Управління науковими проєктами 1

Мета вивчення дисципліни: оволодіння науковцями знаннями щодо основних понять проведення наукових досліджень на основі математичного моделювання систем і процесів та методами розв’язання на комп’ютерах задач, що виникають в процесі дослідження та проектування систем.

Практичне значення та використання отриманих знань володіти теоретичними засадами та практичними методами/прийомами математичного моделювання; методами ідентифікації і верифікація моделей, проводити оцінку результатів експерименту; сприяти розвитку професійно-наукової ідентичності та професійній адаптації в науковій спільноті.

Результати навчання

ПРН2. Аналізувати та оцінювати стан і перспективи розвитку фізики та/або астрономії, а також дотичних міждисциплінарних напрямів. 
ПРН4. Формулювати і перевіряти гіпотези; використовувати для обґрунтування висновків належні докази, зокрема, результати теоретичних і експериментальних досліджень, математичного моделювання, комп’ютерного експерименту, а також наявні літературні дані. ПРН6. Планувати і виконувати прикладні та/або фундаментальні дослідження з фізики та/або астрономії та дотичних міждисциплінарних напрямів з використанням сучасних методів, методик, технологій, інструментів та обладнання, з дотриманням норм академічної етики, критично аналізувати результати наукових досліджень у контексті усього комплексу сучасних знань щодо досліджуваної проблеми; готувати проєктні пропозиції щодо фінансування наукових досліджень та/або розробницьких і інноваційних проєктів. 
РН8. Розробляти та реалізовувати наукові та/або інноваційні інженерні проекти, які дають можливість переосмислити наявне та створити нове цілісне знання та/або професійну практику і розв’язувати значущі наукові та технологічні проблеми фізики та/або астрономії з врахуванням соціальних, економічних, екологічних та правових аспектів; управляти науковими проектами. 
ПРН9. Глибоко розуміти загальні принципи та методи природничих наук, а також методологію наукових досліджень, місце фізики в системі наукових знань як методологічної основи природничих, інженерних наук та технологій; застосувати їх у власних дослідженнях у сфері фізики та/або астрономії та у викладацькій діяльності. 
ПРН10. Мати навички захисту прав інтелектуальної власності. 

Тематика та види навчальних занять

Лекційні заняття І семестр
Лекція1. Математичне моделювання як сучасна технологія наукового дослідження. Побудова моделей і складання їхнього математичного опису. 
Лекція2. Фізичні моделі реальних об’єктів. Передумови, що забезпечують можливість побудови фізичної моделі об’єкту. Декомпозиція об’єкту. Компоненти і їхні властивості. Основи використання імовірнісне-статистичних методів аналізу інформації при математичному моделюванні. 
Лекція3. Оцінка результатів експерименту. Оцінки параметрів і перевірка статистичних гіпотез. Дисперсійний аналіз. Хаотична невизначеність. Невизначені характеристики моделі. Форми подання невизначеності. 
Лекція4. Статистичний контроль якості технологічних процесів. Методи оптимізації та організація обчислень при математичному моделюванні. Формулювання задачі оптимізації. Функція, функціонал, критерій. Математичні моделі як основа оптимізації технологічних процесів. Оптимізація методом диференціальних обчислень. 
Лекція5. Особливості методів оптимізації з урахуванням обмежень. Обмеження першого і другого роду. Особливості пошуку екстремуму недиференційованих функцій. Експериментальний пошук оптимуму. Основні принципи організації обчислень з допомогою інтегрованих програмних засобів при машинному моделюванні. 
Лекція6. Використання інтегрованих програмних засобів для вирішення задачі класифікації. Нейронні кола. Класифікація з навчанням і самонавчанням з використанням вейвлет-перетворень. Особливості і недоліки градієнтних і субградієнтних методів класифікації Загальна схема та основні методи аналізу та планування експерименту. 
Лекція7. Активні методи дослідження. Статичні моделі. Планування експериментів першого порядку при конструюванні та виготовленні апаратури. Використання методів дисперсійного аналіз. Імітаційне моделювання. Постановка задачі. Використання агрегатного принципу для імітаційного моделювання. 
Лекція8. Текст (теxt) Інструментальні засоби моделювання. Стандарти моделювання. Моделювання в середовищах математичних пакетів. 
Практичні заняття І семестр
Практичне заняття №1. Ідентифікація і верифікація моделей, корегування моделі під час експлуатації. 
Мета заняття: придбання навичок з вивчення поняття «Ідентифікація і верифікація моделей, корегування моделі під час експлуатації». 
Практичне заняття №2. Параметр і його залежність від зовнішніх факторів і конструктивно-технологічних властивостей компоненту. 
Мета заняття: придбання навичок з опису та вивчення параметра і його залежності від зовнішніх факторів та конструктивно-технологічних властивостей компоненту.
Практичне заняття №3. Лінійне оцінювання. Метод найменших квадратів. 
Мета заняття: придбання навичок з опису та вивчення методу найменших квадратів.
Практичне заняття №4. Статистичний контроль якості некількісних ознак. Контрольні карти кількісних ознак. 
Мета заняття: придбання навичок з опису та вивчення статистичного контролю якості некількісних ознак.
Практичне заняття №5. Пошук оптимуму чисельними методами. Методи пошуку оптимуму на основі оцінки градієнта і субградієнта. Пошук екстремуму з використанням вейвлет-перетворення.
Мета заняття: придбання навичок з опису та вивчення та використання методу пошуку оптимуму на основі оцінки градієнта і субградієнта. 
Практичне заняття №6. Основні методи пошуку екстремуму з використанням інтегрованих програмних засобів.
Мета заняття: придбання навичок з вивчення основних методів пошуку екстремуму з використанням інтегрованих програмних засобів. 
Практичне заняття №7. Планування експериментів другого порядку для пошуку оптимальних технологічних умов виробництва. Архітектурне моделювання складних систем. 
Мета заняття: придбання навичок з вивчення планування експериментів другого порядку для пошуку оптимальних технологічних умов виробництва. 

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання І семестр

Поточний контроль: 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, виконують чотири обов’язкових індивідуальних завдання та 2 модульні контрольні роботи. Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів: Семестровий модуль № 1.Оцінка за написання роботи на тему «Види моделей» – max 15 балів; Оцінка за написання роботи на тему «Статистичні критерії для перевірки гіпотез» – max 15 балів; Модульна контрольна робота – max 20 балів.Семестровий модуль № 2. Оцінка за написання роботи на тему «Форми подання невизначеності» – max 15 балів;Оцінка за написання роботи на тему «Функціональні моделі» – max 15 балів. Модульна контрольна робота – max 20 балів.
Підсумковий контроль – залік з дисципліни отримують здобувачі, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни та накопичили протягом семестру не менш, ніж 60 балів. Складання/перескладання заліків відбувається за встановленим деканатом розкладом. Активна участь в практичних заняттях, дотримання графіків здачі контрольних та індивідуальних завдань, самостійна робота здобувача при підготовці до всіх видів аудиторних занять, присутність на консультаціях. Здобувачі зобов’язані дотримуватись принципів академічної доброчесності при виконанні модульних контрольних робіт, поточних контрольних та індивідуальних завдань, складання заліку.  Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається. Відсутність здобувача на модульній контрольній роботі відповідає оцінці «0». Під час всіх видів аудиторних занять здійснювати телефонні дзвінки забороняється. Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних та підсумкового контролів.