[ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Физический факультет
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по развитию образования
_Е.В.Сапир
"_"2012 г.
Рабочая программа дисциплины послевузовского профессионального образования (аспирантура) Компьютерное моделирование радиофизических процессов по специальности научных работников 01.04.03 Радиофизика Ярославль 2012 1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Компьютерное моделирование радиофизических процессов» в соответствии с общими целями основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) является углубление знаний в области прикладной статистики, в частности в разделах:
математическая теория эксперимента, математическое моделирование процессов, методы оптимизации, многомерный факторный анализ.
2. Место дисциплины в структуре ООП послевузовского профессионального образования (аспирантура) Данная дисциплина относится к разделу обязательных дисциплин (подраздел дисциплины по выбору аспиранта) образовательной составляющей образовательной программы послевузовского профессионального образования по специальности научных работников 01.04.03 «Радиофизика».
Дисциплина «Компьютерное моделирование радиофизических процессов»
обеспечивает углубление знаний о принципах моделирования и подходах к оптимизации различных систем, их особенностях, современных тенденциях и проблемах в этой области, а также создает необходимую базу для решения профессиональных задач.
Для изучения дисциплины необходимы «входные» знания и умения, полученные в процессе обучения по программам специалитета или бакалавриата-магистратуры, в частности в курсах «Компьютерные технологии», «Марковские процессы в радиофизике», «Имитационное и полунатурное моделирование», «Объектно-ориентированное программирование», «Сигналы в радиотехнических системах», «Компьютерное моделирование радиофизических процессов», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Программирование», «Численные методы и математическое моделирование».
3. Требования к результатам освоения содержания дисциплины «Компьютерное моделирование радиофизических процессов»
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
методы моделирования и оптимизации;
Уметь:
разрабатывать модели различных радиофизических процессов и проверять их адекватность на практике;
с помощью математических моделей приобретать и использовать в практической деятельности новые знания.
Владеть:
пакетами прикладных программ для анализа и синтеза математических моделей.
4. Структура и содержание дисциплины «Компьютерное моделирование радиофизических процессов»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
Курс № Раздел Виды учебной работы, Формы текущего Неделя п/п Дисциплины включая самостоятельную контроля успеваемости работу обучающихся, и (по неделям) трудоемкость (в часах) Форма промежуточной Форма обуч.: очная/заочная аттестации 5. Образовательные технологии В преподавании используются мультимедийные презентации, иллюстрации, таблицы, методические пособия. В преподавании курса используются активные и интерактивные технологии проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы обучающихся В качестве средств текущего контроля используются контрольная работа и индивидуальное задание. Итоговая форма контроля (зачет) дает возможность выявить уровень профессиональной подготовки аспиранта по данной дисциплине.
Индивидуальное задание (пример 1) Спланировать и провести численный эксперимент с использованием заданной модели. Обработать и обобщить выходные данные. Разработанную модель сопроводить UML-диаграммами. Объяснить выбор паттернов проектирования.
Индивидуальное задание (пример 2) Разработать генетический алгоритм для оптимизации заданной модели. Объяснить выбор параметров алгоритма. Доказать достоверность полученных результатов.
Контрольная работа Вариант 1. Задача по оценке влияния относительного изменения факторов на относительное изменение результативного показателя.
Вариант 2. Задача по оценке влияния абсолютного изменения i-го фактора на абсолютное изменение результативного показателя.
Вариант 3. Задача по определению отношения величины изменения результативного показателя, вызванного изменением i-го фактора, к базовой величине результативного показателя.
Вариант 4. Задача по определению доли абсолютного изменения результативного показателя, вызванного изменением i-го фактора, в общем изменении результативного показателя.
Вопросы к аттестации (зачету) 1. Пассивный эксперимент 2. Критерии оптимальности плана эксперимента 3. Планы экспериментов 4. Планы первого порядка 5. Планы второго порядка 6. Планы третьего порядка 7. Планы для изучения свойств смесей 8. Комбинированные планы 9. О подобии статистических моделей 10. Однопараметрические задачи 11. Метод крутого восхождения 12. Метод симплексов 13. Многопараметрические задачи 14. Математическое программирование 15. Обобщенные параметры оптимизации 16. Методы теории игр 17. Факторные модели 18. Факторная модель с ортогональными простыми факторами 19. Решение уравнений 20. Число простых факторов 21. Факторная модель с коррелированными простыми факторами 22. Центроидный метод 23. Оценка индивидуальных значений простых факторов 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины а) основная литература:
1. А. А. Самарский, А. П. Михайлов Математическое моделирование -М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005.
2. А. Ф. Измайлов, М. В. Солодов Численные методы оптимизации. -М.:ФИЗМАТЛИТ, 2008.
б) дополнительная литература:
1. Н.И. Сидняев Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных..
-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2011.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Windows 2. Visual Studio 3. MATLAB 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины - компьютер и мультимедийный проектор;
Программа составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) (приказ Минобрнауки от 16.03.2011 г. № 1365) с учетом рекомендаций, изложенных в письме Минобрнауки от 22.06.2011 г. № ИБ – 733/12.
Программа одобрена на заседании кафедры Динамики электронных систем.
_15._10.20_12 (протокол № _2)
«