Аннотации дисциплин учебного плана направления

Вид материалаДокументы

Содержание


Теория вероятностей и математическая статистика
Основные разделы дисциплины
Теория электрических цепей
Основные разделы дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7
^

Теория вероятностей и математическая статистика



Целью математического образования является:
  • воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
  • развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
  • формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
  • приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.


Студенты должны:

знать
  • основные понятия алгебры случайных событий, основные теоремы теории вероятностей, закон больших чисел, центральные предельные теоремы, методы вычисления вероятностей случайных событий, методы статистического анализа;

уметь
  • вычислять числовые характеристики случайных величин; составлять и исследовать функции распределения случайных величин;
  • вычислять вероятности случайных событий;
  • применять статистические оценки при обработке экспериментальных данных; обрабатывать статистическую информацию для оценки значений параметров и проверки значимости гипотез;

владеть
  • вероятностным подходом к постановке и решению задач;
  • навыками использования методов теории вероятностей и математической статистики при обработке результатов эксперимента.


Случайные события. Пространство элементарных событий. Алгебра событий. Аксиоматическое построение теории вероятностей. Дискретное вероятностное пространство, классическое определение вероятности. Непрерывное вероятностное пространство, геометрические вероятности. Теорема о вероятности суммы событий. Условные вероятности. Формулы полной вероятности и Байеса. Теорема о вероятности произведения событий. Понятие последовательности независимых испытаний. Схема Бернулли и полиномиальная схема. Предельные теоремы Пуассона и Муавра-Лапласа.


Случайные величины. Случайные величины (дискретные и непрерывные). Закон распределения (функция распределения, ряд распределения, плотность распределения). Математическое ожидание и дисперсия случайной величины. Примеры распределений: равномерное, биномиальное и др. Нормальное распределение и его свойства. Закон больших чисел. Теорема Чебышева. Предельные теоремы. Случайные векторы. Закон распределения. Условные распределения случайных величин. Ковариация, коэффициент корреляции. Функции случайных величин, их законы распределения.


Математическая статистика. Вариационный ряд, гистограмма и полигон частот. Эмпирическая функция распределения. Выборочное среднее, выборочная дисперсия. Точечные и интервальные оценки. Построение доверительных интервалов. Статистическая проверка гипотез. Принцип максимального правдоподобия. Статистические методы обработки экспериментальных данных.


Случайные процессы. Цепи Маркова. Стационарное распределение. Марковский случайный процесс. Система уравнений Колмогорова. Процесс гибели и размножения. Элементы теории систем массового обслуживания.


Дискретная математика


Целью математического образования является:
  • воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
  • развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
  • формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
  • приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.


Студенты должны:

знать
  • основные понятия, теоремы и методы математической логики, теории множеств и теории графов, теории автоматов и теории алгоритмов; элементы математической лингвистики и теории формальных языков; основные методы решения комбинаторных задач, упрощения логических формул и переключательных схем;

уметь
  • применять математическую символику для выражения количественных и качественных отношений объектов;
  • применять аналитические и численные методы дискретной математики;

владеть
  • комбинаторным и теоретико-множественным подходами к постановке и решению задач; навыками моделирования прикладных задач методами дискретной математики;
  • навыками использования математических методов при решении прикладных задач.


Множества и отношения. Элементы теории множеств: операции над множествами, их свойства, мощность множества, счетные и несчетные множества. Отношения и функции, операции, алгебраические системы. Булевы алгебры, решетки. Элементы комбинаторики. Перестановки, сочетания и размещения. Основные комбинаторные формулы и их использование. Элементы теории нечетких множеств.


Элементы теории графов. Графы, основные понятия и операции. Маршруты, цепи и циклы. Эйлеровы и гамильтоновы графы. Решение задачи коммивояжера методом ветвей и границ.


Элементы математической логики и теории алгоритмов. Введение в формальную логику. Булева алгебра. Функции алгебры логики. Формулы, таблицы истинности, нормальные формы (СКНФ, СДНФ), упрощение переключательных схем. Исчисление высказываний, исчисление предикатов. Теория алгоритмов, формальные языки и грамматики. Конечные автоматы, сети автоматов. Сети Петри. Программная реализация конечных автоматов и сетей. Нечеткие алгоритмы. Теория неопределенности. Элементы математической лингвистики и теории формальных языков.


Теория функций комплексного переменного (Комплексный анализ)


Целью математического образования является:
  • воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
  • развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
  • формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
  • приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.


Студенты должны:

знать
  • основные понятия, теоремы и методы комплексного анализа;

уметь
  • выполнять действия с комплексными числами в алгебраической, тригонометрической и показательной форме;
  • вычислять значения элементарных функций комплексного переменного;
  • исследовать функции комплексного переменного на дифференцируемость и аналитичность, вычислять производные;
  • вычислять интегралы от функций комплексного переменного;
  • раскладывать функции комплексного переменного в ряды Тейлора и Лорана, находить область сходимости;
  • определять характер изолированной особой точки;

владеть
  • методами разложения функций в степенные ряды в окрестности особых точек;
  • навыками использования теории вычетов для вычисления определенных и несобственных интегралов.



Система комплексных чисел. Построение системы комплексных чисел. Алгебраические операции над комплексными числами. Запись комплексных чисел в алгебраической, тригонометрической и показательной форме. Возведение в степень и извлечение корня. Геометрическая интерпретация операций над комплексными числами.


Основные понятия теории функций комплексного аргумента. Предел последовательности. Предел функции. Непрерывность.


Основные трансцендентные функции. Показательная, тригонометрические и гиперболические функции. Логарифм и обратные тригонометрические функции.


Дифференцирование функции комплексного переменного. Понятие аналитической функции, условия аналитичности. Связь аналитических функций с гармоническими.


Интегрирование функций комплексного переменного. Определение и свойства интеграла. Теорема Коши. Интеграл от аналитической функции. Интеграл Коши. Производные от аналитической функции.


Ряды. Числовые ряды. Функциональные ряды. Степенные ряды. Ряд Тейлора. Ряд Лорана. Изолированные особые точки.


Теория вычетов. Основная теорема о вычетах. Вычет относительно полюса. Вычисление определенных интегралов с помощью теории вычетов.


Алгебра и геометрия


Целью математического образования является:
  • воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
  • развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
  • формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
  • приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.


Студенты должны:

знать
  • основные понятия и теоремы линейной и векторной алгебры, аналитической геометрии, алгебры комплексных чисел и многочленов;

уметь
  • применять основные методы решения систем линейных алгебраических уравнений;
  • составлять уравнения линий и поверхностей первого и второго порядка, определять взаимное расположение линий и поверхностей; находить углы и расстояния;
  • находить рациональные корни многочленов, раскладывать многочлены на множители первой и второй степени.

владеть
  • навыками использования методов линейной алгебры и аналитической геометрии при решении прикладных задач.


Матрицы и определители. Алгебра матриц. Свойства операций. Определители, их свойства. Обратная матрица. Теорема Крамера. Метод Крамера решения квадратных систем линейных уравнений.


Линейные пространства. Определение линейного пространства. Линейная зависимость системы векторов. Базис линейного пространства, разложение вектора по базису. Арифметическое n-мерное пространство. Ранг системы векторов, ранг матрицы. Совместность системы линейных уравнений, теорема Кронекера - Капелли. Метод Гаусса. Линейное подпространство. Однородные системы линейных уравнений, фундаментальная система решений, структура общего решения неоднородной системы. Линейные преобразования линейного пространства: матрица линейного преобразования, координаты образа вектора, собственные значения и собственные векторы линейного преобразования.


Евклидовы пространства. Определение евклидова пространства. Длина вектора, угол между векторами, ортогональные векторы, скалярное произведение в ортонормированном базисе, неравенство Коши - Буняковского. Процесс ортогонализации. Квадратичные формы: матричная запись, приведение к каноническому виду, положительно определенные квадратичные формы.


Векторная алгебра. Векторы. Линейные операции над векторами. Базис на плоскости и в пространстве. Скалярное, векторное и смешанное произведения, их свойства.


Аналитическая геометрия. Прямая на плоскости, прямая и плоскость в пространстве: способы задания, взаимное расположение, углы и расстояния. Нормальные уравнения прямой и плоскости. Полярная система координат. Линии 2-го порядка: канонические уравнения, свойства, приведение уравнения к каноническому виду. Поверхности 2-го порядка, метод параллельных сечений.


Комплексные числа и многочлены. Алгебра комплексных чисел. Действия с комплексными числами в алгебраической, тригонометрической и показательной форме. Формула Эйлера. Геометрическая интерпретация алгебраических операций. Извлечение корня из комплексного числа. Алгебра многочленов. Алгоритм деления с остатком. Теорема Безу, теорема Гаусса. Разложение многочлена на множители.


Специальные разделы математики


Целью математического образования является:
  • воспитание достаточно высокой математической культуры, позволяющей самостоятельно расширять математические знания и проводить математический анализ прикладных инженерных задач;
  • развитие логического и алгоритмического мышления, умения оперировать с абстрактными объектами и быть корректными в употреблении математических понятий, символов для выражения количественных и качественных отношений;
  • формирование представлений о математике как об особом способе познания мира, о роли и месте математики в современной цивилизации и мировой культуре;
  • приобретение рациональных качеств мысли, чутья объективности, интеллектуальной честности; развитие внимания, способности сосредоточиться, настойчивости, закрепление навыков работы, т.е. развитие интеллекта и формирование характера.


Студенты должны:

знать
  • основные понятия и теоремы операционного исчисления;
  • основные методы решения уравнений математической физики;

уметь
  • находить L-изображение и восстанавливать оригинал по изображению;
  • находить преобразование Фурье, синус- и косинус-преобразование;
  • применять интегральные преобразования к решению специальных задач;
  • классифицировать уравнения математической физики и выбирать методы решения;

владеть
  • навыками использования методов операционного исчисления при решении дифференциальных и интегральных уравнений, систем дифференциальных уравнений;
  • методами решения уравнений в частных производных.


Операционное исчисление. Преобразование Лапласа и его свойства. Изображения простейших оригиналов. Таблица изображений. Обратное преобразование Лапласа. Операционный метод решения дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений. Дискретное преобразование Лапласа. Решение разностных уравнений.


Приложения гармонического анализа. Интеграл Фурье. Синус- и косинус-преобразование Фурье. Применение преобразования Фурье в радиотехнике.


Уравнения математической физики. Вывод уравнений и постановка задач математической физики. Приведение уравнений к каноническому виду. Аналитические методы решения уравнений математической физики: метод Даламбера, метод Фурье. Приближенные методы решения уравнений в частных производных.


Вариационное исчисление. Простейшая задача вариационного исчисления. Уравнение Эйлера. Прямые методы вариационного исчисления.


Профессиональный цикл


Инженерная и компьютерная графика

Курс «Инженерная и компьютерная графика» является базовым курсом, изучаемым студентами инженерного профиля. По этому курсу читаются лекции и проводятся лабораторные работы.

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла. Для изучения курса требуется знание основ черчения и информатики на уровне среднего образования. Формируемые навыки в ходе освоения инженерной графики на компьютерной основе на всех этапах дальнейшего обучения являются средством выполнения инженерных и научных работ. Следует отметить динамику постоянного совершенствования таких средств, что требует от процесса преподавания постоянной доработки и переработки некоторых разделов.

В свою очередь данный курс, помимо самостоятельного значения, является предшествующей дисциплиной для ряда других специальных дисциплин, связанных с процессом проектирования и создания новой техники.

В результате освоения дисциплины студент должен

знать:

способы моделирования типовых геометрических 2D и 3D объектов в электронном виде (ПК-2);

методы решения инженерно-геометрических задач в системах автоматизированного проектирования (ПК-2);

правила выполнения чертежей деталей, сборочных единиц, электрических схем (структурных, функциональных, принципиальных, монтажных) с учётом современных мировых стандартов (ПК-3).

уметь:

читать и выполнять чертежи (ПК-3);

применять Государственные стандарты ЕСКД, необходимые для разработки и оформления конструкторско-технологической документации (ПК-3),

использовать полученные знания и навыки при создании электронных моделей схем и устройств на персональном компьютере (ПК-2).

осуществлять схемотехническое проектирование разрабатываемых радиоприемных узлов и устройств (ПК-13, ПК-14);

владеть:

навыками самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; быть способным к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2).

Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой во 2-м семестре, составляет 2 зачетных единиц. Изучение дисциплины завершается зачетом.

^ Основные разделы дисциплины:
  1. Введение в курс «Инженерная и компьютерная графика». Основы компьютерной графики. Интерактивные системы, классификация, назначение, примеры и эффективность их использования.
  2. Российские международные стандарты по оформлению электронной документации на схемы и устройства.
  3. Метод проекций как основа построения чертежа. Ортогональные и аксонометрические проекции.
  4. Формирование электронных типовых 2D и 3D геометрических моделей объектов.
  5. Понятие алгоритма функционирования. Российские и международные стандарты по начертанию схем алгоритмов. Операнды (объекты информации) и операции. Внешнее и внутреннее представление объектов информации. Точность и способы кодирования объектов информации.
  6. Структуры данных в 2D и 3D системах компьютерной графики и автоматизированного проектирования.
  7. Устройства ввода-вывода в системах компьютерной графики и автоматизированного проектирования. Классификация.
  8. Понятие жизненного цикла (ЖЦ) промышленного продукта. Этапы жизненного цикла. CALS-технологии. Международные стандарты в CALS-технологиях.
  9. Электронная обобщённая модель промышленного продукта. Состав и формирование обобщённой модели. Электронные модели на отдельных этапах жизненного цикла.
  10. Схемы электрические (структурные, функциональные, принципиальные, монтажные): правила выполнения и графического оформления, формирование электронных моделей схем.
  11. Структурный анализ и синтез систем. SADT – технологии.



^ Теория электрических цепей

Целью преподавания дисциплины является изучение студентами теории различных электрических цепей для решения проблем передачи, обработки и распределения электрических сигналов в системах связи. Дисциплина ‹‹теория электрических цепей›› (ТЭЦ) должна обеспечивать формирование общетехнического фундамента подготовки будущих специалистов в области инфокоммуникационных технологий и систем связи, а также, создавать необходимую базу для успешного овладения последующими специальными дисциплинами учебного плана. Она должна способствовать развитию творческих способностей студентов, умению формулировать и решать задачи изучаемой специальности, умению творчески применять и самостоятельно повышать свои знания. Эти цели достигаются на основе фундаментализации, интенсификации и индивидуализации процесса обучения путём внедрения и эффективного использования в учебном процессе достижений инфокоммуникационных технологий. В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, умения и навыки, позволяющие проводить самостоятельный анализ различных электрических цепей инфокоммуникационных устройств.

Главной задачей изучения ТЭЦ является обеспечение целостного представления студентов о проявлении электромагнитного поля в электрических цепях, составляющих основу различных устройств инфокоммуникационных технологий.

Другими задачами изучения ТЭЦ являются: усвоение современных методов анализа, синтеза и расчёта электрических цепей, а также, методов моделирования и исследования различных режимов электрических цепей на персональных ЭВМ.

ТЭЦ является первой дисциплиной, в которой студенты изучают основы построения, преобразования и расчета электрических цепей инфокоммуникационных устройств. Она находится на стыке дисциплин, обеспечивающих базовую и специальную подготовку студентов. Изучая эту дисциплину, студенты впервые знакомятся с принципами функционирования, методами анализа и синтеза рассматриваемых электрических цепей. Приобретенные студентами знания и навыки необходимы как для грамотной эксплуатации инфокоммуникационной аппаратуры, так и для разработки устройств, связанных с передачей и обработкой сигналов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:
  • методы и средства теоретического и экспериментального исследования электрических цепей (ОК-1, ОК-2, ОК-9);
  • основы теории нелинейных электрических цепей (ОК-9);
  • основные методы анализа электрических цепей в режиме гармонических колебаний (ОК-9, ПК-2);
  • частотные характеристики электрических цепей (ОК-9, ПК-2);
  • методы анализа электрических цепей при негармонических воздействиях (ОК-9, ПК-2);
  • основы теории четырехполюсников и цепей с распределенными параметрами (ОК-9);
  • основные методы исследования устойчивости электрических цепей с обратной связью (ОК-9, ПК-2);
  • основы теории электрических аналоговых и дискретных фильтров (ОК-9, ПК-2, ПК-14);

уметь:

- объяснять физическое назначение элементов и влияние их параметров на функциональные свойства и переходные процессы электрических цепей (ОК-9);
  • рассчитывать и измерять параметры и характеристики линейных и нелинейных электрических цепей (ОК-9, ПК-10);
  • рассчитывать и анализировать параметры электрических цепей на персональных ЭВМ

( ПК-1, ПК-2);

- проводить анализ и синтез электрических фильтров с помощью персональных ЭВМ

(ПК-1, ПК-2);

владеть:

- навыками чтения и изображения электрических цепей (ПК-14);

- навыками составления эквивалентных расчетных схем на базе принципиальных электрических схем цепей (ОК-9);

- навыками проектирования и расчета простейших аналоговых и дискретных электрических цепей

(ПК-14);

- навыками работы с контрольно-измерительными приборами (ПК-4).

Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой в 3 и 4 семестрах, составляет 9 зачетных единиц. По дисциплине предусмотрен зачет, курсовая работа и экзамен.

^ Основные разделы дисциплины:

1

Основные законы и общие методы анализа электрических цепей

2

Режим гармонических колебаний

3

Частотные характеристики

4

Основы теории четырехполюсников

5

Теория электрических фильтров

6

Спектральное представление колебаний

7

Режим негармонических воздействий

8

Цепи с распределенными параметрами

9

Электрические цепи с нелинейными элементами


Электроника

Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой в 4 семестре, составляет 4 зачётных единицы (144 часа, в том числе 36 часов аудиторных занятий, 36 часов самостоятельных занятий). По дисциплине предусмотрен зачет.

Целью преподавания дисциплины является изучение студентами элементной базы средств связи, применяемой в многоканальных телекоммуникационных системах, телевизионной, радиорелейной, тропосферной, космической и радиолокационной связи.

Основной задачей дисциплины является изучение принципов действия, характеристик, параметров и особенностей устройства важнейших полупроводниковых, электровакуумных и оптоэлектронных приборов, используемых в системах связи. К их числу относятся диоды, биполярных и полевые транзисторы, приборы с отрицательной дифференциальной проводимостью, оптоэлектронные и электровакуумные приборы, элементы интегральных схем и основы технологии их производства.

В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, умения и навыки, позволяющие использовать полупроводниковые, электровакуумные и оптоэлектронные приборы, а так же базовые ячейки интегральных схем при разработке и эксплуатации средств связи.

В результате изучения дисциплины студенты должны получить знания, имеющие не только самостоятельное значение, но и обеспечивающие базовую подготовку для усвоения ряда последующих схемотехнических дисциплин. Настоящая дисциплина находится на стыке дисциплин, обеспечивающих базовую и специальную подготовку студентов, необходимую для эксплуатации электронных приборов в средствах связи. Изучая эту дисциплину, студенты получают практические навыки экспериментальных измерений параметров и технических характеристик, методов измерений разнообразных электровакуумных и полупроводниковых приборов.

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:
  • функциональные назначения изучаемых приборов (ОК-9);
  • принцип действия изучаемых приборов и понимать сущность физических процессов и явлений, происходящих в них (ОК-9);
  • условные графические обозначения изучаемых приборов (ОК-9);
  • схемы включения и режимы работы электронных приборов (ОК-9);
  • вид статических характеристик и их семейств в различных схемах включения(ОК-9);
  • физический смысл дифференциальных, частотных и импульсных параметров приборов(ОК-9);
  • электрические модели и основные математические соотношения, Т-образные эквивалентные схемы биполярного транзистора (БТ) для схем с ОБ и ОЭ и П-образную схему для полевого транзистора(ОК-9);
  • связь основных параметров БТ в схемах ОБ и ОЭ(ОК-9);
  • преимущества интегральных схем(ОК-9);
  • основы технологии создания интегральных схем(ОК-9);
  • микросхемотехнику и принцип работы базовых каскадов аналоговых и ячеек цифровых схем()К-9);

уметь:
  • объяснять устройство изучаемых приборов, их принцип действия, назначение элементов структуры и их влияние на электрические параметры и частотные свойства (ОК-9);
  • определять дифференциальные параметры по статическим характеристикам(ОК-9);
  • производить пересчет значений параметров из одной схемы включения БТ в другую(ОК-9);
  • по виду статических характеристик определять тип прибора и схему его включения(ОК-9);
  • объяснять физическое назначение элементов и влияние их параметров на электрические параметры и частотные свойства базовых каскадов аналоговых схем и переходные процессы в базовых ячейках цифровых схем(ОК-9);
  • пользоваться справочными эксплуатационными параметрами приборов (ПК-14);
  • выбирать на практике оптимальные режимы работы изучаемых приборов (ОК-9);

владеть:
  • навыками компьютерного исследования приборов по их электрическим моделям (ПК-2);
  • навыками расчета базовых каскадов аналоговых и ячеек цифровых схем (ПК—14);
  • навыками работы с контрольно-измерительной аппаратурой (ПК-4);

Процесс изучения дисциплины связан с формированием общекультурных, гуманитарных и общепрофессиональных компетенций студента, который:

использует основные законы и положения естественнонаучных, гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9);

знает метрологические принципы и владеет навыками инструментальных измерений в лабораторных условиях (ПК-4);

имеет навыки самостоятельной работы на компьютере, с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2).