7M05408 Вычислительные науки и статистика в КазНУ им. аль-Фараби

Цель дисциплины - формирование системы базовых знаний и навыков для организации и проведения научных исследований. Будут изучены: организация научной статьи, международная система научных публикаций, авторские права в системе международных научных публикаций, библиометрические (наукометрические) индикаторы в системе международных научных публикаций: индекс научного цитирования и импакт-фактор

Цель: моделирование однофазных потоков жидкости и газа методом решеточных уравнений Больцмана. Будут изучены: физические основы однофазных потоков, анализ решеточных моделей Больцмана для однофазных потоков, реализация численного алгоритма метода решеточных уравнений Больцмана.

Решаются задачи стохастической аппроксимации: решение уравнения методом стохастической аппроксимации, нахождение экстремумов и рекуррентное оценивание неизвестного параметра плотности распределения при наличии дополнительного управляющего параметра. Решаются задачи об управляемых марковских цепях, оптимальное управление в области и об оптимальной остановке управляемой цепи Маркова.

Изучение закономерностей и тенденций развития особой деятельности по производству научных знаний, взятых в их исторической динамике и рассмотренных в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Курс вводит в проблематику феномена науки как предмета специального философского анализа, формирует знания об истории и теории науки; о закономерностях развития науки и структуре научного знания.

Дисциплина нацелена на то, чтобы дать знания, умения и основные навыки, позволяющие создавать высокопроизводительные реализации известных методов вычислительной математики, анализа и обработки данных. По освоении дисциплины магистрант будет знать теоретические аспекты распараллеливания алгоритмов; технологии организации кластеров и кластерных вычислений; методы аппаратной реализации алгоритмов обработки данных.

Цель – формирование способности к педагогической деятельности в вузе на основе знаний дидактики высшей школы, теорий воспитания и менеджмента образования, анализа и самооценки преподавательской деятельности. Курс рассматривает проектирование образовательной деятельности будущего преподавателя с применением КТО, реализации Болонского процесса, овладения лекторским, кураторским мастерством с использованием стратегий и методов обучения/воспитания и оценивания (TLA-стратегий).

Цель дисциплины: сформировать у магистрантов навыки, необходимые для общения в деловой и научной сферах, реализации коммуникативных компетенций, позволяющих вести научно-исследовательскую деятельность в международных исследовательских коллективах. Будут изучены: методы устной, письменной и электронной коммуникации; создание профессионально значимых текстов на английском языке.

Дисциплина направлена на формирование социально-психологической компетенции по объективной оценке психологических теорий управления и лидерства, динамики группового развития и командообразования, особенностей психологии масс и толпы, психологических теорий коммуникации и стратегии разрешения конфликта, необходимых для своей профессиональной деятельности в рамках управленческих взаимоотношений.

Цель: моделирование многофазных и многокомпонентных потоков жидкости и газа методом решеточных уравнений Больцмана. Будут изучены: физические основы многофазных и многокомпонентных потоков, анализ решеточных моделей Больцмана для многофазных и многокомпонентных потоков, теория многокомпонентной диффузии, реализация численного алгоритма метода решеточных уравнений Больцмана.

Целью данного курса является изучение основ квантовых вычислений, квантовых вычислительных моделей и эффективных квантовых алгоритмов. В курсе рассматривается история зарождения квантовых вычислений, вводятся необходимые определения и понятия, опирающиеся на постулаты квантовой механики, изучаются квантовые вычислительные модели, детально рассматриваются известные квантовые алгоритмы, демонстрирующие мощь квантовых вычислений по сравнению с классическими.

Рассматриваются стохастические процессы и случайные функции, стохастический анализ процессов, основные свойства стохастических процессов как непрерывность и дискретность. Как следствие стохастических процессов рассматривается теория марковских процессов. Определением марковских процессов является интегро-дифференциальные стохастические уравнения и стохастические дифференциальные уравнения (СДУ). Рассматривается задача Коши для СДУ.

Цель: изучение основных концепций и задач Big Data, таких как сбор, хранение, совместное использование, управление и анализ больших данных. Будут изучены: современные технологии больших данных, проблемы конфиденциальности и безопасности, популярные платформы больших данных, принципы работы с большими данными, методы и инструменты для анализа больших данных.

Целью данного курса является изучение продвинутых алгоритмов триангуляции и разбиений пространств, таких как разбиения Вороного и триангуляция Делоне с дополнительными ограничениями, для дальнейшего построения расчетных сеток и реализации методов конечных объемов и конечных элементов на построенных сеточных структурах.

Рассматриваются непараметрические (предполагаемая функция распределения не зависит от параметров) методы обработки данных по своим возможностям сопоставимые с гауссовской. В факторном анализе предполагается, что наблюдаемые переменные являются линейной комбинацией некоторых латентных (гипотетических или ненаблюдаемых) факторов.

В первую очередь курс направлен на формирование у студентов навыков решения прикладных задач при помощи глубоких нейронных сетей. Курс содержит изучение основ и практическое применение обучения с подкреплением и рассматривает новейшие методы, используемые для создания агентов, которые могут решать множество сложных задач с приложениями.

Рассматриваются марковские процессы принятия решений или управляемые марковские процессы. Марковские процессы принятия решений используются для решения задач: в исследовании операций, в системном анализе, теории надежности, диагностике, управлении запасами, теории массового обслуживания, прогнозировании, профилактическое обслуживание сложных технических систем. Применения оптимальных стратегий управления марковских процессов дает значительный экономический эффект.

Разрабатывать и использовать алгоритмы вычислительных исследований и экспериментов используя современные эффективные методы вычислительной математики

Использовать методы интеллектуального анализа данных на основе глубокого обучения, обучения с подкреплением для адаптации вычислительного алгоритма для эффективного прогнозирования результатов

Разрабатывать параллельные вычислительные алгоритмы для инженерных задач и реализовывать их в высокопроизводительных системах, разрабатывать алгоритмы квантовых вычислений

Проводить занятия по математическим дисциплинам в оффлайн и онлайн режиме на основе инновационных технологий, разрабатывая методические рекомендации для СРС, лабораторные, практические, курсы лекций, учебники, учебные пособия, планы воспитательной работы и т.д.

Проводить фундаментальный анализ вычислительных методов и разностных схем на сходимость и корректность, в том числе, в случае высокопроизводительных алгоритмов с использованием элементов математической логики и теории вычислимости

Разрабатывать методы и алгоритмы вычислительной математики на основе аппроксимирования дифференциальных уравнений методами конечных разностей, объемов или элементов

Проводить самостоятельные научные исследования, решая современные актуальные задачи, публикуя результаты в рейтинговых журналах и выступая на конференциях

Использовать методы математической статистики в различных сферах экономики и производства, на реальных данных для подбора параметров, адаптации и тестирования вычислительных систем на основе реальных экспериментов

Решать вычислительные задачи со сложной геометрией областей, строя и используя корректные структурированные, криволинейные, неструктурированные расчетные сетки

Разрабатывать и проводить вычислительные симуляции вероятностных процессов из различных отраслей с использованием методов стохастического анализа и стохастических дифференциальных уравнений