zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Образование  » Программы курсов » Компьютерные технологии в научных исследованиях

Компьютерные технологии в научных исследованиях

Общий курс

Составитель: проф. Дривотин О.И.

Содержание

Информационные технологии как инструмент научных исследований. Возможности, предоставляемые информационными технологиями. Развитие информационных технологий и связь этого процесса с развитием науки.

Компьютерное моделирование. Математическая модель. Адекватность модели. Приближенное описание реальных явлений в рамках математической модели. Примеры моделей в различных областях физики. Использование численных методов. Вычислительные алгоритмы. Точность вычислений. Адаптивные модели.

Вычислительный эксперимент. Предпосылки проведения вычислительного эксперимента. Виды вычислительного эксперимента. Использование результатов вычислительного эксперимента. Примеры задач из различных областей физики, решаемых в рамках вычислительного эксперимента.

Язык UML и объектно-ориентированное моделирование. Объекты, отношения, запись ограничений на языке OCL. Основные виды диаграмм: диаграммы классов, состояний, вариантов использования, деятельности.

Разработка комплексов программ на основе объектно-ориентированного программирования. Структура программного комплекса. Различные способы реализации объектов. Создание объектов. Использование объектов другими объектами. Технология разработки объектно-ориентированного программного обеспечения. Проблема тестирования программного обеспечения.

Функционирование программы в объектной среде. Сообщения Windows, события. Нити. Организация многонитевых приложений.

Организация распределенных вычислений. Архитектура управления объектами. Реализация объектов. Создание и уничтожение объектов. Взаимодействие объектов. Интерфейсы. Технологии COM, DCOM, CORBA. Получение ссылки на компоненту. Обращение к интерфейсам. Основные интерфейсы (IUnknown, IDispatch и др.) Компоненты ActiveX. Использование компонент Интернет-сервера. Загрузка компонент.

Основы технологии COM. Организация работы клиента и сервера.

Компьютерная графика. Устройства для вывода изображений. Компьютерные фонты, их типы. Изображение пространственных кривых. Кривые Безье. В-сплайны. Изображение поверхностей.

Визуализация результатов научных исследований. Основные принципы визуализации. Примеры визуализации для различных физических задач.

Представление научной информации. Публикация результатов научных исследований. Электронная публикация. Современные системы публикации. Системы EMTEX, MIKTEX. Использование системы ADOBE. Язык Postscript. Использование форматов MS WORD. Включение графической информации. Подготовка презентации.

Литература

  1. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: идеи, методы, примеры. М.: Наука, 1997.
  2. Алешков Ю.З. Математическое моделирование физических процессов. СПб.: изд-во СпбГУ, 2001.
  3. Балл Т. Объектно-ориентированное программирование в действии. Пер. с англ. - СПб.: Питер. 1997.
  4. Буч. Г., Рамбо Дж., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя. Пер. с англ. - M.: ДМК, 2000.
  5. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++: Пер. с англ. - М.: Бином; СПб.: Невский диалект, 1999.
  6. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Патерны проектирования. Пер. с англ. - СПб.: Питер, 2001.
  7. Йордан Э., Аргила К. Структурные модели в объектно-ориентированном анализе и проектировании. Пер. с англ. - М.: Лори, 1999.
  8. Коуд П., Норт Д., Мейфилд М. Объектные модели. Стратегии, шаблона и приложения. Пер с англ. - М.: Лори, 1999.
  9. Крэг Л. Применение UML и шаблонов проектирования. М.: Вильямс, 2001.
  10. Леоненков А. Самоучитель UML. - СПб.: "БХВ-Петербург", 2001.
  11. Роджерсон. Д. Основы СОМ. Пер. с англ. СПб.: CHannel Trading Ltd, 1997.
  12. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики. М.:Мир, 2001.
  13. Фаулер М., Скотт К. UML: Основы. - СПб: Символ-Плюс, 2002.