Читать онлайн «Информатика. Основы численных методов: Лабораторный практикум»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ А. А. Левицкий ИНФОРМАТИКА ОСНОВЫ ЧИСЛЕННЫХ МЕТОДОВ Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области ра- диотехники, электроники, биомедицинской техники и автоматизации в качестве учебного пособия для студентов вузов по направлениям 551100 и 654300 Красноярск 2005  2 УДК 621. 396. 002. 3(07) Л 34 Рецензенты: В. В. Белошапкин, канд. физ. -мат. наук, проректор по информатизации КГПУ; Т. Т. Ереско, канд. техн. наук, доц. кафедры КМиЭМ СибГАУ А. А. Левицкий Л34 Информатика. Основы численных методов: Лабораторный практи- кум / А. А. Левицкий. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. 111 с. ISBN 5-7636-0745-7 Изложены краткие теоретические сведения по численным методам решения нели- нейных, обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производ- ных. Приведена методика выполнения лабораторных работ и варианты заданий. Предназначен студентам направлений подготовки дипломированных специалистов 654100 – «Электроника и микроэлектроника» (спец. 201900), 654300 – «Проектирование и технология электронных средств» (спец. 200800, 220500), бакалавров и магистров по направлениям 550700 – «Электроника и микроэлектроника», 551100 – «Проектирование и технология электронных средств» всех форм обучения. УДК 621. 396. 002. 3(07) ISBN 5-7636-0745-7 © КГТУ, 2005 © Левицкий А. А. , 2005  3 ВВЕДЕНИЕ В настоящем пособии представлены лабораторные работы, целью про- ведения которых является ознакомление студентов с численными методами решения задач, описываемых нелинейными или дифференциальными урав- нениями. Лабораторные работы нацелены на выработку навыков, необходи- мых при решении проектных и научных задач с использованием электрон- ных вычислительных машин (ЭВМ). Первая лабораторная работа, знакомящая с итерационными методами решения нелинейных уравнений, отличается невысоким уровнем сложности. При ее выполнении студенты должны познакомиться с основными понятия- ми, необходимыми для выполнения следующих лабораторных работ. Вторая лабораторная работа знакомит студентов с методами решения задач, вклю- чающих обыкновенные дифференциальные уравнения, а именно, задач с на- чальными условиями. В третьей работе представлены задачи, описываемые дифференциальными уравнениями в частных производных. Рассмотрены ос- новы метода конечных разностей и метода конечных элементов. Практикум включает краткие теоретические сведения по каждой из ла- бораторных работ. Теоретический материал изложен сжато и рассчитан на учащихся, впервые изучающих данный предмет. Приведены примеры реше- ния задач с использованием математических пакетов MATLAB и MathCAD.