файлов, электронная почта). История Интернет.
|
Новые информационные технологии. Интернет
История интерфейсов (пакетная технология, технология командной строки, графический интерфейс, речевая технология)
История Интернет
|
Этапы развития программного обеспечения
|
Развитие теории программирования. Библиотеки стандартных программ, ассемблеры (50-е годы ХХ века). Языки и системы программирования (60-е годы). Операционные системы (60-70-е годы). Системы управления базами данных и пакеты прикладных программ (70-80-е годы). Ведущие мировые ученые
|
История развития программного обеспечения
Развитие языков программирования
|
Ведущие отечественные ученые и организаторы разработок программного обеспечения
|
А.А. Ляпунов, М.Р. Шура-Бура, С.С. Лавров, А.П. Ершов, Е.Л. Ющенко, Л.Н. Королев, В.В. Липаев, И.В. Поттосин, Э.З. Любимский, В.П. Иванников, Г.Г. Рябов, Б.А. Бабаян.
|
Первые программисты
История операционных систем
Ведущие мировые программисты
|
Операционные системы
|
Системы "Автооператор". Мультипрограммные (пакетные) ОС. ОС с разделением времени, ОС реального времени, сетевые ОС. Диалоговые системы. ОС для ЭВМ БЭСМ-6, ОС ЕС ЭВМ. История C и UNIX. Первые языки - Фортран, Алгол-60, Кобол. Языки Ada, Pascal, PL/1. История развития объектно-ориентированного программирования. Simula и Smalltalk. Языки C и Java
|
Библиотеки стандартных программ, ассемблеры (50-е годы ХХ века)
Языки и системы программирования (60-е годы)
Системы управления базами данных и пакеты прикладных программ (70-80-е годы)
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
Школа естественных наук ДВФУ
|
