1. Главная
  2. Ресурсы
  3. Библиотечный поиск
  4. Журнал «Открытое образование»
  5. Выпуск 2017 г. № 3
Программный комплексPhaPl дляавтоматическогопостроения иисследования фазовыхпортретов наплоскости Черепанов АлексейАлександрович2017 год

Программный комплекс PhaPl для автоматического построения и исследования фазовых портретов на плоскости
статья из журнала

Заказать копию статьи
База данных: Каталог библиотеки СФУ (Ч-467)
Библиографическое описание: Черепанов, Алексей Александрович. Программный комплекс PhaPl для автоматического построения и исследования фазовых портретов на плоскости = PhaPl: software to plot and research phase portraits automatically / А.А. Черепанов. - (Учебные ресурсы). - Текст : непосредственный // Открытое образование. - 2017. - № 3. - С. 66-72. - Библиогр.: с. 70-72 (15 назв.). - ISSN 1818-4243.
Аннотация: Дано описание программного комплекса PhaPl для построения и исследования фазового портрета автономных систем двух дифференциальных уравнений на плоскости, предназначенного для использования в учебном процессе. Интерактивные компьютерные учебные материалы позволяют демонстрировать задачи, наглядно описывая большое количество состояний изучаемых систем и вовлекая учащегося в процесс решения. Построение и исследование фазового портрета автономной системы двух дифференциальных уравнений на плоскости является важной задачей, входящей в дисциплину "Дифференциальные уравнения" и другие дисциплины, использующие динамические системы. Программный комплекс, позволяет легко визуализировать фазовые портреты и производить аналитические исследования, нужные для решения задачи. Построение фазового портрета связано с огромным количеством рутинных вычислений. Благодаря программному комплексу основной упор в обучении можно сделать на аналитических исследованиях качественных свойств автономных систем двух дифференциальных уравнений на плоскости. Программный комплекс позволяет строить фазовые портреты как линейных, так и нелинейных автономных систем дифференциальных уравнений. Программный комплекс сильно отличается от существующих пакетов программ простотой пользовательского интерфейса и наглядностью, так как при его использовании демонстрируются все шаги решения задачи. Для полного решения задачи достаточно ввести исследуемую систему. Начальные условия для фазовых траекторий выбираются автоматически. Графическое представление фазового портрета является интерактивным и позволяет проводить дополнительные фазовые траектории с заданными начальными условиями, наводя указатель на фазовый портрет. Программный комплекс основан на популярном свободном программном обеспечении (Maxima, Qt4, LaTeX) и сам является свободным программным обеспечением, что делает его доступным широкому кругу учащихся, включая студентов дистанционной формы обучения. Программный комплекс является переносимым программным обеспечением и работает на операционных системах Windows и Linux. Описываются достоинства, недостатки и особенности программного комплекса и некоторые аспекты его применения в учебном процессе при изучении дисциплин, использующих динамические системы. Программный комплекс был внедрён в учебный процесс Московского государственного университета экономики, статистики и информатики (МЭСИ) и в учебный процесс механико-математического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова в 2013 году а его обновленная версия — в РЭУ имени Г. В. Плеханова в 2016 году. В дальнейшем планируется развитие программного комплекса, сокращение размера бинарных пакетов, улучшение переносимости и увеличение количества аналитических исследований, выполняемых в процессе решения задачи.
The article aims to document PhaPl that’s a teaching software to plot and research phase portraits of autonomous systems of 2 differential equations on a plane. Interactive computer teaching materials allow to demonstrate tasks describing large number of states of investigated systems clearly and involving students into solving. Plotting and research of phase portraits of autonomous system of 2 differential equations is an important task in "Differential equations" course and other courses that use dynamic systems. The software allows to visualize phase portraits and to perform analysis easily. Plotting ofphase portraits needs a lot of routine computations. The software allows teacher to focus on analytical research of autonomous systems of 2 differential equations. The software supports linear and nonlinear autonomous systems of 2 differential equations. The software differs is very different compared with previously known programs: it has very easy graphical user interface and it gives clarity because it demonstrates all steps of solution. To get the full solution, it is enough to just enter a system to research. Initial conditions to plot phase trajectories are chosen automatically. Graphical representation ofthe phase plane is interactive and allows user to draw additional trajectories with specified initial conditions by mouse hovering over the phase plane. The software is based on popular Free Software (Maxima, Qt4, LaTeX) and it is Free Software itself, thus it is accessible to wider audience, including online students. The software is portable and works on Windows and Linux operating systems. The article describes advantages, disadvantages and peculiar properties of the software, and some aspects of teaching experience. The software is deployed in Moscow State University of Economics, Statistics, and Informatics (MESI), Lomonosov Moscow State University (MSU) since 2013, and in Plekhanov Russian University of Economics since 2016. Further development will be focused on reduction of binary size of the software, portability improvements, and number of analytical results showed.
Год издания: 2017
Авторы: Черепанов Алексей Александрович
Источник: Открытое образование
Выпуск: № 3
Номера страниц: 66-72
Количество экземпляров:
  • Книгохранилище научной литературы (пр. Свободный, 79, 3 этаж): свободно 1 из 1 экземпляров