Пәннің коды Пәннің аты, кредит саны, пререквизиттер Курсың қысқаша мазмұны, мақсаты, есебі

MCMPhP4303 
Mathematical  and computer  modeling  of  physical 
processes 
3 credits/ 
Pre:  DU 2307, MA 1301, MA 1303  
2+1+0 
Course objective: This discipline is designed for bachelors who 
want to acquire knowledge and skills to conduct research in the 
field of modeling and simulation of physical processes. 
Objectives of the course: 
1)  Drafting  of  mathematical  models  of  complex  physical 
processes. 
2)  Techniques  and  methods  to  solve  difficult  problems  in 
mathematical physics. 
3) Use a different numerical methods for physical processes. 
4)  to  develop  design  skills,  problem-and  student-centered 
learning  in  the  course  "Fundamentals  of  mathematical  and 
computer modeling of natural physical processes"; 
5)  to  develop  skills  of  analysis  and  the  development  of  pilot 
research projects on the course; 
Know  the  differential  equations,  the  equations  of 
mathematical 
physics, 
numerical 
methods, 
programming  languages  C  /  C  +  +  or  Fortran, 
mathematical analysis, fundamentals of mathematical 
modeling 
Be able to choose and use of information technology 
for applications, the ability to operate a computer and 
use the programming language 
Be skilled in the construction of mathematical models 
of physical processes, sampling differential equations 
of  mathematical  physics,  choose  the  correct 
numerical 
method, 
write 
code 
to 
construct 
mathematical  models,  graphs  and  animations  to 
results 
 
Module-7. Administration and Programming 
Pro1301 
Programming 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303  
1+0+2 
The  course  provides  an  overview  of  the  evolution  of 
programming  languages.  The  notion  of  programming 
environments, the basic structures of programming languages. 
We consider high-level syntax and semantics of programming 
languages  including  C  +  +  and  FORTRAN.  The  notion  of 
recursion, 
recursive 
mathematical 
functions, 
provides 
examples  of  recursive  procedures.  Describes  the  basic  data 
structures and an analysis of their  implementation in  different 
programming languages. Determined the simple types, arrays, 
records,  and  structure.  We  consider  the  static  and  dynamic 
memory  management,  placement  in  memory  different  data 
types. 
-Knowledge  of  the  basic  methods  of  effective 
programming 
-ability  to  implement  numerical  methods  in  a 
procedural style. 
Be  skilled  in  procedural programming,  programming 
skills of high numerical methods, the use of effective 
library  of  numerical  methods,  the  use  of  popular 
compilers on different operating systems. 

SAOS2302 
System Administration operating systems 
3 credits/ 
Pre:  Pro 1305,  IT 1103 
1+0+2 
A typical UNIX-system has long been in the computer world a 
few isolated niche. Despite the existence in standard bundle a 
number  of  useful  administrative  tools,  not  all  suppliers  of 
systems to adequately provide them with technical support. In 
addition,  many  organizations  receive  significant  amounts  of 
software from the university, on Usenet and other sources not 
providing  any  support  at  all.  System  administrators  - 
employees  whose  duties  include  not  only  the  tracking  of 
network  security  organization,  but also  to  create  the  optimum 
performance  of  computers  and  software  to  users,  often  linked 
to the overall work of a certain result. This course is designed 
to  use  the  operating  system  Linux  -  the  most  common 
operating systems. It can be considered and in relation to other 
UNIX-like operating systems. 
 
-Knowledge  of  the  basic  concepts  of  operating 
systems  Linux;  knowledge  of  basic  administration 
tasks,  knowledge  of  the  initial  stages  of  loading; 
knowledge  to  stop  and  restart  the  system,  about  the 
features of the file system operating system Linux, for 
connecting  new  users,  delete  users,  disabling  the 
account of the sequential access devices, for network 
protocols  TCP  /  IP,  the  procedure  for  adding  a  hard 
disk 
OOPC2303 
Object-oriented programming in C++ 
3 credits/ 
Pre:  Pro 1305 
1+0+2 
The  programming  language  C  -  is  a  universal  programming 
language  that  allows  you  to  develop  programs  in  accordance 
with  different  paradigms:  procedural  programming,  object-
oriented parametric. This course covers all the main features of 
the  C  language  and  its  application  in  the  development  of 
object-oriented programs. Brief description of library language 
C,  an  overview  of  the  fundamental  concepts  of  the  theory  of 
object-oriented  programming  with  the  features  of  the 
programming  language  C  (typing,  inheritance,  encapsulation, 
polymorphism, dynamic binding, etc.). 
-  Basic  knowledge  of  methods  for  efficient 
programming in C + +. 
-ability to implement numerical methods in C + + in a 
procedural style. 
Be  skilled  in  procedural programming,  programming 
skills of high numerical methods, the use of effective 
library  of  numerical  methods,  the  use  of  popular 
compilers on different operating systems. 
PP2304 
Parallel Programming 
3 credits/ 
Pre:  Pro 1305 
2+0+1 
The study of the basic technologies of parallel programming in 
Open MP, skills and abilities for configuring cluster computing 
operating  systems,  Linux,  Windows.  Debugging  software, 
application  of  the  basic  functions  of  Open  MP  for  solving 
complex  problems  of  mathematical  physics  using  the 
programming languages C + + and Fortran 90. 
To  learn  the  most  popular  engineering  of  parallel 
programming,  the  skills  of  programming  on  cluster 
systems, debugging of parallel code. 
 
Module-8  Computer graphics and databases
 

3DM3301 
3D-modeling 
3 credits/ 
Pre:  Pro 1305 
1+0+2 
3ds Max  - a system of three-dimensional modeling, rendering 
and  animation  developed  by  Autodesk.  With  the  help  of  3ds 
Max, you can create three-dimensional models of real objects, 
to  obtain  photorealistic  rendered  image  quality  and  create  a 
computer animation. This course is continuation of the course 
3D-modeling,  studied  in  a  bachelor  degree.  The  course 
considers the physical processes modeling real-world modeling 
and  animation  of  models  of  living  creatures  using  inverse 
kinematics,  simulation  and  animation  of  hair  and  wool, 
modeling  and  animation  of  natural  phenomena  using  particle 
systems,  the  use  of  space  probes  and  simulated  the  effects  of 
the environment, creating effects, editing, and familiarity with 
the language of the MaxScript. 
-Knowledge  of  the  methods  of  three-dimensional 
modeling  of  objects  using  basic  and  advanced 
primitives,  composite  objects,  modifiers  and  tools, 
knowledge  of  the  three-dimensional  modeling  of 
objects  using  splines  and  shapes;  knowledge  of 
polygon  modeling,  knowledge  about  the  methods  of 
animation, lighting and rendering.  
-The ability to simulate three-dimensional scenes, set 
up  the  user  environment,  the  ability  to  work  with 
standard materials, the ability to create new materials, 
apply  a  texture  to  an  object,  the  ability  to  adjust  the 
camera, the ability to set and adjust the lighting in the 
scene,  the  ability  to  create  animations,  the  ability  to 
perform visualization of the Stage. 
PCG3302 
Programming in computer graphics 
2 credits/ 
Pre:  Pro 1305 
1+0+1 
The  purpose  of  discipline  is  to  familiarize  students  with  the 
creation  and  visualization  of  images  using  the  software  and 
hardware  PC.  Computer  graphics  -  one  of  the  most  rapidly 
developing branches of modern science. In the area of interest 
includes all the computer graphics aspects of the formation and 
image  processing  using  hardware  and  software  computer 
systems. It covers all types and formats of images. The modern 
world is built on total computerization and the widespread use 
of  information  systems,  it  is  difficult  to  imagine  without  the 
computer  graphics  and  its  ability  to  create  virtual  reality  and 
visualization of scientific research. 
-knowledge  of  software  and  hardware  to  create  and 
image  processing  on  the  PC,  knowledge  about 
modern application programming interfaces (API) 
-Ability  to  work  with  some  of  the  application 
programming interfaces (Open GL). 
FRDBD3303 
Fundamentals of relational database design 
3 credits/ 
Pre: IT 1103,  Pro 1305 
 
Basic  knowledge  of  the  organization  of  relational  databases 
and tools for developing custom applications, you must for the 
modern  specialist,  whose  work  is  related  to  the  processing  of 
large  volumes  of  information,  or  to  direct  the  design  and 
implementation  of  information  systems  in  various  institutions 
or  enterprises.  The  aim  of  the  course  is  the  development  of 
principles  of  relational  databases  and  data  capture  techniques. 
Since the the  main tool to work with DDB is the language of 
SQL, the task of discipline is the development of programming 
skills in that language. In addition, the objectives of the course 
also include getting the skills of designing relational databases. 
As a theoretical basis for structuring the data in the RDB to the 
task of the course also includes learning the basics of relational 
algebra. 
-Basic  knowledge  of  the  organization  of  relational 
databases, and  custom  application development  tools 
necessary for a modern specialist, whose activities are 
related  to  the  processing  of  large  volumes  of 
information  or  direct  the  design  and  implementation 
of  information  systems  in  various  institutions  or 
enterprises.  
-The ability to build a relational database 
Modules individual educational trajectories  (IET)/ OC 

 
IET 1.   Mathematical Modeling 
SW 
Scientific writing (каз/рус/анг) 
1 credits/ 
Pre: 
1+0+0 
 
 
SVA 2501 
 
Spectral and wavelet analysis 
2 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303 
1+1+0 
The  course  is  devoted  to  the  latest  trend  in  the  theory  and 
practice of processing functions and signals - wavelet analysis. 
The theory of wavelets appeared in the 90s of last century, and 
rapidly  developing  countries,  mainly  in  the  Far  Abroad.  It 
formed  the  basis  for  new  methods  and  technologies  of 
compression and conversion of signals and images, has found 
its application  in  medicine,  geology,  and  telecommunications. 
In  its  application  the  significance  of  the  wavelet  analysis  is 
comparable  with  the  value  of  series  and  Fourier  transforms, 
while  having  a  number  of  advantages.  The  course  introduces 
the  basic  concepts  of  wavelet  -  and  the  analysis  of  typical 
examples  show  the  characteristic  features  and  applications  of 
wavelet  analysis.  Also  in  the  course  deals  with  methods  of 
spectral analysis of time series, the concept of filters, examples 
of applications of spectral methods in the numerical solution of 
multidimensional linear problems, examples of applications in 
the theory of inverse problems. 
-Knowledge of the function and wavelet analysis and 
the  ability  to  describe  the  transformation  and 
formation  of  signaling  information,  the  principles  of 
decomposition  signal  convolution  signal  frequency 
representation of signals;  
-The  ability  to  master  the  methods  of  sampling  and 
reconstruction of continuous signals, information data 
interpolation 
methods, 
strengthening 
and 
development  of  the  skills acquired  through  the  study 
of basic subjects areas such as mathematical analysis, 
numerical  methods,  equations  of  mathematical 
physics. 
 
 
 
 
 
 
MMHPC 3502 
 
Models and methods for highly productivetion 
calculations 
3 credits/ 
Pre:  
2+0+1 
The  purpose  of  discipline  -  the  study  of  mathematical  models 
and methods for solving problems in hydrodynamics for high-
performance  systems.  In  the  lecture  materials include  original 
scientific  publications  domestic  and  foreign  authors  in  peer-
reviewed  journals.  The  course  content  is  the  author's 
development  based  on  existing  literature  on  the  subject  and 
experience  of  the  development  of  parallel  applications  for 
solving large computational problems. 
to 
gain 
knowledge 
about 
the 
methods 
of 
programming  parallel  virtual  machines  to  master 
some  of  parallel  programming;  know  arhitekruru 
cluster 
systems, 
be 
able 
to 
make 
parallel 
programming  code  for  any  task,  to  acquire  the  skills 
to  construct  an  algorithm  for  solving  the  problem  of 
modeling  a  particular  process  with  the  use  of  high 
performance computing. 
 

MMGF2503 
 
Mathematical modeling of geophysics 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305 
2+0+1 
The  aim  of  the  course  to  gain  knowledge  about  universal 
properties  of  Geophysics  and  how  they  are  modeling, 
mathematical  models  of  Geophysics,  used  mathematical 
methods. Geophysics in the broad sense is studying the physics 
of solid Earth physics of the oceans. 
Analyze  mathematical  models  of  Geophysics,  using 
mathematical methods and computers.  
Strengthen and develop the skills learned in the study 
of basic disciplines direction, such as the equations of 
mathematical 
physics, 
numerical 
methods, 
programming languages  
Have  the  skills,  personality  and  problem-based 
learning  various  topics  of  the  course  as  part  of 
seasonal  schools,  special  seminars,  conferences  and 
student clubs. 
SMTPh3504 
 
Spectral Methods in Theoretical Physics 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303 
2+0+1 
The aim of the course is the study of numerical algorithms and 
spectral  methods  for  solving  problems  in  theoretical  physics 
and the ability of choice and application of spectral methods to 
solve applied problems.  
 Spectral  methods  are  often  combined  with  other  optical 
methods  for  studying  trends  in  theoretical  physics.  Spectral 
methods,  and  sensitive  method  is  used  not  only  in  theoretical 
physics  but  also  widely  used  in  analytical  chemistry, 
astrophysics,  metallurgy,  mechanical  engineering,  geological 
exploration, archeology and other fields of science. 
Know  the  differential  equations,  the  equations  of 
mathematical 
physics, 
numerical 
methods, 
programming  languages  C  /  C  or  Fortran,  calculus, 
based  on  mathematical  modeling,  spectral  and 
wavelet analysis  
Be  able  to  choose  and  use  spectral  methods  for 
applications, the ability to operate a computer and use 
a  programming  language,  the  ability  to  restrain  the 
rational  solution  of  the  problem,  the  ability  to  use 
scientific,  reference,  systematic  literature  on  the 
subject  
Be skilled in the construction of mathematical models 
of physical processes, sampling differential equations 
of  mathematical  physics,  to  choose  the  correct 
spectral  numerical  method  to  write  the  code  for  the 
constructed  mathematical  models,  graphs  and 
animations  to  the  results,  the  development  of  the 
personal  qualities  of  self-training,  to  expand  their 
knowledge  of  mathematical  and  computer  modeling 
physical processes by means of spectral methods. 
MMBPGE3505 
 
Mathematical  modeling  biological  processes  and 
Genetic Engineering 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305 
1+2+0 
This  course  is  directed  to  studying  mathematical  models  of 
genetic  engineering,  training  in  formulating  and  solving  of 
mathematical problems, analyze the studying processes. In this 
discipline  is  studied  the  mathematical  models  of  processes  of 
selection  of  genes  from  an  organism  (cells),  manipulation  of 
genes  and  introducing  them  to  others.  With  respect  to  those 
considered in the course objectives are described mathematical 
approaches  to  the  analysis  of  the  behavior  being  studied 
multivariable,  nonlinear  physical-chemical  and  biological 
systems. 
-Knowledge  of the properties of molecular dynamics 
and genetic engineering methods and their modeling;  
-Ability  to  analyze  mathematical  models  of 
biomedical  processes  using  mathematical  methods 
and computers;  
strengthening and  development  of the skills acquired 
through the study of basic subjects areas, such as the 
equations  of  mathematical  physics,  numerical 
methods, programming languages 
 
Mathematical modeling of chemical processes 
Problems which can be characterized as non-stationary tasks of 
-Knowledge  of  modeling  of  chemical  processes, 

MMChP3506 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305, UMPh 2311 
2+0+1 
heat  -  and  mass  transfer  at  presence  of  dynamic  sources  of 
substances  and  heat  are  examined  in  course.  The  concrete 
solution  of  these  problems  is  complicated  owing  to  their 
nonlinearity and parameters number large. However frequently 
it is enough to investigate particular cases when in a complex 
of the phenomena it is possible to leave out some of them and 
to  examine  the  simplified  models.  Conformity  of  the  last  to 
real  process  is  checked  by  the  coordination  of  the  received 
solutions with the data of numerical and physical experiments. 
At  studying  the  simplified  models  it  is possible  to  investigate 
the basic features of process to define influence of parameters, 
to  study  the  critical  phenomena,  auto-oscillations,  multiplicity 
of processes regimes etc. 
mathematical  models  of  reactors,  numerical  models 
of reactors features of writing the code for the task.  
-The ability to make the code for modeling chemical 
processes,  to  find  a  rational  solution  to  the  problem, 
use  scientific,  background,  methodological  literature 
on the subject, a mathematical model for the problem 
of chemical-engineering process. 
MMPhTP4507 
 
Mathematical 
modeling 
of 
physical 
and  
 
technological processes 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305, UMPh 2311 
2+0+1 
 
Considered  in  the  course  of  the  problem  can  be  described  as 
time-dependent  problems  the  heat  -  and  mass  transfer  in  the 
presence  of  dynamic  sources  of  substances  and  heat.  The 
specific solution of these problems is difficult because of their 
non-linearity  and  mnogoparametrichnosti.  Often,  however,  it 
suffices  to  study  the  extreme  cases  when  a  complex  set  of 
phenomena  can  abstract  from  some  of  them  and  consider  the 
simplified  model.  Compliance  with  the  latest  real  process 
checks the consistency  of the solutions obtained with the data 
of  numerical  and  physical  experiments.  In  the  study  of 
simplified models can identify the main features of the process, 
to  determine  the  influence  of  parameters,  to  study  critical 
phenomena,  self-oscillation,  the  multiplicity  of  modes  of 
processes, etc.  
Course  objectives:  To  study  the  characteristics  and  principles 
of  mathematical  modeling  of  chemical  processes,  the 
acquisition  of  knowledge  and  skills  of  students  in  the 
development  of  mathematical  models,  the  skills  of  their 
simplicity  and  qualitative  analysis  of  the  dynamics  of  the 
process  and  its  use  for  the  planning  of  field  and  numerical 
experiments. 
Knowledge  of  the  principles  and  mathematical 
modeling of chemical processes,  
The  ability  to  identify  the  main  features  of  the 
process,  to  determine  the  influence  of  parameters,  to 
study  critical  phenomena,  self-oscillation,  the 
multiplicity of modes of processes  
possess  the  skills  of  facilitation  and  qualitative 
analysis of the dynamics of the process and its use for 
the planning of field and numerical experiments. 
CFD4508 
 
Computational fluid dynamics 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305, UMPh 2311 
2+0+1 
Computational  Fluid  Dynamics  -  Subsection  continuum 
mechanics,  which  includes  a  combination  of  physical, 
mathematical and numerical methods designed to calculate the 
characteristics of flow processes. The basis of any research in 
the field of computational fluid dynamics is the formulation of 
the  basic  equations  of  hydro  /  gas  dynamics  of  flow,  namely, 
the continuity equation, momentum equation, energy equation, 
the equation of state (for gases)  
will  have  knowledge  about  the  methods  of 
formulation and numerical solution of problems  
will  have  the  skills  to  build  the  finite-difference 
approximations  of  the  computer  computational 
experiments;  
will have in-depth knowledge of the fundamentals of 
computational fluid dynamics;  
will  be  able  to  apply  this  knowledge  to  solve  and 

The  aim  of  the  course  study  of  the  various  methods  and 
processes of the above solutions of systems of equations. 
analyze problems.  
 will  have  an  understanding  of  modern  application 
programming  interfaces  (API)  and  be  able  to  work 
with some of them (Open GL, DirectX);  
will have knowledge about the basic functions of the 
API  and  be  able  to  use  them  when  writing  the  code 
for creating and converting graphic images;  
will  be  skilled  in  graphics  programming  and 
visualization of realistic images. 
MNDDM4509 
 
Modeling  the  nonlinear  dynamics  of  deformable 
media 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305, UMPh 2311 
1+2+0 
The aim of the course to study the properties of non-linear  
dynamical systems, besides the study of the general properties 
and  the  laws  of  motion  of  deformable  bodies,  and  force 
interactions in these bodies.  
Nonlinear  dynamics  is  used  to  describe  systems  of  non-linear 
models,  usually  described  by  differential  equations  and 
discrete  maps.  Nonlinear  dynamics  includes  stability  theory, 
the  theory  of  dynamical  chaos,  ergodic  theory,  the  theory  of 
integrable systems. 
Know  the  basic  processes  of  the  dynamics  of 
deformable media.  
 be  able  to:  carry  out  a  correct  statement  of  the 
problems  of  solid  mechanics,  be  able  to  analyze  the 
efficiency  of  algorithms  approximation  of  solutions 
of  nonlinear  problems,  select  adequate  scheme  of 
solving problems;  
Possess the skills of systems of nonlinear models are 
usually  described  by  differential  equations  and 
discrete maps 
MMTPh4510 
 
Mathematical models in theoretical physics 
3 credits/ 
Pre:  MA 1301, MA 1303,  Pro 1305, UMPh 2311 
2+0+1 
In 
recent 
years, has 
come understood 
that a 
lot 
of 
physical theories, 
in 
principle, the 
subject 
of geometry 
in general. In physics operate with phase spaces of the state, in 
geometry  - the  space  of  points. In  geometry,  a widely 
used fiber bundles. It turned out that the theory of gauge fields 
of Yang-Mills presents  some fiber  bundles. The  aim of  the 
course is 
to 
familiarize students with 
these, 
as 
well 
as many other problems of theoretical physics. 
Knowledge  of  the  mathematical  models  used  in 
theoretical  physics,  knowledge  of  basic  concepts, 
theorems  of  theoretical  physics  knowledge  of 
methods  for  solving  problems  in  theoretical  physics 
Ability  to  select  appropriate  mathematical  model  to 
describe  the  mechanical  processes,  the  ability  to  use 
appropriate  techniques  to  solve  problems  in 
theoretical  physics,  the  ability  to  analyze  the  results 
from  the  point  of  view  of  physics  .  Possession  of 
skills  in  solving  problems  in  theoretical  physics 
analysis of the results. 

жүктеу/скачать 4,11 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: