Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Абстрактная и компьютерная алгебра. Практикум

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Аладьев, В.З. Системы компьютерной алгебры Maple: искусство программирования [Текст] /В. З. Аладьев. – М.: Лаб. Базовых Знаний, 2006.

2.Ахо, А. Построение и анализ вычислительных алгоритмов [Текст] /А.Ахо, Дж. Хопкрофт, Дж. Ульман. – М.:

Мир, 1979.

3.Бабаш, А.В. Криптография /А.В. Бабаш, Г.П. Шанкин; ред. В.П. Шерстюк, Э.А. Применко. – М.: СОЛОН-ПРЕСС,

2007

4.Бухбергер, Б. Компьютерная алгебра: символьные и алгебраические вычисления [Текст]. – М.: Мир, 1986.

5.Дьяконов, В.П. Mathematica 5/6/7. Полное руководство [Текст]. – М.: ДМК Пресс, 2010.

6.Дэвенпорт, Д. Компьютерная алгебра: Системы и алгоритмы алгебраич. вычислений [Текст] / Дж. Дэвенпорт, И. Сирэ, Э. Турнье; пер. с фр. Е.В. Панкратьева и др. – М.:

Мир, 1991

7.Кристалинский, Р.Е. Преобразования Фурье и Лапласа в системах компьютерной математики: учеб. для вузов [Текст] / Р.Е. Кристалинский, В.Р. Кристалинский. – М.: Горячая линия: Телеком, 2006.

8.Кокс, Д. Идеалы, многообразия и алгоритмы [Текст] / Д. Кокс, Дж. Литтл, Д. О’Ши. – М.: Мир, 2000.

9.Кормен, Т. Алгоритмы: построение и анализ [Текст] / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест. – М.: МЦИМО, 2000.

10.Матрос, Д.Ш. Элементы абстрактной и компьютерной алгебры: учеб. пособие для вузов [Текст] /Д.Ш. Матрос, Г.Б. Поднебесова. – М.: Академия, 2004

11.Поднебесова, Г.Б. Основы компьютерной алгебры: учеб. пособие [Текст] / Г.Б. Поднебесова. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008

101

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Рабочая (модульная программа)

Модуль 1 Аналитические вычисления на компьютере. Алгебры

Цель – знать основные принципы вычислений в системах компьютерной алгебры

Содержание раздела

План лекций

 

План лабораторных

План семинарских

 

 

работ

занятий

Лекция № 1. Аналити-

1. Работа с мате-

Не предусмотре-

ческие вычисления

на

матическими объ-

ны учебным пла-

компьютере

 

ектами в системе

ном

1. Арифметические

вы-

Mathematica (2 часа).

 

числения и операции.

2. Длинная ариф-

 

Представление целых чи-

метика (2 часа)

 

сел в компьютере. Умно-

 

 

жение длинных чисел.

 

 

2.Представление и работа с другими математическими объектами.

3.Представление полиномов.

4.Представление рациональных, алгебраических и трансцендентных функций.

Лекция № 2. Алгебры

Лекция № 3. Основные числовые множества

Методическое обеспечение лекций

Презентации лекций хранятся на портале университета.

Список литературы [1, 7]

102

Самостоятельная работа

Инвариантная часть

Вариативная часть

 

 

Сдача индивидуальных зада-

 

 

ний досрочно +0,2

 

 

 

Паспорт оценочных средств по разделу

Код контролируемой компе-

 

наименование оценочного сред-

тенции (или ее части) и ее

 

ства

формулировка

 

 

Текущий контроль за выполнением лабораторных работ

Раздел 2. Кольцо целых чисел Цель – рассмотреть вопросы делимости и сравнимости

в кольце целых чисел

Содержание раздела

План лекций

План лабораторных

План семинарских

 

 

работ

 

занятий

Лекция № 1. Элементы

1.

Системы

счис-

Не предусмотре-

теории делимости в коль-

ления (2 часа)

ны учебным пла-

це целых чисел.

Вычисления в

ном

1. Основная теорема ариф-

различных

систе-

 

метики.

 

мах счисления

 

2. Теорема Евклида.

 

– Переводы целых

 

3. Алгоритм Евклида.

 

чисел

 

 

4. Теорема Ламе.

 

 

– Переводы дроб-

 

Лекция № 2. Позицион-

 

ных чисел

 

 

ные системы счисления.

 

 

 

 

 

 

Переводы про

1.Основные определения. извольных чисел

2.Смешанная система

2.Расширенный ал--

счисления.

горитм Евклида (2

3. Перевод чисел из од-

 

ной системы счисления в

часа)

другую.

3. Вычисление

Лекция № 3. Элементы

НОД (2 часа)

4. Модулярная ари-

теории сравнений в коль-

фметика (2 часа)

це целых чисел.

 

 

103

1.

Сравнимость по моду-

– Восстановление

лю.

произведения двух

2.

Вычеты.

чисел по их моду-

3.

Классы вычетов.

лярным компонен-

4.

Теоремы Эйлера и Фер-

там

ма.

5. Разложение на

5.

Китайская теорема об

множители (2 часа)

остатках.

 

Лекция № 4. Модуляр-

Методическое

обеспечение ла-

ная арифметика.

1.Метод Гарнера-Кнута. бораторных работ

2.Сравнение двух целых

чисел.

Разработки лабо-

3. Определение цифр в по-

раторных работ

зиционной системе счис-

хранятся на пор-

ления.

тале университета

Методическое обеспе-

 

чение лекций

 

Презентации лекций хра-

 

нятся на портале универ-

 

ситета.

 

Список литературы [5, 8, 10]

Самостоятельная работа

Инвариантная часть

Вариативная часть

Форма отчетности

Сдача индивидуальных зада-

Сдача и защита индивидуаль-

ний досрочно +0,2

ного задания в течение 12 учеб-

 

ных дней со дня выдачи.

 

Методическое обеспечение

 

Текст заданий, предлагаемых

 

студентам, хранится на портале

 

университета

 

Паспорт оценочных средств по разделу

Код контролируемой компетен-

 

наименование оценочного

ции (или ее части) и ее форму-

 

средства

лировка

 

 

104

Текущий контроль за выполнением лабораторных работ

Раздел 3 Полиномы от одной переменной

Цель – научить вычислять полиномы и находить НОД полиномов от одной переменной

Содержание раздела

 

План лекций

План лабораторных

План семинарских

 

 

 

работ

занятий

Лекция № 1. Полиномы

1. Вычисление по-

Не предусмотре-

от одной переменной.

линомов (2 часа)

ны учебным пла-

1.

Основные определения.

– Бинарный метод

ном

2.

Вычисления

полино-

и метод множите-

 

мов.

 

лей.

 

3.

Неравенство

Ландау-

– Схема Горнера.

 

Миньотта.

 

2. Нахождение

 

4.

Соответствие модуляр-

НОД (2 часа)

 

ное – целое.

 

– Применение не-

 

5.

Вычисление НОД.

равенства Ландау-

 

6.

Оценка стоимости ал-

Миньотта.

 

горитма.

 

– Вычисление мо-

 

Лекция № 2.

Быстрое

дулярного НОД.

 

 

 

преобразование Фурье.

Методическое

 

1.

Основной алгоритм.

обеспечение ла-

 

2.

Анализ Фурье.

 

бораторных работ

 

3.Методы анализа Фурье. Разработки лабора-

4.Применение преобраторных работ хра-

зования Фурье.

 

нятся на портале

Методическое

обеспе-

университета

 

чение лекций

 

 

Презентации лекций хра-

 

нятся на портале универ-

 

ситета.

 

 

Список литературы [2,

 

3, 6, 8, 10]

 

 

 

 

 

 

 

105

Самостоятельная работа

Инвариантная часть

Вариативная часть

Типы

заданий, предлагаемых

Сдача индивидуальных зада-

студентам

ний досрочно +0,2

Индивидуальное задание

 

Форма отчетности

 

Сдача и защита индивидуаль-

 

ного задания в течение 12 учеб-

 

ных дней со дня выдачи.

 

Текст

заданий, предлагаемых

 

студентам, хранится на портале

 

университета

 

 

Паспорт оценочных средств по разделу

Код

контролируемой компе-

 

наименование оценочного

тенции (или ее части) и ее фор-

 

средства

мулировка

 

 

Текущий контроль за выполнением лабораторных работ

Раздел 4 Полиномы от нескольких переменных.

Формальное интегрирование и дифференцирование Цель – научить находить НОД полиномов от нескольких переменных, вычислять производную и интеграл в системах компьютерной алгебры

Содержание раздела

 

План лекций

План лабораторных

План семинарских

 

 

работ

занятий

Лекция № 1. Нахожде-

1. Полиномы от од-

Не предусмотре-

ние НОД.

ной и нескольких

ны учебным пла-

1.

Содержание полинома.

переменных в па-

ном

2.

Примитивная часть по-

кете Mathematica

 

линома.

 

(2 часа)

 

3.

Лемма Гаусса.

 

– Основные функ-

 

4.

Алгоритм вычисления

 

ции для работы с

 

НОД.

 

Лекция № 2. Кодирова-

полиномами от

 

одной и несколь-

 

ние. Криптография.

 

ких переменных.

 

1.

Кодирование инфор-

 

 

 

мации.

 

 

 

 

106

 

2.

Блочное и алфавитное

2. Работа с просты-

кодирование.

 

ми числами (2 часа)

3.

Классификация шиф-

3. Криптосистема

ров.

 

 

 

 

RSA (2 часа)

4.

Системы

с

закрытым

 

ключом.

 

 

 

5.

Системы

с

открытым

 

ключом.

 

 

 

Лекция № 3.

Интегрирование и дифференцирование

1.Задача интегрирования.

2.Интегрирование рациональных функций.

3.Интегрирование более сложных функций.

Методическое

обеспе-

 

чение лекции

 

 

 

 

Презентации лекций хра-

 

нятся на портале универ-

 

ситета.

 

 

 

 

Список литературы

[2,

 

 

4, 6, 7]

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа

Инвариантная часть

Вариативная часть

Форма отчетности

 

 

Сдача индивидуальных зада-

Сдача и защита индивидуально-

ний досрочно +0,2

го задания в течение 12 учебных

 

дней со дня выдачи.

 

 

 

Текст

заданий,

предлагаемых

 

студентам, хранится на портале

 

университета

 

 

 

 

 

Паспорт оценочных средств по разделу

Код

контролируемой

компе-

 

наименование оценочного

тенции (или ее части) и ее

 

средства

формулировка

 

 

 

 

Текущий контроль за выполнением лабораторных работ

 

 

 

107

 

 

 

 

Приложение 2

 

Содержание самостоятельной работы

 

 

 

 

 

 

Темы для

 

Кол-во

Формы

Методиче-

 

самостоя-

 

часов

самостоя-

Форма

 

ское обес-

тельного

 

 

тельной

отчетности

 

 

печение

изучения

 

 

работы

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополне-

 

 

 

 

 

ние кон-

 

 

 

 

 

спекта лек-

ЮУрГГПУ

 

 

 

 

ций реко-

 

 

 

 

(внутрен-

 

 

 

 

мендован-

 

 

 

 

ний пор-

 

 

 

 

ной лите-

 

Алгоритмы

 

тал) >

Интеллект-

 

ратурой.

символь-

 

 

Учебно-

 

 

карта

 

 

 

ных пре-

 

16

Действие в

методиче-

 

 

образова-

 

 

ские мате-

 

 

 

соответст-

 

ний

 

 

риалы >

 

 

 

вии с мето-

 

 

 

 

IITiMOI >

 

 

 

 

дическими

 

 

 

 

IА > 2k >

 

 

 

 

указаниями

 

 

 

 

А_K A

 

 

 

 

на практи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческом за-

 

 

 

 

 

нятии

 

 

 

 

 

Дополне-

ЮУрГГПУ

 

 

 

 

ние кон-

(внутрен-

 

Работа с

 

 

спекта лек-

ний пор-

 

 

 

ций реко-

тал) >

Собеседо-

дробями в

 

 

 

 

мендован-

Учебно-

вание по

системах

 

 

 

20

ной лите-

методиче-

прорабо-

компью-

 

 

 

ратурой

ские мате-

танной ли-

терной

 

 

 

 

 

риалы >

тературе

алгебры

 

 

 

 

 

 

IITiMOI >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IА > 2k >

 

 

 

 

 

А_K A

 

Отноше-

 

 

Действие в

ЮУрГГПУ

 

 

 

соответст-

(внутрен-

Индивиду-

ние дели-

 

 

 

14

вии с мето-

ний пор-

альное за-

мости по-

 

 

 

дическими

тал) >

дание

линомов

 

 

 

 

указаниями

Учебно-

 

 

 

 

 

 

 

 

108

 

 

 

 

 

на практи-

методиче-

 

 

 

 

ческом за-

ские мате-

 

 

 

 

нятии

риалы >

 

 

 

 

 

IITiMOI >

 

 

 

 

 

IА > 2k >

 

 

 

 

 

А_K A

 

Операции

 

 

ЮУрГГПУ

 

 

Действие в

(внутрен-

 

над боль-

 

 

 

соответ-

ний пор-

 

шими

це-

 

 

 

ствии с ме-

тал) >

 

лыми чис-

 

 

 

тодически-

Учебно-

 

лами.

Из-

 

Реализация

19

ми указа-

методиче-

влечение

алгоритма

 

ниями на

ские мате-

корня

из

 

 

 

практиче-

риалы >

 

больших

 

 

 

ском заня-

IITiMOI >

 

целых

чи-

 

 

 

тии

IА > 2k >

 

сел

 

 

 

 

 

 

А_K A

 

 

 

 

 

 

109

Приложение 3

Рейтинг

Для контроля знаний студентов используется модульно-рейтинговая система. Учебный материал разбит на модули (таблицы 3.1 и 3.2). Каждый модуль содержит индивидуальные и/или практические задания и тест. Модуль может содержать баллы за дополнительные задания.

Таблица 3.1

Фамилия Имя

.Допбалл

Тест1

Модуль1

Системысчисления

АлгоритмЕвклида

Вычисление НОДЛаб.

Модулярная арифметика

Разложениена множители Лаб.

.Допбалл

Тест2

Модуль2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Чуксина Мария

0,09

0,75

84

1

1,2

1,2

1

1

0,09

0,81

100,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Саратцева Юлия

0,1

0,62

72

1

1

1

0,5

1

0,12

0,63

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Курдюкова Лидия

0,1

0,69

79

1

1,2

1,2

1,4

1

0,09

0,63

98,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Щербаков Саша

0,05

0,7

75

1

1

1

0,8

1

0,05

0,69

87,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Ямаева Регина

0,1

0,69

79

1

1

1

1,2

1

0,1

0,63

91,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Терехов Антон

0,04

0,44

48

1

1

1,2

1,4

1

0,4

0,69

110,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

Жирняков Женя

0,05

0,63

68

1

0,8

1

0,8

1

0,04

0,56

79,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Мартыненко Полина

0,04

0,44

48

1

0,8

1

0,8

1

0,04

0,69

84,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Ковалев Дмитрий

0,08

0,44

52

1

1

1

1

1

0,04

0,5

81,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]