В настоящее время развитие науки и нанотехнологий стимулирует потребность в соответствующем инструментарии для математического моделирования, обработки и анализа большого объема экспериментальных данных. Такой инструментарий должен включать в себя вычислительную платформу, позволяющую осуществлять быструю унифицированную обработку большого объема данных и проводить аналитические вычисления, а также оснащенную развитым набором алгоритмов, позволяющим сократить время на отладку программ. В настоящем курсе обсуждается применение функционального подхода к решению задач математического моделирования и обработке данных на примере Data Science платформы Wolfram Mathematica.

 

Курс полезен всем, кому требуется проводить математическое моделирование, работать с данными и эффективно визуализировать результаты, в частности,

  • теоретикам – для автоматизации рутинных аналитических вычислений, проведения численного моделирования без этапа отладки стандартного алгоритма, разработки собственных алгоритмов,
  • экспериментаторам – для получения данных (например, из интернета), обработки результатов эксперимента, сопряжения математического моделирования со средствами автоматизации физического эксперимента,
  • программистам – для сравнения различных парадигм программирования, в частности, функционального и процедурного программирования.

Курс предлагает студентам выполнить набор задач, входящих в программу практикума по радиоэлектронике на более современном уровне. Некоторые задачи были модифицированы или заменены другими, что связано с особенностями применяемой элементной базы, а некоторые добавлены для лучшего понимания студентами курса в целом.

В цифровом разделе практикума в качестве базы для обучения была выбрана ПЛИС CPLD XC9572XL производства фирмы Xilinx. Это достаточно простая ПЛИС, что удобно для первого знакомства, после чего студенты переходят на ПЛИС FPGA Spartan-6.

Практические занятия проводятся в комнатах 4-72 и 4-74 физического факультета. Курс состоит из двух разделов: Аналоговые схемы и Цифровые схемы. Разделы можно выполнять в любой последовательности, в зависимости от распределения по лабораториям.

Физические основы медицинских технологий

В учебном курсе собраны тестовые задания по всем основным разделам курса теоретической механики, изучаемого студентами химических факультетов ВУЗов. Курс «Теоретическая механика», как правило, «открывает» раздел теоретической физики (остальные курсы теоретической физики следуют за ним). Поэтому именно в этом курсе студенты впервые сталкиваются с подходом, используемым в теоретической физике, который заметно отличается от применяемого в общей физике.

Зачастую изучение теоретической механики вызывает у учащихся заметные сложности, что приводит не только к плохому освоению курса теоретической механики, но и «отбивает» желание и возможность постижения других курсов теоретической физики. Особенно это ярко проявляется у студентов нефизических специальностей, поскольку здесь и времени на изучение курса меньше, и мотивация не столь ярко выражена.

К сожалению, и учебных пособий, ориентированных именно на студентов нефизических специальностей очень мало. Огромное количество прекрасных пособий по теоретической механики содержит значительно больше материала и оперирует более сложным математическим аппаратом, чем того требует программа курса «Теоретическая механика» химических факультетов классических университетов.

В связи с этим, для того, чтобы студенты смогли сделать свои «первые шаги» и почувствовать свои силы в изучении теоретической механики и был разработан представляемый курс тестовых задач по теоретической механике.