Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» icon

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств»



НазваниеПрограмма дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств»
Дата конвертации25.06.2013
Размер166.75 Kb.
ТипПрограмма дисциплины
скачать >>>


Правительство Российской Федерации


Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"



Факультет электроники и телекоммуникаций


Программа дисциплины

Численные методы в проектировании электронных средств




для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» подготовки бакалавров


Автор программы:

Солнцев В.А., д.ф.-м.н., профессор,


Одобрена на заседании кафедры ___________________________«___»____________ 20 г

Зав. кафедрой Увайсов С.У.


Рекомендована секцией УМС _____________________________ «___»____________ 20 г

Председатель ______________________


Утверждена УС факультета ______________________________ «___»_____________20 г.

Ученый секретарь _________________________ ________________________ [подпись]


Москва, 2011

^ Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.

1. Цели и задачи дисциплины: Развитие практических навыков в области прикладной математики. Привить студентам знания и навыки, позволяющие технически грамотно осуществлять обоснованный выбор численных методов для анализа и проектирования электронных средств, использовать их при проектировании.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина относится к математическому и естественнонаучному циклу как дисциплина региональной компоненты.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Предшествующие дисциплины:

  • Математический анализ,

  • Линейная алгебра.

  • Вычислительная математика

^ 3. Требования к результатам освоения дисциплины:

    Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

  • способностью владеть численными методами решения задач анализа и проектирования радиоэлектронных средств ;

  • способностью владеть основными приемами обработки и представления данных численного эксперимента;

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: численные методы, лежащие в основе моделирования и проектирования современных электронных средств

уметь: применять системы компьютерной алгебры для решения задач проектирования электронных средств

владеть: системой автоматизированного моделирования и проектирования MathCAD.

^ 4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы


Всего часов / зачетных единиц

Семестры

3

4







^ Аудиторные занятия (всего)

72

36

36







В том числе:











Лекции

36

18

18







Практические занятия (ПЗ)

36

18

18







Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)














^ Самостоятельная работа (всего)

36

18

18







В том числе:











Курсовой проект (работа)











Расчетно-графические работы














Реферат














^ Другие виды самостоятельной работы

36

18

18

























Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)




зачет

зачет







Общая трудоемкость часы

зачетные единицы

108

54

54







3

1,5

1,5







^ 5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Задачи оптимизации и методы поиска экстремумов в проектировании технических устройств Одномерный поиск

Задачи оптимизации, целевая функция. Безусловная и условная оптимизация. Классификация методов поиска. Дифференцирование, прямой расчет. Методы ускорения поиска: деление отрезка пополам, метод с поворотом поиска.

2

Прямые методы. Методы первого порядка

Метод покоординатного спуска, метод Розенброка, Метод Хука и Джависа. Метод градиента, овражные функции, метод сопряженных градиентов.

3

Оптимизация при наличии ограничений

Постановка задачи, виды ограничений. Метод штрафных функций, метод барьерных функций.

4

Спектральный анализ непрерывных сигналов и спектральный анализ цифровых сигналов

Ряды Фурье для периодических сигналов, преобразование Фурье. Дискретные преобразования Фурье. Сравнение ДПФ и АПФ.

5

Свойства ДПФ

Быстрое преобразование Фурье (БПФ)

Периодичность спектра. Наложение частот в ДПФ. Теорема отсчетов. ДПФ в вещественной и комплексной формах.

Понятие о БПФ. Алгоритм БПФ. Оценка количества операций и стандартные программы БПФ.

6

Цифровые фильтры (ЦФ). Свойства ЦФ

Понятие о цифравых фильтрах, нерекурсивные ЦФ и рекурсивные ЦФ. Вычисление АХЧ и ФЧХ ЦФ. Примеры простейших ЦФ.

7

Быстрая свертка Генераторы случайных чисел (ГСЧ)

Свертка и быстрая свертка. Алгоритм быстрой свертки. Понятие о ГСЧ. Алгоритм ГСЧ. Применение ГСЧ в программах. ГСЧ с нормальным распределением. Метод Монте-Карло.

8

Алгоритмы на графах в задачах конструирования.

Понятия о графах. Ориентированные графы. Смежность и идентичность, связность, мост, цикл, дерево. Примеры графов в радиоэлектронике.

9

Гиперграфы и задачи конструирования РЭА. Алгоритмы парных перестановок в задаче размещения

Гиперграфы и три задачи конструирования РЭА. Задача компоновки. Алгоритм разбиения мультиграфа. Математическая модель монтажного пространства. Алгоритм парных перестановок

10

Алгоритм на графах в задаче трассировки

О задаче трассировки. Алгоритм построения минимального дерева


^ 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми

(последующими) дисциплинами


№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1.

Специальные главы математики

+

























+

2.

Теория точности в разработке конструкций и технологий

+

+

+






















3.

Основы математического моделирования

+

+

+

+

+













+

4.

Методы и средства технической диагностики

+

+

+

+













+

+

5.

Вычислительная техника и информационные технологии

+













+

+

+

+

+

6.

Цифровая обработка сигналов

+

+

+

+




+

+

+

+

+

7.

Основы управления техническими системами

+




+

+

+

+

+

+

+




8.

Методы и средства отображения информации

+

+

+

+

+


















^ 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лаб.

зан.

Семин.

СРС

Все-го

1

Задачи оптимизации и методы поиска экстремумов в проектировании технических устройств Одномерный поиск

3

2










5

2

Прямые методы. Методы первого порядка

4

2










6

3

Оптимизация при наличии ограничений

3

6










9

4

Спектральный анализ непрерывных сигналов и спектральный анализ цифровых сигналов

4

2










6

5

Свойства ДПФ

Быстрое преобразование Фурье (БПФ)

4

6










10

6

Цифровые фильтры (ЦФ). Свойства ЦФ

4

4










8

7

Быстрая свертка Генераторы случайных чисел (ГСЧ)

2

4










6

8

Алгоритмы на графах в задачах конструирования.

4

2










6

9

Гиперграфы и задачи конструирования РЭА. Алгоритмы парных перестановок в задаче размещения

4

2










6

10

Алгоритм на графах в задаче трассировки

4

6










10


^ 6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

Трудо-емкость

(часы/зачетные единицы)

1.




Лабораторные работы не предусмотрены





^ 7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Курсовая работа не предусмотрена.


8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

  1. Бахвалов Н.С. Численные методы. М.: Наука, 2006.

  2. Р.Ивановский. Теория вероятностей и математическая статистика. Основы, прикладные аспекты с примерами и задачами в среде Mathcad. М.: БХВ-Петербург, 2008.

  3. В.Дьяконов. Mathcad 13 в математике. М., Горячая линия-Телеком 2007.

  4. В.Ф. Очков. Mathcad 14 для студентов и инженеров. С.-Пб.: БХВ-Петербург, 2011.

  5. Д. В. Кирьянов. Mathcad 13 (+ CD-ROM). С-Пб: БХВ-Петербург, 2006.

  6. Ращиков В.И., Рошаль А.С. Численные методы решения физических задач., СПб «Лань» 2005г.

  7. Методические указания к выполнению практических заданий по дисциплине «Вычислительная математика»., сост.: Солнцев В.А., Захарова С.С. Москва 2010.

  8. Методические указания к выполнению практических заданий по дисциплине «Вычислительная математика» Часть 2., сост.: Солнцев В.А., Захарова С.С., Москва 2011.


б) дополнительная

  1. Воробьев Г.Н., Данилова А.Н. Практикум по численным методам., М.:”Высшая школа.”, 2007 г.

  2. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. 3-е изд., перераб. и доп. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009.


в) программное обеспечение

Cистема компьютерной алгебры для автоматизированного проектирования MathCAD

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

Рекомендуется использовать Интернет-ресурсы для поиска информации, дополняющей лекционный курс.


9. Материально-техническое обеспечение дисциплины базируется на материально-техническом обеспечении кафедры Радиоэлектроника

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:





Похожие:

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconДокументи
1. /211000.62 Конструирование и технология электронных средств Проектирование и технология...
Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconДокументи
1. /211000.62 Конструирование и технология электронных средств Проектирование и технология...
Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Математические методы в прикладной электродинамике»  для направления 211000. 68 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Методы и средства технической диагностики электронных средств»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»
Целью изучения дисциплины является формирование у магистрантов базовых знаний по оценке текущего технического состояния радиоэлектронных...
Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины Прикладная механика  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Технологические процессы микроэлектроники»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»

Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Техническая диагностика электронных средств»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»
Целью изучения дисциплины является формирование у магистрантов базовых знаний по оценке текущего технического состояния радиоэлектронных...
Программа дисциплины Численные методы в проектировании электронных средств  для направления/ специальности 211000 «Конструирование и технология электронных средств» iconПрограмма дисциплины «Основы управления техническими системами»  для направления 211000. 62 «Конструирование и технология электронных средств»

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы