Случайные процессы в нелинейных системах
Специальность: Прикладная математика и информатика и Фундаментальная информатика и информационные технологии
Преподаватель: Панкратов А.Л.
Целью дисциплины «Случайные процессы в нелинейных системах» является получение знаний в области теории случайных процессов, знакомство студентов с численными методами решения стохастических дифференциальных уравнений, получение представления о генераторах случайных чисел, и изучение возможности распараллеливания программ, используя среду OpenMP.
Курс предполагает, что полученные теоретические знания в области теории случайных процессов и навыки параллельного программирования слушатели могут в дальнейшем использовать при решении прикладных задач нелинейной динамики сосредоточенных и распределенных систем при учете шумов и флуктуаций.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
• основные понятия, определения и модели, используемые при исследовании стохастических систем;
• базовые алгоритмы вычислительной математики для решения задач стохастической динамики, условия их применимости.
Уметь:
• проводить численное моделирование систем, учитывающих влияние случайных процессов;
• определять и профессионально реализовывать необходимые для решения прикладных задач стохастической динамики вычислительные алгоритмы, анализировать полученные результаты.
Владеть:
• навыками численного моделирования при решении конкретных задач стохастической динамики;
• вычислительными методами стохастической динамики.
Содержание
1. Вычислительные методы для сосредоточенных динамических систем с шумовыми источниками
2. Численное исследование неавтономных динамических систем с шумовыми источниками
3. Численное исследование распределенных систем с шумовыми источниками
4. Вычислительные методы для сосредоточенных динамических систем с шумовыми источниками
Литература
а) основная литература:
1. А.Н.Малахов, Кумулянтный анализ случайных негауссовских процессов и их преобразований, Москва, Советское радио, 1978).
2. К.В. Гардинер, Стохастические методы в естественных науках, Москва, "Мир", 1986.
3. В.И. Тихонов, М.А. Миронов, Марковские процессы, Москва, Советское радио, 1977.
4. Л.А. Понтрягин, А.А. Андронов, А.А. Витт, О статистическом рассмотрении динамических систем, Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1933. - Т. 3, № 3. - С. 165-180.
5. А.Н. Малахов, Флуктуации в автоколебательных системах, M.: Наука, 1968, с. 660.
б) дополнительная литература:
1. A.N. Malakhov, A.L. Pankratov, Evolution times of probability distributions and averages - Exact solutions of the Kramers' problem, Adv. Chem. Phys., 121, 357-438 (2002).
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. http://www.df.unipi.it/~mannella/papers/algorithms/SDE_on_a_computer.pdf
2. Описание стандарта OpenMP. http://parallel.ru/tech/tech_dev/openmp.html
Отчетность
- Семестр 8: Зач