Математичне моделювання процесів забруднення компонентів навколишнього природного середовища

Курс орієнтований на формування у здобувачів освіти необхідного в їхній подальшій професійній діяльності рівня знань про основні підходи до математичного моделювання процесів забруднення компонентів навколишнього природного середовища, вміння використовувати при науковому дослідженні існуючих математичних моделей та будування математичних моделей середньої складності.

Метою навчальної дисципліни є формування у майбутніх фахівців знань і вмінь стосовно розрахункових методів і моделей, що найширше використовуються у моделюванні та прогнозуванні процесів у навколишньому середовищі, стану довкілля, навичок виконання розрахунків та обчислювальних експериментів з використанням сучасних математичних пакетів прикладних програм.

Цілі навчання:

‒  опанувати поняття та методи математичного аналізу і теорії диференційних рівнянь як основного апарату побудови математичних моделей;

‒  розглянути основні підходи та види математичного моделювання, принципи та етапи математичного та імітаційного моделювання;

‒  опанувати принцип побудови найпростішої математичної моделі, методологію оцінки екологічних параметрів і моделювання процесів забруднення компонентів навколишнього природного середовища;

‒  сформувати у здобувачів наукового ступеня необхідного рівня знань та умінь щодо статистичної обробки даних натурних спостережень;

‒  вивчити програму розробки моделі; оцінювання процесів забруднення компонентів довкілля, коректно схематизувати практичну задачу з області охорони навколишнього природного середовища для розбудови математичної та імітаційної моделі;

‒  оцінювати та інтерпретувати результати моделювання, виконувати аналіз невизначеності результатів моделювання;

‒          здійснювати прогноз стану компонентів навколишнього середовища під впливом антропогенних та природних факторів.

У результаті вивчення дисципліни «Математичне моделювання процесів забруднення компонентів навколишнього природного середовища» здобувачі повинні

знати:

-           принципи побудови математичних моделей, класифікації моделей, математичного апарату, що використовується для реалізації дослідження;

-           основні задачі, методи дослідження, новітні теорії, технології, методи та методики у галузях охорона навколишнього середовища та математичного моделювання стану довкілля;

вміти:

-           формулювати проблему та обирати метод дослідження;

-           аналізувати результати дослідження та надавати рекомендації щодо практичного використання;

-           виявляти, ставити та вирішувати проблеми при розв’язуванні задач у галузях охорона навколишнього середовища та математичного моделювання стану довкілля;

-           адаптувати існуючі математичні моделі процесів, явищ та систем, проводити відповідні експерименти та чисельні розрахунки з аналізом та інтерпретацією отриманих результатів, визначати межі застосування моделі;

-           проводити за допомогою спеціалізованих програмних засобів аналіз та обробку даних, обчислювальний експеримент;

-           бути здатними до самостійного проведення досліджень на високому науковому рівні;

-           бути здатними керувати проектами, організовувати командну роботу, проявляти ініціативу з удосконалення діяльності, брати відповідальність за результати діяльності команди.

Тема 1. Загальні питання математичного моделювання.

Тема 2. Класифікації та методи дослідження математичних моделей.

Тема 3. Основні принципи математичного та імітаційного моделювання.

Тема 4. Моделювання процесів в атмосфері

Тема 5. Пограничний і приземний шари атмосфери

Тема 6. Моделі поширення домішок в атмосфері

Тема 7. Моделювання процесів у поверхневих водах

Тема 8. Моделі хвиль у поверхневих водотоках.

Тема 9. Модель суцільного фільтраційного потоку.

Тема 10. Моделювання фільтраційних течій.

Тема 11. Моделі прогнозу міграції забруднень у підземних водах.

Тема 12. Моделювання в прогнозах і сценаріях стану довкілля

Тема 13. Засоби Microsoft Excel® та MathCad® для імітаційного моделювання і прогнозування.

Тема 14. Програмний комплекс ЕОЛ 2000 [h]

Тема 15. Програмний комплекс ЕОЛ (ГАЗ) 2000

Тема 16. Програмний комплекс «Екозвіт» та утиліта «Показник ризику»

Оцінювання досягнень здобувачів за дисципліною за кількісним критерієм здійснюється за 100-бальною шкалою та шкалою ЄКТС (A, B, C, D, E, FX, F). Бали розбиті за темами курсу наступним чином:

Тема 1. Загальні питання математичного моделювання – 6 балів;

Тема 2. Класифікації та методи дослідження математичних моделей – 6 балів;

Тема 3. Основні принципи математичного та імітаційного моделювання – 7 балів;

Тема 4. Моделювання процесів в атмосфері – 6 балів;

Тема 5. Пограничний і приземний шари атмосфери – 6 балів;

Тема 6. Моделі поширення домішок в атмосфері – 6 балів;

Тема 7. Моделювання процесів у поверхневих водах – 6 балів;

Тема 8. Моделі хвиль у поверхневих водотоках – 7 балів;

Тема 9. Модель суцільного фільтраційного потоку – 6 балів;

Тема 10. Моделювання фільтраційних течій – 6 балів;

Тема 11. Моделі прогнозу міграції забруднень у підземних водах – 6 балів;

Тема 12. Моделювання в прогнозах і сценаріях стану довкілля – 6 балів;

Тема 13. Засоби Microsoft Excel® та MathCad® для імітаційного моделювання і прогнозування – 6 балів;

Тема 14. Програмний комплекс ЕОЛ 2000 [h] – 6 балів;

Тема 15. Програмний комплекс ЕОЛ (ГАЗ) 2000 – 6 балів;

Тема 16. Програмний комплекс «Екозвіт» та утиліта «Показник ризику» – 8 балів;