6. Общая трудоемкость дисциплины

3 зачетных единицы (108 академических часов)

7. Формы контроля

Промежуточная аттестация – зачет (3 семестр).

8. Составитель

Ващекина Наталья Вениаминовна, старший преподаватель кафедры методики преподавания информатики и информационных технологий КГУ

Аннотация к рабочей программе дисциплины «Методы оптимизации»

1. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы (ооп).

Дисциплина включена в вариативную часть профессионального цикла ООП.

К исходным требованиям, необходимым для изучения дисциплины «Методы оптимизации», относятся знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения дисциплин: «Алгебра и геометрия», «Математический анализ», «Комплексный анализ», «Дифференциальные уравнения».

Дисциплина «Методы оптимизации» является основой для изучения дисциплин: «Уравнения в частных производных», «Теория игр», «Численные методы», а также для последующего изучения других дисциплин вариативной части профессионального цикла и курсов по выбору, а также для прохождения практики.

2. Место дисциплины в модульной структуре ооп.

Дисциплина «Методы оптимизации» является самостоятельным модулем.

3. Цель изучения дисциплины.

Целью освоения учебной дисциплины «Методы оптимизации» является познакомить студентов с основными математическими методами поиска оптимальных решений в задачах математического программирования, вариационного исчисления и оптимального управления. При этом необходимо:

- изложить основы классического вариационного исчисления, подчеркнув при этом особенности и специфику вариационных задач как задач, обобщающих проблему поиска экстремумов функций многих переменных, как с ограничениями, так и без них;

- обсудить основные идеи и методологию численных методов оптимизации, теории оптимального управления Понтрягина и метода динамического программирования Беллмана.

4. Структура дисциплины.

Численные методы безусловной оптимизации. Градиентные методы. Численные методы условной оптимизации. Элементы вариационного исчисления и оптимального управления.

5. Основные образовательные технологии.

В качестве ведущих форм организации педагогического процесса используются традиционные (лекции, практические, семинарские и т.д.), а также активные и интерактивные технологии (проблемное обучение и т.д.)

6. Требования к результатам освоения дисциплины.

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных и профессиональных компетенций:

- исследовательские навыки (ОК-7);

- способность приобретать новые знания, используя современные и образовательные технологии (ОК-8);

- умение формулировать результат (ПК-3);

- умение строго доказать утверждение (ПК-4);

- умение грамотно пользоваться языком предметной области (ПК-7);

- умение ориентироваться в постановках задач (ПК-8);

- знание корректных постановок классических задач (ПК-9);

- понимание корректности постановок задач (ПК-10);

- выделением главных смысловых аспектов в доказательствах (ПК-16);

- умение извлекать полезную научно-техническую информацию из электронных библиотек, реферативных журналов, сети Интернет (ПК-17)

- владения методами математического и алгоритмического моделирования при анализе теоретических проблем и задач (ПК-21);

- умение самостоятельно математически корректно ставить естественно-научные и инженерно-физические задачи (ПК-25);

В результате изучения дисциплины студент должен:

- иметь базовые знания основных принципов, объектов, и методов классического вариационного исчисления, оптимального управления, численных методов оптимизации;

- уметь формулировать и доказывать теоремы и свойства, математическими методами поиска оптимальных решений в задачах математического программирования, вариационного исчисления и оптимального управления, составлять алгоритмы поиска решения задач, для дальнейшего программирования, самостоятельно решать задачи дисциплины;

- владеть навыками практического использования методов вариационного исчисления, оптимального управления и численных методов оптимизации при решении различных экстремальных задач и задач управления.