Реферат: Робоча навчальна програма з дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем" (за кредитно-модульною системою)

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інститут електроніки та систем управління

Факультет аерокосмічних систем управління

Кафедра авіаційних комп’ютерно-інтегрованих комплексів


ЗАТВЕРДЖУЮ
Проректор з навчальної роботи

_________________М.С. Кулик
” “________________2008 р.

Індекс Р01- 8.092502 - 39


РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

з дисципліни “Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем”

(за кредитно-модульною системою)


Напрям: 0925 „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології”

Спеціальність 6.092500 “Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і

виробництва”


Курс 3 Семестр 6

Лекції – 36 год. Диф. залік – 6 семестр

Лабораторні роботи – 36 год.

Самостійна робота – 80 год.

Індивідуальна робота – 10 год.

Всього – 162 год.

Курсовий проект – 6 семестр


Київ – 2008

Робоча навчальна програма дисципліни “Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем” складена на основі робочого навчального плану № РБ-3-502/01 напряму 0925 „Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” спеціальності 6.092500 “Комп’ютерно-інтегровані технологічні процеси і виробництва”, навчальної програми цієї дисципліни індекс Н-3-8.092502-39, затвердженої „___”__________200__ р., „Тимчасового Положення про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою (в умовах педагогічного експерименту)” та „Тимчасового положення про рейтингову систему оцінювання”, затверджених наказом ректора від 15.06.2004 №122/од.


Робочу навчальну програму склали

д.т.н., професор В.М. Синєглазов

асистент, кандидат технічних наук НАУ С. Ільницька


Робоча навчальна програма обговорена та схвалена на засіданні випускової кафедри авіаційних комп’ютерно-інтегрованих комплексів, протокол №__ від „__” __________ 2008 р.


Завідувач кафедри КІК В. Синєглазов


Робоча навчальна програма обговорена та ухвалена на засіданні науково-методично-редакційної комісії факультету аерокосмічних систем управління, протокол №___ від „__” _________ 2008 р.


Голова НМРК В. Вовк


“Згоден”

Декан факультету аерокосмічних

систем управління

________________ О. Кривоносенко

“___”_________2008 р.


ЗМІСТ


Вступ ............................................................................................................

1. Пояснювальна записка ............................................................................

1.1. Мета викладання навчальної дисципліни ................................................

1.2. Завдання вивчення навчальної дисципліни ..............................................

1.3. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки

фахівця .........................................................................................................

1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни ..............

1.5. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів ...................

1.6. Міждисциплінарні зв’язки навчальної дисципліни .................................

^ 2. Зміст навчальної дисципліни .................................................................

2.1. Тематичний план навчальної дисципліни ................................................

2.2. Проектування дидактичного процесу з видів навчальних занять ..............

2.2.1. Лекційні заняття, їх тематика і обсяг .....................................................

2.2.2. Лабораторні заняття, їх тематика і обсяг ..............................................

2.2.3. Індивідуальна робота................................................................................

2.2.4. Самостійна робота студента і контрольні заходи .................................

2.2.4.1 Курсовий проект ...................................................................................

^ 3. Навчально-методичні матеріали з дисципліни ..................................

3.1. Основна та додаткова література ..............................................................

3.2. Перелік наочних та інших навчально-методичних посібників,

методичних матеріалів до ТЗН ..................................................................

^ 4. Рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь

4.1 Основні терміни, поняття, означення .......................................................

4.2. Рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь ....

4

4

4

4


4

5

5

6

7

8

9

9

11

12

13

14

15

15


15

16

16

17



Вступ

Однією з необхідних умов організації навчального процесу за кредитно-модульною системою є наявність робочої навчальної програми з кожної дисципліни, виконаної за модульно-рейтинговими засадами і доведеної до відома викладачів та студентів.

Рейтингова система оцінювання (РСО) є невід’ємною складовою робочої навчальної програми і передбачає визначення якості виконаних студентом усіх видів аудиторної та самостійної навчальної роботи та рівня набутих ним знань та вмінь шляхом оцінювання в балах результатів цієї роботи під час поточного, модульного та семестрового контролю, з наступним переведенням оцінки в балах на оцінки за традиційною національною шкалою та шкалою ECTS (European Credit Transfer System).


Пояснювальна записка

1.1. Мета викладання навчальної дисципліни

Основною метою дисципліни “Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем” є надання студентам знань про складні системи, поняття моделювання, систематизованого представлення про існуюче програмне забезпечення для моделювання складних систем, та основних алгоритмів, покладених у його основу.

^ 1.2. Завдання вивчення навчальної дисципліни

Завданнями вивчення дисципліни є:

- засвоєння понять моделі, елемента системи, складної системи, підходів до дослідження систем, видів і методів моделювання,

- придбання систематизованого представлення про існуюче програмне забезпечення для моделювання складних систем, та вміння вибрати необхідну мову програмування/моделювання для поставленої задачі,

- придбання навичок роботи з системою MatLab, засвоєння її мови програмування, практичне опанування чисельних алгоритмів для обчислення динаміки складних систем та здобуття навичок візуального моделювання різноманітних систем, у тому числі і нечітких за допомогою Matlab/Simulink, проектування інтерфейсу у середовищі GUIDE Matlab.

^ 1.3. Місце навчальної дисципліни в системі професійної підготовки фахівця

Дана дисципліна є теоретичною основою сукупності знань та вмінь, що формують профіль фахівця у галузі комп’ютерно-інтегрованих комплексів та автоматизації управління технологічними процесами.

Комплекс знань, що формує ця дисципліна, відноситься до засад фахової підготовки і від нього залежить якість спеціаліста. На базі здобутих знань і умінь фахівець зможе моделювати складні системи різного характеру та проводити їх аналіз.

^ 1.4. Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальної дисципліни

У результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:

основи теорії складних систем;

сучасні підходи до моделювання складних систем;

тенденції розвитку програмного забезпечення моделювання складних систем;

теорію чисельних методів, що використовуються для визначення стану динамічних систем;

теорію проектування нечітких систем;

основи імітаційного та ситуаційного моделювання.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти:

складати програми на мові програмування Matlab відповідно до поставленої задачі;

аналізувати структуру існуючої системи та обирати оптимальний шлях її моделювання;

будувати векторно-матричні моделі динамічних систем;

реалізувати найпоширеніші чисельні алгоритми на мовах програмування загального призначення (Delphi, C++) або мовах спеціального призначення (Matlab);

^ 1.5 Інтегровані вимоги до знань і умінь з навчальних модулів.

Навчальний матеріал дисципліни структурований за модульним принципом і складається з трьох навчальних модулів.

1.5.1. В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М1 „Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах” студент повинен

знати:

мову програмування Matlab: оператори та основні функції;

основні типи даних системи Matlab;

основи графічної візуалізації обрахунків, візуалізацію трьохмірних об’єктів;

основні алгоритми інтерполяції та апроксимації;

теоретичні засади чисельних методів інтегрування диференційних рівнянь;

основні алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування;

вміти:

складати модель динамічної системи в Matlab по заданій структурній схемі;

написати код програми із застосуванням власних функцій та процедур;

при наявності відомого алгоритму інтерполяції та апроксимації написати програмний код в системі Matlab або іншій системі для реалізації цього алгоритму;

при наявності відомого алгоритму чисельного диференціювання або інтегрування написати програмний код в системі Matlab або іншій системі для реалізації цього алгоритму.


1.5.2 В результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М2 „Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE” студент повинен:

знати:

ієрархію графічних об’єктів та їх властивості;

способи обчислення нелінійних рівнянь у системі Matlab;

основи лінійного та квадратичного програмування;

теорію проектування нечітких систем;

основи ситуаційного моделювання;

основи імітаційного моделювання;

вміти:

проектувати інтерфейс у середовищі GUIDE, що включає такі елементи як спливаюче меню, командна кнопка і т.д.;

моделювати різноманітні динамічні системи за допомогою пакету Matlab Simulink;

моделювати різноманітні енергетичні системи за допомогою бібліотек SimPowerSystemtems Blockset.;

проектувати нечіткі системи за допомогою пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX;

будувати модель з SF-діаграмою.

1.5.3 У результаті засвоєння матеріалу навчального модуля М3 „Курсовий проект” студент повинен

знати:

основи програмування,

основи роботи із зображенням в системі Matlab;

основні алгоритми інтерполяції та апроксимації;

основні алгоритми чисельного інтегрування та диференціювання;

основи роботи із середовищем візуального об’єктно-орієнтованого програмування GUI.

вміти:

писати власні програми для зчитування зображення довільної кривої, переведення його в бінарний код, обчислення точок кривої;

практично застосовувати алгоритми інтерполяції та апроксимації;

практично застосовувати алгоритми чисельного інтегрування та диференціювання для визначення мінімумів та максимумів на визначених інтервалах, коренів кривої та ін.;

оформлювати результати програм та обрахунків через середовище GUI.


^ 1.6. Міждисциплінарні зв'язки навчальної дисципліни "Програмне забезпечення процесів моделювання складних систем "

Навчальна дисципліна "Програмне забезпечення моделювання складних систем" будується на базі знань, одержаних у дисциплінах, які вивчаються перед даною дисципліною і паралельно з нею. До них відносяться: загальна фізика, вища математика, теорія автоматичного керування, комп’ютерні технології (рис. 1).

У свою чергу, навчальна дисципліна створює теоретичні та технічні за­сади для вивчення спеціальних дисциплін за фахом таких як „Пілотажно-навігаційні комплекси”, „Робототехнічні комплекси”, „”.......





Рис. 1

^ 2. Зміст навчальної дисципліни.

2.1. Тематичний план навчальної дисципліни.

Таблиця 1

№

пор.


Назва теми

Обсяг навчальних занять (год.)

Усього

Лекції

Лаб.

роботи

СРС

Інд. Роб.

1

2

3

4

5

6

7

^ Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”

1.1.

Загальні питання моделювання.

3

2




1




1.2.

Програмні та технічні засоби моделювання систем.

3

2




1




1.3.

Ієрархія типів даних в системі Matlab.

9

2

4

3




1.4.

Програмування обчислювальних процесів.

12

4

4

4




1.5.

Основи графічної візуалізації обрахунків. Візуалізація трьохмірних об’єктів.

9

2

4

3




1.6.

Робота з поліномами в системі MATLAB.

6

2




2

2

1.7.

Інтерполяція та апроксимація.

9

2

4

3




1.8.

Алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування.

12

2

4

4

2

1.10

Модульна контрольна робота №1

3

2




1



^ Усього за модулем №1
66

20

20

22

4




^ Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”

2.1.

Ієрархія графічних об’єктів та їх властивостей.

3

2




1




2.2.

Проектування інтерфейсу в системі MATLAB. Середовище GUIDE.

9

2

4

3




2.3.

Основи імітаційного моделювання.

14

4

4

4

2

2.4.

Теорія проектування нечітких систем.

5

2




1

2

2.5.

Описання пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX. Огляд основних функцій пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX. Структури даних.

10

2

4

4




2.6.

Основи ситуаційного моделювання

12

2

4

4

2

2.7.

Модульна контрольна робота №2

3

2




1



^ Усього за модулем №2
56

16

16

18

6







^ Модуль №3 “Курсовий проект”

3.1.

Виконання курсового проекту згідно варіанту, отриманого у викладача

40







40



^ Усього за модулем №3
40







40



Усього за навчальною дисципліною
162

36

36

80

10

















2.2. Проектування дидактичного процесу з видів навчальних занять.

^ 2.2.1. Лекційні заняття, їх тематика і обсяг

Таблиця 2

№ п/п

Назва теми

Обсяг навчальних занять (годин)

Лекції

СРС

1

2

3

4

^ Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”

1.1.

Загальні питання моделювання. Предмет теорії моделювання. Роль і місце моделювання в дослідженні систем. Підходи до дослідження систем. Стадії розробки моделей. Класифікація моделей та видів моделювання.

2

1

1.2.

Програмні та технічні засоби моделювання систем. Моделювання систем і мови програмування. Класифікація систем та мов програмування. Програмування в системі Matlab.

2

1

1.3.

Ієрархія типів даних в системі Matlab. Створення власних типів і додавання методів для вбудованих типів. Оператори системи Matlab.

2

1

1.4.

Основи програмування. Основні поняття програмування. M-файли сценаріїв та функцій в системі Matlab. Обробка помилок.

2

1

1.5.

Програмування обчислювальних процесів. Функції зі змінним числом аргументів. Особливості виконання та виклику М-функцій. Локальні і глобальні змінні в М-функціях. Створення р-кодів. Управляючі структури програми.

2

1

1.6.

Основи графічної візуалізації обрахунків. Створення масивів даних та побудова двохмірних графіків і графіків поверхонь, їх оформлення. Візуалізація трьохмірних об’єктів. Задачі та алгоритми трьохмірної візуалізації. Створення і відображення криволінійних поверхонь. Формування та відображення полігональних тіл. Спеціальні способи окраски, прозорість.

2

1

1.7.

Робота з поліномами в системі MATLAB.

Представлення поліномів. Операції над поліномами, представленими вектором коефіцієнтів. Операції над поліномами, що задані у символьному вигляді.

2

2

1.8.

Інтерполяція та апроксимація.

Інтерполяційний поліном. Сплайни. Параметрична апроксимація. Двомірна апроксимація.

2

1

1.9.

Алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування. Кінцеві різниці. Чисельне диференціювання функції однієї, двох змінних. Чисельне інтегрування. Задача Коші для звичайних диференційних рівнянь. Крайова задача для звичайних диференційних рівнянь. Диференційні рівняння неявного типу. Апроксимація функцій. Чисельне вирішення звичайних диференціальних рівнянь. Приближене обчислення визначених інтегралів. Чисельне вирішення нелінійних рівнянь. Чисельне вирішення оптимізаційних задач.

2

2

1.10.

Модульна контрольна робота №1

2

1

Усього за модулем №1

20

12

^ Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”

2.1.

Ієрархія графічних об’єктів та їх властивостей. Об’єкти Root, Figure, Axes, Line, Rectangle, Text, Image.

2

1

2.2.

Проектування інтерфейсу в системі MATLAB. Динамічне створення інтерфейсних елементів. Командна кнопка. Рамки, індикатори альтернативних та не альтернативних комбінацій. Стрічка прокрутки. Створення спливаючого меню. Виклик редактору GUIDE. Управління конструктором графічного інтерфейсу. Розміщення інтерфейсних елементів. Інспектор властивостей. Перегляд об’єктів. Створення меню. Анатомія файлу, що створюється у середовищі GUIDE. Використання контейнерів.

2

1

2.3.

Основи імітаційного моделювання 1: Визначення імітаційного моделювання, його призначення. Моделювання енергетичних систем за допомогою бібліотек SimPowerSystemtems Blockset. Параметри та одиниці їх вимірювань. Амплітудна модуляція синусоїдного сигналу. Огляд бібліотеки компонентів ELEMENTS. Приклади застосування RLC-контурів. Робота з блоком Powergui.

2

1

2.4.

Основи імітаційного моделювання 2: Моделювання пристроїв з однофазними та трьохфазними трансформаторами. Моделювання ліній передачі. Моделювання систем електроприводів. Моделювання імпульсного перетворювача з ключем на польовому транзисторі. Моделювання однофазних та трьохфазних інверторів. Моделювання високовольтних систем передачі електроенергії при постійному струмі.

2

1

2.5.

Теорія проектування нечітких систем. Ідентифікація нелінійних залежностей нечіткими базами знань. Нечітка кластеризація. Прийняття рішень у нечітких умовах по схемах Беллмана-Заде.

2

1

2.6.

Описання пакету ^ FUZZY LOGIC TOOLBOX. Структура і можливості пакету. Швидкий старт. GUI-модулі: Fuzzy Inference System Editor, Membership Function Editor, Rule Editor, ANFIS Editor, Rule Viewer, Surface Viewer, Findcluster.

Огляд основних функцій пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX. Структури даних.

Структура даних системи нечіткого виводу. Структура файлу системи нечіткого виводу. Структури даних для ANFIS-навчання і кластеризації.

2

2

2.7.

Основи ситуаційного моделювання.

Поняття ситуаційного моделювання. Призначення пакету Stateflow. Поняття SF-діаграми. Основні об’єкти SF-діаграм. Приклад побудови моделі з SF-діаграмою. Запуск, налагодження та форматування SF-діаграм.

2

2

2.8.

Модульна контрольна робота №2

2

1

Усього за модулем №2

16

10

Усього за навчальною дисципліною

36

22


^ 2.2.2. Лабораторні заняття, їх тематика і обсяг

Таблиця 3

№ п/п

Назва теми

Обсяг навчальних занять

Лабор.

СРС

1

2

3

4

^ Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”

1.1

Закріплення знань про типи даних системи Matlab. Засвоєння різних команд, що можуть бути застосовані до кожного з типів.

4

2

1.2

Засвоєння навилків написання функцій та процедур у системі Matlab. Розв’язання системи алгебраїчних рівнянь 4 способами з використанням системи Matlab (метод Крамера, матричний метод, метод Гауса та альтернативний метод Matlab) та розв’язання квадратного рівняння з оформленням розв’язку у вигляді власних функцій.

4

2

1.3

Побудова графіків та 3-D поверхонь згідно заданих формул та значень. Засвоєння навичок оформлення графіків та різноманітних способів закрашування 3-D поверхонь.

4

2

1.4

Написання коду програми для інтерполяції даних з використанням поліномів Лагранжа, Ньютона, Чебишева. Проведення порівняння даних методів для інтерполяції заданої функції.

4

2

1.5

Написання коду програми у системі Matlab або іншому програмному середовищі для вирішення задач чисельного інтегрування та диференціювання.

4

2

Усього за модулем №1

20

10

^ Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”

2.1

Створення інтерфейсу у середовищі GUIDE для оформлення рішення певних прикладних задач.

4

2

2.2

Моделювання ліній передачі, систем електроприводів, високовольтних систем передачі електроенергії при постійному струмі за допомогою бібліотек SimPowerSystemtems Blockset.

4

2

2.3

Ознайомлення з основними модулями FUZZY LOGIC TOOLBOX. Проектування нечіткої системи.

4

2

2.4

Ознайомлення з пакетом STATEFLOW. Побудова моделі з SF-діаграмою.

4

2

Усього за модулем №2

16

8

Усього

36

18


^ 2.2.3. Індивідуальна робота

Номер тижня

Зміст індивідуальної роботи

Обсяг, год.

7

Опрацювання основних операцій над поліномами, що задані у символьному вигляді та вектором коефіцієнтів.

2

9

Опрацювання основних алгоритмів чисельного диференціювання та інтегрування.

2

13

Ознайомлення з пакетом Nonlinear Control Design (NCD) Blockset та пакетом розширення Fixed-Point, що призначені для імітаційного моделювання.

2

15

Опрацювання теорії нечітких множин: Нечіткі множини, нечітка арифметика, логіка, нечіткі відношення, нечіткий логічний вивід.

2

16

Ознайомлення з пакетом StateFlow. Вивчення основних об’єктів SF-діаграм: стани, признаки пам’яті, переходи, признаки альтернативи, події, процедури, данні, описання об’єктів.

2




Усього за навчальною дисципліною

10



^ 2.2.4. Самостійна робота студента та контрольні заходи


Номер тижня

Зміст самостійної роботи студента

^ Обсяг, год.

Форма контролю

Номер тижня, коли проводиться контроль

Модуль №1 “Аналітичне моделювання шляхом програмування в m-файлах”

1

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.1

1

ПК

2

2

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.2

1

ПК

3

1-2

Виконання лабораторної роботи №1.1

2

ПК

4

3

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.3

1

ПК

4

4

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.4

1

ПК

5

3-4

Виконання лабораторної роботи №1.2

2

ПК

5

5

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.5

1

ПК

6

6

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.6

1

ПК

7

5-6

Виконання лабораторної роботи №1.3

2

ПК

7

7

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.7

2

ПК

8

8

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.8

1

ПК

9

7-8

Виконання лабораторної роботи №1.4

2

ПК

9

9

Опрацювання матеріалу лекції теми №1.9

2

ПК

10

9-10

Виконання лабораторної роботи №1.5

2

ПК

10

10

^ Підготовка до модульної контрольної роботи №1

1

МК1

10

Усього за модулем №1

22

Модуль №2 “Візуальне моделювання шляхом використання Simulink та середовища GUIDE”

11

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.1

1

ПК

11

12

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.2

1

ПК

12

11-12

Виконання лабораторної роботи №2.1

2

ПК

12

13

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.3

1

ПК

13

14

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.4

1

ПК

14

13-14

Виконання лабораторної роботи №2.2

2

ПК

13

15

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.5

1

ПК

15

16

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.6

2

ПК

16

15-16

Виконання лабораторної роботи №2.3

2

ПК

16

17

Опрацювання матеріалу лекції теми №2.7

2

ПК

17

17-18

Виконання лабораторної роботи №2.4

2

ПК

18

18

^ Підготовка до модульної контрольної роботи №2

1

МК2

18

Усього за модулем №2

18

10-16

Виконання курсового проекту згідно варіанту, отриманого у викладача.

1

КП

15-16

Усього за модулем №3

40

Усього за навчальною дисципліною

80

^ 2.2.3.1 Курсовий проект

Курсовий проект (КП) з дисципліни виконується у шостому семестрі, відповідно до затверджених в установленому порядку методичних рекомендацій, з метою закріплення та поглиблення теоретичних знань та вмінь, набутих студентом у процесі засвоєння навчального матеріалу дисципліни в області алгоритмів інтерполяції та апроксимації, чисельного інтегрування та диференціювання, програмування.

Виконання КП є важливим етапом у підготовці до виконання дипломного проекту (роботи) майбутнього фахівця з комп’ютерно-інтегрованих технологій.

Конкретна мета КП міститься у розробці програми, що буде зчитувати із формату .tif зображення довільної кривої до Matlab, за допомогою методів обробки зображень переводити зчитаний код у бінарний, потім обраховувати координати точок. По заданим точкам відповідно до варіанту виконати наступні дії: інтерполяція, апроксимація, екстраполяція кривої за відомими алгоритмами; знаходження мінімуму, максимуму, коренів на визначеному інтервалі. Результати повинні бути оформлені у середовищі візуально-об’єктного програмування Matlab CUI.

Для успішного виконання курсового проекту студент повинен знати основні методи чисельного інтегрування, інтерполяції нелінійних функцій, алгоритмічні мови високого рівня, вимоги нормативних та регламентуючих документів, вміти самостійно розробляти програмні моделі на ПЕОМ та налагоджувати їх, проводити дослідження систем з використанням програмних моделей на ПЕОМ.

Виконання, оформлення та захист КП здійснюється студентом в індивідуальному порядку відповідно до методичних рекомендацій.

Час, потрібний для виконання КП, – до 40 годин самостійної роботи.


^ 3. Навчально-методичні матеріали з дисципліни


3.1 Основна і додаткова література


Основна література

Советов Б.Я., Яковлев С.А., Моделирование систем, М.: Высш. шк., 2001. – 343 с.

Герман-Галкин С.Г,, Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Matlab 6.0: Учебное пособие. – Спб.: КОРОНА принт, 2001. – 320 с.

Дьяконов В.П., Matlab 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6 в математике и моделировании. – М.: СОЛОН-Пресс, 2005. – 576 с.

Кетков Ю.Л., Кетков А.Ю., Шульц М.М., Matlab 7: программирование, численные методы. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 752 с.

Won Y. Yang, Wenwo Cao, Tae S. Chung, John Morris, Applied numerical methods using Matlab, 2005 – 518 p.


Додаткова література

Дащенко А.Ф., Кирилов В.Х., Коломиец Л.В., Оробей В.Ф., MATLAB в инженерных и научных расчетах: Монография. – Одесса: Астропринт, 2003 – 214 с.

Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x. В 2-х т. М.: Диалог-МИФИ, 1999.

Дьяконов В. Simulink 4. Специальный справочник. Питер, 2002.

Штовба С.Д., Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. – М.: Горячая линия - Телеком, 2007. – 288 с.

Р. Хаггарти, Дискретная математика для программистов, Москва: Техносфера, 2003. – 320 с.




Перелік наочних та інших навчально-методичних посібників, методичних матеріалів до технічних засобів навчання

№

пор.

Назва

Шифр тем за тематичним планом

Кількість

1.

Слайди до теми „Ієрархія типів даних в системі Matlab”

1.3

1 прим. та електронна версія

2.

Комп’ютерна програма, що показує використання функцій та сценаріїв.

1.4

Електронна версія

3.

Слайди до теми „Основи графічної візуалізації обрахунків. Візуалізація трьохмірних об’єктів”

1.5

1 прим. та електронна версія

4.

Слайди до теми „Інтерполяція та апроксимація”

1.7

1 прим. та електронна версія

5.

Слайди до теми „Алгоритми та методи чисельного диференціювання та інтегрування.”

1.8


1 прим. та електронна версія

6.

Слайди до теми „Ієрархія графічних об’єктів та їх властивостей.”

2.1

1 прим. та електронна версія

7

Слайди та комп’ютерна демо-програма до теми „Проектування інтерфейсу в системі MATLAB. Середовище GUIDE.”

2.2

1 прим. та електронна версія

8

Слайди до теми „Основи імітаційного моделювання.”

2.3

1 прим. та електронна версія

9

Слайди та комп’ютерна демо-програма до теми „Проектування нечітких систем. Описання пакету FUZZY LOGIC TOOLBOX.”

2.4, 2.5

1 прим. та електронна версія

10

Слайди та комп’ютерна демо-програма до теми „Основи ситуаційного моделювання.”

2.6

1 прим. та електронна версія


4. рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь

^ 4.1. Основні терміни, поняття, означення

4.1.1. Семестровий екзамен – це форма підсумкового контролю засвоєння студентом теоретичного та практичного матеріалу з окремої навчальної дисципліни за семестр. Складання екзамену здійснюється під час екзаменаційної сесії в комісії, яку очолює завідувач кафедри, відповідно до затвердженого в установленому порядку розкладу.

З метою забезпечення об’єктивності оцінок та прозорості контролю набутих студентами знань та вмінь, семестровий контроль здійснюється в університеті в письмовій формі або з використанням комп’ютерних інформаційних технологій. Ця норма не розповсюджується на дисципліни, викладення навчального матеріалу з яких потребує від студента переважно усних відповідей. Перелік дисциплін з усною (комбінованою) формою семестрового контролю встановлюється окремо за кожним напрямом (спеціальністю) підготовки фахівців з дозволу проректора з навчальної роботи.

^ 4.1.2. Семестровий диференційований залік – це форма підсумкового контролю, що полягає в оцінці засвоєння студентом навчального матеріалу з певної дисципліни на підставі результатів виконання ним усіх видів запланованої навчальної роботи протягом семестру: аудиторної роботи під час лекційних, практичних, семінарських, лабораторних занять тощо та самостійної роботи при виконанні індивідуальних завдань (розрахунково-графічних робіт, рефератів тощо).

Семестровий диференційований залік не передбачає обов’язкову присутність студента і виставляється за умови, що студент виконав усі попередні види навчальної роботи, визначені робочою навчальною програмою дисципліни, та отримав позитивні (за національною шкалою) підсумкові модульні рейтингові оцінки за кожен з модулів. При цьому викладач для уточнення окремих позицій має право провести зі студентом додаткову контрольну роботу, співбесіду, експрес-контроль тощо.

^ 4.1.3. Кредитно-модульна система – це модель організації навчального процесу, яка ґрунтується на поєднанні двох складових: модульної технології навчання та кредитів (залікових одиниць) і охоплює зміст, форми та засоби навчального процесу, форми контролю якості знань та вмінь і навчальної діяльності студента в процесі аудиторної та самостійної роботи. Кредитно-модульна система має за мету поставити студента перед необхідністю регулярної навчальної роботи протягом усього семестру з розрахунком на майбутній професійний успіх.

^ 4.1.4. Навчальний модуль - це логічно завершена,, відносно самостійна, цілісна частина навчального курсу, сукупність теоретичних та практичних завдань відповідного змісту та структури з розробленою системою навчально-методичного та індивідуально-технологічного забезпечення, необхідним компонентом якого є відповідні форми рейтингового контролю.

^ 4.1.5. Кредит (залікова одиниця) – уніфікована одиниця виміру виконаної студентом аудиторної та самостійної навчальної роботи (навчального навантаження), що відповідає 36 годинам робочого часу.

^ 4.1.6. Рейтинг (рейтингова оцінка) - це кількісна оцінка досягнень студента за багатобальною шкалою в процесі виконання ним заздалегідь визначеної сукупності навчальних завдань.

^ 4.1.7. Рейтингова система оцінювання – це система визначення якості виконаної студентом усіх видів аудиторної та самостійної навчальної роботи та рівня набутих ним знань та вмінь шляхом оцінювання в балах результатів цієї роботи під час поточного, модульного (проміжного) та семестрового (підсумкового) контролю з наступним переведенням оцінки в балах у оцінки за традиційною національною шкалою та шкалою ECTS.

РСО передбачає використання поточної, контрольної підсумкової, підсумкової семестрової модульних рейтингових оцінок, а також екзаменаційної та підсумкової семестрових рейтингових оцінок.

^ 4.1.7.1. Поточна модульна рейтингова оцінка складається з балів, які студент отримує за певну навчальну діяльність протягом засвоєння даного модуля – виконання та захист індивідуальних завдань (розрахунково-графічних робіт, рефератів тощо), лабораторних робіт, виступи на семінарських та практичних заняттях тощо.

^ 4.1.7.2. Контрольна модульна рейтингова оцінка визначається ( в балах та за національною шкалою) за результатами виконання модульної контрольної роботи з даного модуля.

^ 4.1.7.3. Підсумкова модульна рейтингова оцінка визначається ( в балах та за національною шкалою) як сума поточної та контрольної модульних рейтингових оцінок з даного модуля.

^ 4.1.7.4. Підсумкова семестрова модульна рейтингова оцінка визначається ( в балах та за національною шкалою) як сума підсумкових модульних рейтингових оцінок, отриманих за засвоєння всіх модулів.

^ 4.1.7.5. Екзаменаційна рейтингова оцінка визначається ( в балах та за національною шкалою) за результатами виконання екзаменаційних завдань.

4.1.7.6. Залікова рейтингова оцінка визначається ( в балах та за національною шкалою) за результатами виконання всіх видів навчальної роботи протягом семестру.

^ 4.1.7.7. Підсумкова семестрова рейтингова оцінка визначається як сума підсумкової семестрової модульної та екзаменаційної (залікової – у випадку диференційованого заліку) рейтингових оцінок (в балах, за національною шкалою та за шкалою ECTS). Зазначена підсумкова рейтингова оцінка з дисципліни заноситься до додатку до диплома фахівця.


^ 4.2. Рейтингова система оцінювання набутих студентом знань та вмінь

4.2.1 Оцінювання поточних, контрольних та семестрових видів виконаної студентом навчальної роботи здійснюється в балах відповідно до табл. 4.1.

^ Таблиця 4.1

Оцінювання окремих видів навчальної роботи студента



Модуль №1


Модуль №2


Модуль №3

Мах

кількістьбалів

Вид

навчальної роботи

Мах

кількість

балів

Вид

навчальної роботи

Мах

кількість

балів

Мах

кількість

балів

Поточний контроль лекційний занять (тестування)

15 = 5

Поточний контроль лекційний занять (тестування)

14 = 4







Виконання та захист лабораторних робіт №1.1- 1.5

45 = 20

Виконан