LA0579 IT lietotnes matemātikā

Kods LA0579
Nosaukums IT lietotnes matemātikā
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Profesionālais
Tematiskā joma Pedagoģija
Struktūrvienība Liepājas akadēmija
Mācībspēks Maksims Žigunovs, Jurijs Musatovs
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss paredzēts studentiem, lai iepazīstinātu ar dažādu specializētu programmatūru pielietojumu matemātisko modeļu veidošanā, analīzē un vizualizācijā. Kursā tiek apgūtas četras populāras IT lietotnes: PowerSim (dinamisko sistēmu modelēšanai), GPSS (diskrēto notikumu simulācijām), Wolfram Mathematica (simboliskai matemātikai, analītiskiem un vizuāliem risinājumiem), un MATLAB (skaitliskajai analīzei un inženiertehniskām pielietojumprogrammām)..
Kursa laikā studenti apgūs modeļu veidošanas pamatus, datu analīzes un vizualizācijas prasmes, kā arī praktiski pielietos attiecīgās IT lietotnes, risinot uzdevumus no dažādām lietišķās matemātikas jomām – ekonomikā, fizikā, loģistikā un informācijas tehnoloģijās..
Kursa uzdevums ir attīstīt prasmi izvēlēties un pielietot atbilstošus programmatūras rīkus konkrētu matemātisku problēmu risināšanai, kā arī veidot starpdisciplināru izpratni par matemātisko modelēšanu un simulāciju mūsdienu digitālajā vidē..
Kurss tiek docēts latviešu valodā, ar uzsvaru uz praktisku darbu laboratorijās un nelieliem studentu projektiem..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads IT lietotnēs matemātikā Kursa ievads, mērķi un uzdevumi IT lietotņu nozīme matemātikā un inženierzinātnēs PowerSim, GPSS, Wolfram Mathematica un MATLAB pārskats Praktiskais uzdevums: Instalēšana un pirmie soļi ar programmatūrām 2 2 2 8
PowerSim pamati: Dinamisko sistēmu modelēšana PowerSim programmatūras ievads un interfeiss Dinamisko sistēmu pamata jēdzieni (plūsmas diagrammas, stāvokļi, pārejas) Sistēmu modelēšana un analīze Praktiskā nodarbība: Vienkārša dinamiski mainīgas sistēmas modelēšana Simulācijas veidošana un analīze 8 14 4 16
PowerSim: Komplekso sistēmu simulācija Izvērsta PowerSim lietošana: daudzpakāpju sistēmas un savienojumi Resursu un procesu vadība Simulāciju rezultātu interpretācija un analīze Praktiskā nodarbība: Komplekss procesoru un resursu sadalījums (piemēram, rūpnīcas ražošanas plūsma) Simulāciju un optimizācijas rezultāti 8 14 4 16
GPSS pamati: Diskrēto notikumu simulācijas GPSS pamata principi: simulācija un notikumu vadība Modelēšanas struktūra un elementu veidošana (bloki, atmiņas un resursi) Sistēmu modelēšana ar GPSS Praktiskā nodarbība: Diskrētas sistēmas simulācija (piemēram, klientu apkalpošanas sistēma) Analīzes rīku izmantošana simulācijas rezultātiem 8 14 4 16
GPSS: Komplekso sistēmu simulācija Izvērsta GPSS lietošana: daudzpakāpju sistēmas un savienojumi Resursu un procesu vadība Simulāciju rezultātu interpretācija un analīze Praktiskā nodarbība: Komplekss procesoru un resursu sadalījums (piemēram, rūpnīcas ražošanas plūsma) Simulāciju un optimizācijas rezultāti 8 14 4 16
Wolfram Mathematica pamati: Simboliskā un skaitliskā matemātika Mathematica ievads: saskarne un komandas Funkciju un vienādojumu risināšana simboliskajā formātā Datu vizualizācija un analīze Praktiskā nodarbība: Diferenciālvienādojumu risināšana un grafiku zīmēšana Matemātisko modeļu izveide un analīze 8 12 4 18
Wolfram Mathematica: Matemātisko problēmu risināšana un optimizācija Matemātisko modeļu analīze un risināšana Optimizācijas uzdevumu risināšana Praktiskā nodarbība: Optimizācijas problēmu risināšana ar Wolfram Mathematica Reālu problēmu modelēšana un risināšana 8 12 4 18
MATLAB pamati: Skaitliskā analīze un matrica MATLAB ievads: saskarne, funkcijas un mainīgie Matriksu operācijas un matemātiskie rīki Skaitliskā integrācija un diferenciācija Praktiskā nodarbība: Matemātisko uzdevumu risināšana (lineāras un nelineāras sistēmas) Datu analīze un vizualizācija 8 12 4 14
MATLAB: Skaitliskā analīze un modelēšana Diferenciālvienādojumu risināšana ar MATLAB Skaitlisko metožu pielietojums problēmu risināšanā Praktiskā nodarbība: Numeriskā risinājuma analīze un vizualizācija Reālu problēmu risināšana, izmantojot MATLAB 6 10 2 14
Kopā: 64 104 32 136
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs
Kursa mērķis: Attīstīt studentu kompetenci pielietot specializētu programmatūru matemātisko modeļu izveidei, analīzei, vizualizācijai un simulācijai, izmantojot PowerSim, GPSS, Wolfram Mathematica un MATLAB. Studiju kursa uzdevumi: Pielieto izklājlapas matemātiskos aprēķinos. Pielieto CAS algebras un matemātiskās analīzes jomā. Pielieto DGS ģeometrijas uzdevumos. Matemātisko problēmu risināšanai pielieto tuvināto rēķinu paņēmienus, izmantojot matemātisko programmu paketes un programmēšanas elementus.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana
Spēj pielietot matemātiskās modelēšanas un simulācijas metodes, izmantojot PowerSim, GPSS, Wolfram Mathematica un MATLAB, lai risinātu praktiskas problēmas. - Studenti spēj izvēlēties un pielietot atbilstošus rīkus konkrētu matemātisko problēmu risināšanai.
Spēj izmantot Wolfram Mathematica un MATLAB simboliskos un skaitliskos rīkus, lai risinātu diferenciālvienādojumus, optimizētu procesus un veiktu datu analīzi. - Studenti spēj veikt dažādu matemātisko uzdevumu risināšanu, piemēram, diferenciālvienādojumu risināšanu un optimizācijas problēmu risināšanu.
Spēj izvēlēties un pielietot piemērotas matemātiskās metodes problēmu risināšanai dažādās jomās, piemēram, ekonomikā, fizikā vai inženierzinātnēs. - Studenti attīsta spējas izprast dažādas jomas problēmas un pielietot matemātiskās metodes atbilstoši tās prasībām.
Spēj izstrādāt un prezentēt individuālus vai grupu projektus, kas ietver matemātiskās modelēšanas, simulācijas un analīzes procesu. - Studenti attīsta spējas strādāt komandās un prezentēt savus projektus, izmantojot piemērotus rīkus un metodoloģijas.
Spēj veikt analīzi un interpretāciju par iegūtajiem rezultātiem, ņemot vērā konkrēto problēmu un tās kontekstu. - Studenti spēj analizēt un interpretēt modeļu un simulāciju rezultātus, pievēršot uzmanību to nozīmei reālajā pasaulē.
Demonstrē spēju izmantot IT rīkus, lai izstrādātu efektīvus un optimizētus risinājumus praktiskām problēmām. - Studenti spēj izvēlēties un pielietot IT rīkus efektīvu risinājumu izstrādei, kas balstās uz precīziem matemātiskajiem modeļiem.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Mājasdarbs par PowerSim - 15%
Mājasdarbs par GPSS - 15%
Mājasdarbs par Wolfram Mathematica - 15%
Mājasdarbs par MAtLAB - 15%
Eksāmens - 40%
 
Priekšzināšanas -
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 32.0 32.0 0.0 *

Pieteikties uz šo kursu

[Kursa apraksts PDF formātā]