Магистратура
Шифр:
7M05409
Название:
Прикладная и вычислительная математика
Факультет:
Механико-математический
Квалификация:
- Научно-педагогическое направление - Магистр естественных наук
- Модель выпускника
- Обязательные дисциплины
- Элективные дисциплины
- Практики
-
Иностранный язык (профессиональный)
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать практические навыки в различных видах речевой деятельности на иностранном языке. Учебный курс формирует способность воспринимать, понимать и переводить информацию в современном глобальном пространстве, участвовать в научных мероприятиях для апробации собственных исследований. Дисциплина направлена на совершенствование компетенций в соответствии с международными стандартами иноязычного образования.
-
История и философия науки
- Количество кредитов: 3
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины - рассматривается на основе исторической динамики и в исторически изменяющемся социокультурном контексте. Знакомит с проблемами феномена науки, являющегося предметом специального философского анализа, формирует знания об истории и теории науки, закономерностях развития науки и структуре научного знания, особенностях науки как профессии и социального института, роли науки в развитии общества.
-
Математические основы компьютерной графики
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать способность разработки и применения основных математических и графических инструментов компьютерной графики для их успешного применения в графическом программировании; определять критерии классификации и организации графических систем и моделей; комбинировать и эффективно использовать различные инструменты компьютерной графики для создания графических программ и программных модулей; синтезировать, интерпретировать и критически оценивать различные виды графической информации.
-
Методы сопряженных уравнений для задач геофизики
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать у магистрантов знания об основах применения теории сопряженных уравнений для решения задач геохимии и геофизики; понимание вопросов устойчивости, сходимости дискретных аналогов геофизических задач; способность решать численно интегральные уравнения Фредгольма первого рода проекционными методами с базисами в виде вейвлетов. Будут изучены методы сопряженных уравнений для задачи магнитотеллурического зондирования. Будут решены вопросы создания модуля геоинформационной системы геохимических и геофизических задач..
-
Организация и планирование научных исследований (англ.)
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать способность самостоятельно вести научный поиск, ставить конкретные научные задачи и знать методы и приемы их решения для создания научной работы. Дисциплина изучает: формы и методы планирования, организации и оформления научных статей и диссертации; формы обобщения результатов научных исследований в презентациях, выступлениях, проектах, статьях.
-
Параллельное программирование в прикладной математике
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать знания по технологии параллельного программирования в средах OpenMP, MPI; иметь навыки по настройке работы вычислительного кластера в операционных системах Linux, Windows. Дать глубокие знания о параллельных вычислениях, способность разбираться в системах с массовым параллелизмом; работать на вычислительных кластерах;применять технологии OpenMP, MPI на языках программирования Фортран, С++.
-
Педагогика высшей школы
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: 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).
-
Психология управления
- Количество кредитов: 3
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать способность применять важнейшие аспекты сферы управления в процессе профессионального становления. В рамках курса раскрываются предмет, основные принципы психологии управления, личность в управленческих взаимодействиях, управление поведением личности, психология управления групповыми явлениями и процессами, психологические особенности личности руководителя, индивидуальный стиль управления, психология влияния в управленческой деятельности, управление конфликтными ситуациями.
-
Современные вычислительные методы в прикладных задачах
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: формировать у магистрантов способность применения современных методов численного решения уравнений гидродинамики, практического применения основных этапов математического моделирования гидродинамических процессов, включая физическую постановку задачи, выбора математической модели и формулировку начально-краевой задачи, построение сеточной модели области, выбора и разработки сеточных аппроксимаций, научить построению различных алгоритмов построения конечно-разностных и конечно-элементных сеток.
-
Современные методы прикладной математики
- Количество кредитов: 5
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать навыки применения теоретических и практических аспектов современных методов моделирования для решения задач прикладной математики, навыки использования соответствующих задачам математических пакетов, сформировать навыки связывать между собой модули, реализованные в математических пакетах с ПО, реализованные с использованием языков программирования высокого уровня (Python, Java). Будут изучены современные математические пакеты, позволяющие решать прикладные задачи естествознания.
-
Вычислительные методы решения задач динамики сплошной среды
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать знания о проблемах численного решения уравнений Навье-Стокса. Будут показаны методы численного решения уравнений Навье-Стокса в случае несжимаемой жидкости на разнесенной сетке. Будут представлены методы решения в переменных функция тока - завихренность. Изучены методы решения для вязкой сжимаемой жидкости, в частности метод Мак-Кормака, метод Бима-Уорминга, метод Годунова, TVD схемы.
-
Математические методы моделирования динамических нелинейных физических проблем
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: выработать навыки решения задач исследования нестационарных нелинейных физических процессов математическими методами. Сформировать у магистрантов способности: – составлять математические модели сложных нестационарных нелинейных физических процессов; – использовать численные методы для реализации математических моделей нестационарных нелинейных физических процессов; – написать программный код для построенной математической модели; – построить график и анализ полученных результатов
-
Математические методы моделирования задач естествознания
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать знания в решении актуальных научно-прикладных задач, связанных с моделированием процессов, протекающих в живых организмах и системах, обработкой и системным анализом экспериментальных данных, в области теории динамических систем и нелинейной динамики в приложении к задачам физики живых систем.
-
Математические методы моделирования задач экологии
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Целью является формирование навыков решения задач атмосферных процессов, основанных на интегрировании системы уравнений гидротермодинамики, с целью краткосрочного и среднесрочного предсказания погоды, развитие способностей самостоятельного решения теоретических и прикладных задач в области гидродинамического моделирования природных процессов с применением современных вычислительных методов и устройств.
-
Математические методы решения проблем турбулентных течений
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: формирование у магистрантов знаний о методах моделирования турбулентных течений. Проблемы замыкания осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье– Стокса. Понятия напряжений Рейнольдса и турбулентной вязкости. Будут показаны основные модели турбулентности, в частности модели с одним уравнением баланса энергии турбулентности, двухпараметрические модели, модели с уравнениями переноса компонент тензора рейнольдсовых напряжений.
-
Метод конечных элементов в прикладных задачах
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины сформировать у магистрантов способности: -описать метод конечных элементов(МКЭ); -определять порядок аппроксимации МКЭ, способы его повышения; строить конечноэлементные схемы повышенного порядка аппроксимации; -решать 2D-3D краевые задачи с использованием МКЭ; -знать алгоритмы построения конечно-элементных сеток; -использовать современные конечно-элементные пакеты программ; -применять основные методы описания расчётных областей; -разрабатывать программы для реализации МКЭ.
-
Методы решения обратных и некорректных задач математической физики
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: формирование у магистрантов ключевых компетенций на основании углубленного изучения методов исследования обратных и некорректных задач. При изучении дисциплины магистранты будут изучать следующие аспекты: понятия и методы исследования обратных и некорректных задач, развитие владения сложным математическим аппаратом и формирование способностей и навыков к самостоятельной интенсивной научно-исследовательской и научно-изыскательской деятельности.
-
Методы решения проблем устойчивости деформируемых систем
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать у магистрантов способности: - демонстрировать системное понимание процесса моделирования устойчивости деформируемых систем; - критически оценивать выбор критериев статической и динамической устойчивости систем применительно для деформируемых сред; - вибирать методологию анализа устойчиовотси деформируемых систем и методы решения; - корректировать процесс решения и визуализации устойчивости исследуемых систем с использованием современных пакетов прикладных программ
-
Моделирование процессов в многофазных средах
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать знания о современном состоянии теории однофазных и многофазных потоков. Представлены основы классификации двухфазных потоков. Описана стратегия построения обобщенной математической модели многофазных потоков с использованием эйлерова и лагранжева подходов. Показаны модели конкретных задач динамики многофазных сред с фазовыми переходами. Вывод уравнений движения и энергии гетерогенной среды с фазовыми переходами.
-
Основные проблемы моделирования турбулентных течений
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать у магистрантов основные знания по теории турбулентности и ее принципах. Даются понятия турбулентности, описаны методы описания структур турбулентных течений. Даны основные положения теории Колмогорова развитой однородной изотропной турбулентности, в частности даны понятия масштабов турбулентности, спектра турбулентных пульсаций, суть энергосодержащей и диссипативной области волновых чисел.
-
Основы моделирования проблем газовой динамики
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: формирование у магистрантов знаний в областях теоретической и прикладной газовой динамики. В курсе рассматриваются элементы термодинамики, уравнения состояния совершенных и реальных газов, законы сохранения и соотношения на сильных разрывах, соотношения параметров на косом скачке, изменение энтропии. Метод характеристик для уравнений газовой динамики, одномерные нестационарные течения газа.
-
Применение графических пакетов в решении прикладных задач
- Тип контроля: [РК1+MT+РК2+Экз] (100)
- Описание: Цель дисциплины: сформировать знания о различных графических пакетах для моделирования и визуализации; приемах практического вычерчивания и видов чертежей (строительные, машиностроительные и т.д). В ходе изучения будут даны знания по: средствам и нововведениям трехмерного моделирования в 3ds max; инверсной кинематике и модуле Character Studio; работе с атмосферными эффектами; визуализации в Mental Ray; работа с глобальным освещением; языку сценариев MAXScript.
-
Исследовательская
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Цель практики: приобретение опыта в исследовании актуальной научной проблемы, расширение профессиональных знаний, полученных в процессе обучения, и формирование практических навыков ведения самостоятельной научной работы. Практика направлена на развитие навыков исследования, анализа и применения экономических знаний.
-
Педагогическая
- Тип контроля: Защита практики
- Описание: Формирование практических и учебно-методических навыков проведения лекционных, семинарских занятий, творчески применять в педагогической деятельности научно-теоретические знания, практические навыки, проводить учебные занятия по дисциплинам специальности; владеть современными профессиональными приемами, методами организации обучения; использовать на практике новейшие теоретические, методологические достижения, составлять учебно-методическую документацию, организовывать воспитательную работу со студентами.