Скачать 127.64 Kb.
|
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УТВЕРЖДАЮ» Проректор по учебной работе __________________ /Волосникова Л.М./ ____ _____________ 2011 г. СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011000.62 – Механика. Прикладная математика «ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»: Автор работы __________________ /Мачулис В.В./ «____» _____________ 2011 г. Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования 11 февраля 2011 г., протокол №7. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению. «РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»: Объем 9 стр. И.о. зав. кафедрой __________________ /Бутакова Н.Н./ «____» _____________ 2011 г. Рассмотрено на заседании УМК Института математики и компьютерных наук 23 марта 2011 г., протокол №6. Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы. «СОГЛАСОВАНО»: Председатель УМК __________________ /Гаврилова Н.М./ «____» _____________ 2011 г. «СОГЛАСОВАНО»: Зав. методическим отделом УМУ __________________ /Федорова С.А./ «____» _____________ 2011 г. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК КАФЕДРА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В.В. Мачулис СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ Учебно-методический комплекс Рабочая программа для студентов направления 011000.62 – Механика. Прикладная математика Тюменский государственный университет 2011 В.В. Мачулис. Системы компьютерной математики. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления «Механика. Прикладная математика» Института математики и компьютерных наук. Тюмень, 2011, 9 стр. Рабочая программа опубликована на сайте ТюмГУ: Системы компьютерной математики [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk.utmn.ru, свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой математического моделирования. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Н.Н. Бутакова, к.ф.-м.н., доцент, и.о. зав. кафедрой математического моделирования © ГОУ ВПО Тюменский государственный университет, 2011 1. Цели и задачи курсаОбучение работе на компьютере сейчас занимает заметное место в вузовских программах, причем основным становится профессиональная направленность этого обучения. Долгое время считалось, что студентам естественнонаучных специальностей достаточно знать один из научно–ориентированных языков, таких как Фортран, Бейсик или Паскаль. Однако стремительное расширение сферы применения компьютеров породило много новых систем программирования, гораздо лучше приспособленных к новым обстоятельствам и возможностям их практического применения. Среди новых систем программирования можно выделить две группы:
К первой группе принадлежит, прежде всего, система Matlab (матричная лаборатория), разработанная фирмой MathWork и ставшая сейчас безусловным лидером среди научно-ориентированных языков программирования. Ко второй группе принадлежит система символьной математики Maple (Waterloo Maple Inc.), позволяющая за короткое время проводить сложные аналитические расчеты на компьютере. В настоящее время обе эти системы естественным образом стали необходимы для многих специальностей высших учебных заведений и, в частности, для специальности “математика”. Знакомство с системами Maple и Matlab позволяет студентам–математикам не только существенно расширить свои возможности в изучении и глубоком понимании целого ряда дисциплин, но, что еще более важно, применить их в своей будущей профессиональной деятельности. Таким образом, цели и задачи курса: познакомить студентов с основными приемами работы в этих системах, с тем, чтобы далее, по мере необходимости, они смогли самостоятельно углубить свои знания и применить их в научно–исследовательской и профессиональной деятельности. 2. Тематический план
3. Планы лабораторных занятий IV семестр
Основные правила работы в системе Maple. Ввод данных в командной строке. Элементарные функции. Задание функции как процедуры программирования. Встроенные функции элементарных преобразований: simplify, expand, factor, normal, collect.
Уравнения и неравенства. Функция solve.
Основные приемы построения и форматирования графиков. Обычный способ и smart – способ. Некоторые возможности графических функций пакета plots.
Пакеты geometry и geom3d. Построение геометрических фигур и решение простейших задач аналитической геометрии на плоскости и в пространстве. Пакет linalg. Действия с векторами и матрицами.
Нахождение пределов, производных и интегралов в Maple. Обычный и smart – способы. Вычисление площадей и объемов. Разложение функций в ряд Тэйлора и Лорана.
Задача Коши и краевая задача. Функция dsolve. Аналитическое и численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Пакет DEtools. Определение типа дифференциального уравнения. Решение систем дифференциальных уравнений. Построение интегральных кривых, поля направлений и фазовых траекторий.
Основные элементы языка программирования Maple. Операторы и процедуры. Модули. Вызов внешних процедур.
V семестр
Арифметические вычисления. Функции округления. Использование переменных. Задание одномерных массивов (векторов).
Простейшие приемы работы с графиками. Специальная графика системы Matlab.
Простейшие операции над векторами: сцепление векторов, вырезка части вектора, сортировка элементов вектора, поэлементные операции над векторами. Задание двумерных матриц. Операции над матрицами. Заполнение матриц с помощью индексации. Матрицы специального вида. Применение функций обработки данных к матрицам.
Основные виды графиков. Построение параметрически заданных поверхностей.
Работа в редакторе m – файлов. Выполнение и редактирование script – файлов. Создание файл – функций. Функции с несколькими входными и выходными аргументами. Построение графиков файл – функций.
Решение уравнений в системе Matlab. Функция fzero. Нахождение всех корней полиномов.
Минимизация функций. Функция fminbnd. Минимизация функций нескольких переменных. Функция fminsearch. Нахождение максимумов функций.
Численное интегрирование функций. Функции quad, quad8 и quadl. Вычисление двойных интегралов и интегралов с переменным верхним пределом.
Произведение и частное полиномов, выделение целой части дробно-рационального выражения. Производные многочленов. Интерполяция и сплайн – интерполяция. Интерполяция многомерных данных.
Решение систем линейных уравнений. Переопределенные и недоопределенные системы.
Численное решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Решатели ode45, ode113, ode23s и ode15s. Краевые задачи. Нахождение начального приближения (bvpinit). Использование решателя bvp4c.
Основы программирования. Операторы цикла for и while.
Оператор ветвления if. Конструкция if…elseif…else. “Переключатель” switch.
Прерывание цикла. Оператор break. Логические операции and, or и not.
4. Темы рефератов
5. Вопросы к зачету IV семестр
V семестр
6. Литература
|
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования 11 февраля 2011 г., протокол №7 | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования 11 февраля 2011 г., протокол №7 | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования 11 февраля 2011 г., протокол №7 | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании кафедры математического моделирования 11 января 2011 г., протокол №6 | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Лекции, час Н. Н. Бутакова. Теория колебательных процессов. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления подготовки Содержание: умк по дисциплине «Механика» для студентов направления подготовки 050100. 62 (44. 03. 05) Педагогическое образование... | Программа дисциплины теоретическая механика для направления 231300. 62 «Прикладная математика» Учебно-методический комплекс по «Психологии и педагогике» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очной формы обучения Шармин Д. В. История развития математической науки. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения,... | Рабочая программа для студентов направления 230700. 62 Прикладная... Кузнецова Н. Л., Лукашенко С. Н. Математический анализ. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления... | ||
Рабочая программа для студентов направления 230700. 62 Прикладная... Кузнецова Н. Л., Лукашенко С. Н. Математический анализ. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления... | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Правоведение» Учебно-методический комплекс по дисциплине «Правоведение» для направления подготовки 151600 «Прикладная механика» | ||
Рабочая программа для студентов очной формы обучения, направления... Воробьева М. С. Структурное программирование. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения,... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... О. А. Столярова. Основы социальной информатики: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020500.... | ||
Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Государственный кадастр земель населенных пунктов: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов эколого-географического... | Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... В. В. Иванова. Кадастр и оценка объектов недвижимости: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов эколого-географического... |