Дискретная математика / 2019
О курсе
Основной целью курса «Дискретная математика» является формирование у обучающихся определенного состава компетенций (результатов освоения) для подготовки к профессиональной деятельности. Курс предназначен для студентов направлений 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 15.03.06 «Мехатроника и робототехника» очной формы обучения. Студенты 2019 года приема в соответствии с учебным планом изучают курс в третьем семестре. Курс не критичен к пререквизитам. Для его освоения достаточно знаний в объеме школьной программы.
В курсе рассматриваются основы таких общих и ключевых, с точки зрения подготовки специалистов в области автоматизации технологических процессов, разделов дискретной математики, как «Теория множеств», «Математическая логика», «Теория графов» и «Элементы кодирования».
Теория множеств является базовым разделом математики, без знания которого невозможно изучение ни одного другого раздела. Теория множеств изучает общие свойства множеств — совокупностей элементов произвольной природы, обладающих каким-либо общим свойством. Данный раздел является основой всего здания дискретной математики, так как определяет и упорядочивает круг объектов, с которыми работает дискретная математика. В процессе изучения раздела студенты знакомятся со способами задания множеств, основными операции над ними, отношениями между элементами множеств и свойствами этих отношений.
Центральным разделом курса на который следует обратить особое внимание является раздел «Математическая логика», в котором рассматриваются вопросы, важные с точки зрения изучения в дальнейшем таких дисциплин как «Микропроцессорная техника», «Теория автоматического управления», «Промышленные контроллеры» и ряда других. Студенты получают представление об основных понятиях математической логики, основных бинарных операциях, принципах построения и преобразования логических функций. Основное внимание уделяется теории дизъюнктивных нормальных форм и ее применению для минимизации логических формул.
Важным, особенно с точки зрения дисциплин относящихся к разделам технический кибернетики, является раздел «Теория графов». Кроме общих понятий теории графов в курсе уделяется внимание практическим применениям данного математического инструмента для решение оптимизационных и экстремальных задач.
Последний раздел курса посвящен вопросам кодирования и передачи информации. В настоящее время кодирование буквально пронизывает информационные технологии и является центральным вопросом при решении таких важнейших задач как представление данных произвольной природы (чисел, текста, графиков) в памяти компьютеров, защита информации от несанкционированного доступа, обеспечение помехоустойчивости при передаче данных по каналам связи и ряда других.
Результаты обучения
В результате освоения дисциплины студентом планируется достижение следующих результатов:
- знать место и роль дискретной математики в современном мире;
- знать принципы математических рассуждений и математических доказательств;
- знать приложения изучаемого материала в других разделах математики;
- уметь сформулировать задачу исследований дискретного объекта используя теоретико-множественные, логические и графические средства конструктивного анализа и моделирования;
- уметь переходить от одной формы математического представления дискретной модели к другой;
- владеть навыками и методами построения моделей дискретных объектов автоматизации и управления.
Компетенции, формируемые в курсе, необходимы выпускникам специальностей 15.03.04 и 15.03.06 в любой области деятельности, под которую сформированы основные образовательные программы.
Образовательная программа (ООП/ДОП)
Направления подготовки бакалавриата
15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
15.03.06 Мехатроника и робототехника
Программа курса
1. Теория множеств.
2. Математическая логика.
3. Теория графов.
4. Элементы кодирования.
Длительность курса, количественные характеристики, форма аттестации
Продолжительность курса – один семестр (18 недель).
Трудоемкость освоения курса – 40 часов аудиторной работы, 68 часов самостоятельной работы, что соответствует 3 зачетным единицам (кредитам).
Форма контроля – экзамен.
Автор(ы) курса
Copyright © 2019.
Томский политехнический университет. Все права защищены
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.
- Учитель: Воронин Александр Васильевич
- Учитель: Исаев Юсуп Ниязбекович