Kursinformation

О курсе

Курс предназначен для изучения современных подходов к построению математического и программного обеспечения информационных систем. Особое внимание уделяется формированию у студентов практических навыков применения прикладных программ к решению задач математической обработки и анализа данных. Сформированные в результате изучения дисциплины компетенции помогут при изучении общих и специальных дисциплин, в практической инженерной деятельности.

В результате изучения курса «Информационные технологии в оптотехнике» учащиеся будут:

1) знать/понимать: 

• основные методы, способы и средства получения, хранения и переработки информации,
• основы современных программных сред для решения профессиональных задач, 
• типовые программные продукты, ориентированные на решение научных, проектных и технологических задач;

2) оценивать:

• сущность и значение информации в развитии общества,
• основные требования информационной безопасности,
• основные вызовы современного информационного общества;

3) анализировать:

• возможности использования математического аппарата и методов программирования в профессиональной области;

4) применять:

• математическое программное обеспечение для решения задач обработки данных,
• информационные технологии для решения задач анализа полученных данных в своей профессиональной деятельности.

12.03.02 Оптотехника

Модуль 1. Основы работы в математическом процессоре MathCAD. 
Основные положения. Набор и редактирование формул. Запись констант и переменных. Числовые константы. Переменные. Присваивание. Системные переменные. Работа с текстом. Переменные - диапазоны. Функции. Декартовы координаты: общая информация; построение графика по точкам; быстрый график; настройка графика. Прочие типы графиков: объемные графики; график в полярных координатах; графики "Поверхность", "Линии уровня" и "Объемная гистограмма" по точкам. Объемные кривые по точкам. Быстрый объемный график. Модификация объемных графиков. График "векторное поле".

Лабораторная работа 1 «Основы работы: освоение набора формул»
Лабораторная работа 2 «Построение графика функции одной переменной в декартовых координатах»
Лабораторная работа 3 «Исследование функции одной переменной»

Модуль 2. Решение уравнений и систем.
Сложные функции. Встроенные разрывные функции. Функция if. Программная конструкция if. Использование логических множителей. Функция root . Конструкция Given /Find. Точность вычислений. Конструкция Given /Minerr. Специальные виды уравнений и систем. Средства для символьного решения уравнений и систем. Решение задач оптимизации. Оптимизация функции одной переменной без ограничений. Оптимизация функции нескольких переменных без ограничений. Задачи оптимизации с ограничениями.

Лабораторная работа 4 «Исследование функции двух переменных»
Лабораторная работа 5 «Вычисление сложной функции»
Лабораторная работа 6 «Нахождение корней нелинейного уравнения»

Модуль 3. Решение дифференциальных уравнений. Интегрирование.
Работа с векторами и матрицами. Задание векторов и матриц. Ввод/вывод матриц из внешних источников. Вычисление сумм и произведений. Символьные вычисления. "Живые" символьные вычисления. Команды меню Symbolic. Окружение odesolve. Функция rkfixed. Алгоритмы вычисления определенного интеграла.

Лабораторная работа 7 «Обработка одномерного массива»
Лабораторная работа 8 «Вычисление определенного интеграла»
Лабораторная работа 9 «Решение ОДУ первого порядка»
Лабораторная работа 10 «Интерполяция экспериментальных данных»

Модуль 4. Основы работы в Origin
Проект и рабочая область Origin. Создание, сохранение и добавление проекта. Импортирование данных из файла. Построение графиков. Сглаживание спектров. Аппроксимация данных кривыми. Разложение спектра (фитирование).

Лабораторная работа 11 «Обработка кинетических характеристик свечения в Origin»
Лабораторная работа 12 «Построение спектра свечения в Origin»
Лабораторная работа 13 «Определение характеристического времени затухания в Origin»

Продолжительность курса – 16 недель
Трудоемкость освоения курса – 108 часов работы обучающегося на освоение курса
Трудоемкость курса – 3 зачётные единицы
Форма контроля – зачет