Программа учебной дисциплины «Моделирование с помощью профессиональных пакетов»

«Моделирование с помощью профессиональных пакетов»

• 
  сформировать представление о структуре и функциональных возможностях основных пакетов для моделирования и инженерных вычислений;
  
• 
  сформировать представления о достоинствах и недостатках пакетов при решении задач различного класса;
  
• 
  приобретение студентами навыков использования этих пакетов для решения широкого круга задач в общеинженерных и специальных дисциплинах
  
• 
  изучить важнейшие методы вычислительной математики, используемые в практике решения задач моделирования.
  

2. Место дисциплины в структуре магистерской программы

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

• 
  способностью к абстрактному мышлению, анализу, синтезу (ОК-1);
  
• 
  готовностью действовать в нестандартных ситуациях, нести социальную и этическую ответственность за принятые решения (ОК-2);
  
• 
  готовностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала (ОК-3).
  

• 
  готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач профессиональной деятельности (ОПК-1);
  
• 
  готовностью руководить коллективом в сфере своей профессиональной деятельности, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия (ОПК-2);
  
• 
  способностью использовать и применять углубленные теоретические и практические знания в области фундаментальной информатики и информационных технологий (ОПК-3);
  
• 
  способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе, в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение (ОПК-4);
  
• 
  способностью использовать углублённые знания правовых и этических норм при оценке последствий своей профессиональной деятельности, при разработке и осуществлении социально значимых проектов (ОПК-5).
  

• 
  способностью проводить научные исследования и получать новые научные и прикладные результаты самостоятельно и в составе научного коллектива (ПК-1);
  
• 
  способностью использовать углубленные теоретические и практические знания в области информационных технологий и прикладной математики, фундаментальных концепций и системных методологий, международных и профессиональных стандартов в области информационных технологий (ПК-2);
  
• 
  способностью разрабатывать концептуальные и теоретические модели решаемых научных проблем и задач проектной и производственно-технологической деятельности (ПК-3);
  
• 
  способностью разрабатывать архитектурные и функциональные спецификации создаваемых систем и средств, а также разрабатывать абстрактные методы их тестирования (ПК-4);
  
• 
  способностью управлять проектами, планировать научно-исследовательскую деятельность, анализировать риски, управлять командой проекта (ПК-5);
  
• 
  способностью к углубленному анализу проблем, постановке и обоснованию задач научной и проектно-технологической деятельности (ПК-6);
  

• 
  Общие принципы создания математических моделей естественно научных и технических объектов.
  
• 
  Этапы создания модели и выбор методов нахождения ее решений
  
• 
  Вычислительный эксперимент и интерпретация результатов расчетов
  

• 
  Универсальные и специализированные пакеты математических вычислений (Matlab, Maple, Mathcad, LabView).
  
• 
  Пакеты с открытым программным кодом (Octave, Maxima, R).
  
• 
  Их преимущества и недостатки. Сравнительный анализ.
  

• 
  Решение ОДУ в Matlab.
  
• 
  Примеры: Моделирование движения тела под действием силы тяжести;
  
• 
  Моделирование движения заряженной частицы. Закон Кулона.
  
• 
  Жесткость системы ОДУ
  

• 
  Matlab PDE Toolbox.
  
• 
  Пример: решение волнового уравнения.
  

• 
  Системы, модели и имитационное моделирование.
  
• 
  Системный подход к формированию имитационной модели, конструирование и обоснование модели.
  
• 
  Область применения и классификация имитационных моделей.
  

• 
  Статический эксперимент.
  
• 
  Метод Монте-Карло.
  
• 
  Дискретно-событийные системы.
  
• 
  Поведения системы моделирования случайных факторов.
  
• 
  Управление модельным временем.
  

• 
  Основные приемы подготовки и редактирования модели.
  
• 
  Основные блоки пакета SIMULINK. Модели алгебраических объектов.
  
• 
  Аппроксимация сигналов.
  
• 
  Модели динамических объектов.
  
• 
  Задачи оптимизации.
  
• 
  Управление модельным временем.