Программа курса
Курс: Пакеты прикладных программ.
Для студентов 4 курса (2-й поток)
Лекции и семинарские занятия в 8 семестре --- 3 ч./нед., всего 48 часов, зачет.
За курс отвечает кафедра Оптимального управления.
Авторы программы: проф. Григоренко Н.Л., доц. Орлов М.В., асс. Смирнов А.И.
Лектор: асс. Смирнов А.И.
Аннотация
Курс посвящен обзору современного математического программного обеспечения, применяемого в математических исследованиях. Излагаются основные возможности пакетов, их технические характеристики, примеры использования в различных областях математики.
Программа курса
Лекции
- Современное математическое программное обеспечение: основные виды, возможности, области применения.
- Языки программирования и библиотеки подпрограмм для численных расчетов (библиотека численного анализа НИВЦ МГУ, NAG Library, Netlib).
- Специализированные и универсальные математические пакеты. Подходы к организации интерфейса, командный язык.
- Системы компьютерной алгебры и универсальные системы численных расчетов (Maple, Mathematica, Matlab, Mathcad). Математические пакеты с открытым исходным кодом (Octave, Scilab, Sage, Axiom, Maxima).
- Применение специализированных (GAMS) и универсальных математических пакетов (Maple, Matlab) для: решения задач линейной алгебры, теории чисел, комбинаторики, теории графов, вычислительной геометрии, исследования динамических систем, решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, решения задач оптимизации (линейное, квадратичное, нелинейное, целочисленное программирование).
- Пакеты моделирования системной динамики (Vensim, PowerSim) и системы динамического моделирования механических систем (ANSYS, Euler).
- Специализированные пакеты статистического анализа данных (SPSS, Stata, Statistica, R).
- Средства графической визуализации современных математических пакетов: возможности 2-х и 3-х мерной графики, отображения векторных полей, построение сложных пространственных фигур, анимационная графика. Специализированные пакеты научной графики
- Современные средства подготовки научных докладов и публикаций.
Практические занятия
- Системы компьютерной алгебры (типы данных, командный язык, аналитические вычисления, вычисления с произвольной точностью, основы программирования, графические средства).
- Универсальные системы численных расчетов (язык программирования, отладка кода, пакеты расширения, графические средства, пользовательские интерфейсы).
- Специализированные математические пакеты (статистический анализ данных, задачи оптимизации)
- Подготовка научных публикаций и презентаций (LaTeX, PostScript, PDF, XML, MathML)
Литература
- В. Говорухин, В. Цибулин. Компьютер в математическом исследовании. Учебный курс. Питер, 2001
- Гуссенс М., Миттельбах Ф., Самарин А., Путеводитель по пакету LaTeX и его расширению LaTeX2e, М.:Мир, 1999
- Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш, Численные методы и математическое обеспечение, М.:Мир, 1998
- Львовский С.М., Набор и верстка в системе LaTeX, 3-е изд., М.:МЦНМО, 2003
- Матросов А.В., Maple 6. Решение задач высшей математики и механики, СПб.: БХВ-Петербург, 2001
- Ю.И. Рыжиков, Решение научно-технических задач на персональном компьютере, СПб.: Корона принт, 2000
- W. Gander, J. Hrebícek. Solving problems in scientific computing using Maple and Matlab. Springer, 2004
- Richard H. Enns, George C. McGuire, Computer algebra recipes: a gourmet’s guide to the mathematical models of science, Springer, 2001
- William H. Press, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, Brian P. Flannery, Numerical recipes: the art of scientific computing, Cambridge University Press, 2007 (3rd ed.)
|