- 5101. Чисельний аналіз варіаційних задач міграції домішок в нестисливих потоках із домінуючою конвекцією
Побудова високоточних стабілізованих та h-адаптивних схем методом скінченних елементів. Рішення сингулярно збурених крайових задач міграції домішок в нестисливих середовищах. Схеми рівномірного розподілення похибки між скінченними елементами триангуляції.
- 5102. Чисельні методи
Прямі і ітераційні методи розв’язування систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Методи визначення коренів нелінійних рівнянь. Знаходження власних чисел і власних векторів матриць. Кубічна сплайн-інтерполяція, чисельне розв’язування задачі Коші для рівняння.
Застосування методу Ньютона для системи двох нелінійних рівнянь. Чисельне розв’язування інтегральних рівнянь: розв’язування рівнянь Фредгольма методом кінцевих сум. Інтерполяційні формули Гаусса, Стірлінга, Бесселя. Квадратурні формули Чебишева та Гаусса.
Обґрунтування варіаційного підходу до опису власних значень та до розв'язування лінійних та нелінійних багатопараметричних спектральних задач. Розробка необхідного програмного забезпечення та числові експерименти з розв'язування відомих модельних задач.
Вивчення особливостей чисельно-аналітичного способу дослідження крайових задач для зліченних систем нелінійних диференціальних рівнянь першого порядку. Оцінка ітераційних схем побудови розв’язків у вигляді рівномірно збіжної послідовності функцій.
Доказательство отсутствия абсолютно трианалитических торов в обобщённом многобразии Куммера. Обобщение основных результатов Гуана для гиперкэлеровых многообразий большей размерности и получение ограничений на числа Бетти гиперкэлеровых многоообразий.
- 5107. Числа Фибоначчи
Биография Леонардо Пизано Фибоначчи. Возникновение "задачи о размножении кроликов" - числовой последовательности названной впоследствии "рядом Фибоначчи". Анализ золотосечённой логарифмической последовательности. Применение чисел Фибоначчи в наше время.
Числа Фибоначчи - математическая последовательность, отражающаяся во всех творениях мироздания, которые подчинены единым законам природы и имеют большой практический и теоретический интерес. Анализ специфических особенностей правила золотого сечения.
Возникновение последовательности Фибоначчи. История золотого сечения. Определение последовательности Фибоначчи. Золотое сечение в нашей жизни и в природе, ее геометрическое изображение. Построение точки, делящей отрезок единичной длины золотым сечением.
Загальні відомості про числа Фібоначчі. Означення та основні властивості чисел Фібоначчі. Метод математичної індукції і числа Фібоначчі. Взаємозв'язок чисел Фібоначчі з золотим перетином. Застосування чисел та золотої пропорції в різних галузях.
- 5111. Числа Эйлера
Числа Эйлера первого порядка: определения, треугольник Эйлера. Рекуррентные формулы, дополнительные тождества. Связь натуральных степеней и последовательных биномиальных коэффициентов. Зеркальное отражение перестановки. Определение чисел Стирлинга.
Число как основное понятие математики. Натуральные числа и их функции. История происхождения дробей в Древней Греции, Египте, Риме, Руси. Развитие идеи отрицательного количества в Европе. Определение действительных рациональных и иррациональных чисел.
Решение всякой количественной математической задачи и нахождение "решения" y по заданным исходным данным. Задача решения уравнения Фредгольма первого рода. Устойчивость эквивалентна непрерывности обратного оператора. Нормы всех членов последовательности.
Ангармонический осциллятор - колебательная система, в которой присутствует внешняя сила. Методы получения приближенной аналитической формулы спектра динамических моделей с использованием найденных классических траекторий и правила Бора-Зоммерфельда.
Получение формулы численного дифференцирования при помощи первого интерполяционного многочлена Ньютона. Построение формул численного дифференцирования и аппроксимации функции. Построение интерполяционного многочлена первой степени. Теорема Больцано-Коши.
- 5116. Численное интегрирование
Три метода приближённого интегрирования определённого интеграла: метод прямоугольников, метод трапеций и метод Симпсона. Определение интеграла и его геометрический смысл. Приближённые методы вычисления. Формула Симпсона (формула парабол), ее применение.
- 5117. Численное интегрирование
Описание метода нахождения корня (нуля) заданной функции касательных. Исследование особенностей интерполяционного полинома Ньютона. Рассмотрение общих положений численного интегрирования. Характеристика случаев применения метода прямоугольников.
Задачи численного интегрирования. Вычисление производной заданной функции, интерполяционного многочлена Ньютона. Решение дифференциальных уравнений. Вычисление приближенных значений интеграла методом треугольников, методом трапеций и методом Симпсона.
Построение математических моделей физических процессов и явлений. Применение вариационных методов для решения задач со свободными границами. Разработка численного алгоритма решения для двумерной задачи с неизвестной границей в прямоугольной области.
Анализ конвективных течений в программном комплексе ANSYS, формирующихся вследствие локализованного нагрева в цилиндрическом слое жидкости. Сравнение результатов расчетов в CFX и FLUENT для различных режимов течения, с данными, полученными в эксперименте.
Расчет динамики транспортной системы крупного мегаполиса на основании предложенных обобщённых моделей, изучение высокоточных численных методов и реализации их в виде комплекса программ. Всестороннее тестирование программного комплекса и его апробация.
Методика оценки пульсационной составляющей давления и пиковых нагрузок на фасадные конструкции по результатам стационарных расчетов осредненной энергии турбулентных пульсаций. Схема дискретизации - важнейший аспект решения уравнений Навье-Стокса.
Способы дискретизации уравнений механики и принципы построения сетки в области интегрирования. Численное решение уравнений упругости, содержание и закономерности построения соответствующих моделей. Формирование и значение нерегулярной треугольной сетки.
Решение задачи динамики, состоящей в восстановлении неизвестных граничных управлений, порождающих наблюдаемое движение динамической системы. Описание динамической системы как краевой задачи для уравнения с частными производными гиперболического типа.
Разработка комплекса программ, позволяющего исследовать газодинамические течения с ударными и детонационными волнами, отслеживать распространение возмущений, определять места зарождения газодинамических разрывов. Пути получения высокоточных решений.
Течение несжимаемой вязкой жидкости в квадратной каверне как классическая задача гидромеханики, иллюстрирующая отрывные течения без подвода массы. Невязкая модель (модель Эйлера), его классические решения. Нестационарное турбулентное течение в каверне.
Cоздание производительного, универсального и простого в реализации метода численного расчета нечетких уравнений разного типа. Моделирование конкретных физиологических систем, включающее анализ погрешности результатов и их чувствительности к параметрам.
Рассмотрение основных особенностей решения задачи Коши методом Эйлера-Коши, варианты оценки погрешностей вычислений. Общая характеристика способов постройки графиков решения дифференциального уравнения и интерполяционного многочлена в одних осях.
Решение дифференциального уравнения методом Эйлера-Коши. Интерполяционный многочлен Лагранжа. Метод наименьших квадратов. График решения дифференциального уравнения. Расчет погрешности аппроксимации. Множество решений дифференциального уравнения.
Характеристика и обоснование преимуществ метода численного интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений, разработанного Эверхартом. Исследование алгоритма и основной идеи построения метода Эверхарта на примере решения уравнений разных видов.