1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | освоение современных математических методов анализа, прогнозирования поведения технических объектов; формирование навыков поиска и выбора методов и моделей для решения научно-исследовательских задач, сравнения и анализа полученных результатов исследований; выполнения математического моделирования технических процессов, протекающих в реальном времени. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: МДК.02 |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОК 01. | Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам; |
| ОК 02. | Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности; |
| ОК 03. | Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие, предпринимательскую деятельность в профессиональной сфере, использовать знания по финансовой грамотности в различных жизненных ситуациях; |
| ОК 04. | Эффективно взаимодействовать и работать в коллективе и команде; |
| ОК 05. | Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социального и культурного контекста; |
| ОК 06. | Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей, в том числе с учетом гармонизации межнациональных и межрелигиозных отношений, применять стандарты антикоррупционного поведения; |
| ОК 07. | Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, применять знания об изменении климата, принципы бережливого производства, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях; |
| ОК 08. | Использовать средства физической культуры для сохранения и укрепления здоровья в процессе профессиональной деятельности и поддержания необходимого уровня физической подготовленности; |
| ОК 09. | Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языках. |
| ПК 2.1. | Разрабатывать требования к программным модулям на основе анализа проектной и технической документации на предмет взаимодействия компонент. |
| ПК 2.2. | Выполнять интеграцию модулей в программное обеспечение. |
| ПК 2.3. | Выполнять отладку программного модуля с использованием специализированных программных средств. |
| ПК 2.4. | Осуществлять разработку тестовых наборов и тестовых сценариев для программного обеспечения. |
| ПК 2.5. | Производить инспектирование компонент программного обеспечения на предмет соответствия стандартам кодирования. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | модели процесса разработки программного обеспечения; основные принципы процесса разработки программного обеспечения; основные подходы к интегрированию программных модулей; основы верификации и аттестации программного обеспечения; |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | использовать выбранную систему контроля версий; использовать методы для получения кода с заданной функциональностью и степенью качества; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | участия в выработке требований к программному обеспечению; участия в проектировании программного обеспечения с использованием специализированных программных пакетов; |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основы моделирования. Детерминированные задачи | ||||||
| 1.1. | Вводная лекция. Понятие ММ (математического моделирования), этапы ММ, общие подходы к построению простейших математических моделей | Лекции | 4 | 2 | Л1.1 | |
| 1.2. | Разновидности задач моделирования и подходов к их решению. | Лекции | 4 | 2 | Л1.1 | |
| 1.3. | Методы математического программирования. Общий вид и основная задача линейного программирования. | Лекции | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 1.4. | Прямая и двойственная задачи линейного программирования. | Лекции | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.5. | Графический метод решения задачи линейного программирования. | Лекции | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.6. | Задача линейного программирования. Симплекс – метод. | Лекции | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 1.7. | Транспортная задача. Методы нахождения начального решения транспортной задачи. Метод потенциалов | Лекции | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 1.8. | Общий вид задач нелинейного программирования. Графический метод решения задач нелинейного программирования. Метод множителей Лагранжа. | Лекции | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.9. | Основные понятия динамического программирования. Простейшие задачи, решаемые методом динамического программирования. | Лекции | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.10. | Практическая работа «Построение простейших математических моделей» | Практические | 4 | 2 | Л1.1 | |
| 1.11. | Практическая работа «Построение двойственной задачи линейного программирования» | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.12. | Практическая работа «Решение задач линейного программирования графическим методом» | Практические | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 1.13. | Практическая работа «Решение задач линейного программирования симплекс–методом» | Практические | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 1.14. | Практическая работа «Решение задач на условный экстремум. Метод множителей Лагранжа» | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.15. | Практическая работа «Нахождение начального решения транспортной задачи. Решение транспортной задачи методом потенциалов» | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 1.16. | Практическаяработа «Задача динамического программирования» | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
| Раздел 2. Задачи в условиях неопределенности | ||||||
| 2.1. | Математическое моделирование при обработке опытных данных. Уравнение регрессии. | Лекции | 4 | 2 | Л2.2, Л1.2 | |
| 2.2. | Метод имитационного моделирования. Единичный жребий и формы его организации. Примеры задач | Лекции | 4 | 2 | Л1.1, Л1.2, Л2.1 | |
| 2.3. | Искусственные нейронные сети. | Лекции | 4 | 4 | Л1.2, Л2.1 | |
| 2.4. | Критерии принятия решений в условиях неопределенности. Дерево решений. | Лекции | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 2.5. | Практическая работа «Уравнение регресии. Составление линейного уравнения регрессии» | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
| 2.6. | Практическая работа «Решение задач массового обслуживания методами имитационного моделирования» | Практические | 4 | 4 | Л1.2 | |
| 2.7. | Зачетное занятие | Практические | 4 | 2 | Л1.2 | |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| закреплено в приложении "ФОС" |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| не предусмотрено |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| закреплено в приложении "ФОС" |
| Приложения |
|
Приложение 1.
Контроль.docx
Приложение 2.
ФОС.docx
|
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Зализняк В. Е., Золотов О. А. | Введение в математическое моделирование: учебное пособие для среднего профессионального образования | Юрайт, 2021 | urait.ru |
| Л1.2 | А.С. Коломейченко, И.Н. Кравченко, А.Н. Ставцев, А.А. Полухин | Математическое моделирование и проектирование: Учебное пособие (Среднее профессиональное образование) | ИНФРА-М, 2021 | znanium.com |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Бессмертный И. А. | Системы искусственного интеллекта: учебное пособие для среднего профессионального образования | Юрайт, 2021 | urait.ru |
| Л2.2 | Бирюкова Л. Г., Сагитов Р. В. ; Под общ. ред. Татарникова О. В. | Линейная алгебра и линейное программирование. Практикум : учебное пособие для вузов | Юрайт, 2024 | urait.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Математическое моделирование | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| ОС Windows OC Linux Приложения MSOffice Приложения LibraOffice 7-Zip, AcrobatReader Стандартное специализированное ПО в соответствии с наименованием кабинетов | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Информационная справочная система: СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/) Профессиональные базы данных: 1. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 2. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru) | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 203Н | кабинет математики; кабинет математических дисциплин; кабинет статистики; кабинет математики и информатики; кабинет информационных систем в профессиональной деятельности – учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 54 посадочных места; рабочее место преподавателя; маркерная доска – 1 ед.; компьютер (модель: Aquarius) с доступом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет – 1 ед.; интерактивная доска (марка: Smart) – 1 ед.; проектор (марка: Smart) – 1 ед..; калькуляторы; чертежные принадлежности; модели геометрических тел; раздаточный дидактический материал; учебно-методические издания; таблицы. |
| 312Н | полигон разработки бизнес-приложений; полигон проектирования информационных систем; лаборатория информационно-коммуникационных систем; лаборатория информационных систем; лаборатория компьютерных сетей; лаборатория «Учебный банк» – учебная аудитория для проведения занятий всех видов (дисциплинарной, междисциплинарной и модульной подготовки), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Автоматизированные рабочие места на 11 обучающихся; автоматизированное рабочее место преподавателя; маркерная доска; компьютеры (марка: RAMEC с монитором диагональю 21,5") с доступом в информационно-телекоммуникационную сеть Интернет и электронную информационно-образовательную среду АлтГУ; тематические плакаты. |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Лекции проходят в традиционной форме с применением активных, интерактивных и информационно-коммуникационных технологий в форме лекций-визуализаций, проблемных лекций. Весь материал курса поделен на темы, и каждая последующая тема является логическим продолжением предыдущей, поэтому изучение курса рекомендуется последовательно. Для закрепления теоретического материала курс содержит лабораторные работы. Лабораторные работы проходят в учебной аудитории, оснащенной компьютерами с соответствующим программным обеспечением. При проведении лабораторных работ используются работа в малых группах, элементы ролевой игры. Каждый студент выполняет индивидуальное лабораторное задание, тестирует написанную им программу, отлаживает при необходимости, а затем сдает ее преподавателю, сопровождая устное объяснение определениями необходимых терминов, пояснением выбранных типов и структур данных, разъяснением выбранного алгоритма и необходимой документацией согласно заданию. После завершения изучения курса студент имеет возможность получить экзамен. Для этого необходимо набрать проходной балл к концу семестра и успешно сдать все лабораторные работы. |