1 Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 010400 Прикладная математика и информатика

Раздел 2. Параллельные выражения алгоритмов и параллельные программы: Векторизация последовательных выражений алгоритмов. Прямые выражения параллельных алгоритмов: программа с однократными присваиваниями, рекурсивные алгоритмы с глобальными и локальными связями, кадры, граф зависимостей (ГЗ), локализованный граф зависимостей. Разработка параллельных программ. Особенности параллельных программ в системах реального времени. Раздел 3. Методология канонического отображения: Методология проектирования, основанная на графах. Отображение алгоритма в граф зависимостей: инвариантность (однородность) ГЗ относительно сдвига, локализация связей в ГЗ, пример ГЗ для алгоритма свертки, локализация с включением промежуточных переменных, пример ГЗ для алгоритма авторегрессионной фильтрации. Отображение ГЗ в граф потока сигналов (ГПС): понятие ГПС, пример ГПС для свертки, назначение процессоров и планирование, допустимые линейные планы, типы планов. ГПС, инвариантные относительно времени; алгебраический подход к проекции ГПС; построение ГЗ по ГПС. Отображение ГПС в матричный процессор: типы матричных процессоров (систолический процессор, волновой процессор), примеры отображений для цифровых фильтров, умножение ленточных и прямоугольных матриц. Раздел 4. Методология обобщенного отображения ГЗ в ГПС: Назначение узлов и планирование. Типы проекций ГЗ (на примере для алгоритма исключения Гаусса-Жордана). Мультипроекция (на примере умножения ленточных матриц). Нелинейный план и нелинейное назначение (на примере каскадно последовательного умножения матрицы на вектор). Линейная проекция в ГПС с глобальной связью. Отображение с минимальным временем ожидания: план с минимальным временем ожидания, задача целочисленного программирования для определения минимального времени ожидания при фиксированном числе процессорных элементов, план с минимальным временем ожидания при фиксированном назначении узлов. Раздел 5. Систолические массивы: Определение систолических массивов. Свойства: синхронность, модульность и регулярность, пространственная и временная локальность, конвейеризуемость. Примеры: систолический массив для свертки и гексогональный массив для умножения ленточных матриц. Требования к систолическим структурам: простота и регулярность схемы, параллелизм и локальность связей, сбалансированность вычислений с вводом-выводом, схема разводки синхросигналов. Раздел 6. Отображение ГЗ и ГПС в систолические массивы: Непосредственное отображение ГЗ в систолическую схему. Процедура систолизации сечением. Процедура ресинхронизации сечением: масштабирование времени, перемещение задержки, процедура систолизации. Примеры: систолические массивы для умножения матриц, ресинхронизация в систолических массивах для сортировки и свертки, систолические массивы для поразрядной обработки. Раздел 7. Анализ производительности и оптимизация структуры: Критерии оптимальности, структуры с минимальным временем вычислений, схемы с минимальным конвейерным тактом. Оптимизация на этапах разработки ГЗ, ГПС и систолизации. Процедура минимизации числа элементов задержки. Многоскоростная систолическая схема. Повышение эффективности использования процессорных элементов: конвейер с чередованием, разделение процессора, требование одинаковых времен обработки для процессорных элементов. Основные образовательные технологии. В учебном процессе используются следующие образовательные технологии: по организационным формам: лекции, практические занятия; по преобладающим методам и приемам обучения: объяснительно-иллюстративные и проблемные. Требования к результатам освоения дисциплины. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций: способности владеть культурой мышления, способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); способности использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования (ОК-11); способности владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации (ОК-12); способности работать с компьютером как средством управления информацией (ОК-13); способности работать с компьютером в глобальных компьютерных сетях (ОК-14); способности понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-18); В результате изучения дисциплины обучающийся должен: знать алгоритмы и особенности численной реализации рассматриваемых методов, приближенные методы для решения конкретных задач, возникающих в научно-технической практике, методы распараллеливания; уметь применить рассматриваемые методы к решению задач математической физики, работать на персональном компьютере, пользоваться операционной системой и основными офисными приложениями, использовать при изучении других дисциплин математический аппарат, расширять свои математические познания, работать на персональном компьютере, пользоваться операционной системой и основными офисными приложениями, интерпретировать явления профессиональной области при помощи соответствующего теоретического аппарата, составлять алгоритмические модели явлений и процессов предметной области на основе стандартных алгоритмических конструкций, составлять программы на языке высокого уровня для реализации составленных алгоритмических структур, работать с современными вычислительными программными средствами; владеть методами практического использования современных компьютеров для обработки информации, культурой мышления, умением аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, основами профессиональной разговорной речи, навыками построения и исследования математических моделей явлений предметной области; Общая трудоемкость дисциплины. 4 зачетные единицы (144 академических часов). Формы контроля. Промежуточная аттестация- 1 экзамен (6 семестр) Составитель. Старший преподаватель кафедры ВМ Тхамоков М.Б. 15.Х «Машинные методы решения прикладных задач с неклассическими условиями» Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП). Дисциплина относится к блоку Б3.ДВ –дисциплины и курсы по выбору студента, устанавливаемые вузом. Дисциплина изучается в 5 семестре. Дисциплина логически и содержательно-методически взаимосвязана с такими дисциплинами, как «Математический анализ», «Дифференциальные уравнения», «Численные методы» . 2. Место дисциплины в модульной структуре ООП. Дисциплина относится к блоку Б2.ДВ –дисциплины и курсы по выбору студента, устанавливаемые вузом. Дисциплина изучается в 6 семестре. Дисциплина логически и содержательно-методически взаимосвязана с такими дисциплинами, как «Математический анализ», «Дифференциальные уравнения», «Численные методы» . 3. Цель изучения дисциплины. Целью преподавания дисциплины является ознакомление студентов с машинными методами решения прикладных граничных задач для обыкновенных дифференциальных уравнений третьего порядка, возникающих в процессе познания реального мира посредством математического моделирования. Задача изучения дисциплины – получение практических навыков по математическому моделированию прикладных граничных задач для обыкновенных дифференциальных уравнений третьего порядка и разработке алгоритмов их численной реализации на ЭВМ 4. Структура дисциплины. № Раздела Наименование раздела Содержание раздела Форма текущего контроля 1 2 3 4 1 Введение. Метод функции Грина решения линейных модельных задач для обыкновенных дифференциальных уравнений третьего порядка Постановка граничных задач для модельного уравнения . Метод функции Грина решения модельных граничных задач с классическими и неклассическими условиями для обыкновенных дифференциальных уравнений третьего порядка при отсутствии и наличии источников(стоков) переносимой субстанции Коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т) 2 . Метод квазилинеаризации решения модельных задач для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнений третьего порядка с классическими условиями Метод Ньютона решения нелинейных уравнений. Свойство монотонности. Квадратичная сходимость. Квазилинейные задачи для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнений третьего порядка с классическими условиями. Разностные методы решения квазилинеаризованных модельных граничных задач для уравнения с сосредоточенным источником (стоком) переносимой субстанции Коллоквиум, рубежный контроль, тестирование 3 . Метод квазилинеаризации решения модельных задач для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнений третьего порядка с неклассическими условиями Квазилинейные задачи для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнений третьего порядка с неклассическими условиями Скодимость метода квазилинеаризации Разностные методы решения квазилинеаризованных модельных граничных задач с неклассическими условиями Коллоквиум, рубежный контроль, тестирование 5. Основные образовательные технологии. В связи с тем, что формами аудиторных занятий по курсу являются лекции и лабораторные работы целесообразно использовать следующие формы: проблемная лекция (ПЛ); лекция-беседа (ЛБ); лекция-дискуссия (ЛД); лекции с разбором конкретных ситуаций (ЛРКС); лекция-визуализация (ЛВ); лекции с заранее запланированными ошибками (ЛЗЗО); 5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в аудиторных занятиях Семестр Вид занятия (Л) Используемые интерактивные образовательные технологии Количество Часов 6 Л ПЛ, ЛЗЗО, ЛБ, ЛРКС 12 Итого: 12 6. Требования к результатам освоения дисциплины. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному направлению подготовки: а) общекультурных (ОК): Коды Содержание общекультурных компетенций (ОК) ОК–1 Способность владеть культурой мышления, умение аргументировано и ясно строить устную и письменную речь ОК-4 Способность понимать и анализировать мировоззренческие, социально и личностно значимые философские проблемы ОК-5 Способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны ОК-6 Способность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности, проявлять настойчивость в достижении цели с учетом моральных и правовых норм и обязанностей ОК-9 Способность осознать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности ОК-10 Способность и готовность к письменной и устной коммуникации на родном языке ОК-11 Способность владения навыками работы с компьютером как средством управления информацией ОК-12 Способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях ОК-13 Способность работать в коллективе и использовать нормативные правовые документы в своей деятельности ОК-14 Способность использовать в научной и познавательной деятельности, а также в социальной сфере профессиональные навыки работы с информационными и компьютерными технологиями ОК-15 Способность работы с информацией из различных источников, включая сетевые ресурсы сети ИНТЕРНЕТ, для решения профессиональных социальных задач ОК-16 Способность к интеллектуальному, культурному, нравственному, физическому и профессиональному саморазвитию, стремление к повышению своей квалификации и мастерства б) профессиональных (ПК): Коды Содержание профессиональных компетенций (ОК) ПК-1 Способность демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой ПК-2 Способность приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии ПК-3 Способность понимать и принимать в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат ПК-5 Способность критический переосмыслить накопленный опыт, изменять при необходимости вид и характер своей профессиональной деятельности ПК-7 Способность собирать, обрабатывать и интерпретировать данные современных научных исследований, необходимые для формирования выводов по соответствующим научным, профессиональным, социальным и этическим проблемам ПК-9 Способность решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования ПК-10 Способность применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии ПК-14 Способность владеть методикой преподавания учебных дисциплин ПК-15 Способность применять на практике современные методы педагогики и средства обучения 7. Общая трудоемкость дисциплины. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (144 часа) 8. Форма контроля. Промежуточная аттестация- экзамен (6 семестр) 9. Составитель Канчукоев В.З. к.ф.м.н., доцент кафедры ВМ ст. преподаватель, З.В. Апанасова 16. «Вычислительная теплопередача» Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ООП). Дисциплина относится к циклу Б.2. Математический и естественнонаучный цикл (дисциплины и курсы по выбору студента) 2. Место дисциплины в модульной структуре ООП. Дисциплина «Вычислительная теплопередача» является самостоятельным модулем. 3. Цель изучения дисциплины. Цель освоения дисциплины: - ознакомить студентов с современными вычислительными методами теории теплопередачи; - ознакомить студентов с проблемами теплопередачи; - ознакомить студентов с численными методами решения обратных задач теплообмена Задачи: - обучить студентов численным методам решения краевых задач теплопередачи; - создать фундамент освоения новых постановок задач теории теплообмена. 4. Структура дисциплины. № Разде ла Наименование раздела Содержание раздела Форма текущего контроля 1 2 3 4 1 Введение. О методах расщепления многомерных задач. Однородная и неоднородная аппроксимации. Методы расщепления – методы редукции сложной задачи к последовательности простейших. Экономичные схемы. Дивергентность схемы. Коллоквиум (К), рубежный контроль (РК), тестирование (Т) 2 Метод переменных направлений (продольно-поперечная схема – ППС) Схема Кранка – Николсона. Порядок аппроксимации. Поведение ошибки по каждому направлению. Схема Писмена – Рэкфорда. Устойчивость. Сходимость и точность. К, РК, Т 3 Метод стабилизирующей поправки (неявная схема переменных направлений). Схема с поправкой на устойчивость. Пригодность неявных схем переменных направлений для решения трехмерного уравнения теплопроводности. К, РК, Т 4 Экономичные факторизованные схемы Построение экономичных факторизованных схем (метод регуляризации). Условия устойчивости. Трехслойные факторизованные схемы. Устойчивость. Общий метод построения трехслойных экономичных факторизованных схем, основанный на принципе регуляризации разностных схем. К, РК, Т 5 Метод суммарной аппроксимации Суммарная аппроксимация. Сведение многомерной задачи к цепочке одномерных задач. Локально-одномерная схема (ЛОС) для уравнения теплопроводности в произвольной области. Погрешность аппроксимации локально-одномерной схемы. Устойчивость. Равномерная сходимость. Локально-одномерная схема для уравнения с переменными коэффициентами. Третья краевая задача. Устойчивость. Сходимость. К, РК, Т 6 Локально-одномерная схема для нестационарного уравнения с дробной производной по пространственной переменной в -мерном параллелепипеде Доказательство устойчивости локально-одномерной схемы с помощью принципа максимума. Равномерная сходимость ЛОС К, РК, Т 7 Уравнение диффузии с дробной производной по временной переменной Дискретный аналог дробной производной. Построение локально-одномерной схемы. Доказательство устойчивости локально-одномерной схемы с помощью принципа максимума. Сходимость ЛОС К, РК, Т 8 Обобщенное уравнение диффузии в -мерном параллелепипеде с краевыми условиями первого рода Построение локально-одномерной схемы. Устойчивость ЛОС (принцип максимума) К, РК, Т 5. Основные образовательные технологии. В связи с тем, что формами аудиторных занятий по курсу являются лекции и семинарские занятия целесообразно использовать следующие формы: проблемная лекция (ПЛ); лекция-беседа (ЛБ); лекция-дискуссия (ЛД); лекции с разбором конкретных ситуаций (ЛРКС); лекция-визуализация (ЛВ); лекции с заранее запланированными ошибками (ЛЗЗО);

Похожие:

	1 Общие положения Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 010400 Прикладная математика и информатика		Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая... Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению подготовки «Прикладная математика и информатика»
	Российской федерации фгбоу впо «бурятский государственный университет» Утверждаю Нормативные документы для разработки ооп по направлению подготовки 010400. 68 «Прикладная математика и информатика»		Основная образовательная программа (ооп) бакалавриата, реализуемая... Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению подготовки «Прикладная математика и информатика»
	Регламент по организации периодического обновления ооп впо в целом... Нормативные документы для разработки ооп по направлению подготовки 230700 «Прикладная информатика» и профилю подготовки «Прикладная...		1 Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки... Общая характеристика основной образовательной программы высшего профессионального образования
	Образовательная программа высшего образования, реализуемая университетом... ...		Документы, регламент Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 030600. 68 – История
	Документы, регламент Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 030600. 62 – История		4 Учебный план Аннотации учебных курсов, предметов, дисциплин (модулей) Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника
	8. Другие нормативно-методические документы и материалы, обеспечивающие... Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 020100. 62 Химия		Программа подготовки и защиты магистерской диссертации 30 Список... Нормативные документы для разработки ооп по направлению подготовки магистров 080100. 68 «Экономика» 3
	Основная образовательная программа впо, реализуемая в Кабардино-Балкарском... Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 020400 Биология		Основная образовательная программа впо, реализуемая в Кабардино-Балкарском... Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 020400 Биология
	Программа дисциплины Современные методы принятия решений  для направления... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 010400....		1 Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению... Нормативные документы для разработки ооп впо по направлению подготовки 040700 Организация работы с молодежью