Математичні моделі екологічних процесів
Спеціальність: Прикладна математика
Код дисципліни: 8.113.00.M.011
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Прикладна математика
Лектор: д.т.н., проф., професор кафедри ПМ Бунь ростислав Адамович (лекції, практичні)
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
знання в області соціально-економічних наук, що сприяють розвитку загальної культури й соціалізації особистості, знання та використання етичних цінностей; розуміння причинно-наслідкових зв’язків розвитку суспільства; вміння використовувати їх в професійній та соціальній діяльності;
професійні знання методів математичного моделювання необхідні для майбутньої професійної діяльності чи подальшого навчання;
уміння ставити та розв’язувати задачі в області математичного моделювання та інформаційних технологій;
здатність до застосування знань на практиці;
володіння дослідницькими навичками;
мати навички розроблення та управління проектами;
уміння аналізувати і синтезувати отримані результати, приймати обґрунтовані рішення, продукувати нові ідеї в області професійної діяльності;
уміння до письмової та усної комунікації українською мовою;
уміння працювати як індивідуально, так і в команді;
уміння ефективно спілкуватися на професійному та соціальному рівнях;
креативність, здатність до системного мислення;
потенціал до подальшого навчання;
відповідальність за якість виконуваної роботи.
фахові компетентності:
професійні знання наукових понять, теорій та методів, необхідних для розуміння принципів побудови, аналітичного та числового (обчислювальний експеримент) дослідження математичних моделей;
уміння застосовувати та інтегрувати знання і розуміння дисциплін інших спеціальностей;
уміння використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації систем та комплексів з метою підвищення їх ефективності;
здатність розуміти та враховувати соціальні, екологічні, етичні та економічні аспекти, що впливають на формування прийнятих чи рекомендованих рішень;
здатність використовувати набуті знання та вміння для побудови, дослідження, вибору впровадження та проектування математичних моделей та програмно-інформаційних комплексів для їх дослідження;
здатність застосовувати професійно-профільовані знання та практичні навички для побудови розв’язання задач математичного моделювання явищ чи систем, а також експлуатації програмно-інформаційних комплексів;
вміння ідентифікувати, класифікувати та досліджувати модельовані системи та їх складових шляхом використання як аналітичних, так і числових методів;
вміння досліджувати проблеми та визначати обмеження зумовлені як впливом на суспільство та навколишнє середовище, так і на безпеку життєдіяльності;
уміння аргументувати вибір методів дослідження математичних моделей, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: У результаті вивчення модуля PhD студент повинен:
- знати основні підходи до побудови математичних моделей екологічних процесів, основні методи аналізу невизначеностей результатів;
- уміти здійснювати обчислювальні експерименти із використанням математичних моделей складних екологічних процесів, візуалізовувати та інтерпретувати результати математичного моделювання.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Аналітичні та чисельні методи дослідження
Кореквізити: Спецкурси за темою дисертаційної роботи
Короткий зміст навчальної програми: Загальні принципи побудови математичних моделей складних екологічних процесів на місцевому, регіональному, національному та глобальному рівнях; отримання вхідних даних для моделювання; засади розроблення геоінформаційних технологій аналізу і прогнозування складних екологічних процесів; принципи реалізації обчислювальних експериментів з моделювання екологічних процесів; підходи до верифікації результатів математичного моделювання.
Опис: Мета та завдання предмету. Загальні принципи формування математичних моделей складних екологічних процесів.
Принципи багаторівневого моделювання процесів емісії та поглинання парникових газів на місцевому, регіональному та національному рівнях.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних електро- та теплоенергетикою.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з функціонуванням житлового сектору.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з видобуванням та переробленням твердих, рідких та газоподібних видів викопного палива.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з функціонуванням автомобільного транспорту.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з функціонуванням залізничного, водного та авіаційного транспорту.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з використанням викопного палива у переробній промисловості та будівництві.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з функціонуванням тваринництва.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з функціонуванням рослинництва.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з поглинанням вуглецю у лісових екосистемах.
Формування математичних моделей екологічних процесів, пов’язаних з емісією парникових газів у лісовому господарстві.
Підготовка вхідних даних для математичного моделювання складних екологічних процесів.
Принципи реалізації обчислювальних експериментів з математичного моделювання складних екологічних процесів.
Аналіз невизначеності та верифікація результатів математичного моделювання складних екологічних процесів.
Методи та критерії оцінювання: Діагностика знань здобувачів освіти проводиться за допомогою:
1. Проміжного контролю:
знань – на основі підготовленої презентації та усних відповідей на питання, пов’язані з формуванням математичних моделей екологічних процесів;
уміння – на основі усного представлення і презентації власних прикладів, пов’язаних з формуванням математичних моделей екологічних процесів;
компетентності – на основі здатності використовувати різноманітні підходи до математичного моделювання екологічних процесів для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях.
2. Практичних робіт.
3. Семестрового контролю (екзамен).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (50%): виконання практичних завдань, письмові звіти, усне опитування.
Підсумковий контроль (50%): екзамен.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Математичні моделі екологічних процесів: електронний навчально-методичний комплекс / Укл.: Бунь Р.А., Чарковська Н.В., Топилко П.І., Галущак М.О. Сертифікат №03088. Номер та дата реєстрації: E41-141-314/2019 від 26.12.2019 р.
Бунь Р. А. Інформаційні технології просторової інвентаризації парникових газів у енергетичному секторі та аналіз невизначеності / Бунь Р. А., Бойчук Х. В., Бунь А. Р., Лесів М. Ю. – Львів : ПП Сорока Т.Б., 2012. – 464 с.
Просторове моделювання емісії парникових газів від стаціонарних джерел / Р. Бунь, Н. Чарковська, О. Данило та ін. – Львів : ПП Сорока Т.Б., 2016. – 480 с.
Інформаційні технології інвентаризації парникових газів та прогнозування вуглецевого балансу України / за ред. Р. А. Буня. – Львів : УАД, 2004. – 376 с
Бунь Р.А. Інформаційні технології формування кадастру емісій парникових газів Львівщини / Р.А.Бунь та ін. – Львів : Видавничий дім «Укрпол», 2010. – 272 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).