Course description

Программирование в Python и методы вычислений
Date of starting course:
Понедельник, 14 Сентябрь 2020
Duration of the course:
15 weeks
Type of course:
Distance
Запись на курс:
по кодовому слову
Who

Нехаев Игорь Николаевич

Нехаев Игорь

начальник Центра Электронного Обучения, к.т.н.,

доцент каф. прикладной математики и информационных технологий

Поволжского государственного технологического университета

What about

Данный курс состоит из трех модулей и содержит необходимую теорию и практику по изучению основ программирования на Python, реализации методов вычислений и визуализации результатов вычислений. Рассматриваются важные вопросы оценки погрешности вычислений, решения нелинейных уравнений и систем, аппроксимации функций. Вся теория и практика построена вокруг системы кейсов – практико-ориентированных заданий: моделирование работы круиз-контроля, траектории движения мобильного робота, интерполяции сложных поверхностей, фильтрации реальных временных сигналов (МНК-аппроксимация). Используется только свободно распространяемое ПО

What

Тема 1.1. Введение в программирование на Python. Установка языка и среды программирования. Основные структуры данных и синтаксис языка. 

Тема 1.2. Матричные вычисления в Python. Графический анализ данных. 

 Тема 2.1. Погрешность машинных вычислений. Формат с плавающей запятой. Оценка обусловленности задачи и точности вычислений. 

Тема 2.2. Решение нелинейных уравнений. 

 Тема 2.3. Итерационные методы решения систем (не)линейных уравнений. 

Тема 3.1. Полиномиальная интерполяция и RBF-интерполяция.

Тема 3.2. Аппроксимация МНК. Ридж-регрессия и метод Лассо.

Bag

Для успешного освоения курса необходим школьный уровень усвоения математики, знание основ матричной алгебры - решение СЛАУ, матричные вычисления, векторной алгебры - скалярное произведение, проецирование векторов на подпространства. Желательно иметь минимальный опыт программирования на каком-либо языке высокого уровня.

For what

Освоившие успешно курс, будут способны:

- использовать язык Python и его библиотеки для решения задач вычислительных задач; 

- использовать язык Python и его библиотеки для визуализации решений вычислительных задач; 

- решать практическую задачу по расчету траектории управляемого мобильного робота, сводящиеся к решению системы нелинейных уравнений с использованием Python; 

- по заданным точкам строить и визуализировать функциональные поверхности;

- аппроксимировать функции на основе экспериментальных данных;