«УТВЕРЖДАЮ Директор Кольского филиала ФГОБУ ВПО Петрозаводский государственный университет _ В.А. Путилов _ 2010 года Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки ...»

Тема 5. Устойчивость решений дифференциальных уравнений. Алгоритм построения фазового портрета и анализ устойчивости тривиального решения линейных автономных динамических систем второго порядка.

Тема 6. Уравнения в частных производных первого порядка. Способы решения однородных линейных и квазилинейных уравнений в частных производных первого порядка. Метод характеристик. Решение задачи Коши. Нелинейные уравнения в частных производных первого порядка. Нахождение полного интеграла уравнений вида: F(p,q) = 0; F(z,p,q) = 0.

Тема 7. Вариационные задачи. Уравнение Эйлера. Основные случаи интегрируемости уравнения Эйлера. задача о брахистохроне; изопериметрическая задача; задача о геодезических линиях.

Примерная тематика контрольных и расчетно-графических работ Контрольная работа 1. Уравнения 1-го порядка разрешенные относительно производной.

Контрольная работа 2. Уравнения 1-го порядка неразрешенные относительно производной.

Контрольная работа 3. Уравнения высших порядков.

Контрольная работа 4. Нормальные системы обыкновенных дифференциальных уравнений.

Контрольная работа 5. Дифференциальные уравнения в частных производных 1-го порядка.

Контрольная работа 6. Нахождение экстремалей функционалов.

Большое значение во внеурочное время студентов имеет самостоятельная работа, как одна из форм изучения дисциплины. Объем и тематику таких работ определяется учебным планом и рабочей программой по дисциплине. Особое значение придается получению дополнительной информации по многим трудно усваиваемым темам дисциплины. Она приучает студента к работе с книгой, способствует лучше освоить материал, а также вырабатывает навык анализа и синтеза учебного материала. В процессе самостоятельной работы студенты знакомятся с основной и дополнительной литературой, рекомендуемой по данной дисциплине. Регулярность и последовательность проведения самостоятельной работы, включающую посещение внутрисеместровых консультаций, позволяет студентам повысить уровень овладения дисциплины в целом. При проведении расчетов домашних контрольных заданий использовать формулы, вывод которых проведен на лекциях.

Студентам предлагаются следующие задания для самостоятельной работы:

1. Динамическая и геометрическая интерпретация дифференциального уравнения.

Зависимость решения задачи Коши от параметров и начальных условий.

2. Обобщенно-однородное уравнение. Интегрирование уравнений вида:

3. Специальное уравнение Риккати и методы его интегрирования.

4. Дифференциальное уравнения для интегрирующего множителя вида:

5. Особые решения. Понятия о р- и с-дискриминантных кривых.

6. Дифференциальное уравнение вида F x,y 0. Дифференциальное уравнение вида 7. Уравнение, однородное относительно искомой функции и ее производных.

8. Формула Остроградского-Лиувилля.

9. Операционный метод решения задачи Коши для уравнений с постоянными коэффициентами с использованием преобразования Лапласа; операторный метод нахождения частного решения линейного уравнения.

10. Методы сведения линейных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами к уравнениям с постоянными коэффициентами. Связь между линейными дифференциальными уравнениями второго порядка и уравнениями Риккати. Преобразование Лиувилля.

11. Приведение уравнения 2-го порядка к самосопряженному виду.

12. Краевая задача для уравнения 2-го порядка. Функция Грина. Уравнение Гаусса.

Периодические решения.

13. Применение метода малого параметра в теории квазилинейных колебаний.

14. Нелинейные системы и методы их интегрирования.

15. Матричный метод интегрирования линейных систем. Метод Даламбера. Приближенные методы интегрирования систем.

16. Типы особых точек – точек покоя. Предельные циклы. Признаки наличия и отсутствия предельных циклов.

17. Исследование на устойчивость по первому приближению.

18. Спектральный метод устойчивости систем. Метод Гурвица.

19. Уравнение Пфаффа.

20. Уравнения диффузии и уравнение Гельмгольца.

21. Интегральные представления функций Бесселя.

22. Уравнение Пфаффа.

23. Условия близости кривых.

24. Достаточные условия экстремума. Функция Вейерштрасса. Условия сильного и слабого экстремума.

При изложении лекционного материала строго соблюдать его последовательность и график проведения. Любой дополнительный материал, предполагаемый для освещения на лекции или используемый в ходе проведения практических занятий должен быть рассмотрен на заседании кафедры и утвержден заведующим.

Перечень вопросов к зачету (3-ий семестр) и экзамену (4-ий семестр) 1. Уравнения первого порядка, разрешенные относительно производной. Виды задания 2. Задача Коши для уравнения первого порядка.

3. Уравнения с разделяющимися переменными и уравнения приводящиеся к ним 4. Линейные уравнения первого порядка. Алгоритм решения однородного уравнения.

5. Неоднородные линейные уравнения первого порядка. Метод Лагранжа (метод вариации произвольной постоянной).

6. Неоднородные линейные уравнения первого порядка. Метод Бернулли 7. Уравнения первого порядка, приводящиеся к линейным. Уравнения Бернулли.

8. Уравнения в полных дифференциалах. Условия, при которых уравнение первого порядка является уравнением в полных дифференциалах. Вид общего интеграла.

9. Геометрическое истолкование уравнения первого порядка. Графическое решение уравнения - метод изоклин.

10. Теорема Пеано. Формулировка условия Липшица.

11. Формулировка теоремы Пикара.

12. Уравнения первого порядка, приводящиеся к линейным. Уравнения Дарбу-Миндинга.

13. Уравнения первого порядка, приводящиеся к линейным. Уравнения Риккати.

14. Условие его существования интегрирующего множителя для уравнений первого 15. Линейные уравнения первого порядка, не разрешенные относительно производной.

Уравнения Лагранжа и Клеро.

16. Дифференциальные уравнения высших порядков. Основные понятия и определения.

Постановка задачи Коши. Формулировка теоремы Пикара.

17. Линейные однородные уравнения n-го порядка. Основные понятия. Свойства решений.

Линейно независимые и зависимые решения. Фундаментальная система решений.

18. Линейные однородные уравнения n-го порядка с постоянными коэффициентами.

Структура фундаментальной системы в зависимости от корней характеристического 19. Линейные однородные уравнения n-го порядка с постоянными коэффициентами.

Правила построения общего решения.

20. Алгоритм нахождения частного решения линейного неоднородного уравнения n-го порядка методом Лагранжа (метод вариации произвольной постоянной).

21. Алгоритм нахождения частного решения линейного неоднородного уравнения n-го порядка методом неопределенных коэффициентов.

22. Линейные однородные уравнения n-го порядка, приводимые к уравнениям с постоянными коэффициентами. Уравнение Эйлера.

23. Линейные однородные уравнения n-го порядка, приводимые к уравнениям с постоянными коэффициентами. Уравнение Чебышева.

24. Алгоритм нахождения частного решения линейного неоднородного уравнения n-го порядка. Операторный метод нахождения частного решения.

25. Алгоритм нахождения частного решения линейного неоднородного уравнения n-го порядка. Операционный метод нахождения частного решения.

26. Линейные уравнения второго порядка, постоянными коэффициентами и колебательные явления.

27. Линейные однородные уравнения второго порядка, с переменными коэффициентами.

Способы понижения порядка.

28. Интегрирование уравнений второго порядка с помощью степенных рядов.

29. Интегрирование уравнений второго порядка с помощью степенных рядов. Уравнения Бесселя.

30. Нормальные системы обыкновенных дифференциальных уравнений.

31. Геометрическое и механическое истолкование нормальной системы.

32. Динамические и автономно динамические системы.

33. Задача Коши для нормальной системы.

34. Существование и единственность решения задачи Коши для нормальной системы.

35. Интеграл нормальной системы. Первые интегралы. Общий интеграл.

36. Системы уравнений в симметрической форме.

37. Методы интегрирования систем- метод интегрируемых.

38. Метод сведения системы уравнений к одному уравнению более высокого порядка.

39. Линейные системы дифференциальных уравнений. Общие свойства систем.

40. Построение фундаментальной системы решений и общего решения однородной системы с постоянными коэффициентами.

41. Линейные системы уравнений с постоянными коэффициентами. Метод неопределенных коэффициентов.

42. Линейные системы уравнений с постоянными коэффициентами. Метод Даламбера.

43. Устойчивость решения дифференциального уравнения.

44. Теоремы об устойчивости, асимптотической устойчивости и неустойчивости тривиального решения дифференциального уравнения.

45. Функция Ляпунова. Теоремы Ляпунова об устойчивости и асимптотической устойчивости тривиального решения дифференциального уравнения. Теорема Четаева.

46. Классификация точек покоя линейных автономных динамических систем второго порядка.

47. Фазовые переменные, фазовая пространство, фазовые траектории, фазовый портрет.

48. Алгоритм построения фазового портрета и анализ устойчивости тривиального решения линейных автономных динамических систем второго порядка.

49. Линейные и квазилинейные уравнения в частных производных первого порядка.

50. Однородные уравнения в частных производных. Способы их решения.

51. Уравнения в частных производных первого порядка. Метод характеристик или Коши.

52. Уравнение Пфаффа.

53. Нелинейные уравнения в частных производных первого порядка. Нахождение полного интеграла уравнений вида: F(p,q) = 0; F(z,p,q) = 0.

54. Вариационные задачи с неподвижными границами. Основные понятия и определения.

55. Понятие функционала, его вариации. Типы вариационных задач: задача о брахистохроне; изопериметрическая задача; задача о геодезических линиях.

56. Уравнение Эйлера. Основные случаи интегрируемости уравнения Эйлера.

57. Вариационные задачи с подвижными границами. Уравнение Якоби.

58. Вариационные задачи с подвижными границами. Условие трансверсальности.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:

1. Агафонов С.А., Герман А.Д., Муратова Т.В. Дифференциальные уравнения: Учеб. для вузов. 2-е изд./Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.

Баумана, 2000. –348с.

2. Матвеев Н.М. Сборник задач и упражнений по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Учебное пособие.-СПб.:Лань, 3. Пантелеев А.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения в примерах и задачах.М.:ВШ, 4. Сабитов К.Б. Функциональные, дифференциальные и интегральные уравнения: учеб.пос.

- М.: Высш.шк., 5. Терещенко С.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения высших порядков.

/Учебно-методическое пособие для решения задач. –Апатиты.: Издание КФ ПетрГУ., 2003. –107 с.

6. Терещенко С.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения первого порядка.

/Учебно-методическое пособие для решения задач. –Апатиты.: Издание КФ ПетрГУ., 2003. –70 с.

7. Терещенко С.В. Системы обыкновенных дифференциальных уравнений и исследование устойчивости их решений. /Учебно-методическое пособие. -Апатиты: Издание КФ ПетрГУ, 2003. – 54с.

б) дополнительная литература:

1. Боярчук А.К., Головач Г.П. Справочное пособие по высшей математике.Том 5.

Дифференциальные уравнения в примерах и задачах. М.: Изд-во УРСС, 1998. –384С.

2. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2-х ч. Ч II: Учебн.: Для вузов.- М.: Высшая школа, 1997. –416с.

3. Курант Р. Уравнения с частными производными/ под ред. О.А. Олейник. – М.: Мир, 1964. –832с.

4. Курс обыкновенных дифференциальных уравнений/ Н.П. Еругин, И.З. Штокало, П.С.

Бондаренко и др.// Учебное пособие для университетов - Киев.: Вища школа, 1974. – 5. Матвеев Н.М. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Учебное пособие для студентов пед. Ин-тов по физ.-мат. Спец. С.-Петербург: Специальная Литература, 1996.

6. Матвеев Н.М. Сборник задач и упражнений по обыкновенным дифференциальным уравнениям. Минск.: Высш. Школа, 1967. –308с.

7. Пантелев А.В., Якимова А.С., Босов А.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения в приложениях к анализу динамических систем: Учебное пособие. –М.: Изд-во МАИ, 1997. –188с.

8. Романко В.К. Курс дифференциальных уравнений и вариационного исчисления:

Учебное пособие для вузов. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. -344с.

9. Тихонов А.Н., Васильева А.Б., Свешников А.Г. Дифференциальные уравнения: Учебн.:

Для вузов. –3-е изд. –М.: Наука. Физмалит, 1998.-232с.

10. Федорук М.В. Обыкновенные дифференциальные уравнения: Учебное пособие для вузов. –М.: Наука, 1980. –352с.

11. Эльсгольц Л.Е. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление/ Учебное пособие для университетов М.: УРСС, 1998. – 279с.

12. Эрроусмит Д., Плейс К. Обыкновенные дифференциальные уравнения. (Качественная теория с приложениями). –Волгоград.: Платон, 1997. –244с.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Центр тестирования, программное обеспечение

УТВЕРЖДАЮ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Теория вероятностей и математическая статистика»

Направление подготовки 010400.62 – прикладная математика и информатика Форма обучения Рабочая программа дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика»

составлена на основании:

Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ № 538 от 20 мая 2010 г. (номер государственной регистрации 20 июля 2010 года);

Трудомкость: 180 час.

Кредитов по ФГОС ВПО: Часов по рабочему учебному плану (РУП): Кредитов по рабочему учебному плану (РУП): Разработчик: старший преподаватель кафедры прикладной математики Селякова С.В.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры высшей математики «» 201 г., протокол №.

Согласовано:

Целями освоения дисциплины (модуля) «Теория вероятностей и математическая статистика» является формирование у студентов знаний по основным разделам теории вероятностей и математической статистики, а так же о возможности применения методов в различных областях. В процессе обучения студенты должны усвоить методику построения вероятностных структур, внутреннюю логику, связывающую теорию вероятностей и математическую статистику, и приобрести навыки исследования и решения задач теории вероятностей и математической статистики.

Цикл (раздел) ООП Связь с предшествующими Связь с последующими Профессиональный «Математического анализа»

вероятностей и В частности студенты должны условиях неопределенности математическая иметь навыки и умения (дисциплина «Теория принятия статистика дифференцирования и решений» (Б.2.2.Д.В.1.02)).

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) «Теория вероятностей и математическая статистика».

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

объективные предпосылки возникновения и развития теории вероятностей и математической статистики;

основные понятия и термины, используемые в теории вероятностей и математической статистики;

содержание и особенности теории вероятностей;

содержание и особенности математической статистики;

содержание и особенности теории случайных процессов;

задачи и проблемы, стоящие перед теорией вероятностей и математической статистикой;

уметь:

вычислять вероятности различных случайных событий;

исследовать распределение случайных величин;

изучать поведение и взаимодействие различных статистических признаков и случайных процессов;

видеть логическую взаимосвязь понятий теории вероятностей и математической статистики и их применение в различных областях математики;

владеть:

способностью понимать и применять в исследовательской и прикладной деятельности современный математический аппарат;

навыками логического и алгоритмического мышления и культуры восприятия математики как науки;

методикой построения вероятностных структур, внутренней логикой, связывающей теорию вероятностей и математическую статистику;

навыками исследования и решения задач теории вероятностей и математической статистики;

Студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

способностью демонстрации общенаучных базовых знаний естественных наук, математики и информатики, понимание основных фактов, концепций, принципов теорий, связанных с прикладной математикой и информатикой (ПК-1);

способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2);

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Теория вероятностей и математическая В том числе:

В том числе:

Курсовая работа Другие виды самостоятельной работы:

Работа с литературой, подготовка к тренировочных тестов, подготовка домашнего задания, подготовка к коллоквиуму.

Общая трудоемкость дисциплины составляет_5_ зачетных единиц или 180 часа.

Случайные явления.

Классификация событий. Пространство элементарных событий.

событиями.

Классическое, геометрическое, статистическое и аксиоматическое определения вероятности. Свойства вероятности.

Теоремы сложения и вероятностей.

Условная и полная вероятность.

вероятности. Формула Независимые испытания. Схема Бернулли, формула Бернулли. Предельные теоремы (Локальная и интегральная теоремы Случайная величина.

Непрерывные и дискретные случайные величины Закон распределения вероятностей.

Математическое ожидание дискретной случайной величины и его свойства.

Дисперсия дискретной случайной величины.

Свойства дисперсии.

Среднее квадратичное отклонение. Моменты Интегральная функция распределения вероятностей случайной величины и Плотность вероятности непрерывной случайной величины и Математической ожидание, дисперсия и среднее квадратичное отклонение непрерывной случайной величины.

Равномерное, нормальное, биноминальное распределения, распределение распределения, нормальным распределением, показательное распределение.

Законы больших чисел.

Теорема Чебышева.

Следствия теоремы Характеристические функции. Центральная предельная теорема.

Текущие консультации Генеральная и выборочная совокупности.

Статистическое распределение Эмпирическая функция распределения, ее свойства. Полигон и гистограмма Статистическая оценка.

Точечные оценки математического ожидания, дисперсии, точечная оценка вероятности события.

Интервальные оценки математического ожидания, дисперсии, оценка вероятности Метод моментов.

Метод наибольшего правдоподобия.

Условные варианты.

Условные моменты и их связь с обычными моментами.

Эмпирические и выравнивающие частоты. Асимметрия и эксцесс распределения Интервальные оценки параметров нормального распределения Статистические гипотезы. Виды Статистический критерий. Критическая область. Уровень значимости и мощность Проверки гипотез о числовых значениях параметров нормального распределения Статистическая, корреляционная зависимости, регрессия.

Корреляционный момент (ковариация), его свойства.

Коэффициент корреляции, его статистические модели.

среднеквадратической Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 10% аудиторных занятий (определяется требованиями ФГОС с учетом специфики ООП). Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 50% аудиторных занятий (определяется соответствующим ФГОС).

Аудиторная работа предусматривает лекции по ключевым и проблемным вопросам дисциплины, проведение практических занятий с целью закрепления теоретических знаний.

В рамках дисциплины учебным планом заложены 10 часов занятий - в интерактивных формах. Учебный процесс, опирающийся на использование интерактивных методов обучения, организуется с учетом включенности в процесс познания всех студентов группы без исключения. Совместная деятельность означает, что каждый вносит свой особый индивидуальный вклад, в ходе работы идет обмен знаниями, идеями, способами деятельности.

протяжении диалог, образом сформулированных, «наведенных» (но не лекционных и обсуждение, момент, на данном занятии) теме практических Дискуссии Статистическ Ролевая игра Различные виды заданий, например, в малых = протяжении «Ученик в роли студентов. Если тема затрагивает тот материал, лекционных и Методика («вытекает» из этой темы). Т.о. прежде, чем практических «Каждый учит перейти к новому материалу студентам занятий каждого» необходимо вернуться к теме самостоятельной 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Совместно с сектором тестирования и контроля качества обучения Кольского филиала ГБОУВПО "Петрозаводский государственный университет" разработан тест, состоящий из двух разделов:

1. Теория вероятностей 2. Математическая статистика Текущий контроль успеваемости проводится на практических занятиях: при решении задач, проверке домашних заданий, проведении опросов по теоретическим знаниям.

Промежуточная аттестация проводится по результатам промежуточного тестирования (III семестр – раздел «Теория Вероятностей», тема «Случайные события», IV семестр – раздел «Математическая статистика», тема «Исследование случайных величин. Ряды, характеристики»)) Итоговая аттестация по дисциплине включает в себя: зачет в III семестре, экзамен в IV семестре.

Зачет в III семестре выставляется в случае успешной сдачи теста по разделу «Теория вероятностей» (70%-100% правильных ответов). Если результаты тестирования студента не удовлетворяют требованию, проводится дополнительный «зачет». Задания определяются преподавателем из расчета числа и состава практических занятий, включают в себя теоретический вопрос и 1 задачу по пройденному в 3 семестре материалу.

Экзамен разделен на 2 этапа: итоговое тестирование по дисциплине и проведение итогового устного экзамена. Тестирование производится по 2 разделам: «Теория вероятностей» и «Математическая статистика». Устный экзамен включает в себя:

2 теоретических вопроса по разделам «Теория вероятностей» и «Математическая статистика»

2 задачи.

Примерные практические задания, примерные задания контрольных работ Контрольная работа №1 на тему «Случайные события»

Алгебра событий 1. Пусть событие А – вошедший на собеседование человек имеет высшее образование, а событие В – на собеседование вошла девушка. Каково событие A \ B.

Классическое определение вероятности события 2. Куб, все грани которого окрашены, распилен на 1000 кубиков одинакового размера. Найти вероятность того, что наудачу извлеченный кубик имеет одну окрашенную грань;

3. Из урны, в которой находятся 3 черных и 7 белых шаров, вынимают одновременно 2 шара. Чему равна вероятность того, что оба шара будут белыми.

Геометрическое определение вероятности 4. На отрезке ОА длины L числовой оси Ox наудачу поставлены 2 точки: B(x) и C(y), причем yx. Найти вероятность того, что длина отрезка BC окажется меньше, чем L/2. Предполагается, что вероятность попадания точки на отрезок пропорциональна длине отрезка и не зависит от его расположения на числовой оси.

Теорема умножения вероятностей, теорема сложения вероятностей 5. Из ящика, содержащего три билета с номерами 1, 2, 3, вынимают по одному все билеты. Предполагается, что все последовательности номеров имеют одинаковые вероятности. Найти вероятность того, что хотя бы у одного билета порядковый номер совпадет с собственным.

Формула полной вероятности 6. Из 40 экзаменационных билетов студент выучил всего30. Найти вероятность того, что студент сдаст экзамен, если он может зайти либо первым либо вторым?

Формула Бейеса 7. В специализированную больницу поступают в среднем 50% больных с заболеванием K, 30% - с заболеванием L, 20% - с заболеванием M. Вероятность полного излечения болезни K – 0,7, для болезней L и M эти вероятности соответственно равны 0,8 и 0,9. Больной, поступивший в больницу, был выписан здоровым. Найти вероятность того, что этот больной страдал заболеванием K.

Формула Бернулли 8. Вероятность сдачи студентом контрольной работы в срок равна 0,7. Найти вероятность того, что из студентов вовремя сдадут контрольную работу: а) ровно 3 студента; б) хотя бы один студент.

Теоремы Лапласа 9. В филиале института 1000 студентов. После окончания занятий в среднем каждый десятый студент занимается в читальном зале. Сколько посадочных мест нужно иметь, чтобы с вероятностью 0,9545 их хватало всем студентам филиала.

Контрольная работа №2 на тему «Случайные величины»

Написать закон распределения дискретной случайной величины 10. В урне 2 белых и 3 черных шара. Из нее последовательно вынимают шары до тех пор, пока не появится белый шар. Составить закон распределения случайной величины Х – числа извлеченных шаров.

Найти функцию распределения дискретной случайной величины 11. Котировки акций могут быть размещены в Интернете на трех сайтах. Материал есть на первом сайте с вероятностью 0,7, на втором – с вероятностью 0,6, на третьем – с вероятностью 0,8. Студент переходит к новому сайту только в том случае, если не найдет данных на предыдущем. Найти: а) функцию распределения этой случайной величины и построить ее график;

Найти вероятность попадания в интервал для дискретной случайной величины 12. Имеются 10 билетов: 1 билет в партер стоимостью 500 руб., 3 билета в амфитеатр по 300 руб. и 6 билетов на балкон по 100 руб. После реализации части билетов осталось три билета. Пусть Х – стоимость непроданных билетов. Найти вероятность того, что непроданные билеты в сумме составят – не менее но менее 900 руб.

Найти мат. ожидание (дисперсию) дискретной случайной величины 13. Дискретная случайная величина Х задана функцией распределения:

F ( x) Найти дисперсию D(Х);

Найти функцию распределения непрерывной случайной величины 14. Непрерывная случайная величина Х задана плотностью распределения f(x). Найти неизвестный коэффициент А, интегральную функцию распределения Найти плотность вероятности случайной величины 15. Функция распределения случайной величины Х имеет вид:

F ( x) Найти плотность вероятности Найти вероятность попадания в интервал для непрерывной случайной величины 16. Непрерывная случайная величина Х задана плотностью распределения f(x). Найти неизвестный коэффициент А, вероятность попадания Х в интервал (L, ).

Найти мат. ожидание (дисперсию) непрерывной случайной величины 17. Непрерывная случайная величина Х задана плотностью распределения f(x). Найти неизвестный коэффициент А, математическое ожидание, дисперсию.

Найти вероятность попадания в интервал для нормального распределения 18. Непрерывная случайная величина Х подчиняется нормальному закону распределения с плотностью f(x).

Неравенство Чебышева, предельные теоремы.

19. Уровень воды в реке – случайная величина со средним значением 2,5 м и стандартным отклонением 20 см.

Оценить вероятность того, что в наудачу выбранный день уровень воды: а) превысит 3 м; б) окажется в пределах от 2м 20см до 2м 80см.

Контрольная работа №3 на тему «Исследование случайных величин: ряд, параметры»

Определить статистическое распределение выборки, Построить полигон (гистограмму), Построить статистическую функцию распределения, Найти точечные оценки для мат. Ожидания, Найти точечные оценки для дисперсии, Найти интервальные оценки для мат. Ожидания, Найти интервальные оценки для 20. Произведено 20 опытов над величиной X; результаты приведены в таблице:

Построить вариационный ряд, интервальный вариационный ряд, полигон частот, полигон относительных частот, гистограмму частот, статистическую функцию распределения, выборочную среднюю, выборочную дисперсию, исправленную выборочную дисперсию, построить доверительный интервал для математического ожидания и дисперсии, соответствующий доверительной вероятности = 0,8 (предполагая, что С.В. имеет нормальный закон распределения) по данному распределению выборки.

Вычислить значение критерия Пирсона, Проверить гипотезу о модели закона распределения 21. Для проверки качества поступившей партии зерна по схеме собственно-случайной бесповторной выборки произведено 10%-ное обследование. В результате анализа установлено следующее распределение данных о влажности зерна:

проб Используя -критерий Пирсона, на уровне значимости случайная величина X – процент влажности зерна – распределена по нормальному закону. Построить на одном чертеже гистограмму эмпирического распределения и соответствующую нормальную кривую.

Оценка коэффициента корреляции, теснота и направление связи.

22. Распределение 60 предприятий по затратам рабочего времени X (тыс. человеко-дней (чел. дн.)) и выпуску продукции Y (млн. руб.) представлены в таблице:

1) Вычислить групповые средние j, построить эмпирические линии регрессии;

2) Предполагая, что между переменными X и Y существует линейная корреляционная зависимость: а) найти уравнения прямых регрессии, построить их графики на одном чертеже с эмпирическими линиями регрессии и дать экономическую интерпретацию полученных уравнений; б) вычислить коэффициент корреляции; на уровне значимости = 0,05 оценить его значимость и сделать вывод о тесноте и направлении связи между переменными X и Y; в) используя соответствующее уравнение регрессии, оценить средний выпуск продукции предприятия с затратами рабочего времени 55 тыс. чел. дн.

Итоговая контрольная работа по разделу «ТВ и математическая статистика»

Итоговая контрольная работа строится из различных заданий контрольных работ 1-3, имеет целью повторение и закрепление пройденного материала, подготовку к итоговому экзамену.

Самостоятельная работа студентов предполагает:

проработку лекционного материала;

изучение основной и дополнительной литературы по дисциплине;

решение практических заданий, подготовку к контрольным работам, зачету и экзамену по дисциплине.

самостоятельное изучение студентами некоторых тем.

Для наилучшей организации работы студента по освоению всех дидактических единиц дисциплины рекомендуется организовать самостоятельную работу таким образом, чтобы все темы, не вошедшие в аудиторные занятия, рассматривались студентами по ходу тем изучения дисциплины. Желательно самостоятельно не только просматривать лекционный и практический материал, но и решать задачи, например, из учебного пособия для вузов – «Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике», В.Е.

Гмурман. Это способствует лучшему усвоению тем, а так же хорошо тренирует студента к успешному выполнению контрольных работ и положительному результату на экзамене.

Лекции Примерные практические задания Темы самостоятельной работы, не затрагиваемые Классическое определение вероятности Классическое определение вероятности события Геометрическое определение вероятности Тема №2. Теорема умножения вероятностей, теорема Тема №4. Написать закон распределения дискретной Найти функцию распределения дискретной Найти вероятность попадания в интервал для Тема №5. Найти мат. ожидание (дисперсию) дискретной Свойства математического ожидания, дисперсии.

Тема №6. Найти функцию распределения непрерывной Лекции Примерные практические задания Темы самостоятельной работы, не затрагиваемые Найти плотность вероятности случайной Найти вероятность попадания в интервал для непрерывной случайной величины Тема №7. Найти мат. ожидание (дисперсию) непрерывной случайной величины Тема №8. Найти вероятность попадания в интервал для Закон Пуассона Биномиальный закон Найти вероятность попадания в интервал для распределения Тема №9. Неравенство Чебышева, предельные теоремы.

Тема №10. Определить статистическое распределение Статистические характеристики вариационных Построить статистическую функцию Тема №11. Найти точечные оценки для мат. ожидания Найти точечные оценки для дисперсии Тема №13. Найти интервальные оценки для мат. Найти интервальные оценки для частоты Найти интервальные оценки для дисперсии Тема №14. Вычислить значение критерия Пирсона Проверка гипотез о числовых значениях Проверить гипотезу о модели закона параметров распределения.

Тема №15. Оценка коэффициента корреляции, теснота и Групповые выборочные средние, эмпирические Тема №17.

Темы самостоятельной работы, не затрагиваемые на лекционных и практических Элементы Правило умножения, сколькими способами можно выбрать 3 цветка из Теорема Теорема Пуассона, завод отправил 1500 хрустальных лебедей.

Пуассона формула Пуассона Вероятность того, что в пути 1 лебедь разобьется, Свойства математического ожидания, Законы распределения независимых случайных Закон Пуассона Биномиальный закон распределения Показательный закон распределения Метод конвертов Метод произведений, Метод сумм Статистические характеристики вариационных рядов. Выборочная дисперсия и ее свойства.

Найти интервальные оценки для частоты Проверка Проверка гипотезы о числовом значении дисперсии нормального гипотез о распределения, если альтернативная гипотеза имеет вид:

значениях Проверка гипотезы о равенстве математических ожиданий двух нормальных параметров распределений с неизвестными, но равными дисперсиями, три случая вида распределения альтернативной гипотезы Групповые выборочные средние, эмпирические линии регрессии, Прямые линии регрессии Поток Пальма. Потоки Эрланга Процесс гибели – размножения и циклический процесс Примерный перечень теоретических вопросов к зачету 1. Пространство элементарных событий 2. Классическое определение вероятности, свойства вероятности, теорема сложения вероятностей 3. Основные формулы комбинаторики 4. Геометрическое и статистическое определения вероятности 5. Аксиоматическое определение вероятности 6. Условная вероятность, независимые события, теорема умножения 7. Формулы полной вероятности и Байеса 8. Независимые испытания, формула Бернулли 9. Локальная предельная теорема 10. Интегральная предельная теорема 11. Теорема Бернулли, задачи связанные с ней 12. Теорема Пуассона 13. Цепи Маркова, классификация состояний 14. Теорема о предельных вероятностях, теоремы Лапласа для цепей Маркова 15. Функция распределения, ее свойства 16. Непрерывные и дискретные распределения, плотность распределения, ее свойства 17. Примеры дискретных и непрерывных случайных величин 18. Многомерные функция и плотность распределения 19. Функция распределения функции от случайных величин 20. Функция распределения суммы случайных величин 21. Плотность распределения суммы независимых равномерно распределенных величин 22. Функция распределения частного случайных величин 23. Математическое ожидание случайной величины 24. Дисперсия случайной величины 25. Математическое ожидание и дисперсия равномерно распределенной случайной величины 26. Математическое ожидание и дисперсия нормально распределенной случайной величины 27. Дисперсия многомерной случайной величины, коэффициенты ковариации и корреляции 28. Свойства математического ожидания 29. Свойства дисперсии 30. Моменты 31. Теорема Чебышева 32. Следствия теоремы Чебышева 33. Характеристические функции 34. Центральная предельная теорема Примерный перечень теоретических вопросов к экзамену 1. Пространство элементарных событий 2. Классическое определение вероятности, свойства вероятности, теорема сложения вероятностей 3. Основные формулы комбинаторики 4. Геометрическое и статистическое определения вероятности 5. Аксиоматическое определение вероятности 6. Условная вероятность, независимые события, теорема умножения 7. Формулы полной вероятности и Байеса 8. Независимые испытания, формула Бернулли 9. Локальная предельная теорема 10. Интегральная предельная теорема 11. Теорема Бернулли, задачи связанные с ней 12. Теорема Пуассона 13. Цепи Маркова, классификация состояний 14. Теорема о предельных вероятностях, теоремы Лапласа для цепей Маркова 15. Функция распределения, ее свойства 16. Непрерывные и дискретные распределения, плотность распределения, ее свойства 17. Примеры дискретных и непрерывных случайных величин 18. Многомерные функция и плотность распределения 19. Функция распределения функции от случайных величин 20. Функция распределения суммы случайных величин 21. Плотность распределения суммы независимых равномерно распределенных величин 22. Функция распределения частного случайных величин 23. Математическое ожидание случайной величины 24. Дисперсия случайной величины 25. Математическое ожидание и дисперсия равномерно распределенной случайной 26. Математическое ожидание и дисперсия нормально распределенной случайной величины 27. Дисперсия многомерной случайной величины, коэффициенты ковариации и корреляции 28. Свойства математического ожидания 29. Свойства дисперсии 30. Моменты 31. Теорема Чебышева 32. Следствия теоремы Чебышева 33. Характеристические функции 34. Центральная предельная теорема 35. Генеральная и выборочная совокупности. Статистическое распределение выборки.

Эмпирическая функция распределения, ее свойства.

36. Статистическая оценка. Типы оценок.

37. Выборочная средняя, ее свойства. Групповая и общая средние.

38. Выборочная дисперсия и среднее квадратическое отклонение. Исправленная выборочная дисперсия и среднее квадратическое отклонение. Групповые и общая дисперсии.

39. Метод моментов.

40. Нахождение методом моментов параметров показательного и нормального распределений.

41. Метод наибольшего правдоподобия.

42. Нахождение методом наибольшего правдоподобия параметров пуассоновского и биномиального распределений.

43. Нахождение методом наибольшего правдоподобия параметров показательного и нормального распределений.

44. Различные оценки математического ожидания и дисперсии.

45. Условные варианты. Условные моменты и их связь с обычными моментами.

46. Эмпирические и выравнивающие частоты. Выравнивающие частоты для нормального распределения. Асимметрия и эксцесс распределения.

47. Интервальная оценка. Точность, надежность, доверительный интервал.

48. Доверительный интервал для оценки математического ожидания нормального распределения при известном среднем квадратическом отклонении.

49. Распределения 2, Стьюдента, Фишера.

50. Доверительный интервал для оценки математического ожидания нормального распределения при неизвестном среднем квадратическом отклонении.

51. Доверительный интервал для оценки среднего квадратического отклонения нормального распределения.

52. Доверительный интервал для оценки вероятности биномиального распределения.

53. Статистические гипотезы. Виды гипотез.

54. Статистический критерий. Критическая область.

55. Уровень значимости и мощность критерия.

56. Критерий Пирсона.

57. Проверка гипотезы о математическом ожидании случайной величины, имеющей нормальное распределение.

58. Проверка гипотезы равенства математических ожиданий двух нормально распределенных случайных величин при известной дисперсии.

59. Проверка гипотезы равенства математических ожиданий двух случайных величин в случае больших выборок.

60. Проверка гипотезы равенства математических ожиданий двух нормально распределенных случайных величин в случае малых выборок.

61. Проверка гипотезы о дисперсии нормально распределенной случайной величины.

62. Проверка гипотезы равенства дисперсий двух нормально распределенных случайных величин.

63. Статистическая, корреляционная зависимости, регрессия. Корреляционный момент (ковариация), его свойства.

64. Коэффициент корреляции, его свойства.

65. Прямая среднеквадратической регрессии, коэффициент регрессии.

66. Выборочное уравнение прямой среднеквадратической регрессии по несгруппированным данным, выборочный коэффициент регрессии.

67. Выборочное уравнение прямой среднеквадратической регрессии по сгруппированным данным. Выборочный коэффициент корреляции, его свойства.

Алгебра событий Классическое определение вероятности события Геометрическое определение вероятности Теорема сложения вероятностей Условная вероятность Теорема умножения вероятностей 7) Формула полной вероятности 8) Формула Бейеса 9) Формула Бернулли 10) Вероятнейшее значение 11) Написать закон распределения дискретной случайной величины 12) Найти функцию распределения дискретной случайной величины 13) Найти мат. ожидание (дисперсию) дискретной случайной величины 14) Найти вероятность попадания в интервал для дискретной случайной величины 15) Найти функцию распределения непрерывной случайной величины 16) Найти плотность вероятности случайной величины 17) Найти вероятность попадания в интервал для непрерывной случайной величины 18) Найти вероятность попадания в интервал для равномерного распределения 19) Найти вероятность попадания в интервал для нормального распределения 20) Правило трех сигм 21) Найти математическое ожидание (дисперсию) непрерывной случайной величины 22) Неравенство Чебышева 23) Теорема Лапласа 24) Определить статистическое распределение выборки 25) Построить полигон (гистограмму) 26) Построить статистическую функцию распределения 27) Найти точечную оценку математического ожидания 28) Найти точечную оценку дисперсии 29) Найти интервальные оценки для мат. ожидания 30) Найти интервальные оценки для дисперсии 31) Найти интервальные оценки для частоты 32) Вычислить значение критерия Пирсона 33) Построить распределение системы случайных величин 34) Найти численные характеристики системы случайных величин 35) Вычислить коэффициент регрессии 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) «Теория а) основная литература:

Гмурман, В. Е. «Теория вероятностей и математическая статистика»: Учеб. пособие — 12-е изд., перераб.- М.: Высшее образование, 2006.-479 с.:ил (Основы наук).

2. Гмурман, В. Е. «Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике»: Учеб. пособие — 11-е изд., перераб. — М.: Высшее образование, 2006.-404 с. (Основы наук).

3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник. - 10-е изд. - М.: Высш.шк., 4. Балдин К.В. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Флинта, б) дополнительная литература:

1. Письменный Д. Конспект лекций по теории вероятностей и математической статистике.

Издательство «Айрис-пресс». 2004г. – 252 с.

2. Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для ВУЗов.

— 2- изд., перераб. и доп.-М:ЮНИТИ-ДАНА, 2004. — 573 с.

3. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей. — М.: Наука, 1969. — 576 с.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) В качестве материально-технического обеспечения дисциплины возможно использование мультимедийных средств; наборов слайдов.

УТВЕРЖДАЮ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Направление подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика Форма обучения Кафедра-разработчик рабочей программы информационных технологий Рабочая программа дисциплины «Языки и методы программирования» составлена на основании:

- Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ № 538 от 20 мая 2010 г. (номер государственной регистрации 17916 от 20 июля 2010 года);

Трудомкость: 252 час Кредитов по ФГОС ВПО): Часов по рабочему учебному плану (РУП): Кредитов по рабочему учебному плану (РУП): Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры информационных технологий «» 201_ г., протокол №.

Заведующий кафедрой информационные технологий Горохов А.В.

Согласовано Целями освоения дисциплины (модуля) "Языки и методы программирования" являются:

введение в проблематику, связанную с изучением языков программирования высокого уровня, методов разработки алгоритмов и программ и особенности реализации языков программирования. Курс поддержан соответствующим компьютерным практикумом Задачи учебной дисциплины:

освоение методов описания синтаксических конструкций языков программирования, знание классификации и эволюции языков программирования;

освоение основных концепций языков программирования (выражения, типы данных, операторы, подпрограммы и др.) на примере языка С/C++ и формирование способности к изучению других алгоритмических и процедурных языков программирования высокого уровня;

освоение основных концепций объектно-ориентированного программирования;

изучение жизненного цикла программного обеспечения и понимание работ, выполняемых на каждом из его этапов;

рассмотрение структуры транслятора и понимание стадий трансляции программы.

Дисциплина «Языки и методы программирования» является дисциплиной базовой части профессионального цикла дисциплин Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению 010400. Прикладная математика и информатика.

Пересечение с другими учебными дисциплинами Программа данной дисциплины тесно пересекается с программами следующих дисциплин естественнонаучного и профессионального цикла:

- Базы данных, Информационная безопасность, Объектно-ориентированный анализ и программирование, Функциональное программирование и интеллектуальные системы - Информатика, Защита информации, Базы данных, Инженерная и компьютерная графика;

- Информатика, Информационные технологии, Технологии программирования, Технологии обработки информации, Методы и средства проектирования информационных систем и технологий.

- Основы информатики, Компьютерная графика, Языки и методы программирования, Базы данных, Операционные системы, Практикум на электронно-вычислительных машинах, Подготовка и защита выпускной квалификационной работы.

Основная связующая логика данной дисциплины с дисциплинами из указанного списка базируется на укреплении и развитии у учащихся навыков анализа, конструирования и записи алгоритмов (программного кода) в терминах языков программирования высокого уровня (на примере С/С++) и предлагаемых ими различных парадигм программирования.

Данная дисциплина позволяет познакомить учащихся и сформировать в них соответствующие понимание и практическое умение, связанные с алгоритмическипрограммными способами решения задач с помощью ЭВМ. В рамках данного курса рассматриваются базовые конструкции процедурных языков программирования, освещается логика работы соответствующих компиляторов, изучаются способы представления исходных данных решаемых задач для различных программно-аппратаных спецификаций решений.

В рамках учебного курса данной дисциплины максимально полно изучаются алгоритмические, функциональные и объектно-ориентированные возможности языка С/С++, а также рассматриваются базовые вопросы программирования. Некоторые вопросы курса (верификация программ, построение рекурсивных алгоритмов, сортировки и т.п.) более подробно прорабатываются в рамках других дисциплин профессионального цикла.

Теоретические дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее и возможны, как последующие:

Ряд учебных дисциплин, преподаваемых на факультете ИПМ в рамках трех специальностей, логически связаны друг с другом и образуют непрерывную последовательность теоретических и практических направлений.

№ Дисциплина и изучаемые аспекты Дисциплина и изучаемые аспекты базовые алгоритмы, блок-схемы, ЯП алгоритмы, блок-схемы, основы ЯП basic (простейшие способы записи алг.) С/С++ (типы данных, операторы, С/С++ стадартная библиотека: (возможные альтернативы Ява, С# ) файлы, строки, графика и тп. сравн. ЯП (обзор) Организация ЭВМ: ассемблер ОС: юникс, оболочка шел, скрипты автоматиз.офиса — VBA, ADO,OLE.. и ИТ: язык и система прогр 1С (ООпрактика построения среды) пользовательских интерфейсов Моделир.Систем: модели сист.

ЗащИнф: прогр.систем защиты (любой Информационные сети::

Проектирование ИС: (ЯП С/С++) разработка польз. интерфейсов Курсовая работа Архитектура ЭВМ: Ассемблер Требования к «входным» знаниям, умениям и готовностям обучающегося, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин (модулей): базовый курс дисциплины "информатика", представление об алгоритмизации, типах данных, устройстве памяти ЭВМ, типовых алгоритмах, представление о средах и языках программирования.

Рекомендуемый начальный уровень обучаемого до изучения дисциплины: узнавать:

язык и среду программирования, уметь составлять алгоритмы и конструировать блок-схемы, иметь представление о языках программирования высокого уровня.

Результат освоения данной учебной дисциплины: знания (понимание) основ структурного, модульного, и объектно-ориентированного программирования; умение записывать код алгоритма (программы) на языке С/С++ в рамках перечисленных парадигм. Умение создавать и использовать функции, обращаться к файлам, библиотекам функций, программным модулям, работать с современными средами программирования; знание, понимание и практические навыки работы с абстрактными типами и структурами данных.

Уровень обучаемого после изучения дисциплины: знания: способы описания языка программирования синтаксис, семантика. технология создания программ, парадигмы программирования, трансляция программ; умения: составление программ на С/С++, использующих функции; динамическая память, алгоритмы работы с абстрактными структурами данных (списки), алгоритмы работы с файлами, составление ОО- программ на С/С++.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

основные технологии программирования;

основные сведения о дискретных структурах, используемых в персональных компьютерах, основные алгоритмы типовых численных методов решения математических задач, один из языков программирования структуру локальных и глобальных компьютерных сетей;

знать и уметь применять технологии программирования и способы оптимизации передачи данных и способы обеспечения безопасности в компьютерных сетях;

уметь:

ставить задачу и разрабатывать алгоритм ее решения, использовать прикладные системы программирования;

работать с современными системами программирования, включая объектноориентированные;

использовать языки системы программирования для решения профессиональных задач, работать с программными средствами общего назначения;

решать типовые задачи по основным разделам курса, используя методы математического анализа владеть:

методами и инструментальными средствами разработки программ;

языками процедурного и объектно-ориентированного программирования, навыками разработки и отладки программ не менее, чем на одном из алгоритмических процедурных языков программирования высокого уровня;

методами построения математической модели профессиональных задач и содержательной интерпретации полученных результатов.

Студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):

способностью приобретать новые научные и профессиональные знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-2);

способностью решать задачи производственной и технологической деятельности на профессиональном уровне, включая: разработку алгоритмических и программных решений в области системного и прикладного программирования (ПК-9);

способностью применять в профессиональной деятельности современные языки программирования и языки баз данных, операционные системы, электронные библиотеки и пакеты программ, сетевые технологии (ПК-10).

В целом, в результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать знания, способности и готовность работать по следующим тематическим направлениям:

- среда программирования: открыть, закрыть, сохранить программный проект или отдельный программный файл; технология отладки программы: по шагам, таблицы переменных; режим компиляции: интерпретация и исправление ошибок; оформление программного кода:

идентификаторы, структура, комментарии;

- программирование: классические алгоритмы (мин, макс, поиск др.); обработка файлов:

открыть, закрыть, прочитать,записать; работа с пользовательскими функциями: объявление, определение, вызов, передача и возврат значений из функции по адресу; работа с указателями и ссылками; пользовательские типы данных: структуры, нумерации, переименование типов;

абстрактные типы данных: списки, деревья, очереди и т.п.

В том числе:

В том числе:

Курсовая работа Другие виды самостоятельной работы:

Работа с литературой, подготовка к тренировочных тестов, подготовка домашнего задания, подготовка к коллоквиуму.

Общая трудоемкость дисциплины составляет_7_ зачетных единиц или 252 часа.

Языки программирования программирования. Методы описания синтаксических конструкций языков Эволюция языков программирования.

Классификация языков программирования.

программирования Неформальное введение в Пример простейшей программы. Процедуры и Выражения. Лексемы. Типы, переменные, константы.

Заголовочные файлы (#include). Общий вид Cпрограммы программирования программирования. Техника Классификация ошибок в программе. Отладка программы. Основные понятия отладчика Идентификаторы. Числа.

Метки. Символьные строки.

Комментарии. Строки программы Константы языка C++ Объявление и использование констант Типы языка C++ данных. Базовые типы.

Процедурные типы.

Эквивалентность и совместимость типов. Типы из стандартной библиотеки (string, AnsiString,...) Выражения языка C++ Арифметические операции.

Логические операции.

Операции над строками.

Операции над множествами.

Операции отношения.

Инструкции (операторы) Особенность оператора GOTO. Структурные операторы Блочная структура программы на С++ действия объявления (декларации). Правила видимости. Локальные и глобальные переменные.

Распределение памяти Подпрограммы языка С++ Описание подпрограмм.

Способы передачи параметров в подпрограмму и возвращение результата.

Процедурные типы Заголовочные файлы языка раздельной трансляции кода.

Структура модуля:

интерфейс, реализация.

Использование модулей.

Стандартные библиотеки С++. Разработка собственных Использование файлов в программах на С++ файлами. Библиотеки функций для доступа к файлам (fstream, stdio).

Примеры.

Реализация структур данных на языке C++ Классификация структур данных. Списки: стек, односвязный список, Реализация на основе массива и ссылочных типов.

Бинарные деревья и операции над ними. Реализация на основе массива и ссылочных типов. Рекурсивные функции.

Объектно-ориентированное программирование принципы ООП. Классы.

Инкапсуляция: скрытые поля перекрытие методов.

Полиморфизм: виртуальные методы. Конструкторы и деструкторы. Динамические объекты.

Технология программирования программирования. Понятие о технологии программирования и жизненном цикле программного обеспечения.

Этапы жизненного цикла программного обеспечения.

Структурное программирование.

Модульное программирование Введение в методы трансляции процессора. Разновидности Компиляторы как класс программного обеспечения.

Упрощенная модель компилятора Конечные автоматы автомата.

Детерминированные и конечные автоматы и их эквивалентность. Реализация конечных автоматов.

Транслитерация. Методы идентификации слов.

Контекстно-свободные грамматики грамматики и конечные автоматы. Синтаксически управляемые процессы обработки языков. Польская запись. Атрибутные транслирующие грамматики Генерация кода генерации кода. Основные методы оптимизации кода При реализации различных видов учебной работы используются стандартный набор образовательных технологий, которые применяются в рамках различных видов запланированной учебной работы. Используемые технологии прежде всего нацелены на построение образовательного процесса как активного и интерактивного способа передачи и закрепления знаний, формирований навыков и умений у учащихся.

Во всех видах аудиторной работы используется компьютер и мультимедийный проектор (интерактивная доска), с помощью которых учащимся демонстрируются презентации, схемы, картинки, аудио и видеоматериалы по изучаемым тематическим разделам. Эти технические средства также используется самими учащимися для демонстрации результатов самостоятельных, контрольный и других работ.

В рамках классической лекционной учебной работы применяется дифференцированный подход. В течении семестра объем классической лекционной учебной работы по возможности минимизируется. В зависимости от темпов освоения учебного материала (укрепляющейся заинтересованности и накапливающегося у учащихся понимания новой терминологии и более глубокого осознания проблематики дисциплины) лекционная учебная работа постепенно заменяется на учебную работу в виде семинаров. В соответствии с предлагаемым преподавателем планом учащиеся самостоятельно готовят доклады по тематическим разделам дисциплины. Помимо основной цели - осознанного рассмотрения и освоения учебного материала, - в процессе проведения таких докладов оперативно выявляются и устраняются затруднения и непонимания учащихся, связанные с освоением новых учебных разделов.

Для более качественного усвоения учащимися лекционного материала, для логичного его размещения в "картине мира", формирующейся в каждом учащемся, лекционно-семинарские занятия предваряются и завершаются краткими сообщениями-связками, позволяющими еще раз целостно представить изучаемую проблематику дисциплины и место в ней нового рассматриваемого учебного материала.

Также, с целью активизации учебной деятельности учащихся и тренировочнозакаливающего побуждения их к систематической умственной деятельности в начале каждого аудиторного занятия проводится экспресс-проверка остаточных знаний по теме предыдущего занятия. Проверка проводится в форме контрольной работы, в рамках которой предлагается ответить на ряд вопросов. Данные контрольные мероприятия можно проводить в компьютеризированных аудиториях, предлагая вопросы через автоматизированные тестовые системы, в т.ч. с использованием персональных мобильных устройств с системами беспроводной связи. В отсутствии возможности использовать компьютерное тестирование используется классический вариант предоставления ответов в традиционном письменном виде.

В последнем случае, для удобства преподавателя, формулировки вопросов (вариантов ответов и т.п.) можно демонстрировать на центральном экране аудитории с помощью мультимедийного проектора.

В силу программно-алгоритмической специфики дисциплины в рамках лабораторных работ используются такие принципы работы, как работа по аналогии, самостоятельный и под руководством преподавателя разбор конкретных ситуаций, различные компьютерные имитации, демонстрирующие правильность выполнения изучаемых операций.

В рамках лабораторного практикума обязательно проводятся контрольные и самостоятельные работы, выдается домашнее задание.

По дисциплине предусмотрены следующие виды интерактивных занятий: разбор конкретных ситуаций, задач – 66 часов.

С учетом применения указанных выше образовательных технологий (нацеленных на повышение активизации учебного процесса) учащимся предоставляются расширенные возможности в получении преподавательских консультаций во внеаудиторное время. Помимо традиционных форму получения консультаций до и после начала учебного занятия, учащиеся могут обратиться к преподавателю посредством следующих электронных средств коммуникации: skype, e-mail, соц.сеть "Вконтакте" и Facebook.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Контрольные вопросы и задания для проведения оперативного контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения разделов (тем) дисциплины, в т.ч. для контроля самостоятельной работы учащихся по отдельным разделам дисциплины.

Раздел 1 "Базовые средства языка С/С++" Тема 00 "Введение" 1. "Что я жду от учебного курса ?" 2. "Программирование в моей будущей профессии ?" Тема 01 "Базовые средства языка программирования" 2/ Письменный ответ на вопросы в виде:

- ментальной карты понятий;

- тезисов - связного текста 1. Что такое структурное программирование?

2. Что относится к базовым средствам языка C++ ?

3. Из каких этапов состоит процесс подготовки программы для выполнения?

4. Что представляет собою алфавит языка С/C++ ?

5. Что такое идентификаторы и какими они бывают ?

6. Что такое ключевые слова и зачем они нужны?

7. Что такое константы и где они используются?

8. Для чего используются комментарии и какими они должны быть?

Тема 02 "Базовые средства языка C/C++" 2/ Сформулировать вопросы по разделам указанной Темы:

- первый вопрос по указанному разделу;

- второй (и более) вопрос по любым выбранным разделам Темы.

1) Типы данных C++ ;

2) Основные типы данных [];

3) Структура программы [];

4) Переменные и выражения [];

5) Область действия идентификатора [];

6) Операции [];

7) Выражения ;

8) Преобразования типов [];

Тема 03 "Базовые средства языка C/C++" 2/ Письменно Задание по вариантам:

а) Краткое объяснение сути подраздела - "для чего нужен?", б) Для рассматриваемого оператора - обязательный пример программного кода с пояснением 1. Базовые конструкции структурного программирования 2. Оператор «выражение» [] 3. Операторы ветвления [] 4. Операторы цикла [] 5. Операторы передачи управления [] б) любой другой вариант по собственному выбору Тема 04 "Базовые средства языка C/C++" 4/ Указатели и массивы 1. Что такое указатель? Для чего используется? Какими бывают указатели? Примеры.

2. Что означает "инициализация указателя"? Какие способы инициализации бывают?

Примеры.

3. Какие операции можно выполнять над указателями? Для чего нужны эти операции?

Примеры.

4. Что такое ссылка? Для чего используется? Чем отличается от указателя? Примеры.

5. Что такое "динамический массив"? Для чего используется? Чем отличается от обычного? Примеры.

6. Как в языке С представляется строка? Способы инициализации строк. Какие операции можно выполнять над строками? Примеры.

Тема 05 "Типы данных, определяемые пользователем " 6/ Контрольное задание по теме "Типы данных, определяемые пользователем" [общий вопрос] 1. Для чего языках программирования нужны и используются "типы данных, определяемые пользователем"?

2. Пояснить назначение, привести и прокомментировать пример использования следующих конструкций языка программирования С/С++:

[обязательный вариант] 2.1. Структура ;

[вариант по выбору] 2.1....

2.2. Переименование типов;

2.3. Перечисление;

2.4. Битовое поле;

2.5. Объединение.

Тема 06 Модульное программирование. Функции. [2/4] Задание [общие вопросы] 1. В чем заключается идея модульного программирования?

2. С какой целью и как в программах используются функции?

[вариант по выбору] 3. Пояснить назначение, привести и прокомментировать пример использования следующих конструкций языка программирования С/С++:

а. объявление функции;

б. определение функции;

в. вызов функции.

Задание [общие вопросы] 1. Что означает и как в С++ обеспечивается "взаимодействие функций"?

2. Почему взаимодействие функций играет важную роль в модульном программировании?

[задание по вариантам] 3. Пояснить назначение, привести и прокомментировать пример использования следующих конструкций языка программирования С/С++:

а. передача параметров по значению и по ссылке;

б. передача параметров по значению и по указателю;

в. передача массивов в качестве параметра;

г. способы возвращение результатов из функции.

[вариант по выбору] 4. Пояснить назначение, привести и прокомментировать пример использования следующих конструкций языка программирования С/С++:

а. параметры функций со значениями по умолчанию;

б. рекурсивные функции;

в. перегрузка функций ;

г. передача параметров в функцию main() Тема 07 Функции стандартной библиотеки: файлы, строки, символы, математические функции Контрольное задание по теме " Стандартная библиотека функций" 2/ [общие вопросы] 1. Что такое, для чего используется и что в себя включает стандартная библиотека функций C/C++ ?

2. Что такое и как в программах на языке С/С++ организуется потоковый ввод/вывод?

[задание по вариантам] 3. Пояснить назначение, привести и прокомментировать пример использования следующих конструкций языка программирования С/С++:

а. открытие потока и ввод из потока;

б. открытие потока и вывод в поток.

3. Пояснить смысл и назначение следующих элементов программы на языке С/С++:

в. буферизированный ввод/вывод;

г. используемый в функции fopen(...) указатель на структуру типа FILE;

Контрольное задание по теме " Стандартная библиотека функций" 6/ [общие вопросы] 1. Почему в программах на языках программирования высокого уровня математические функции, функции работы со строками и файлами и др. подключаются дополнительно через библиотеки, а не входят в базовый состав языка?

[задание по вариантам] 1. Обработку каких ошибок файлового ввода/вывода необходимо предусмотреть в программе? Почему нельзя написать такую программу сразу без этих ошибок? Какие конструкции языка используются для обработки таких ошибок?

2. Как в программах на языке С/С++ представляются строки (строковые литералы)? Какие действия можно совершать над строками? Какие существуют способы выполнения этих действий?

3. Для чего и как в программах на зыках программирования можно использовать графическую подсистему компьютера? Какими примитивами (элементарными объектами) и их свойствами можно при этом управлять?

Тема 07_2 " Возможности графической библиотеки: создание анимации" Письменный ответ на вопросы в виде:

- ментальной карты понятий;

- тезисов - связного текста Графическая подсистема компьютера Виды компьютерной графики Функции графической библиотеки Создание анимированной графики Тема 08 : Директивы препроцессора. Поименованные области Контрольное задание по теме "Директивы препроцессора" 2/ [общие вопросы] 1. Что такое "препроцессор", для чего и как он используется при разработке программ на языке С\С++?

[варианты] 1) 1+а, 2+а, 3+б, 4+б;

2) 1+б, 2+б, 3+а, 4+а;

[вопросы] 1. Что делает препроцессор при выполнении директивы Х?

2. Как директива Х влияет на исходный текст программы?

3. Какая цель преследуется программистами при использовании в программе директивы 4. Если бы не было директивы Х, что приходилось бы делать программистам?

[значение Х] а. директива #include;

б. директива #define.

Контрольное задание по теме "Директивы препроцессора" 4/ [вариант 01] 1. Что такое и для чего используется область действия идентификаторов?

2. В чем заключается "правило одного определения"? В чем смысл этого "правила"?

[вариант 02] 3. Что такое и для чего используются в программах "внешние объявления"?

4. Что представляет собою, как и зачем используется пространство имен (в т.ч.

пространство имен стандартной библиотеки)?

Тема 09 Кодирование и документирование программ Контрольное задание по теме " Кодирование и документирование " 2/ А.[общий вопрос] Что означает принцип кодирования: "лучше по-простому, чем по-умному "? Почему рекомендуется придерживаться именно этого принципа? Что произойдет, если игнорировать этот принцип и другие рекомендации по кодированию, документированию и оформлению программ?

Б.[варианты 01-07] 1) Почему вместо непосредственного кодирования на языке программирования на первом шаге рекомендуется "записать программу на естественном языке"? Когда и почему этой рекомендацией можно(нельзя) пренебречь?

Какие можно дать рекомендации по использованию в программе: 2) функций; 3) переменных и констант; 4) условных и циклических конструкций; 5) динамической памяти; 6) комментариев; 7) форматирования текста исходного кода?

В.[вариант по выбору] из списка Б.

Тема 10 Проектирование и тестирование программы Сформулировать вопросы по разделам указанной Темы:

- первый вопрос по указанному разделу;

- второй (и более) вопрос по любым выбранным разделам Темы.

"Этапы создания программ" 1. I этап. Постановка задачи 2. II этап. Разработка внутренних структур данных;

3. III этап. Проектирование 4. IV этап. Структурное программирование 5. V этап. Нисходящее тестирование.

Раздел 2 "Объектно-ориентированное программирование на языке С/С++" Тема 00 Введение в ООП Контрольное задание по теме " Введение в ООП " 1/ А.[общий вопрос] Для чего существует несколько способов написания программ (например структурное, модульное и объектно-ориентированное программирование)?

Б.[вопрос с вариантами] Что могли бы означать следующие термины, и для чего в программировании можно было бы их применять:

[варианты 01~06 + вариант по выбору] 1) Инкапсуляция;

2) Наследование;

3) Полиморфизм;

4) Позднее связывание;

5) Виртуальные методы;

6) Перегрузка операций;

Контрольное задание по теме " Введение в ООП " 2/ [вопрос по вариантам] 1. Что такое и как проявляется на практике "процесс повышения степени абстракции программы" ?

+ а)...

2. В чем заключается парадигма Объектно-ориентированного видения мира?

+ б)...

3. Что такое "событийно-управляемая модель программы", реализуемая с помощью ООП, и чем она отличается от традиционной (директивной) модели?

+ в)...

[Варианты а, б, в] Что означает и в чем заключается основные свойства ООП:

а) полиморфизм;

б) инкапсуляция;

в) наследование;

Тема 01 Классы и объекты Контрольное задание по теме "Классы" 1/ [вопросы] 1. Что такое "класс"?

2. Из каких элементов формируется "класс"?

3. Чем "класс" отличается от "структуры"?

4. Как объявляются и определяются методы класса?

5. Почему не допускается инициализация полей при описании класса?

6. Чем отличается "класс" от "объекта класса"?

7. Что происходит с полями и методами "класса" при формировании "объектов класса"?

8. Как в программе осуществляется доступ к элементам "объекта класса"?

9. В чем особенность доступа к элементам "класса" из разделов private и public?

10. Для чего в классе необходимо наличие указателя this?

11. Почему указатель this представлен в классе в виде скрытого поля?

[Варианты 1-6] 1) 1, 5, 6; 2) 2, 4, 7; 3) 3, 8, 11; 4) 1, 9, 10; 5) 2, 6, 8; 6) 3, 7, 9.

Тема 02 Конструкторы Контрольное задание по теме "Конструкторы" 1/ [вопросы] 1. Почему конструкторы глобальных объектов вызываются до функции main()?

2. Зачем писать конструктор по умолчанию, если компилятор может создать его автоматически?

3. Чем конструктор копирования отличается от конструктора преобразования?

4. Почему конструктор не возвращает значение?

5. Зачем писать конструктор копирования, если компилятор может создать его автоматически?

6. Для чего в классе используется конструктор?

7. Как в программе можно вызвать конструктор?

8. Чем различаются между собою несколько конструкторов в классе?

9. Почему конструктор без параметров называется "конструктором по умолчанию"?

[Варианты 1-3] 1) 1, 2, 3; 2) 4, 5, 6; 3) 7, 8, Тема 03 Статические и дружественные элементы класса Контрольное задание по теме "Статические и дружественные" 1/ [вопросы] 1. Что такое и для чего нужны статические поля класса?

2. Чем дружественные функции отличаются от методов класса?

3. Чем статические методы отличаются от обыкновенных методов класса?

4. Что такое и для чего нужны дружественные классу функции?

5. В каких случаях и почему необходимо самостоятельно описывать деструктор?

6. Что такое и для чего нужные статические методы класса?

7. Что такое и для чего в классах используется деструктор?

8. Чем статические поля отличаются от обыкновенных полей класса?

9. Почему дружественные функции нарушают принцип инкапсуляции в ООП?

[Варианты 1-3] 1) 1, 2, 3; 2) 4, 5, 6; 3) 7, 8, Тема 04 Перегрузка операций 1. Что такое перегрузка операций?

2. Что означает "при перегрузке операций сохраняются приоритеты операций, используемые в стандартных типах данных" ?

3. Приведите пример перегрузки операции как метода класса?

4. Как перегрузка операций соотносится с перегрузкой функций?

5. Что означает "при перегрузке операций сохраняются количество аргументов, используемые в стандартных типах данных" ?

6. Приведите пример перегрузки операции как дружественной классу функции?

7. Для чего используется перегрузка операций?

8. Что означает "при перегрузке операций сохраняется правила ассоциации, используемые в стандартных типах данных " ?

9. Приведите пример перегрузки операции как обычной функции?

[Варианты 1-3] 1) 1, 2, 3; 2) 4, 5, 6; 3) 7, 8, Имеется класс:

class A {int x;...};

Для объектов класса A необходимо привести пример перегрузки операции и продемонстрировать ее применение:

1. + (плюс);

2. - (минус);

3. * (умножить);

1. Почему при перегрузке бинарной операции (как метода класса) в качестве параметра передается всего одни аргумент?

2. По каким именам необходимо обращаться к двум аргументам (объектам, участвующим в операции) при перегрузке бинарной операции (как метода класса) ?

3. Почему при перегрузке операции присваивания в качестве результата рекомендуется возвращать указатель на объект?

[Варианты 1-3] Тема 05 Наследование Контрольное задание по теме "Наследование" 1/2 [вопросы] 1. Что означает термин "наследование" в ООП?

2. Как в производном классе можно организовать доступ к элементам, описанным в базовом классе со спецификатором private?

3. Надо ли и почему в производном классе переопределять конструкторы?

1. Для чего нужен механизм наследования в ООП?

2. Что в классах называется "ключами доступа" и "спецификаторами доступа"?

3. Почему в производном классе не обязательно переопределять конструктор, хотя он не наследуется?

1. Какую проблему в ООП позволяет решать наследование?

2. Для чего при наследовании применяется новый ключ и спецификатор доступа protected?

3. Надо ли в производном классе переопределять операция присваивания?

[Варианты 1-3] 1) 1, 2, 3; 2) 4, 5, 6; 3) 7, 8, Контрольное задание по теме "Наследование" 2/2 [вопросы] 1. Почему указателю на int допустимо присваивать только адреса объектов типа int, а "указателю на базовый класс можно присвоить значение адреса объекта любого производного класса"?

2. Что представляет собою "таблица виртуальных методов"?

3. Приведите пример множества связанных классов (3-5), одним из которых является абстрактный.

1. Что представляет собою механизм "раннего связывания"?

2. В чем преимущества и недостатки использования "таблицы виртуальных методов"?

3. Почему нельзя создавать объекты абстрактных классов?

1. Почему механизм вызова виртуальных функций называется "поздним связыванием"?

2. Как используется "таблица виртуальных методов"?

3. Для чего используются абстрактные классы?

[Варианты 1-3] Тема 06 Множественное наследование Контрольное задание по теме "Множественное наследование и связи объектов" 1/ [вопросы] 1. Какие задачи в ООП решает множественное наследование?;

2. Почему "сами по себе объекты не представляют никакого интереса", а связи между ними такой интерес порождают?

3. Каким образом характеристика "видимость" влияет на программную реализацию объектов и их связей?

1. Решением какой проблемы является объявление при наследовании некоторых классов виртуальными?

2. Чем связь между объектами типа "связь" отличается от связи типа "агрегация"?

3. Какие проблемы могут возникнуть при "синхронизации" объектов в многопоточной системе?

1. В чем заключается "конфликт идентификаторов", который может произойти при множественном наследовании?

2. Для чего необходимо конкретизировать роль объекта при организации связи типа "связь";

3. В чем заключается сходство и различие двух вариантов связи объектов "агрегация" физическая и концептуальная ?

[Варианты 1-3] Какие два вида отношений между объектами может означать связь "агрегация" Тема 07 Связи объектов и классов Контрольное задание по теме "Связи классов" 2/2 [вопросы] 1. Зачем нужны отношения между классами?

2. Что означает отношение "обобщение/специализация" (общее/частное, "is-a")?

Приведите пример.

3. Что означает - "наиболее общим и неопределенным отношением является ассоциация" ?

1. Какие существуют основные типы отношений между классами?

2. Что означает отношение "целое/ часть" ("part of")? Приведите пример.

3. Для чего используется понятие мощность в связи "ассоциация"?

1. Как связаны отношения между классами с отношениями между объектами?

2. Что означает отношение "ассоциация" (семантические, смысловые отношения)?

Приведите пример.

3. Почему отношение "наследование" относят к типу "общее/частное", а не "целое/ часть"?

[Варианты 1-3] Тема 08 Потоковые классы Контрольное задание по теме "Потоковые классы" 1/2 [вопросы] 1. Почему в С/С++ в качестве абстрактного представления любого переноса данных используется образ потока?

2. Что в программах на языке С++ обозначают и как используются идентификаторы "cin" и "cout"?

3. Для чего в операциях ввода/вывода используют "форматирование данных"?

1. Что общего (единообразного) и в чем различие тех устройств, с которыми работают потоки?

2. Что в программах на языке С++ обозначают и как используются сочетания символов ""?

3. Чем различаются способы форматирования ввода/вывода в потоковых классах?

1. Почему при использовании буферной области скорость обмена с потоком повышается?

2. Что означает и как используется на практике утверждение "операции > перегружены для всех встроенных типов данных"?

3. Какие базовые приемы форматирования ввода/вывода чаще всего применяются применять на практике?

1. Чем отличается ввод/вывод через потоковые классы С++ и через стандартные потоки С?

1. В чем заключается преимущество, которое дают потоковым классам "контроль типов" и "расширяемость"?

1. Чем обоснован главный недостаток потоковых классов - "снижение быстродействия"?

Контрольное задание по теме "Потоковые классы" 2/2 [вопросы] 1. Чем отличается ввод/вывод через потоковые классы С++ и через стандартные потоки С?

2. Зачем в потоковых классах наравне с операциями "" используются методы неформатированного чтения и записи в поток?

3. Какие проблемы могут возникнуть по причине использования в потоковых классах буферизированного ввода-вывода ?

1. В чем заключается преимущество, которое дают потоковым классам "контроль типов" и "расширяемость"?

2. Чем методы неформатированного чтения и записи в поток лучше/хуже универсальных операций "" ?

3. Почему, несмотря на известные проблемы буферизированного ввода-вывода, все-таки используют потоковые классы ?

1. Чем обоснован главный недостаток потоковых классов - "снижение быстродействия"?

2. Почему в списке параметров методов неформатированного чтения и записи в поток (например, getline) нет параметра, указывающего с каким именно потоком ведется работа?

3. Почему не рекомендуется использовать в одной программе потоковые классы и функции библиотеки С ?

--В справочнике указано "write(buf, num) - записывает в поток num символов из массива buf и возвращает ссылку на поток". Почему в данном описании не указывается с каким именно потоком будет работать данный метод ?

К каким потокам применимы методы для неформатированного чтения и записи в поток ?

Тема 09 Исключения - понятие исключительной ситуации (исключения) - общий механизм обработки исключений - генерация исключения - Перехват исключений - Исключения в конструкторах и деструкторах - Иерархия исключений Примерный перечень вопросов для итогового контроля Языки программирования: назначение, особенности, классификация. Цели и задачи Состав алгоритмического языка (на примере С++): алфавит, лексемы.

Концепция типа данных. Основные (базовые) типы данных языка С++.

Структура программы на языке С++. Функция main(). Этапы создания исполняемой Переменные и константы в языке С++. Область действия, видимости идентификатора и время жизни переменной. Размещение переменных в памяти.

Операции языка С++: классификация и примеры. Построение выражений. Порядок выполнения операций. Изменение порядка выполнения операций.

Структурное программирование. Базовые конструкции структурного программирования Оператор "выражение". Операции присваивания в языке С++.

Условный оператор. Порядок выполнения, особенности, синтаксис в С++.

Оператор множественного выбора: порядок выполнения, особенности, синтаксис в Циклы. Оператор цикла с предусловием: порядок выполнения, особенности, Циклы. Оператор цикла с постусловием: порядок выполнения, особенности, Циклы. Оператор цикла с параметром: порядок выполнения, особенности, синтаксис Указатели. Инициализация указателей. Операции с указателями в С++:

разыменование, взятие адреса, арифметические и логические.

Ссылки. Инициализация ссылок. Операции со ссылками в С++.

Массивы в С++: одномерные и многомерные, статические и динамические. Действия над массивами: доступ к элементам, инициализация, и д.р.

С-строки. Действия над С-строками. Функции библиотеки для обработки С-строк в Процедуры выделения и освобождения динамической памяти. Ошибочные ситуации при использовании динамической памяти.

Типы, определяемые пользователем. Переименование типов (typedef) и перечисления Типы, определяемые пользователем. Структуры (struct): описание, инициализация, Модульное программирование. Функции. Объявление, определение и вызов функций в С++. Возвращение результата из функции.

Функции. Передача параметров в функцию: по адресу, по значению. Передача массивов в качестве параметров. Перегрузка функции.

Стандартная библиотека. Классификация и примеры функций стандартной библиотеки: математические, строки, ввода/вывода.

Потоки. Классификация потоков. Стандартные потоки. Операции над потоками: ввод из потока, вывод в поток. Методы обмена с потоками.

Файл - как особый способ хранения данных. Работа с файлами в С++. Файловые потоки. Последовательность работы с файлами. Операции чтения, записи и поиска в Этапы создания исполняемой программы. Препроцессор. Директивы препроцессора.

Поименованные области (namespace). Проект. Раздельная компиляция и компоновка:

интерфейс, реализация, использование собственного модуля.

Технология создания программ. Рекомендации по кодированию и документированию программы: цели, переменные, операторы, функции, Технология создания программ. Проектирование и тестирование программ.

Структурный подход. Этапы развития проекта и их назначение.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) а) основная литература:

1. Богуславский А.А., Соколов С.М. Основы программирования на языке Си++: Для студентов физико-математических факультетов педагогических институтов. – Коломна:

2. Демидович Е.М. Основы алгоритмизации и программирования. Язык СИ : учебн.

Пособие. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008.

3. Дэвис С. С++ для «чайников». – К. : Диалектика, 2009.

4. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня. – СПб: Питер, 5. Плохотников К.Э. Методы разработки курсовых работ. Моделирование, вычисления, программирование на С/С++ и МАТLAB, виртуализация, образцы лучших студенческих курсовых работ: учебное пособие. – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008.

6. Подбельский В.В. Фомин С.С. Программирование на языке Си – М.: Финансы и статистика, 2007.

б) дополнительная литература:

1. Павловская Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня – Спб.: Питер, 2004. – 461с.: ил. ISBN 5-94723-568- 2. А. В. Гордеев, А. Ю. Молчанов. Системное программное обеспечение. – Спб.: Питер, 2000. – 736с.: ил. ISBN 5-272-00341- 3. П. Франка. С++: Учебный курс. – Спб.: Питер, 2000. -528с.: ил. ISBN 5-314-00136- 4. Марченко А.Л. C++. Бархатный путь // http://www.citforum.ru/programming/cpp_march/index.shtml 5. А. В. Ахо, Д. Хопкрофт, Д. Д. Ульман. Структуры данных и алгоритмы.: Пер. с англ.: М.:

Издательский дом «Вильямс», 2000. – 384 с. : ил.

6. Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования. 5-е изд. :Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. – 672с.:ил. – Парал.тит.англ. ISBN 5рус.) 7. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд./ Пер. с англ. –М.: «Издательство Бином», Спб.: «Невский Диалект», 8. Информатика: Базовый курс / С.В. Симонович и др. – СПб.: Питер, 2000.-640 с.: ил.

ISBN 5-8046-0134- 9. В. Юров. Assembler практикум. – СПб: Питер, 2000. – 400 с.: ил. ISBN 5-272-00380- 10. В. Юров, С. Хорошенко,. Assembler учебный курс. – СПб: Питер Ком, 1999. – 672 с.: ил.

ISBN 5-314-00047- 11. А. Б. Ставровский. Турбо Паскаль 7.0. Учебник – К.: Издательская группа BHV, 2000. – 400с. ISBN 966-552-070-9, 5-7315-0099- 12. В. Г. Куперман, Е. Г. Торина. Основы информатики и начала программирования:

Учебное пособие. – Тула: Тульск. гос. пед. университет им. Л.Н.. Толстого, 1996. – 220с.

ISBN 5-87954-068- 13. Кнут. Д.Е. Искусство программирования для ЭВМ. В семи томах. Т.т. 1—3, изд. 3-е.:

Пер с англ. : Уч. пос. - - М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. ISBN 5-8459-0080-8 (1й том- «Основные алгоритмы») в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы среда программирования: Borland C++ 3.1;

или среда программирования: dev-c++ ;

или среда программирования: Code::Blocks;

"Введение в языки программирования C и C++ ", Автор: Ю.Л. Кетков http://www.intuit.ru/department/pl/ccpp/ "Программирование под Windows в среде Visual C++ 2005 ", Авторы: М.В. Свиркин, А.С.

Чуркин http://www.intuit.ru/department/se/pwinviscpp2005/ "Язык программирования C++ ", Автор: А.Л. Фридман | ISBN: 978-5-9556-0017- http://www.intuit.ru/department/pl/cpp/ 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Лекционная и семинарская часть дисциплины проводится в аудитории, оснащенной мультимедийным проектором, компьютером и экраном (или интерактивной доской).

Лабораторная часть дисциплины проводится в компьютерных классах (лабораториях информационных технологий, ЛИТ), оснащенных компьютерами под управлением ОС Windows и установленной средой программирования на языке С/С++.

УТВЕРЖДАЮ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Направление подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика Форма обучения Кафедра-разработчик рабочей программы информационных систем Рабочая программа дисциплины «Базы данных» составлена на основании:

Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ № 538 от 20 мая 2010 г. (номер государственной регистрации 17916 от 20 июля 2010 года);

Трудомкость: 180 час.

Кредитов по ФГОС ВПО: 5 ЗЕТ Часов по рабочему учебному плану (РУП): 180 час.

Кредитов по рабочему учебному плану (РУП): 5 ЗЕТ Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры информационных систем «» 201_ г., протокол №.