Файл қосу

Математикалық жүзеге асырудың моделдеуге моделдеу мен инструменттік қойылатын негізгі есептеу




|Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі                                 |
|Семей қаласы ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ                              |
|3 деңгейдегі СМК құжаты            |ПОӘК                |ПОӘК                       |
|                                   |                    |042.14.2.07.1.20.01/02-2013|
|                                   |                    |                           |
|                                   |                    |                           |
|                                   |                    |                           |
|ПОӘК                               |03.09.2013ж         |                           |
|Оқытушыға арналған                 |№1 басылым          |                           |
|«Есептеу әдістері» пәні бойынша оқу|                    |                           |
|жұмыс бағдарламасы                 |                    |                           |
|                                   |                    |                           |
















                             «Есептеу әдістері»
                        ПӘНІН ОҚЫТУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН
                5В060100 - «Математика» мамандығына арналған
                 ОҚЫТУШЫҒА АРНАЛҒАН ОҚУ  ЖҰМЫС БАҒДАРЛАМАСЫ










































                                    Семей
                                    2013

                                  АЛҒЫ СӨЗ

1. ҚҰРАСТЫРЫЛДЫ
Құрастырған:_________   Семей   қаласы    Шәкәрім    атындағы    Мемлекеттік
университеті, Информатика кафедрасының  аға оқытушысы Рысжанова А.С.
      «___»__________ 2013ж.

2. ТАЛҚЫЛАНДЫ
2.1. Информатика кафедрасының отырысында талқыланды
      Хаттама №1 «11» қыркүйек 2013 ж.

      Кафедра меңгерушісі _________________ Абишова А.А.

2.2. Физика-математика факультетінің әдістемелік Кеңесінің отырысында
талқыланды


      Хаттама  №1 «12» қыркүйек 2013 ж.

      Әдістемелік кеңестің төрағасы __________ Батырова Қ.А.

3. БЕКІТІЛДІ
Университеттің оқыту-әдістемелік кеңесінің отырысында мақұлданып, баспаға
ұсынылды
      Хаттама  №1 «18» қыркүйек 2013 ж.


Оқыту әдістемелік кеңесінің төрағасы _____________ Г.К.Искакова


БІРІНШІІ РЕТ ЕНГІЗІЛДІ
















                                   МАЗМҰНЫ

|Қолданылу облысы                                                 |       |
|Нормативті сілтемелер                                            |       |
|Жалпы жағдайлар                                                  |       |
|Оқытушыға арналған оқу жұмыс бағдарламасының мазмұны             |       |
|Студенттердің өздік жұмыстарының тақырыптары                     |       |
|Пән бойынша оқу-әдістемелік карта                                |       |
|Оқу-әдістемелік әдебиеттердің жабдықталу картасы                 |       |
|Әдебиеттер                                                       |       |



                             1. Қолданылу облысы


      «Есептеу әдістері» пәні бойынша  Оқыту-әдістемелік  кешен  5В060100  –
«Математика» мамандығының студенттеріне арналған. Кешен студенттерді  пәннің
мазмұнымен, пәннің көкейкестілігі мен қажеттілігімен, курс  саясатымен,  оқу
барысында үйренетін машықтармен таныстырады. Оқыту-әдістемелік  кешен  пәнді
оқыту үшін негізгі бағдар болып табылады.


                          2. Нормативті сілтемелер
      Бұл «Есептеу әдістері»  пәні  бойынша  Оқытушыға  арналған  оқу  жұмыс
бағдарламасы оқыту  процесін  келесі  құжаттарда  келтірілген  талаптар  мен
ұсыныстарға сәйкес жүргізу үшін құрастырылған және  реттейді:
         – 5В011100 – «Информатика» мамандығына ҚР  МЖМБС    3.08.317-2006.
           Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігінің  2005  ж.
           23  желтоқсанындағы  №779  бұйрығымен   бекітілген   және   іске
           қосылғын.
         – СТУ 042 – РГКП – СГУ  –  4-2013  Университет  стандарты  «Пәннің
           оқыту әдістемелік комплексін дайындауға жалпы талаптар»;
         –   ДП-042-1.01–2013   Құжатталған   процедура    «Пәннің    оқыту
           әдістемелік комплексінің құрылымы мен мазмұны»
                             3. Жалпы жағдайлар
      3. 1. Пәннің қысқаша мазмұны
      Бұл  ПОӘК   5В06010–  Математика   мамандығы  студенттерінің  «Есептеу
әдістері» пәнін оқуға арналған.
      «Есептеу әдістері» курсының мақсаты  -  қолданбалы  есептерді  шешудің
жуықтау әдістері,  математикалық  модельдеу  әдістері,  кате  көздері  және
нәтиже дәлдігінің әдістері жайындағы түсінікті студенттерге жүйелеңдірілген
түрде қалыптастыру. Сондай-ақ таным үрдісінде пайда  болатын  математикалық
есептерді ЭЕМ-ның көмегімең шешудің есептеу  алгоритмдерін  кұрып,  қолдана
білуге дайындау. Сонымең қатар, оны практикалық іс-әрекетінде математикалық
модельдеудің көмегімен шынайы әлемнің заңдылықтарын пайдалана білу.


      3.2. Пәннің мақсаты
      Қолданбалы есептерді шешудің жуықтау әдістері, математикалық модельдеу
әдістері, кате көздері және нәтиже дәлдігінің әдістері  жайындағы  түсінікті
студенттерге жүйелеңдірілген түрде қалыптастыру. Сондай-ақ  таным  үрдісінде
пайда болатын математикалық  есептерді  ЭЕМ-ның  көмегімең  шешудің  есептеу
алгоритмдерін  кұрып,  қолдана   білуге   дайындау.   Сонымең   қатар,   оны
практикалық  іс-әрекетінде  математикалық  модельдеудің   көмегімен   шынайы
әлемнің заңдылықтарын пайдалана білу.


      3.3. Пән міндеті:
  – Математикалық моделдеу рөлі және қолданбалы есептерді шешу  барысындағы
    есептеу тәжірибесі жайындағы түсініктерін қалыптастыру;
  – есепті сандық шешу және зерттеу үшін математика пәні бойынша  теориялық
    білімдерін қолдануды студенттерге үйрету;
  –  қолданбалы  есептерді  ЭЕМ-ны  пайдаланып  жуықтап  шешу  үшін  сандық
    әдістерді пайдалана білу іскерлігін қалыптастыру;
  – студенттерді қойылған  есепті  шешу  барысында  сандық  шешудің  тиімді
    тәсілдерін таңдауға, әр түрлі үрдістермен алынған  есептің  нәтижелерін
    салыстыруға үйрету;
  – алынған сандық  шешімдердің  дұрыстағын  және  дәлдігін  тексеру  әдісі
    жайындағы   болжамды,   жинақтылықты   және   сандық   шешімнің   нақты
    алгоритмдерін  қолданудағы  қисындылықты  негіздеу  үшін  шешімді   алу
    жылдамдығын тексеру тәсілдерін қалыптастыру;
  –  есептеу  алгоритмдерін  математикалық  пакет  ортасында,  не   әмбебап
    программалаудың   тілдерінің   көмегімен   орындай   білу    іскерлігін
    қалыптастыру.
      Аталған   пәнді   ойдағыдай   меңгеру   үшін   жоғары   математиканың,
информатиканың келесі бөлімдерінің базалық білімдерін меңгеру қажет:
    – алгебра;
    – математикалық таңдау:
    – диффереңциалдық теңдеулер;
    – ақпараттық технологиялар;
    – программалау.
    3.4. Пәнді оқып, аяқтаған студенттердің
  Білуі керек:
    – қолданбалы  есептерді  ЭЕМ-ны  пайдаланып  жуықтап  шешу  үшін  сандық
      әдістерді пайдалана білу керек;
    – қойылған есепті шешу барысында сандық шешудің тиімді тәсілдерін
      таңдауға, әр түрлі үрдістермен алынған есептің нәтижелерін салыстыру
      үйренуі керек;
    – есептеу алгоритмдерін әмбебап программалаудың тілдерінің көмегімен
      орындай білу іскерлігі қалыптасқан болуы қажет.


      3.5.  Пән пререквизиттары:
      Пән  жоғарғы  оқу   орында  оқылатын   «Информатика»,  «Программалау»,
«Ықтималдықтар теориясы» пәндерінен алынған білімге негізделеді.
      3.6.  Пән постреквизиттары:
      Программаны  өңдеу  және  программа  –  ақпараттық  кешендерді   (ПАК-
дер) өңдеумен   байланысты   барлық   пәндер,   оларда   келесі   оқытылатын
пәндер      білімі         қолданылады:       «Жүйелік          программалық
қамтамасыздандыру»,   «Интернетте   программалау»,    «Жасанды     интеллект
негіздері»,«Амалдарды    зерртеу»,    «Мәліметтер    қорын    программалау»,
«Компьютерлік моделдеу», «Мәліметтерді өңдеудің құрылым мен алгоритмдері».
1-кесте. Оқу жоспарынан ақпарат
|Курс                              |Семестр        |Кредит             |Дәріс     |
|Дәріс сабақтары   |Зертханалық    |               |                   |          |
|                  |сабақтар       |               |                   |          |
|1                 |2              |3              |4                  |5         |
|Кіріспе. Сандық   |Есептеу        |Компьютер      |Сандық әдістер мен |Жазбаша,  |
|әдістер тарихы.   |алгоритмдерін  |               |математикалық      |ауызша    |
|Математикалық     |жүзеге асырудың|               |моделдеуге         |          |
|моделдеу мен      |инструменттік  |               |қойылатын негізгі  |          |
|есептеу.          |ортасы         |               |талаптар. Есептеу  |          |
|                  |(математикалық |               |математика пәні.   |          |
|                  |пакеттер,      |               |Есептеу            |          |
|                  |программалау   |               |информатикасы      |          |
|                  |тілдері)       |               |жайлы.             |          |
|Қателіктер        |Қателіктерді   |Компьютер      |Абсолют және       |Жазбаша,  |
|теориясының       |есептеу        |               |салыстырмалы       |ауызша    |
|элементтері.      |               |               |қателіктер.        |          |
|                  |               |               |Берілгеңдерді жазу |          |
|                  |               |               |түрлері. Функция   |          |
|                  |               |               |қателігі.          |          |
|Бір айнымалы      |Функцияның     |Компьютер      |Түбірлерді бөлу    |Жазбаша,  |
|сызықтық емес     |мәнін есептеу  |               |есебі. Дихотомия ( |ауызша    |
|теңдеулерді шешу. |               |               |қақ бөлу) әдісі.   |          |
|                  |               |               |Жай итерация әдісі.|          |
|                  |               |               |Ньютон (жанамалар  |          |
|                  |               |               |әдісі) әдісі. Кесу |          |
|                  |               |               |сызықтар әдісі.    |          |
|Сызықтық          |Итерациялық    |Компьютер      |Біртіндеп жою Гаусс|Жазбаша,  |
|алгебралық        |Ньютон әдісі   |               |әдісі. Үрдістің    |ауызша    |
|теңдеулер жүйесін |және үздіксіз  |               |көбейткіштерге     |          |
|шешу              |функцияның     |               |жіктеумен          |          |
|                  |мәнін есептеу  |               |байланысы. Бас     |          |
|                  |үшін оның      |               |элементті таңдау   |          |
|                  |қолданылуы     |               |арқылы орындалатын |          |
|                  |               |               |Гаусс әдісі.       |          |
|Сызықтық          |Сызықты емес   |Компьютер      |Сызықтық алгебрадан|Жазбаша,  |
|алгебралық        |теңдеулердің   |               |косымша мәлімет.   |ауызша    |
|теңдеулер жүйесін |сандық шешімі  |               |Матрица нормасы.   |          |
|шешудің           |               |               |Матрицалық         |          |
|итерациялық       |               |               |геометриялық       |          |
|әдістері.         |               |               |прогрессияның      |          |
|                  |               |               |жинақтылығы        |          |
|Матрицаның өзіндік|Сызықтық       |Компьютер      |Симметриялық       |Жазбаша,  |
|мәндерінің        |алгебралық     |               |матрицадағы жағдай.|ауызша    |
|мәселелері.       |теңдеулер      |               |Кейбір күрделі     |          |
|Есептің қойылуы.  |жүйесін сандық |               |жағдайлар. Еселі   |          |
|Дәл әдістер       |әдістермен шешу|               |басып шығатын      |          |
|туралы. Өзіндік   |               |               |өзіндік мәннің     |          |
|мәндердің дербес  |               |               |жағдайы.  Екі ең   |          |
|мәселелері.       |               |               |үлкен таңбалары    |          |
|Өзіндік мәндердің |               |               |бөлек өзіндік      |          |
|абсолют шамасы    |               |               |мәндердің жағдайы. |          |
|бойынша ең үлкенін|               |               |Басқа әдістер      |          |
|және оған сәйкес  |               |               |туралы.            |          |
|келетін өзіндік   |               |               |                   |          |
|вектор табу.      |               |               |                   |          |
|Функцияны жуықтау |Матрицаның     |Компьютер      |Чебышыев           |Жазбаша,  |
|теориясы. Есептің |анықтауышын    |               |көпмүшелігі. Эйткен|ауызша    |
|қойылуы. Функцияны|және берілген  |               |есептеу схемасы.   |          |
|интерполяциялау   |матрицаға кері |               |Бөлінетін айырымдар|          |
|есебі. Лагранж    |матрицаны      |               |және оның          |          |
|интерполяциялық   |есептеу        |               |қасиеттері. Ньютон |          |
|көпмүшелігі.      |               |               |интерполяциялық    |          |
|Лагранж           |               |               |көпмүше-ліктері.   |          |
|интерполяциялық   |               |               |Басқа жуықтаулар   |          |
|формуласының      |               |               |туралы.            |          |
|қалдық мүшесі және|               |               |Сплайндармен       |          |
|оны бағалау.      |               |               |интерполяциялау. Ең|          |
|                  |               |               |кіші квадраттар    |          |
|                  |               |               |әдісі.             |          |
|Сандық            |Матрицаның     |Компьютер      |Гаусстың           |Жазбаша,  |
|интегралдау.      |өзіндік        |               |квадратуралық      |ауызша    |
|Ньютон-Котес      |мәндерін       |               |формулалары - ең   |          |
|квадратуралық     |есептеу        |               |жоғары алгебралық  |          |
|формулалары.      |               |               |дәлдікті           |          |
|                  |               |               |интерполяциялық    |          |
|                  |               |               |квадратуралар.     |          |
|Днфференциалдык   |Функцияларды   |Компьютер      |Рунге-Кутта әдісі. |Жазбаша,  |
|тендеулер шешудің |интерполяциялау|               |Екінші ретті       |ауызша    |
|сандык әдістері.  |               |               |сызықтық шектік    |          |
|                  |               |               |есептерді шешудің  |          |
|                  |               |               |қуу әдісі.         |          |
|Математикалық     |Сандық         |Компьютер      |Жылу өткізгіштің   |Жазбаша,  |
|физика есептерін  |интегралдау    |               |сызықты емес       |ауызша    |
|шешудің сандық    |               |               |теңдеулері және    |          |
|әдістері.         |               |               |олар үшін айрымдық |          |
|Айырымдық         |               |               |сұлбалар Торлы     |          |
|аппроксимациясы.  |               |               |шектік есептерді   |          |
|Жылу өткізгіштік  |               |               |шешудің итерациялық|          |
|және ішек         |               |               |әдістері.          |          |
|тербелісінің бір  |               |               |                   |          |
|өлшемді тендеулер |               |               |                   |          |
|үшін үнемді       |               |               |                   |          |
|айырымдық         |               |               |                   |          |
|сұлбаларға        |               |               |                   |          |
|мысалдар.         |               |               |                   |          |
|                  |Қарапайым      |Компьютер      |                   |Жазбаша,  |
|                  |дифференциалдық|               |                   |ауызша    |
|                  |теңдеулер үшін |               |                   |          |
|                  |Коши есебін    |               |                   |          |
|                  |сандық шешу    |               |                   |          |
|                  |Екінші ретті   |Компьютер      |                   |Жазбаша,  |
|                  |сызықтық       |               |                   |ауызша    |
|                  |дифференциалдық|               |                   |          |
|                  |теңдеулер үшін |               |                   |          |
|                  |шеттік есепті  |               |                   |          |
|                  |қуу әдісімен   |               |                   |          |
|                  |шешу           |               |                   |          |
|                  |Гиперболалық   |Компьютер      |                   |Жазбаша,  |
|                  |түрдегі        |               |                   |ауызша    |
|                  |теңдеулер үшін |               |                   |          |
|                  |аралас есепті  |               |                   |          |
|                  |тор әдіспен    |               |                   |          |
|                  |шешу           |               |                   |          |
|                  |Параболалық    |Компьютер      |                   |Жазбаша,  |
|                  |түрдегі        |               |                   |ауызша    |
|                  |теңдеулер үшін |               |                   |          |
|                  |аралас есепті  |               |                   |          |
|                  |тор әдіспен    |               |                   |          |
|                  |шешу           |               |                   |          |
|                  |Лаплас теңдеуі |Компьютер      |                   |Жазбаша,  |
|                  |үшін Дирихле   |               |                   |ауызша    |
|                  |есебін тор     |               |                   |          |
|                  |әдісімен шешу  |               |                   |          |

            7.  Оқу-әдістемелік әдебиеттердің жабдықталу картасы
4-кесте. Оқу-әдістемелік әдебиеттердің жабдықталу картасы
|Оқулықтар мен оқу-әдістемелік құралдардың аттары |Экз.   |Студенттер |Жабдықталу  |
|                                                 |саны   |саны       |%           |
|Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М.,      |10     |13         |76          |
|Численные методы, М.: Лаборатория базовых знаний,|       |           |            |
|2002.-632 с.                                     |       |           |            |
|Бахвалов Н.С., Лапин А.В., Чижонков Е.В.,        |1      |13         |7           |
|Численные методы в задачах и упражнениях. М.:    |       |           |            |
|Высшая школа, 2000                               |       |           |            |
|Вержбицкий В.М., Численные методы. Линейная      |1      |13         |7           |
|алгебра и нелинейные уравнения, М.: Высшая школа,|       |           |            |
|2000.-266с.                                      |       |           |            |
|Киреев В.И., Пантелеев А.В., Численные методы в  |6      |13         |46          |
|примерах и задачах, М.: «Высшая школа»,          |       |           |            |
|2004.-480с.                                      |       |           |            |
|Лапчик М.П., Рагулина М.И., Хеннер. Е.Л.,        |5      |13         |38          |
|Численные методы, М.: Издательский центр         |       |           |            |
|«Академия», 2004.-384с.                          |       |           |            |
|Солтангазин О.М., Атанбаев С.А. Есептеу          |6      |13         |46          |
|әдістерінің қысқаша теориясы 1-і кітап.-Алматы,  |       |           |            |
|2004.-384                                        |       |           |            |



7. ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Негізгі әдебиеттер:
   1. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П.,  Кобельков  Г.М.,  Численные  методы,  М.:
      Лаборатория базовых знаний, 2002.-632 с.
   2. Бахвалов Н.С., Лапин А.В., Чижонков Е.В., Численные методы в задачах и
      упражнениях. М.: Высшая школа, 2000
   3. Вержбицкий В.М.,  Численные  методы.  Линейная  алгебра  и  нелинейные
      уравнения, М.: Высшая школа, 2000.-266с.
   4.  Вержбицкий  В.М.,   Численные   методы.   Математический   анализ   и
      обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Высшая школа, 2001.-382с.
   5. Джон Г., Куртис Д. Финк Численные  методы.  Использование  MatLab,  3-
      издание.: Пер. С англ.-М.:Издательский дом «Вильяме», 2001.-720с.
   6. Киреев В.И., Пантелеев А.В., Численные методы в  примерах  и  задачах,
      М.: «Высшая школа», 2004.-480с.
   7. Лапчик М.П.,  Рагулина  М.И.,  Хеннер.  Е.Л.,  Численные  методы,  М.:
      Издательский центр «Академия», 2004.-384с.
   8. Плисс А.И., Сливина Н.А., MathCAD 2000. Математический практикум.  М.:
      Финансы и статистика, 2000.-655с.
   9. Поршнев С.В,  Беленкова  И.В.,  Численные  методы  на  базе  MathCAD.-
      СПб.:БХВ-Петербург, 2005.-464с.
  10.  Поршнев  С.В.,  Вычислительная  математика.  Курс   лекций.-СПб.:БХВ-
      Петербург, 2004.-320с.
  11. Фаддеев Д.К., Фаддеева В.Н., Вычислительные методы  линейной  алгебры.
      СПб.: Издательство «Лань», 2002-736с.
Қосымша адебиеттер:
   1. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П. Численные методы - М., 1987
   2. Бахвалов Н.С. Численные методы - М., 1975
   3. Самарский А.А. Введение в численные методы,- М., 1987
   4. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы - М., 1989
   5. Солтангазин О.М., Атанбаев С.А. Есептеу әдістерінің қысқаша теориясы 1-
      і кітап.-Алматы, 2004.-384
   6. Волков Е.А. Численные методы.-М.:Наука,1987.-248 с.
   7. Марчук Г:И: Методы вычислительной математики.-М.:Наука,, 1980.-536 с.

Пәндер