Рабочая программа по дисциплине специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики (шифр дисциплины по учебному плану, название)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Факультет «Нелинейые процессы»

Кафедра «Радиофизика»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НИР и ИД

_____________ И.В. Богуславский

личная подпись

«___»__________________201__ г

Рег. № ____________

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По дисциплине СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ДИНАМИЧЕСКОГО ХАОСА И СТАТИСТИЧЕСКОЙ РАДИОФИЗИКИ

(шифр дисциплины по учебному плану, название)

По специальности ___01.04.03 Радиофизика___________________________________

(код, название без кавычек)

Форма и срок освоения ООП ППО: _____________очная_______________________________

(очная, заочная)

Общая трудоемкость – ___3_____ (з.е.)

Всего учебных часов – _____108_____ час.

Всего аудиторных занятий – _54___ час.

Из них:

Лекции – ___36______ час.

Лабораторные занятия – __________ час.

Практические занятия – _____18_____ час.

Всего часов на самостоятельную работу студента – _____54 час.

ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

Экзамен (1 ЗЕ.) – ___III____ семестр

Зачет – ______IV_____(семестр)

Адреса электронной версии программы__________

Ростов-на-Дону

2012 г.

Лист согласования

Рабочая программа по дисциплине «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура) и рекомендациями по формированию основных профессиональных образовательных программ послевузовского профессионального образования.

Рабочая программа составлена д.физ.-мат. н., проф. Петров В.П., д.т.н., проф. Иванов П.Е. и рассмотрена на заседании кафедры "Радиофизика".

Протокол № 15 от «15» мая 2011 г.

Зав. кафедрой «Радиофизика» _______________ П.Е.Иванов

личная подпись фамилия, инициалы

«05 » марта 2012 г.

Декан факультета «Нелинейные процессы» ________________ _А.Р. Сидоров

личная подпись фамилия, инициалы

«05» марта 2012г.

Начальник службы профессионального

послевузовского образования ___________________ М.Г. Комахидзе

Структура и содержание рабочей программы

Раздел 1. Общие положения

    1. Целями освоения дисциплины «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» являются

1.1.1 Углубленное изучение теоретических вопросов современной теории динамического хаоса и статистической радиофизики в соответствии с требованиями к основной профессиональной образовательной программе послевузовского профессионального образования по отрасли «01.04.03 – Радиофизика».

1.1.2 Формирование у аспирантов специальных навыков владения современной теорией динамического хаоса и статистической радиофизики, их математическим аппаратом, а также современными аналитическими и численными методами исследования динамических и стохастических радиофизических систем.

1.1.3 Приобретение навыков самостоятельного использования современных компьютерных методов и алгоритмов для исследования радиофизических колебательных систем, характеризующихся хаотической динамикой.

1.1.4  Овладение специальными методами математического описания случайных процессов и умение применять их при решении радиофизических задач.

    1. Место дисциплины в структуре ООП аспирантуры.

1.2.1 Дисциплина «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» относится к специальным дисциплинам отрасли науки и научной специальности. Преподавание дисциплины осуществляется на 2 годе обучения. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов, из которых 36 часов лекций)

1.2.2 Для усвоения дисциплины обучаемый должен обладать базовой естественнонаучной подготовкой и навыками владения современными вычислительными средствами и языками программирования. Обучаемый должен обладать навыками аналитического и численного решения обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных, нелинейных алгебраических уравнений, а также владеть основными понятиями теории функций комплексного переменного, теории колебаний и теории волн.

1.2.3 Дисциплина «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» тесно связана с такими дисциплинами учебного плана подготовки аспирантов по специальности 01.04.03 – радиофизика специалистов как «Избранные вопросы науки о колебаниях и волнах в нелинейных активных средах» и «Методы обработки сигналов и вопросы реконструкции». Дисциплина «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» призвана помочь аспирантам овладеть навыками и знаниями, необходимыми для выполнения научно-исследовательской работы, включая выполнение кандидатской диссертации.

Раздел 2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины и планируемые результаты обучения.

Аспиранты, завершившие изучение дисциплины «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики», должны обладать следующими компетенциями:

Знать:

  • основные понятия теории динамического хаоса;

  • примеры физических систем, находящихся в режимах динамического хаоса;

  • основные «эталонные» системы нелинейной динамики, демонстрирующие хаотическое поведение;

  • основные методы численного исследования хаотической динамики;

  • основные характеристики хаотического движения;

  • основные сценарии перехода к динамическому хаосу;

  • области применения динамического хаоса.

  • природу случайных явлений в радиофизических системах, их роль и методы описания;

  • основные статистические характеристики случайного процесса (многомерная плотность вероятности, функция распределения, характеристическая функция, моментные функции) и их свойства;

  • понятия статистического усреднения (усреднения по ансамблю), усреднения по времени, свойства стационарности и эргодичности процесса;

  • понятие случайного спектра, способы спектрального представления случайного процесса, свойства спектральной плотности мощности, два способа определения ширины спектра стационарного случайного процесса, соотношение ширины спектра и времени корреляции, понятие белого шума;

  • определение нормального (гауссова) случайного процесса и его свойства;

  • определение узкополосного процесса и его свойства; определение огибающей, фазы и квадратурных составляющих случайного процесса и их свойства в случае узкополосного гауссова процесса;

  • определение импульсного процесса, классификацию основных типов импульсных процессов, определение пуассоновской последовательности случайных импульсов и ее свойства, теоремы Карсона и Кемпбелла;

  • эффекты, связанные с действием шума в автоколебательной системе, стохастические уравнения для амплитуды и фазы автогенератора Ван дер Поля, содержащего источник белого гауссова шума;

  • основные источники шума в радиоустройствах, их физическую природу и основные статистические характеристики; формулы Найквиста для характеристик теплового шума активного сопротивления; формулу Шоттки для дробового шума; шумовые характеристики четырехполюсников, формулу Фрииса для коэффициента шума последовательно соединенных четырехполюсников;

  • основные статистические характеристики случайных полей, классификацию случайных полей, понятие однородности случайного поля, пространственную корреляцию и пространственный спектр случайных полей и волн, описание распространения случайной волны в неограниченной однородной среде.

Уметь:

  • самостоятельно изучать учебную и научную литературу по теории динамического хаоса;

  • проводить численный анализ поведения систем, находящихся в режимах динамического хаоса;

  • моделировать хаотические режимы динамики систем на компьютере;

  • осуществлять переход от потоковых систем к системам с дискретным временем при помощи процедуры построения сечения Пуанкаре;

  • вычислять спектр ляпуновских показателей систем с непрерывным и дискретным временем;

  • применять полученные знания на практике при решении профессиональных задач.

  • решать задачи, связанные с отысканием моментных функций и спектральной плотности мощности случайных процессов с заданным распределением;

  • находить плотность вероятности (одномерную или многомерную) и моментные функции на выходе безынерционного преобразователя;

  • находить моментные функции на выходе линейной инерционной системы;

  • найти среднее значение и спектральную плотность мощности пуассоновских импульсов при заданной форме отдельного импульса;

  • рассчитать основные статистические характеристики автоколебаний в генераторе с источником аддитивного гауссова белого шума с заданной интенсивностью;

  • рассчитать статистические характеристики четырехполюсников, содержащих источники теплового и дробового шума; рассчитать эквивалентные шумовые параметры линейных цепей;

  • линеаризовать нелинейные волновые уравнения;

  • перейти от нелинейного эволюционного уравнения к уравнению для стационарных волн;

  • рассчитать радиус корреляции (когерентности) однородного изотропного случайного поля;

  • рассчитать дифракционное изменение радиуса корреляции;

  • зная статистические характеристики неоднородности среды, получить коэффициент релеевского рассеяния волны в дальней зоне и построить диаграмму рассеяния.

Владеть:

  • математическим аппаратом теории динамического хаоса;

  • количественными и качественными методами исследования режимов динамического хаоса

  • математическим аппаратом теории вероятностей и теории случайных функций.

Раздел 3. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

п/п

Раздел дисциплины

Год обучения

Неделя

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Формы промежуточной аттестации (по семестрам)

Всего Подлежит изучению

Лекции

Практические занятия

Самостоятельная работа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Динамические системы и математические аспекты теории динамического хаоса

2

9-10

12

4

2

6

Сценарии перехода к хаосу

2

11-12

12

4

2

6

Математические методы анализа динамического хаоса

2

13-14

12

4

2

6

Динамический хаос в распределенных системах

2

15-16

12

4

2

6

Анализ временных рядов хаотических систем

2

17-18

12

4

2

6

Хаотическая синхронизация

2

19-21

12

4

2

6

Контрольная работа

Избранные вопросы теории случайных процессов

2

21-22

12

4

2

6

Случайные волны

2

23-24

12

4

2

6

Шумовые характеристики радиофизических систем

2

25-26

12

4

2

6

Контрольная работа

Итого за семестр:

2

108

36

18

54

Экзамен

  1. Рабочая программа по дисциплине од. А. 03. Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики (шифр дисциплины по учебному плану, название) По специальности

    Рабочая программа
    Рабочая программа по дисциплине «Специальные вопросы теории динамического хаоса и статистической радиофизики» составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями к структуре основной профессиональной образовательной
  2. Сто великих научных открытий

    Книга
    Жизнь человека с самого начала складывалась так, что все, чем бы он не занимался, заставляло его наблюдать за окружающим миром и делать из этого выводы.
  3. Пособие для преподавателей русского языка, ведущих занятия с иностранными студентами, обучающимися по направлению «Информационные технологии»

    Учебно-методическое пособие
    Д-68 Дополнительные материалы по развитию речи. Пособие для преподавателей русского языка, ведущих занятия с иностранными студентами, обучающимися по направлению «Информационные технологии».
  4. Рситеті радіоелектроніки (1965-2010) Науково-допоміжний анотований бібліографічний покажчик до 80-річчя з дня заснування Харків 2010 ббк ч75: Ч215

    Документ
    Дисертації, захищені у Харківському національному університеті радіоелектроніки (1965-2010) : [Текст] : наук.-допом. анот. бібліогр. покажч. / упоряд.
  5. «Геометрии Жизни» (1)

    Книга
    Книга не принадлежит ни к одному известному жанру. Она сама — жанр. Особенность «Геометрии Жизни» — в том, что она даёт правильные ответы на вопросы, которые традиционно формулировались неправильно.
  6. «Геометрии Жизни» (2)

    Книга
    Сравнить книгу можно, разве что, с мозаичной картиной. Приведённые в «Геометрии Жизни» факты Всемирной Истории — те же разноцветные кусочки исторической смальты, выплавленной человеческим разумом в разные её периоды.
  7. «Геометрии Жизни» (3)

    Книга
    Книга не принадлежит ни к одному известному жанру. Она сама - жанр. Особенность «Геометрии Жизни» в том, что она даёт правильные ответы на вопросы, которые традиционно формулировались неправильно.
  8. Аннотация (46)

    Документ
    Настоящая монография включает в себя не только большой научно-обобщенный опыт и информационно-аналитический материал, но и ценные практические методические примеры психологического, технологического и геополитического характера.
  9. С. П. Капица, С. П. Курдюмов, Г. Г. Малинецкий Синергетика и прогнозы будущего

    Реферат
    Кто же виноват в этом? Наверное, любой ребенок, не задумываясь, обвинит лапку и все могущественные потусторонние силы, стоящие за ней. Посоветует выбросить лапку и никогда не иметь дело ни с чем подобным.

Другие похожие документы..