6B06105 Математическое и компьютерное моделирование в КазНУ им. аль-Фараби

Дисциплины

• Математический анализ I

  Целью дисциплины является изучение основных фундаментальных понятий математического анализа и методов дифференциального исчисления функции одной действительной переменной. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: –Объяснять ключевые понятия математического анализа (последовательность, предел, непрерывность, производная) в контексте соответствующих теории; – Вычислять типовые задачи используя методы математического анализа - нахождение точных граней числовых множеств, исследование последовательности на сходимость, исследование функции на наличие предела в точке, на непрерывность в точке и на множестве, нахождение производной функции.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 5
  

• Линейная алгебра и аналитическая геометрия

  Цель дисциплины: сформировать способность использовать линейную алгебру для исследования математических объектов.Сформировать способность использовать методы векторной алгебры и метода координат для исследования объектов аналитической геометрии, формулировать и доказывать ключевые утверждения линейной алгебры и аналитической геометрии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 1
  Кредитов - 6
  

• Предпринимательство

  Цель: формирование практических навыков осуществления предпринимательской деятельности на основе изучения теории и практики предпринимательства. Студент будет способен: использовать возможности рынка, соответствующие их личным интересам и способностям; принять первоначальное решение о начале бизнеса; эффективно работать в рамках действующих правовых норм; определять и оценивать потенциальные рыночные возможности стартапа.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Алгоритмы и структуры данных

  Цель дисциплины состоит в формировании способности применять методы построения алгоритмов и базовые структуры данных для решения разнообразных задач программирования. В результате изучения дисциплины сформировать у студентов способности: - создавать различные программы, используя фундаментальные вычислительные алгоритмы; - обрабатывать массивы, используя различные сортировки; - практическое использование структур данных; - анализ эффективности алгоритмов.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Математический анализ II

  Математический анализ-II является продолжением знакомства с фундаментальными понятиями математики и готовит студентов к математическим методам исследования. Данная дисциплина изучает теорию интегралов, их применения - вычисление площади плоской фигуры, вычисление объема тела, длины дуги и площади тела вращения. Также курс содержит изучение теории рядов, достаточные признаки сходимости рядов с неотрицательными членами, равномерная сходимость функциональных рядов и разложение функций в степенные ряды.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Аль-Фараби и современность

  Цель дисциплины: формирование у студентов представлений о научно-философском наследии великого тюркского мыслителя Абу Насра аль-Фараби в контексте развития мировой и национальной культуры. Будут изучены особенности наследия аль-Фараби и его влияние на формирование тюркской философии, характер влияния восточной философии на Европейский Ренессанс; традиционные и современные проблемы истории национальной и мировой философии.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Правовые основы противодействия коррупции

  Цель дисциплины: сформировать ответственное отношение, способность демонстрировать на практике применение принципов, норм антикоррупционного законодательства в целях предупреждения коррупционных правонарушений, формирования нетерпимости к коррупционным проявлениям, антикоррупционной культуры, гражданской ответственности. Будут изучены: антикоррупционное законодательство, система и деятельность субъектов противодействия коррупции, причины и условия, способствующие коррупции, антикоррупционная политика, международный опыт борьбы с коррупцией.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Методы научных исследований

  Цель - сформировать навыки в познавательной деятельности в сфере науки. Использовать методы научных исследований для понимания и усвоения информации. Уметь описывать объект исследования. Владеть методами поиска, обработки научной информации, систематизации, анализа, синтеза для получения объективного содержания научного знания. Применять аналитические и практические методы исследования и системы аргументации для обоснования, утверждения, оценки.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Экология и безопасность жизнедеятельности человека

  Цель – сформировать ряд ключевых компетенций, базирующихся на современных концепциях природопользования, реализующих принципы гармоничной оптимизации условий взаимодействия человека с природой. Будут изучены: принципы устойчивого развития, сохранения и воспроизводства природных ресурсов для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека, способы оценки и минимизации рисков, защиты от опасностей, мероприятия по ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, охране окружающей среды и рациональному природопользованию.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Теория вероятностей и математическая статистика

  Цель дисциплины: освоение основных вероятностных и математико-статистических понятий; развитие логического и алгоритмического мышления; овладение основными методами решения вероятностных и математико-статистических задач. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – объяснять ключевые понятия теории вероятностей и математической статистики; – решать типовые задачи (вычисление вероятности события; проверка событий на независимость; исследование случайной величины; оценка неизвестного параметра генеральной совокупности; проверка статистических гипотез) методами теории вероятностей и математической статистики; – оптимизировать решение прикладных задач, используя свойства вероятности, числовых характеристик случайных величин и статистические свойства оценок; – классифицировать основные понятия теории вероятностей и математической статистики (события, случайные величины, оценки, гипотезы); – описывать исследование событий, случайных величин (генеральных совокупностей) методами теории вероятностей и математической статистики; – конструировать процесс исследования прикладной задачи, используя методы теории вероятностей и математической статистики.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Учение Абая

  Цель дисциплины - сформировать у будущих специалистов компетенцию применения своих профессиональных знаний, пониманий и способностей в целях укрепления единства и солидарности страны, повышения интеллектуального потенциала общества. Будут изучены: понятие об учении Абая; источники учения; составные части учения Абая; категории учения Абая; измерительные приборы учения Абая; сущность и значение учения Абая.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Основы финансовой грамотности

  Цель дисциплины - сформировать у обучающихся рациональное финансовое поведение на основе понимания финансовой информации, а также способности критически оценивать и анализировать процессы, связанные с защитой их прав и интересов в качестве потребителей финансовых услуг посредством использования финансовых инструментов в том числе цифровых технологий.

  Год обучения - 1
  Семестр - 2
  Кредитов - 5
  

• Дифференциальные уравнения

  Цель дисциплины - ознакомить студентов основными понятиями и методами решения обыкновенных дифференциальных уравнений. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: –Объяснять основные понятия обыкновенных дифференциальных уравнений (частное решение, общее решение, общий интеграл, особое решение), понимать утверждения и доказательства основных теорем; – Определять типы дифференциальных уравнений первого порядка, разрешенных относительно производной; –Решать основные типы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка (уравнения с разделяющимися производными, однородные уравнения, линейные уравнения, уравнения в полных дифференциалах) и линейных уравнений и систем с постоянными коэффициентами

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Теоретическая механика

  Целью данного курса является приобретение навыков построения математических моделей, происходящих в природе и технике процессов и их анализа с использованием математических методов; Будут изучены: определение кинематических характеристик движения материальной точки и механической системы; исследование равновесия различных систем сил; решение задачи динамики на основе второго закона Ньютона и др.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 5
  

• Объектно-ориентированное программирование С++

  Цель дисциплины: сформировать у студентов способность разрабатывать программы на современном языке программирования C++ с последующим его применением в различных областях профессиональной деятельности. В результате изучения дисциплины студент будет способен: - демонстрировать приобретенные знания в сфере объектно-ориентированного программирования и их понимание; - объяснять принципы, лежащие в основе написания различных приложений на языке программирования C++; - комбинировать различные инструменты языка программирования C++ (классы, методы, пакеты, интерфейсы и др.) для создания эффективных программ и программных комплексов; - обосновывать назначение и применение основных компонентов языка программирования C++; - синтезировать, интерпретировать и оценивать результаты изучения дисциплины с целью их дальнейшего применения в профессиональной деятельности.

  Год обучения - 2
  Семестр - 3
  Кредитов - 6
  

• Механика сплошной среды

  Цель дисциплины: формирование у студентов фундаментальных знаний по механике материального континуума, изложение которого проводится с единых позиций научных основ теоретического описания макроскопического движения жидких, газообразных и твердых деформируемых тел. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать фундаментальные знания по основным разделам механики материального континуума (гипотеза сплошности, кинематика сплошной среды, теория деформации среды, динамика, термодинамика и электродинамика сплошной среды и прикладные аспекты механики сплошной среды); - формулировать основные законы, основные уравнения и теоремы механики сплошной среды; - построить математические модели классических жидких, газообразных и твердых деформируемых сред; - решать задачи и упражнения по кинематике сплошной среды и по теории деформаций.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Дифференциальные уравнения в частных производных

  Сформировать способность решать задач для дифференциальных уравнений в частных производных и знать основные теории. Содержание дисциплины направлено на изучение классификации дифференциальных уравнений в частных производных и приведение их каноническому виду, методы Фурье, тепловые потенциалы, метод продолжения и функции Грина, принцип максимума, задача Коши, смешанные задачи, принцип Дюамеля.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 5
  

• Программирование на Python

  Цель дисциплины: формирование навыков программирования и создания приложений на языке сценариев Python, полезных для разработчиков, аналитиков данных, веб-программистов и т.д. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: -демонстрировать приобретенные знания в сфере сценарного программирования и их понимание; - объяснять принципы, лежащие в основе написания различных приложений на языке программирования Python; -классифицировать подходы, используемые для разработки приложений, веб-интерфейсов, сценариев анализа данных, и успешно применять их на практике.

  Год обучения - 2
  Семестр - 4
  Кредитов - 6
  

• Разработка программного обеспечения

  Цель дисциплины: формирование у студентов способности проектировать, разрабатывать и тестировать новое программное обеспечение для его дальнейшего применения в различных областях профессиональной деятельности. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать приобретенные знания в сфере разработки программного обеспечения и их понимание; - понимать и объяснять принципы, лежащие в основе разработки программного обеспечения; - классифицировать подходы разработки программного обеспечения, и успешно применять их на практике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 6
  

• Основы математического моделирования атмосферных процессов

  Цель дисциплины: сформировать способность математического моделирования динамики атмосферных процессов, описания пространственной структуры движений в атмосфере, самостоятельного решения задач, связанных с количественными оценками в рамках аналитических моделей, с использованием современной вычислительной техники. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - объяснять особенности основных атмосферных явлений, исходя из общих законов гидромеханики и термодинамики; - формулировать и решать простейшие задачи, связанные с разнообразными процессами, протекающими в атмосфере; - решать задачи, связанные с количественными оценками, как в рамках аналитических моделей, так и с использованием современной вычислительной техники.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Основы математического моделирования

  Цель дисциплины: сформировать у студентов базовые знания по основам математического моделирования, умение применять их для разработки и анализа математических моделей объектов различной природы с применением математического аппарата и компьютерных технологий. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – корректно изъяснять и формулировать смысл задачи предметной области; – создавать математические модели исследуемых явлений и процессов в своей профессиональной деятельности; – проводить аналогию между процессами из различных областей естествознания; использовать универсальность и аналогию моделей для применения результатов исследования одних моделей к другим (экономические, биологические, физические и др. процессы); – классифицировать математические модели, выбирать методы их решения, использовать возможности вычислительной техники, прикладных и специализированных программ для решения задач предметной области. – выделять прикладной аспект в решении научной задачи; визуализировать, грамотно представлять и интерпретировать результат; передавать результат проведенных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучаемого явления.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• 3D моделирование

  Цель дисциплины: сформировать знания о трехмерном моделирования, визуализации, анимации, способность создавать трехмерные модели реальных объектов, визуализированные изображения фотореалистичного качества, компьютерную анимацию. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – ознакомиться с пользовательским интерфейсом 3ds Max; - применять методы моделирования 3D-сцен; - моделировать трехмерные объекты с использованием базовых и расширенных примитивов, булевых операций, операций lofting; - визуализировать трехмерные сцены со встроенными и внешними визуализаторами.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Интеллектуальный анализ данных

  Цель дисциплины: формирование у студентов знаний об основных положениях, принципах и методах интеллектуального анализа данных для дальнейшего применения на практике с целью обнаружения скрытой информации, зависимостей и шаблонов в исследуемых базах данных. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - классифицировать и обобщать характеристики и объекты рассматриваемых классов, данных; - выбирать подходящие методы анализа данных для решения конкретной проблемы; - распознавать возникающие шаблоны и взаимосвязи в больших наборах данных; - создавать модели и применять их на практике.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Вычислительные методы в финансах

  Цель дисциплины: формирование навыков математической формализации и компьютерного моделирования экономических задач, а также формирование представления о современном подходе математического моделирования с использованием новейших программных пакетов. Данный курс предполагает выработку навыков у студентов умения моделировать экономико-математические задачи на компьютере с использованием результатов вычислительной математики с последующим их аналитическим и графическим анализом.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Численные методы

  Цель дисциплины: ознакомление студентов с численными методами решения задач анализа и алгебры и с принципами построения алгоритмов; обучение студентов умело применять методы численного решения задач анализа и алгебры; научить будущих специалистов основным теоретическим знаниям и практическим навыкам для сопоставления численных методов алгебры и анализа; научить анализу численных результатов. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – решения основных задач анализа и алгебры; – знать основные принципы построения алгоритмов; – применения методов вычислительной математики для численного решения задач анализа и алгебры; – обоснования корректности задач, сравнительного численного анализа результатов задач.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Машинное обучение

  Цель дисциплины состоит в формировании способности осуществлять выбор приемлемого метода машинного обучения для решения конкретной задачи анализа данных, выполнять предобработку данных, настройку параметров метода анализа и интерпретацию полученных результатов, разрабатывать алгоритмы и писать программы для логических, вероятностных, метрических моделей машинного обучения.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• CAD-системы

  Цель дисциплины: формирование у студентов теоретических знаний о работе в автоматизированной системе проектирования и разработки AutoCAD; сформировать у студентов практические способности и навыки в работе с двумерными чертежами и трехмерными конструкциями.

  Год обучения - 3
  Семестр - 5
  Кредитов - 5
  

• Высокопроизводительные вычисления

  Цель дисциплины: сформировать углубленные знания технологий параллельного программирования и их применение для создания высокоэффективных параллельных алгоритмов для многопроцессорных вычислительных систем с распределенной или общей оперативной памятью. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: • демонстрировать знание компьютерной архитектуры, методов параллельного программирования; • демонстрировать оптимизацию выравнивания данных; • знание эффективности параллельного программирования.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Вычислительная гидродинамика

  Цель дисциплины: сформировать способность практического применения основных этапов математического моделирования гидродинамических процессов, включая физическую постановку, выбор математической модели и формулировку начально-краевой задачи, построение сеточной модели области, разработку сеточных аппроксимаций. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - применять методы построения конечно-разностных, конечно-объемных и конечно-элементных сеток; - строить сеточные схемы методом конечных разностей, конечных объемов и конечных элементов для типичных задач гидродинамики и теплообмена; - применять основные этапы численного моделирования процессов термогидродинамики; - демонстрировать способность решения уравнений гидродинамики и теплообмена.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Обработка сигналов и спектральный анализ

  Цель дисциплины: формирование знаний и практических навыков по методам анализа и обработки сигналов различного происхождения; изучение основных спектральных методов, методов анализа числовых последовательностей; изучение определений и способов применения различных типов вейвлет-анализа. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – демонстрировать знание основ спектральных методов и вейвлет-анализа. - демонстрировать знание типичных свойств сигналов, теоретических основ анализа временных рядов, границ применимости методов, их преимущества и недостатки; - овладеть приемами работы в одном из математических пакетов (Mathcad, Mathlab).

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Параллельное программирование на основе MPI и Open MP

  Цель дисциплины: формировать и развить способность программировать и применять технологии параллельного программирования Open MP и MPI. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать знание технологий Open MP и MPI; - демонстрировать знание процедур MPI и директив Open MP; -построить оптимальный параллельный алгоритм; -выбрать правильные директивы MPI и Open MP для решения конкретной задачи; -определять сходства и различия технологий OpenMP и MPI.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Математическое и компьютерное моделирование физических процессов

  Цель дисциплины: приобретение знаний и навыков для ведения научных исследований в области моделирования физических процессов. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - знание основных физических законов, на основе которых осуществляется составление математических моделей для физических процессов; -составление математических моделей физических процессов; - разрабатывать алгоритмы для решения поставленной задачи; - использование численных методов для решения задач моделирования физических процессов; - анализировать полученные результаты.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Математическое моделирование гидро-газодинамики

  Цель дисциплины: сформировать способность численного моделирования динамики течений несжимаемой, сжимаемой жидкости, описываемых уравнениями Навье-Стокса. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - владеть методами аналитического и численного исследования математических моделей гидродинамики; - описывать размерную и безразмерную формы записи уравнений, консервативную форму уравнений; - владеть основными методами решения уравнения Навье-Стокса сжимаемой, несжимаемой жидкости.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Математическое моделирование деформируемых сред

  Цель дисциплины: сформировать у студентов базовые знания по механике твердых деформируемых сред, способность моделировать деформированное состояние среды с применением математического аппарата и компьютерных технологий. По завершению дисциплины студенты должны быть способны: - корректно изъяснять и формулировать смысл задачи предметной области. - применять фундаментальные базовые знания для прикладных задач в области деформирования твердых сред. - реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы расчетов для компьютерного моделирования деформированного состояния среды.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Приложения вычислительной гидродинамики

  Целью дисциплины является формирование знаний в ряде приложений гидродинамики, как конвективный тепло- и массообмен, энергия ветра, механика биожидкостей и аэродинамика дорожных транспортных средств. В то же время курс направлен на углубление понимания физики и основных уравнений гидродинамики. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать знания об особенностях обтекания дорожных транспортных средств; - применять понятия механики жидкости и термодинамики для моделирования переноса тепла и массы.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Вычислительные технологии математического моделирования

  Цель дисциплины: сформировать способность использовать современные технологии математического моделирования для приложений объектов естествознания. Данный курс предполагает выработку навыков у студентов умения применять современные технологии математического моделирования для различных задач на компьютере с использованием численных метод с последующим их аналитическим и графическим анализом.

  Год обучения - 3
  Семестр - 6
  Кредитов - 5
  

• Системное администрирование операционных систем (Linux)

  Цель дисциплины: формирование целостного системного представления об ОС, назначении, архитектуре, основных компонентах, способности к практическому решению задач, возникающих при системном администрировании операционных систем, критическому мышлению и пониманию ключевых понятий взаимодействия компонентов операционных систем. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - описать основные компоненты операционных систем, понимать их возможности, назначение, требования, предъявляемые к их системному обслуживанию; - объяснить архитектуру ОС Linux; - демонстрировать управление процессами и видами межпроцессного взаимодействия; - исследовать работу сетевой подсистемы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Основы проектирования реляционных баз данных

  Цель дисциплины: сформировать у студентов способности для проектирования реляционных баз данных и работы с их основными компонентами. В ходе изучения курса сформировать у студенттов способности: - анализировать данные и использовать нормализацию для создания реляционной схемы базы данных; - классифицировать различные базы данных и успешно работать с ними; - задавать и уточнять параметры хранения и индексирования данных и выполнять оптимизацию запросов; - использовать язык SQL для создания, манипулирования и управления базами данных; - синтезировать полученные знания для выполнения основных задач администрирования баз данных.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 6
  

• Мобильные технологии

  Цель - формирование целостного системного представления о мобильных технологиях, их назначении, архитектуре, получение практических навыков разработки программного обеспечения для мобильных устройств. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - описать архитектуру современных мобильных устройств, понимать состав и принципы функционирования SDK для Android и публикации разработанных мобильных приложений; - продемонстрировать, эмулятор мобильного устройства, проектировать мобильное приложение; - разрабатывать и тестировать собственные приложения; - провести эксперимент и демонстрировать результаты своей работы.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Криптография и защита информации

  Цель предмета формирование у студентов навыки и знания в области защиты информации и обеспечения безопасности цифровых систем и средств коммуникации. После обучения студенты будут иметь следующие компетенции: 1. Понимание принципов шифрования и дешифрования информации, а также основных методов анализа криптографических алгоритмов; 2. Умение выбирать и применять криптографические методы и протоколы для защиты информации; 3. Навыки организации и анализа безопасности данных, систем и сетей, включая разработку и реализацию плана обеспечения безопасности и аудита информационных систем..

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Web-программирование

  Цель курса: формирование у обучаемых знаний в области веб программирования, умений и навыки для разработки веб-приложений. Цель изучения дисциплины достигает путем решения веб задач. Задачи: изучения дисциплины достигает путем решения следующих задач: изучить основы функционирования, настройки и администрирования программного обеспечения, реализующего веб сервисы, дать представление об основных принципах и структурах веб технологий.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Компьютерные технологии в математическом моделировании

  Цель предмета - формировать у студентов следующие главные компетенции (Wolfram Mathematica, COMSOL Multiphysics): Знание и понимание основ языков программирования и библиотек в выбранных областях. Умение применять эти языки и инструменты для разработки и реализации сложных математических моделей и алгоритмов. Опыт работы с различными видами данных и базами данных, а также опыт и навыки в их обработке и анализе. Умение анализировать и интерпретировать результаты вычислений и моделей, а также представлять эти результаты в доступной форме.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Компьютерная графика в OpenGL

  Цель дисциплины: сформировать у студентов способность работать с базовыми инструментами и методами компьютерной графики для создания и визуализации графических объектов с помощью программных и аппаратных средств. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать понимание и способность применения основных методологических принципов графического программирования при создании и анализе двумерных и трехмерных графических объектов; - определять критерии классификации и организации графических систем и моделей; - эффективно использовать различные приемы визуализации изображений с применением современных графических аппаратных средств; - применять методы компьютерной графики в своей профессиональной деятельности; - синтезировать, интерпретировать и критически оценивать различные виды графической информации.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Математическое моделирование химических процессов

  Цель дисциплины: формирование навыков решения задач по исследованию химических процессов математическими методами. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: - демонстрировать знание основных приемов для моделирования химических процессов; - демонстрировать знания в области оптимизации химических процессов; - применять численные методы для решения задач моделирования в химии. - составить математическую модель для простой задачи химико-технологического процесса.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

• Математическое моделирование в биомедицине

  Цель дисциплины: сформировать способность разработки математических моделей для биомедицинских процессов на основе систем обыкновенных дифференциальных уравнений, дифференциальных уравнений в частных производных, с использованием современных численных методов. В ходе изучения курса сформировать у студентов способности: – понимать основные принципы числовой таксономии, основные понятия и свойства динамических систем, основные типы динамических систем; – разрабатывать математические модели для биологических систем; – демонстрировать знание основных качественных особенностей биологической системы в математической модели; – строить простейшую математическую модель инфекционного заболевания; - анализировать модель противовирусного иммунного ответа; – применять нелинейную систему гидродинамики для математического моделирования кровотока в сосудах.

  Год обучения - 4
  Семестр - 7
  Кредитов - 5
  

Профессии

Результаты обучения

• Использовать фундаментальные принципы для разработки программного обеспечения, включая программирование, структуры данных, алгоритмы и оценку их сложности, трудоемкости, качества, управление данными.
• Самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, расширять и углублять своё научное мировоззрение c помощью информационных технологий.
• Эффективно использовать абстракции и индуктивное мышление как ключевые характеристики языка и структуры математики и абстрактных типов данных в различных языках программирования для решения вычислительных задач и разработки приложений, а также проектирования информационных систем.
• Применять современные методы интеллектуального анализа, технологии параллельных и распределенных вычислений для решения ресурсоемких задач и для обработки больших данных.
• Работать в команде, толерантно воспринимая социальные, этнические, конфессиональные и культурные различия, критически оценивать свою деятельность, деятельность команды, наметить путь и выбрать средства к саморазвитию, повышению своей квалификации.
• Применять методы математического и компьютерного моделирования, компьютерную графику, 2D и 3D моделирование, визуализацию, а также разрабатывать пакеты прикладных программ для решения научных, прикладных, производственно-технологических задач.
• Использовать возможности вычислительной техники, системного администрирования, компьютерных сетей, операционных систем, прикладных и специализированных программ для решения актуальных производственных проблем
• Знать роль математики в описании процессов и явлений, происходящих в различных областях техники и технологий; роль компьютерного моделирования на основе математических моделей в процессе доказательства фактов в различных областях науки, возможности использования вычислительных сред для обработки моделей и прогнозирования, проблемы построения современных информационно-управляющих систем, создаваемых на базе информационных технологий.
• Реализовывать эффективные численные методы и алгоритмы в виде комплексов программ для проведения вычислительного эксперимента на основе данных, полученных экспериментальным путем и предоставлять презентации полученных результатов; применения различных средств профессиональной коммуникации для совершенствования профессиональных знаний и умений.
• Использовать навыки построения математических моделей и исследования их на компьютере, выделить прикладной аспект в решении научной задачи, грамотно представить и интерпретировать результат. Передавать результат проведенных физико - математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучаемого явления.
• Разрабатывать и анализировать математические модели объектов и явлений; применять аналитические, численные, численно - аналитические методы исследования моделей; исследовать математические модели в области естественных, социально - экономических наук с помощью специального программного обеспечения.
• Применять фундаментальные знания по математическому анализу, алгебре, геометрии, дискретной математике, дифференциальным уравнениям, физике, механике, информационно -коммуникационным технологиям для решения фундаментальных и прикладных задач.

Похожие ОП