Программа Математические исследования с помощью программирования

Мы все со школьного курса представляем, как выглядит типичная парабола. Однако, многие ли могут представить, как выглядит кривая 20-й степени? С параболами мы знакомы, поскольку многократно рисовали их «по точкам», рисовать же по точкам кривую 20-й степени слишком трудозатратно. С использованием же компьютера эта задача решается довольно просто.

В нашем курсе мы собираемся дать основы программирования и погрузиться в исследование математической реальности с помощью программирования, в первую очередь с помощью визуализаций.

Педагоги

Чекан Михаил Андреевич, педагог дополнительного образования.

Образование: высшее

  • Институт высоких технологий ИРНИТУ по специальности «Вычислительные машины и сети» (бакалавр), 2018 год.

Достижения:

  • Имеет ряд научных статей по информационным технологиям;
  • Автор нескольких патентов для ЭВМ;
  • Дипломант полуфинала Командной студенческой олимпиады ACM ICPC (АлтГТУ, 2016 год);
  • Победитель Всероссийской сибирской олимпиады по математике (ИРНИТУ, 2017 год);
  • Призёр Региональной олимпиады по программированию (ИРНИТУ, 2018 год);
  • в составе команды университета одержал победу на ВСО «Иностранный язык и технологии будущего» (СГАУ им. С.П. Королёва, 2018 год);
  • Стипендиат фонда президентских программ РФ, и стипендиат фонда В. Потанина;
  • В ЦМИТ «STEM-Байкал» ООО «Полюс НТ» – разработчик трека «Интеллектуальные энергетические системы» для Олимпиады НТИ.

Расписание

Подгруппа П20-01 (1 смена занятия в школе)

  • Понедельник: 15:00–15:40 – Установочное занятие в дистанционном формате. Просмотр и выполнение задания в любое удобное время. (40 минут)
  • Среда: 14:45–16:45 – Семинар (очный формат) (120 минут)
  • Четверг: 15:00–15:40 – Установочное занятие в дистанционном формате. Просмотр и выполнение задания в любое удобное время. (40 минут)
  • Пятница: 15:00–17:00 – Семинар в дистанционном формате (120 минут)
  • Суббота: 15:00–15:40 – Онлайн-консультация (40 минут)

Содержание программы

Один год обучения, 297 часов

Введение в практическое программирование на python (количество часов – 30);

Использование библиотеки pyplot для визуализации графиков (количество часов – 30);

Практическое изучение вида графиков полиномиальных функций (количество часов – 18);

Гистограммы и основные понятия статистики (количество часов – 18);

Практическое знакомство с центральной предельной теоремой (количество часов – 30);

Определение площади круга методом Монте-Карло. Построение графика доли объёма гипершара, вписанного в гиперкуб, в зависимости от размерности пространства (количество часов – 24);

Визуализация систем неравенств (количество часов – 24);

Методы визуализаций произвольных функций, включая параметрические (количество часов – 24);

Методы визуализации некоторых видов функций трёх переменных картированием (количество часов – 24);

Практическое знакомство с параметрическими функциями и квадратичными формами (количество часов – 27);

Исследование математических свойств Птолемеевой гелиоцентрической системы планет и знакомство с феноменологией преобразования Фурье (количество часов – 24);

Практическое знакомство со случайными процессами, мартингалами и полумартингалами (количество часов – 24).

Цели программы

Изучение математических объектов с помощью программирования.

Результат программы

Курс направлен на практическое получение навыков построения и структурирования нетривиальных программ, знакомство с численными методами в математике, получение навыков математического исследования с помощью программирования.

В результате реализации программы обучающиеся будут знать базовые приёмы визуализации математических объектов.

В результате реализации программы обучающиеся будут уметь решать олимпиадные задачи по программированию.

У обучающихся будут развиты следующие личностные качества:

  • самостоятельный поиск и верификация информации;
  • целеустремлённость;
  • критическое мышление.

Особые условия проведения

Требования к учащимся на начало курса:

  • знание основных принципов работы на персональном компьютере;
  • математическая грамотность;
  • базовые навыки программирования;
  • хорошая успеваемость по математике.

Материально-техническая база

Для прохождения обучения ученики должны иметь ноутбук с доступом в интернет и возможность приносить его на офлайновые занятия.

Материально-техническая база для обеспечения проведения занятий ЦМИТ «STEM-Байкал» и ЛАРНИТ (Лаборатории развития научно-инженерного творчества) МБОУ Лицей № 2 г. Иркутска.

Стоимость

Обучение по программе бесплатное.