Беляев Андрей Николаевич
доктор технических наук, профессор

© Беляев А.Н., кафедра «Электрические системы и сети», СПбГПУ, 2012 г.

О себе

Курсы лекций

Компьютерные технологии в науке и образовании

Литература по курсу

Уровень развития вычислительной техники и компьютерных технологий, в сочетании с доступностью массовому потребителю, представляет широкие возможности для использования их в образовании. Исходя из задач научных исследований и порядка их реализации, можно определить следующие основные направления рационального применения компьютерных технологий в научных исследованиях: сбор, хранение, поиск и выдача научно-технической информации; подготовка программ научных исследований, подбор оборудования и экспериментальных устройств; математические расчеты; моделирование объектов и процессов; управление экспериментальными установками; регистрация и ввод в ЭВМ экспериментальных данных; обработка одномерных и многомерных (изображения) сигналов; обобщение и оценка результатов научных исследований; оформление и представление итогов научных исследований; управление научно-исследовательскими работами.

 

В современных условиях высококвалифицированный специалист должен в совершенстве владеть основами компьютерных технологий. Поэтому курс «Компьютерные технологии в науке и образовании», являющийся основным в области компьютерной подготовки, призван расширить знания студентов по информационным технологиям совершенствованием в специфических областях деятельности научного работника и преподавателя высшей школы. Рассмотрению указанных вопросов посвящен настоящий курс.

1. Введение. Компьютерные технологии на этапе сбора и обработки информации. Компьютерные технологии в теоретических исследованиях. Компьютерные технологии в научном эксперименте, моделировании и обработке результатов. Компьютерные технологии в обработке результатов научных исследований.

2. Поисковые системы Интернет. Типы поисковых машин (поисковые роботы, базы данных, каталоги, метапоиск). Российские поисковые системы и каталоги. Метапоисковые системы. Поисковая система Google. Языки запросов поисковых систем. Принципы выбора оптимальной стратегии поиска в Интернет. Peer-2-peer клиенты.

3. Аппаратное обеспечение научных исследований. х86 совместимые платформы (Intel и AMD). Платформа Apple Macintosh. Рабочие станции Sun Microsystems. Промышленные компьютерные системы. Суперкомпьютерные системы и кластеры. Построение вычислительных кластеров на основе высокоскоростных сетей персональных компьютеров.

4. Операционные системы. Семейство операционных систем (ОС) Microsoft Windows. Unix-подобные коммерческие ОС. Система MacOS и ее модификации. Свободно распространяемые ОС (Linux, FreeBSD, OpenBSD). ОС реального времени.

5. Языки программирования и системы математического моделирования. Язык Fortran и его современные модификации. Языки семейства С/С++ и современные визуальные оболочки разработки. Специализированные объектно-ориентированные языки моделирования (Modelica, SMILE, Ascend IV, VHDL-AMS). Система моделирования MATLAB/Simulink. Другие универсальные математические программы (Mathematica, Maple). Специализированное математическое для конкретных областей знаний (матричная алгебра, дифференциальные уравнения). Системы символьной математики.

6. Системы подготовки публикаций. Возможности и недостатки программы Microsoft Word. Форматы файлов MS Word (rtf, doc, txt, htm). Другие, в т.ч. свободно-распространяемые, текстовые процессоры в Windows: Лексикон, StarOffice, OpenOffice, WordPerfect. Подготовка публикаций в Unix. Системы ТеХ и LaTеХ. Генерация печатных документов в Unix. Форматы PostScript и PDF. Получение файлов формата ps и pdf в Windows. Программы Ghostscript/Ghostview и Adobe Acrobat Distiller. Программы распознавания текстов (ABBYY FineReader). Редактирование текстовых файлов.

7. Научная и инженерная графика. Векторный и растровый форматы графических файлов и их реализация в различных операционных системах. Подготовка к публикации растровой графики, формат TIFF. Программное обеспечение для обработки растровых изображений, программы Photoshop, ACDSee и IrfanView. Векторная графика как основное средство иллюстрации. Сравнение возможностей программ AutoCAD, Visio, Компас для подготовки иллюстраций различной сложности.

8. Подготовка презентаций. Аппаратное обеспечение для демонстрации презентаций. Программа PowerPoint как стандарт подготовки и демонстрации презентаций. Разработка собственных (корпоративных) шаблонов для ускорения подготовки презентаций. Мобильные презентации.

9. Научные электроэнергетические общества и их деятельность. Американский Институт инженеров электротехников и электроников (IEEE) –  общая организация, специальные общества, доступ к информации. Электронная библиотека IEEEХplore. Специализированные труды по электроэнегетике, электроснабжению, силовой электронике и промышленным приложениям. Французское общество инженеров-электроэнергетиков CIGRE.

Теоретическая часть

Самостоятельная работа

Доклад в течение 7-10 минут с демонстрацией подготовленной по теме презентации и использованием проекционной техники. Ответы на вопросы преподавателя.

Экзамен по курсу

Материалы по курсу «Компьютерные технологии в науке и образовании»