КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.АЛЬ-ФАРАБИ Физико-технический факультет Утвержден На заседании Учёного Совета физикотехнического факультета “” 2015 г., протокол № Декан факультета ______проф. Давлетов Е.А. “____” ___________ 2015 г. По курсу Компьютерные методы радиоэлектроники СИЛЛАБУС (SYLLABUS) для студентов 1 курса специальности Радиотехника, электроника и телекоммуникации 1 курс, р/о, весенний семестр, 3 кредита ФИО преподавателя: Барыс Атибекович Аканаев Телефон: +7(778)-805-41-77 e-mail: bakanaevl @mail.ru каб.: 404 Пререквизиты: общая физика, линейная алгебра информатика. Постреквизиты: Программирование, высшая математика. Цель преподавания дисциплины Основные применения компьютеров в физических исследованиях – расчёт, моделирование и управление экспериментом. Все электронные системы, начиная от простейших схем и кончая графическими и вычислительными процессорами, моделируются на компьютерах. Цель дисциплины – ознакомить студентов с некоторыми методами создания и исследования моделей физических явлений в радиоэлектронике. Одновременно происходит изучения интегрированных пакетов программ MatLab, Maple. В задачи преподавания дисциплины входит: изучение методов и средств проведения компьютерных расчетов физических задач компьютерное моделирование физических процессов с использованием специальной системы MatLab фирмы MathWoks и Maple созданной для облегчения решения инженерных и научных задач. Структура курса: Н ед 1 Наименование темы Часы Темы СРС Вводные понятия о компьютерном Ле моделировании в радиоэлектронике. Понятие об 2 На СРСП студенты 1 к операционных системах и интегральных пакетах программ. Программы компеляции и трансляции. проводят дополнительн ые занятия, их защищают . 2 Л Системы MatLab.и Maple. Рабочая среда MatLab. ек Команды help, demo. Арифметические вычисления. Вектора и матрицы. Вектор-столбцы и вектор-строки. Ввод матриц Встроенные элементарные функции. Использование переменных. Оператор двоеточия. Сохранение рабочей среды, команда diary Сложение, вычитание векторов и матриц. Транспонирование и возведение в степень. Удаление строк и столбцов. Объединение. Создание матриц специального вида. Поэлементные операции. Блочные матрицы. 2 3 Л Заполнение матриц при помощи индексации. ек Визуализация матриц. Вычисление математических функций от элементов матриц. Графики функций двух переменных Редактор/отладчик. Типы М-файлов. Файл-программы (scripts). Файлы-функции (function). 2 Л 2 4 5 6 7 8 Установка путей. Команды для установки путей. Л Диаграммы и гистограммы. Управление осями. ек Работа с несколькими графиками. Вывод графиков в отдельные окна. 2 Л Несколько графиков на одни оси. Свойства линий. Дополнительные элементы оформления. Л Трехмерные графики функций. Изображения. ек Одномерная кривая. Сеточные поверхности. Изолинии. 2 Л Поворот графика, изменение точки обзора. Построение освещенной поверхности. Л Графические объекты и их иерархии. Свойства ек графических объектов. Функции set, get. 2 Л Дескрипторы и работа с ними. Л Операторы цикла – for, while. Операторы ек ветвления – условный оператор if, оператор switch. Л Проверка входных аргументов. Организация ветвления. Оператор переключения. 2 2 Л Прерывания цикла, оператор break.. ек Л Обработка исключительных ситуаций, 2 2 оператор 2 2 2 2 try…catch Л Логические выражения с массивами и числами. ек Операции отношения (условия). 2 Л . Логические операции. Приоритет операций. Логическое индексирование. Л Исследование функций. Решение уравнений. ек Вычисление всех корней полинома. Интегрирование функций. Л Вычисление определенных интегралов. Полиномы и интерполяция. Вычисление производных. 2 11 Л Интерполирование. Метод ек квадратов. Интерполяция сплайнами. наименьших 2 12 Л Интерполяция многомерных данных. Л Задачи линейной алгебры. Системы уравнений, ек определители, обращение матриц. 2 2 Л Решение дифференциальных уравнений. Управление процессом решения. Решение граничных задач. Л Принципы создания приложений. Управление ек свойствами объектов. 2 Л Программное изменение свойств. Работа над приложением. Программирование элементов интерфейса. Л Виды диалоговых окон. Создание меню. ек Программирование контекстного меню. Л Флаги состояния и разделительные линии. . 2 Л Программирование событий. Событие осей ек ButtonDownFcn. Л Программирование приложения. События и свойства объектов 2 9 10 13 14 15 2 2 2 2 2 2 Список рекомендуемой литературы 1. 2. 3. 4. Основная: Brian R. Hunt, Ronald I. Lipsman, Jonathan M. Rosenberg, MatLab. – Официальный учебный курс Кембриджского университета. – М.: 2008 Ануфриев И. MatLab 5.3/6.x. -СПб.: "БХВ-Петербург", 2003. – 736 с. Коткин Г.Л., Черкасский В.С. Компьютерное моделирование физических процессов с использованием MatLab. Учебное пособие. –Новосибирск, 2001. – 173 с. Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера. – М.: Просвещение, 1991. – 256 с. Дополнительная 5. Бабенко К.И. Основы численного анализа – М: Наука, 1986. 6. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. – М.:Наука, 1970. 7. Дьяконов В. MatLab 6/6.1/6.5. Simulink 4/5. – М.: Солон-Пресс, 2003. – 576 с. 3 Экзамен: во время сессии. Критерии оценок знаний, баллы Составление плана урока – 5 балл*4 = 20 Текущий контроль (+посещение) 8(+2) = 10 Проведение урока 20 = 20 Самостоятельная работа (СРС) 2*5 = 10 Экзамен – 40 Промежуточная аттестация проводится в виде экзамена. Максимальный показатель успеваемости за промежуточную аттестацию составляет 40 %. Итоговый показатель успеваемости по дисциплине определяется как сумма показателей успеваемости по рубежным контролям (60%) и промежуточной аттестации – экзамена (40%). Максимальное значение итогового показателя составляет 100%. Политика курса: а) Активность во время занятий; с) Подготовка к занятиям, выполнение домашнего задания и СРС и т.д. Недопустимо: а) Уход с занятий; в) Обман и плагиат; с) Несвоевременная сдача заданий и др. Утверждено на заседании кафедры Протокол № « » 2015 г. Заведующий кафедрой О.Ю. Приходько Преподаватель Б.А.Аканаев 4