Основные методы и алгоритмы вычислительной математики. Точные и приближенные числа, классификация погрешностей. Интерполирование функций, формула Лагранжа. Методы решения нелинейных уравнений, матричных уравнений и задач на собственные значения.

Решение систем линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса - один из самых распространенных методов решения систем линейных уравнений. Метод простой итерации. Метод Зейделя. Метод последовательной верхней релаксации. Метод Ньютона, метод касательных.

Применение метода Гаусса с выбором главного элемента по столбцу. Решение задачи в MathCAD с помощью блока Given..Find. Проведение интерполяции полиномом Ньютона. Построение кубического сплайна и узловых значений исходной функции в графическом виде.

Описание основных систем уравнений гидротермодинамики, используемых при численных прогнозах погоды. Методы построения численных схем и проверки их качества. Способы параметризаций физических процессов. Конечно-разностная аппроксимация производных.

Сущность алгоритма Свенна, его задачи. Характеристика методов поразрядного поиска, перебора, деления отрезка пополам, золотого сечения. Главные задачи многомерной безусловной минимизации. Метод градиентного спуска с дроблением шага, наискорейшего спуска.

Приведение численных методов решения нелинейных уравнений, систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, дифференциальных уравнений, определенных интегралов. Методы аппроксимации дискретных функций и методы решения задач программирования.

Методы численного интегрирования: формулы прямоугольников, трапеций, Симпсона и Эйлера. Интегрирование кратных интегралов. Метод ячеек. Повторное применение квадратурных формул. Листинг программы нахождения значений интеграла от функции одной переменной.

Сегментация междустрочных просветов и строк в изображении текстового документа на основе непрерывного гранично-скелетного представления изображения. Выполнение аппроксимации геометрических искажений всего документа в форме двумерного патча Безье.

Освоение технологии разработки и отладки программ, использующих вычислительные алгоритмы и численные методы. Анализ и изучение базовых средств языка программирования С/С++ и математических пакетов Scilab для решения задач моделирования и анализа данных.

Вычисление значения аппроксимирующих функций в узлах аппроксимации. Проверка (аналитически) условий сходимости применяемых методов решения уравнений. Условие унимодальности и выбор начального отрезка оптимизации. Определение параметров многочлена.

Исследования различных методов интегрирования дифференциальных уравнений по точности вычисления. Структурная схема алгоритма и листинг программы Matlab. Реализация методов Эйлера, Эйлера-Коши и Рунге-Кутта 3 порядка. Экстраполяционный метод Адамса.

Исследование магнитного поля внутри проводника. Вычисление зависимости поля от радиальной координаты при растущей амплитуде токов. Условия фазовых сдвигов, обусловленных электромагнитной индукцией. Трансформация амплитудных и фазовых зависимостей.

Матричная коррекция системы линейных алгебраических уравнений по минимуму полиэдральной нормы с условием неотрицательности. Методы решения задач коррекции несовместных линейных систем. Структурная коррекция систем линейных алгебраических уравнений.

Схема Гаусса с выбором главного элемента. Метод единственного деления. Метод квадратного корня. Метод Халецкого. Итерационные методы. Методы получения характеристического многочлена. Частичная проблема собственных значений. Метод вращения с преградами.

Понятие сингулярных чисел, проблема нахождения их собственных значений. Вычисление сингулярного разложения матрицы с использованием метода вращений Якоби. Разработка и тестирование на примерах программы для вычисления сингулярного разложения матриц.

Теоретические аспекты электрохимической защиты. Рассмотрение вопросов численного расчета электрических полей в системах катодной электрохимической защиты сооружений от коррозии. Обзор основных методов расчета параметров электрохимических систем.

Программы, позволяющие решать алгебраические уравнения различными методами: EMSolutionLight, Task Light, SMath Studio. Реализация программы на языке Delphi, выполняющей решения алгебраических уравнений методом простых итераций и деления отрезка пополам.

Известные формулы теории матриц для обыкновенных дифференциальных уравнений. Вычисление оболочек составных и со шпангоутами простейшим методом "сопряжения участков интервала интегрирования". Свойства переноса краевых условий в методе С.К. Годунова.

Основные принципы построения численных методов решения стохастических дифференциальных уравнений (СДУ). Определение жесткой системы СДУ. Анализ основных свойств: устойчивость, порядок сходимости и точность аппроксимации. Метод решения систем жестких СДУ.

Решение уравнения методом проб/половинного деления и методом хорд. Вычисление системы уравнений способами обратной матрицы, Гаусса, Жордана-Гаусса, итераций. Вычисление дифференциального уравнения методом Эйлера и интеграла методами трапеций, Симпсона.

Появление и совершенствование быстродействующих электронных вычислительных машин. Исследование естественнонаучных проблем средствами вычислительной математики. Решение уравнения методом половинного деления. Нахождение экстремумов функции методом перебора.

Изучение особенностей интегральных уравнений, которые в совокупности с численными методами их решения являются средством исследования и математического моделирования задач математической физики. Изучение метода моментов, итераций, Ритца, Келлога.

Методы решения уравнений Вольтерра II рода. Приближенное вычисление математических интегралов. Однородное уравнение Фредгольма II род. Сценарий решения нелинейных упражнений. Методы решения интегральных уравнений и комплекс программ на языке Matlab.

Характеристика решения первой краевой задачи конечно-разностным и методом прогонки. Их особенности, описание и специфика применения к конкретному случаю. Код программы решения вышеперечисленных методов на языке программирования Borland C++ Builder 6.

Ознакомление с основными методами решения нелинейных уравнений. Исследование и характеристика специальных способов решения определенных интегралов: правых прямоугольников и трапеций. Рассмотрение и анализ особенностей методов Эйлера и Рунге-Кутта.

Основные правила и формулы решения нелинейных уравнений. Процесс отделения корней, характеристика основных проблем. Особенности применения графического и аналитического методов. Конечные методы уточнения корней нелинейного уравнения. Метод дихотомии.

Решение нелинейных уравнений с одной переменной с использованием численных методов: метода итерации и комбинированного метода. Отделение корней заданного уравнения графическим методом, их уточнение численными методами. Расчет количества итераций.

Разновидность комбинаторных задач, их характеристика и специфика. Этапы приближенного решения нелинейных уравнений, графическое и аналитическое отделение корней. Описание и отличительные черты методов решения нелинейных уравнений, их применение.

Решение нелинейных уравнений численными методами: методом половинного деления, методом Ньютона. Определение промежутков, содержащих корни. График функции cos(x)ch(x)+1=0. Создание функции нахождения точных значений корней с помощью программы MatLab.

Использование программы Excel для решения нелинейных уравнений. Отделение корней, алгоритм метода хорд. Уточнение корней методами касательных (Ньютона) и простой итерации. Команда подбор параметра для решения задач поиска определенного целевого значения.