Качественные методы нелинейной динамики - 1

Кафедра прикладной математики

Специальность: Фундаментальная информатика и информационные технологии

Преподаватель: Пономаренко В.П.

Цели и задачи дисциплины «Качественные методы нелинейной динамики–1» состоят в том, чтобы

  • ознакомить студентов с основными понятиями и современными методами нелинейной динамики и приемами исследования нелинейных динамических систем;
  • обучить студентов методам постановки задач и практическим навыкам математического моделирования на основе качественных методов теории динамических систем и методов численного исследования с применением компьютера, необходимым для решения конкретных прикладных задач;
  • развить профессиональные компетенции в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.

Полученные в результате освоения данной дисциплины знания и навыки могут быть непосредственно применены обучающимися в их будущей профессиональной деятельности, а при продолжении ими обучения в магистратуре являются частью базовых знаний по дисциплинам, связанным с применением математических методов и компьютерного моделирования при решении задач математического прогнозирования, системного анализа и оптимизации.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:

основные термины, понятия и методы нелинейной динамики, применяемые для анализа поведения конкретных динамических объектов, методы теории бифуркаций и приемы исследования нелокальной динамики нелинейных систем, основные бифуркации нелинейных динамических систем и механизмы перехода к периодическим и хаотическим режимам.

Уметь:

использовать на практике методы и приемы нелинейной динамики при решении конкретных задач динамики систем, планировать вычислительный эксперимент на ЭВМ.

Владеть:

основными методами и представлениями нелинейной динамики, технологией вычислительного эксперимента при проведении исследований динамики конкретных объектов и систем.

Содержание

  1. Введение

Нелинейная динамика как часть общей науки о явлениях в мире нелинейных объектов и систем, активно взаимодействующих с внешней средой. Математическое моделирование как эффективный инструмент исследования явлений и процессов нелинейной динамики. Роль качественных и численных методов теории динамических систем в моделировании процессов и явлений нелинейной динамики.

  1. Основные понятия нелинейной динамики. Устойчивость состояний равновесия и периодических движений.
  2. Качественные методы и приемы исследования нелинейных динамических систем. Основные бифуркации двумерных и многомерных динамических систем. Механизмы перехода к периодическим и хаотическим динамическим режимам.
  3. Компьютерное моделирование в исследовании нелинейных динамических систем.

Литература

а) основная литература:

  1. Баутин Н.Н., Леонтович Е.А. Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости. М.: Наука, 1984.
  2. Анищенко В.С., Вадивасова Т.Е. Лекции по нелинейной динамике: Учеб. Пособие для вузов. – М.-Ижевск: НИЦ «Регулярая и хаотическая динамика», 2011. – 516 с. Режим доступа: http://mirknig.com/2012/04/18/lekcii-po-nelineynoy-dinamike.html
  3. Неймарк Ю.И. Динамические системы и управляемые процессы. Изд. 2-е. М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2010. 336 с.

б) дополнительная литература:

  1. Некоркин В.И. Лекции по основам теории колебаний. Учебное пособие. – Нижний Новгород: Издательство Нижегородского госуниверситета, 2012. – 311 с.
  2. Горяченко В.Д. Элементы теории колебаний: Учебное пособие. – Красноярск: изд-во Красноярского университета, 1995. 430 с.

Отчетность

  • Семестр 5: Экз