• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2022/2023

Аналитические и численные методы моделирования

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Статус: Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)
Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Охват аудитории: для всех кампусов НИУ ВШЭ
Прогр. обучения: Прикладная электроника и фотоника
Язык: русский
Кредиты: 6
Контактные часы: 48

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на получение студентами знаний об аналитических и численных методах решения задач физики и техники. Курс состоит из двух разделов 1) Моделирование физических явлений 2) Методы статистического моделирования (методы Монте Карло). В ходе освоения курса студенты изучают принципы работы и методы программирования математических пакетов Comsol, Mathcad, Matlab. Знания, полученные при изучении курса, могут быть использованы при изучении таких дисциплин, преподаваемых на программе, как “Физика твердого тела”, “Прикладная сверхпроводимость и магнетизм”, “Прикладная квантовая и статистическая физика” и т.д. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде домашних работ и экзамена.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целями освоения дисциплины «Аналитические и численные методы моделирования» является усвоение студентами методов моделирования, наиболее востребованных в физике и инженерной практике.
  • В результате освоения дисциплины «Аналитические и численные методы моделирования» студент приобретает следующие компетенции: • способен решать проблемы в профессиональной деятельности на основе анализа и синтеза; • способен работать с информацией: находить, оценивать и использовать информацию из различных источников, необходимую для решения научных и профессиональных задач (в том числе на основе системного подхода).
  • Изучение дисциплины «Аналитические и численные методы моделирования» базируется на следующих дисциплинах: - общая физика; - уравнения математической физики; - вычислительная математика - теория вероятностей и математическая статистика.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Владеть: • методикой метода моделирования и анализа полученных результатов; • представлением результатов в графическом виде.
  • Владеть: • навыками построения математических моделей в сфере профессиональной деятельности; • навыками поиска необходимой справочной информации в справочниках физических величин и сети Internet; • навыками работы с оконным интерфейсом математических пакетов Comsol, Mathcad, Matlab; • навыками отображения рассчитанных величин на графиках.
  • Знать: основные методы статистического моделирования.
  • Знать: • общую методологию математического моделирования физических явлений в физике и технике; • дифференциальные уравнения, которые лежат в основе базовых разделов физики: механики, электродинамики, теплофизики, квантовой механики; • величины, которые используются в физике и технике для постановки задачи математического моделирования и интерпретации его результатов; • принципы работы и методы программирования математических пакетов Comsol, Mathcad, Matlab.
  • Уметь: • ставить задачи математического моделирования физических явлений; • работать с математическими пакетами Mathcad, Matlab, Comsol; • программировать на языках систем Comsol, Mathcad и Matlab.
  • Уметь: • сформулировать задачу моделирования; • выбрать наиболее подходящий метод статистического моделирования; написать необходимую программу.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Раздел 1. Моделирование физических явлений
  • Раздел 2. Методы статистического моделирования (методы Монте Карло)
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Работа на практических занятиях
  • блокирующий Домашнее задание
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2022/2023 учебный год 1 модуль
    0.5 * Домашнее задание + 0.5 * Работа на практических занятиях
  • 2022/2023 учебный год 2 модуль
    0.5 * Работа на практических занятиях + 0.5 * Домашнее задание
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • SystemC. Моделирование электронных систем : учеб. пособие для вузов, Алехин, В. А., 2018
  • Михайлов, Г. А.  Статистическое моделирование. Методы Монте-Карло : учебное пособие для вузов / Г. А. Михайлов, А. В. Войтишек. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 323 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11518-5. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/445457 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Прикладная математика в системе MATHCAD : учеб. пособие для вузов, Охорзин, В. А., 2008

Рекомендуемая дополнительная литература

  • MATLAB Simulink. Компьютерное моделирование экономики, 256 с., Цисарь, И. Ф., 2008
  • MATLAB Simulink. Компьютерное моделирование экономики, Цисарь, И. Ф., 2008
  • Коваленко А.В., Узденова А.М., Уртенов М.Х. - Математическое моделирование физико-химических процессов в среде Comsol Multiphysics 5.2 - Издательство "Лань" - 2017 - 228с. - ISBN: 978-5-8114-2512-9 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/93695
  • Коткин, Г. Л.  Компьютерное моделирование физических процессов с использованием Matlab : учебное пособие для вузов / Г. Л. Коткин, Л. К. Попов, В. С. Черкасский. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 202 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-10512-4. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/430702 (дата обращения: 28.08.2023).
  • Поршнев С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB : учебное пособие / С.В. Поршнев. — 2-е изд., испр. — Санкт-Петербург : Лань, 2011. — 736 с.