рабочая программа по дисциплине "компьютерное моделирование"
рабочая программа по информатике и икт по теме

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

96

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

64

в том числе:

     практические занятия

24

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

в том числе:

Самостоятельная работа

32

- выполнение расчётно-графических работ;

- решение зада;

- подготовка презентаций;

- системная проработка учебного материала.

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, практические занятия,  самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1 Моделирование как метод

2

Тема 1.1

 Понятие о моделях и моделировании

Содержание учебного материала

1

1

Введение. Алгоритм моделирования задачи.

1

2

Тема 1.2  

Основные методы моделирования. Классификация моделей.

Содержание учебного материала

1

1

Виды моделей: мысленная, физическая, математическая.

1

2

Раздел 2 Численное моделирование

18

Тема 2.1

Численные методы решения уравнений и систем уравнений

Содержание учебного материала

4

1

 Графическое отделение корней и аналитическое уточнение с заданной точностью методом итераций.

2

2

Практическое занятие

2

1

Графическое отделение и аналитическое уточнение корней уравнения.

2

Тема 2.2  

Численные методы интегрирования

Содержание учебного материала

4

1

Метод прямоугольников, трапеций и парабол для вычисления интеграла. Формы погрешностей

2

2

Практическое занятие

2

1

Нахождение значения интеграла численными методами с заданной точностью.

2

Тема 2.3

Численные методы решения дифференциальных уравнений

Содержание учебного материала

4

1

Решение дифференциальных уравнений методом Эйлера с заданной точностью.

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение дифференциального уравнения методом Эйлера.

2

Самостоятельная  работа обучающихся

6

1 Выполнение расчётно-графической работы на применение численных методов

2 Выполнение расчетно-графической работы на тему «Определение погрешности вычислений»

Раздел 3 Методы и модели линейного программирования

10

Тема 3.1

Постановка задачи линейного программирования и методы её решения.

Содержание учебного материала

4

1

Графическое решение задачи линейного программирования.

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач линейного программирования графическим методом.

2

Тема 3.2

Построение двойственной задачи ЛП и методы её решения

Содержание учебного материала

2

1

Теоремы двойственности. Построение двойственной задачи.

2

1

Самостоятельная  работа обучающихся

4

1 Решение задачи на построение двойственной задачи и анализ устойчивости двойственных оценок.

Раздел 4

Методы и модели теории игр

14

Тема 4.1

Основные понятия теории игр. Постановка игровых задач.

Содержание учебного материала

2

1

Понятия об игровых моделях, постановка игровых задач.

2

2

Тема 4.2

Методы и модели решения игровых задач

Содержание учебного материала

4

1

Принципы минимакса. Стратегия игры. Метод линейного программирования для нахождения решения.

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение статистической игры

2

Самостоятельная  работа обучающихся

8

1 Составление презентации на тему « Игры с природой или игровые модели в условиях полной неопределённости»

2 Решение игр в смешанных  стратегиях.

3 Подготовка и оформление отчётов к практическому занятию.

Раздел 5

Модели на графах

24

Тема 5.1

Понятие сетевого моделирования

Содержание учебного материала

2

1

Сетевой граф. Теорема Форда – Фалкерсона. Основные виды задач.

2

2

Тема 5.2

Задачи о максимальном потоке

Содержание учебного материала

4

1

Решение задачи о макимальном  потоке.

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач на нахождение максимального потока.

2

 Тема 5.3

Транспортная задача

Содержание учебного материала

4

1

Методы решения транспортной задачи

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение транспортной задачи методом северо-западного угла и методом потенциалов.

2

Тема 5.4 

Задача о кратчайшем пути

Содержание учебного материала

4

1

Постановка и решение задачи о кратчайшем пути

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач на нахождение кратчайшего пути в графах

2

Тема 5.5

Планирование работ и расчёт параметров сетевого графика

Содержание учебного материала

4

1

Расчёт параметров сетевого графика

4

2

Практическое занятие

2

1

Построение сетевой модели. Расчёт параметров сетевого графика.

2

Самостоятельная  работа обучающихся

6

1 Выполнение расчётно-графической работы на раскрашивание графа.

2 Выполнение расчётно-графической работы на оптимизацию сетевых моделей.

3 Подготовка и оформление отчётов к практическому занятию.

Раздел 6

Модели динамических систем

8

Тема 6.1

Постановка задачи динамического программирования

Содержание учебного материала

2

1

Предмет динамического программирования. Постановка задачи динамического программирования.

2

2

Тема 6.2

Построение оптимальной последовательности операций

Содержание учебного материала

4

1

Принципы оптимальности и математическое описание динамического процесса управления

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач динамического программирования

2

Самостоятельная  работа обучающихся

2

1 Системная проработка учебного материала

Раздел 7

Системы массового обслуживания

12

Тема 7.1

Компоненты и классификация моделей массового обслуживания

Содержание учебного материала

2

1

Потоки событий. Графы состояний СМО.

2

2

Тема 7.2

Определение характеристик систем массового обслуживания

Содержание учебного материала

6

1

Модели систем массового обслуживания и расчёт их показателей

4

2

Практическое занятие

2

1

Расчёт показателей эффективности для простейших систем массового обслуживания.

2

Самостоятельная  работа обучающихся

4

1 Подготовка презентации на тему «Макровские цепи»

2 Решение задач на определение характеристик много канальных СМО

Раздел 8

Дискретное моделирование

8

Тема 8.1

Постановка задачи дискретного моделирования

Содержание учебного материала        

2

1

Задача дискретного программирования

2

2

Тема 8.2

Метод ветвей и границ для решения задачи дискретного программирования

Содержание учебного материала

4

1

Методы решения задачи дискретного программирования

2

2

Практическое занятие

2

1

Решение задач дискретного программирования методом ветвей и границ

2

Самостоятельная  работа обучающихся

2

1 Системная проработка учебного материала

Всего:

96

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Уметь:

- использовать основные численные методы решения математических задач;

- разрабатывать алгоритмы и программы для решения вычислительных задач, учитывая необходимую точность получаемого результата;

- подбирать аналитические методы исследования математических моделей;

- использовать численные методы исследования математических моделей.

Знать:

- методы решения основных математических задач – интегрирования, дифференцирования, решения линейных и трансцендентных уравнений и систем уравнений с помощью ЭВМ;

- основные принципы построения математических моделей;

- основные типы математических моделей.

Текущий контроль в форме:

- тестирования;

- письменных работ;

- устных опросов;

-оценки выполнения практических работ;

 -оценки выполнения расчётно-графических работ

-

Итоговый контроль в форме дифференцированного зачета.