Влияние оптимальных настроек регулятора на критерий точности регулирования системы. Методика построения регуляторов Ротача В.Я. Среднеквадратичный критерий точности регулирования. Диапазон изменения параметров модели объекта, интервал моделирования.

Понятие и типы погрешности: относительная и абсолютная, их определение. Численные методы решений трансцендентных и алгебраических уравнений. Сущность интегрирования. Решение начально-краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных.

Рассмотрение решений систем линейных алгебраических уравнений. Описание численных методов нелинейных уравнений, интерполяция и приближение функции. Краевые задачи, примеры расчетов и способов решения. Изучение метода обратной интерации, его характеристика

Изучение сущности и особенностей построения интерполирующей функции. Рассмотрение метода полиномиальной интерполяции Шарля Эрмита. Анализ интерполяционных формул для функций двух переменных. Специфика численного дифференцирования и его погрешность.

Описание численных методов решения алгебраических и дифференциальных уравнений. Использование языка программирования Visual Basic для реализации алгоритмов. Определение корней уравнения методом хорд и касательных. Аппроксимация и интерполяция функций.

Определение устойчивости линейных алгебраических уравнений. Содержание методов Гаусса и LU-разложения. Правила вычислений с помощью квадратного корня и трехдиагональной матрицы. Понятие интеграла и аппроксимации функций. Основы решения задачи Коши.

Теория и учет погрешности приближенных вычислений. Абсолютная и относительная погрешности. Численные методы решения алгебраических, дифференциальных, трансцендентных уравнений. Система линейных и графических уравнений. Метод конечных разностей и итераций.

Численное решение нелинейных уравнений. Методы деления отрезка пополам, Ньютона (метод касательных) и простой итерации. Решение систем линейных алгебраических уравнений. Методы Гаусса, обратной матрицы, прогонки, простой итерации (метод Якоби), Зейделя.

Основные методы и алгоритмы вычислительной математики. Точные и приближенные числа, классификация погрешностей. Интерполирование функций, формула Лагранжа. Методы решения нелинейных уравнений, матричных уравнений и задач на собственные значения.

Сущность методики аппроксимации, последовательность действий при работе в среде Еxcel. Решение дифференциального уравнения первого порядка аналитико-сеточным методом с постоянным воздействием Yас и методом трапеций. Реализация численных решений в Excel.

Построение аппроксимирующих полиномов второго порядка методом наименьших квадратов при всех одинаковых весовых коэффициентах. Методика определения значения среднеквадратической погрешности и квадратичного критерия близости. Общий вид формулы Эйлера.

Выбор аппроксимирующих функций в зависимости от условия задачи и обоснование выбора. Построение графиков функций: исходной, полученных аппроксимирующих и зависимостей погрешностей. Аппроксимирование данных, определение погрешности аппроксимаций.

Решение систем линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса - один из самых распространенных методов решения систем линейных уравнений. Метод простой итерации. Метод Зейделя. Метод последовательной верхней релаксации. Метод Ньютона, метод касательных.

Описание основных систем уравнений гидротермодинамики, используемых при численных прогнозах погоды. Методы построения численных схем и проверки их качества. Способы параметризаций физических процессов. Конечно-разностная аппроксимация производных.

Сущность алгоритма Свенна, его задачи. Характеристика методов поразрядного поиска, перебора, деления отрезка пополам, золотого сечения. Главные задачи многомерной безусловной минимизации. Метод градиентного спуска с дроблением шага, наискорейшего спуска.

Рассмотрение равновесной модели. Постановка и алгоритм решения краевой задачи. Численный анализ закона дисперсии. Модель корональной петли с продольным электрическим током. Решение линейных уравнений магнитной гидродинамики в идеально проводящей среде.

Основные уравнения для решения постановки пространственных нестационарных задач теории термоупругопластичности. Геометрические соотношения и определяющие уравнения, описывающие неизотермические процессы нагружения с учетом траектории деформирования.

Методы численного интегрирования: формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона и Эйлера. Интегрирование кратных интегралов. Метод ячеек. Повторное применение квадратурных формул. Листинг программы нахождения значений интеграла от функции одной переменной.

Освоение технологии разработки и отладки программ, использующих вычислительные алгоритмы и численные методы. Анализ и изучение базовых средств языка программирования С/С++ и математических пакетов Scilab для решения задач моделирования и анализа данных.

Получение линейной, квадратичной, аппроксимирующей функций для заданной функции y(x) методом наименьших квадратов для степенного базиса. Решение уравнения F2(x). Вычисление интеграла методами Симпсона, трапеций и средних прямоугольников. Примеры программ.

Сущность метода половинного деления. Метод итерации как один численных методов решения математических задач, используемый для приближённого решения алгебраических уравнений и систем. Метод Ньютона как итерационный численный метод нахождения корня (нуля).

Понятие дифференциальных уравнений. Рассмотрение теоретических знаний в вопросе численного решения дифференциальных уравнений на основе метода Рунге-Кутты и основных свойств данного метода. Приобретение опыта решения дифференциального уравнения.

Поиск решения обыкновенного дифференциального уравнения модифицированным методом Эйлера-Коши (Хьюна) и системы обыкновенных уравнений методом Рунге-Кутта. Теоретическое описание используемых методов. Текст программы с соответствующими комментариями.

Известные формулы теории матриц для обыкновенных дифференциальных уравнений. Вычисление оболочек составных и со шпангоутами простейшим методом "сопряжения участков интервала интегрирования". Свойства переноса краевых условий в методе С.К. Годунова.

Основные принципы построения численных методов решения стохастических дифференциальных уравнений (СДУ). Определение жесткой системы СДУ. Анализ основных свойств: устойчивость, порядок сходимости и точность аппроксимации. Метод решения систем жестких СДУ.

Решение уравнения методом проб/половинного деления и методом хорд. Вычисление системы уравнений способами обратной матрицы, Гаусса, Жордана-Гаусса, итераций. Вычисление дифференциального уравнения методом Эйлера и интеграла методами трапеций, Симпсона.

Появление и совершенствование быстродействующих электронных вычислительных машин. Исследование естественнонаучных проблем средствами вычислительной математики. Решение уравнения методом половинного деления. Нахождение экстремумов функции методом перебора.

Изучение особенностей интегральных уравнений, которые в совокупности с численными методами их решения являются средством исследования и математического моделирования задач математической физики. Изучение метода моментов, итераций, Ритца, Келлога.

Методы решения уравнений Вольтерра II рода. Приближенное вычисление математических интегралов. Однородное уравнение Фредгольма II род. Сценарий решения нелинейных упражнений. Методы решения интегральных уравнений и комплекс программ на языке Matlab.

Основные правила и формулы решения нелинейных уравнений. Процесс отделения корней, характеристика основных проблем. Особенности применения графического и аналитического методов. Конечные методы уточнения корней нелинейного уравнения. Метод дихотомии.