Проектный семинар "Математический компьютерный практикум"

Бакалавриат 2022/2023

Статус: Курс обязательный (Информатика и вычислительная техника)

Направление: 09.03.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 1-4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Байбикова Татьяна Николаевна, Топоркова Анна Станиславовна

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 70

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Изучение дисциплины Математический компьютерный практикум направлено на выработку у студентов навыков решения конкретных математических задач, используя пакет MATLAB. В результате изучения дисциплины студент должен знать основные универсальные программные средства компьютерной системы «MATLAB», предназначенные для решения математических задач, и критерии оценки эффективности различных компьютерных технологий, а также уметь выбирать программные средства и профессионально использовать их для решения математических задач

Цель освоения дисциплины

Формирование знаний, умений и навыков, позволяющих осуществлять научно-исследовательскую профессиональную деятельность в области исследования и разработки автоматизированных систем и компьютерных сетей.
Развитие способностей к комплексному инженерному анализу с использованием современных математических моделей и методов для обоснования новых разработок в области автоматизированных систем и компьютерных сетей.
Формирование знаний, умений и навыков выполнения комплексных инженерных проектов средств вычислительной техники, автоматизированных систем и компьютерных сетей.
Формирование в соответствии с выбранной специализацией знаний, умений и навыков, отвечающих актуальным и потенциальным запросам работодателей.
Выработка у студентов навыков решения конкретных математических задач, используя пакет MATLAB.
Изучение основ современных вычислительных методов.
Изучение и практическое освоение современных компьютерных технологий.
Подготовка к проведению прикладных математических исследований.

Планируемые результаты обучения

Знание основной терминологии, интерфейса пользователя, основных объектов Matlab.
Знание основных законов распределений, умение оценивать параметры выборок и строить статистические проверки гипотез
Знание основных методов цифровой обработки сигналов и умение реализовывать их в среде MATLAB
Знание точных, численных и приближенные методов решения дифференциальных и интегральных уравнений.
Построение графиков в логарифмическом масштабе, знание основ программирования в Matlab.
Умение выполнять бинаризацию изображений.
Умение выполнять геометрические преобразования изображений.
Умение использовать встроенные функции Matlabдля вычисления интегралов, пределов, дифференцирования функций и решения обыкновенных дифференциальных уравнений.
Умение использовать функции для фильтрации изображений.
Умение применять амплитудные преобразования изображений.
Умение применять функции для анализа изображений.
Умение работать с матрицами, применять основные операции для работы с матрицами.
Умение работать с различными типами и форматами изображений.
Умение реализовывать данные методы и оценивать их параметры.
Умение решать системы уравнений.
Умение строить и оформлять двумерные графики.
Умение строить и оформлять трехмерные графики.
Знание основных подходов к постановке задач оптимизации и умение решать на их основе практические задачи в среде MATLAB

Содержание учебной дисциплины

Работа с матрицами. Основные операции над матрицами.
Введение в Matlab. Интерфейс пользователя. Основные объекты. Применение Matlab в исследовательской работе.
Построение двумерных графиков.
Решение систем уравнений.
Построение трехмерных графиков.
Вычисление интегралов. Вычисление пределов. Дифференцирование функции. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений.
Подготовка к промежуточному контролю.
Графики в логарифмическом и полулогарифмическом масштабе. Основы программирования в Matlab.
Типы изображений и работа с файлами изображений.
Геометрические преобразования изображений.
Амплитудные преобразования изображения.
Функции, используемые для анализа изображения.
Функции фильтрации изображения.
Бинаризация изображений.
Введение в вычислительный эксперимент. Применение пакета MATLAB для решения дифференциальных и интегральных уравнений.
Применение MATLAB к задачам математической статистики.
Введение в цифровую обработку сигналов. Решение задач цифровой обработки сигналов с применением пакета MATLAB.
Решение задач оптимизации с применением MATLAB

Элементы контроля

Практическая работа в 1-ом модуле
Практическая работа во 2-модуле
Практическая работа в 3-м модуле
Практическая работа в 4-м модуле
Экзамен

Промежуточная аттестация

2022/2023 учебный год 4 модуль
0.14 * Практическая работа в 1-ом модуле + 0.21 * Практическая работа в 3-м модуле + 0.21 * Практическая работа в 4-м модуле + 0.3 * Экзамен + 0.14 * Практическая работа во 2-модуле

Список литературы

Авторы

Топоркова Анна Станиславовна
Байбикова Татьяна Николаевна

Программа дисциплины