Институт ядерной физики
и технологий
Обработка и анализ экспериментальных данных, численные методы, основы программирования
Учебники и учебные пособия издания НИЯУ МИФИ: обработка и анализ экспериментальных данных, численные методы, основы программирования
Основные методы анализа экспериментальных данных
Хохлов С.С., Дмитриева А.Н. Основные методы анализа экспериментальных данных: Учебное пособие.– М.: НИЯУ МИФИ, 2025
Рассмотрены основные методы анализа, наиболее часто используемые при обработке экспериментальных данных, а также приведены примеры работы с этими методами.
Пособие предназначено для студентов первого и второго курсов магистратуры, осваивающих дисциплины «Математическая статистика», «Практикум по методам анализа данных экспериментальных комплексов» и «Моделирование установок и экспериментов в области космических лучей», а также проходящих производственную практику (научно-исследовательскую работу).
Составлено в соответствии с образовательным стандартом НИЯУ МИФИ 14.04.02 «Ядерные физика и технологии».
Методы обработки экспериментальных данных
Солдатов А.А. Методы обработки экспериментальных данных: Учебное пособие. –М.: НИЯУ МИФИ, 2024
Представлены эвристическое введение в теорию вероятностей и методы статистической обработки данных не только экспериментальных, но и численного моделирования, которые часто ассоциируются с численными экспериментами. В изложенном материале не приводятся доказательства теорем, которые можно найти во многих более формальных курсах. Теоремы только формулируются, и на простых примерах демонстрируется их применение к анализу данных. Особое внимание уделено рассмотрению неоднозначных ситуаций, возникающих при анализе данных. Все это отличает настоящее учебное пособие от более формальных монографий по данной теме и делает его прекрасным вводным курсом, ведущим кратчайшим путем к основной цели – овладению методами статистической обработки данных. Пособие написано ясным и образным языком.
Настоящую книгу можно рекомендовать не только как основу соответствующего учебного курса для студентов и аспирантов широкого спектра инженерных специальностей, но и в качестве пособия по самообразованию.
Свойства распределений случайных величин
Хохлов С.С., Дмитриева А.Н. Свойства распределений случайных величин: Учебное пособие.– М.: НИЯУ МИФИ, 2022
Рассмотрены свойства распределений случайных величин, наиболее часто встречающихся при анализе экспериментальных данных, а также приведены примеры работы с этими распределениями.
Пособие предназначено для студентов первого и второго курсов магистратуры, осваивающих дисциплины «Практикум по методам анализа данных экспериментальных комплексов» и «Моделирование установок и экспериментов в области космических лучей», а также проходящих производственную практику (научно-исследовательскую работу).
Составлено в соответствии с образовательными стандартами НИЯУ МИФИ: 14.04.02 «Ядерные физика и технологии».
Обработка результатов измерений в среде Mathcad
Федотов С.Н., Пятков Ю.В. Обработка результатов измерений в среде Mathcad (Практикум по курсу «Методы обработки результатов измерений»): Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2017
Настоящее пособие представляет собой дополненное и переработанное издание пособия «Лабораторный практикум по курсу «Методы обработки результатов измерений» тех же авторов. Пособие содержит пять практических работ, выполняемых студентами с использованием интерактивной среды Mathcad. Приводится теоретический материал, необходимый при решении ряда задач обработки экспериментальной информации. Каждый раздел содержит задание для самостоятельной работы и контрольные вопросы. Приведены справочные материалы для работы в среде Mathcad, а также примеры выполнения контрольных заданий. Пособие может быть использовано для практических занятий при изучении методов обработки результатов измерений, а также в качестве компьютерного практикума при освоении пакета Mathcad.
Пособие предназначено для бакалавров и магистров, изучающих методы обработки экспериментальных данных при освоении курсов «Методология обработки результатов эксперимента», «Методы обработки результатов измерений», «Методы обработки результатов измерений в ЯФ», «Методы обработки экспериментальных спектров», «Статистические явления в детекторах излучений».
Программирование в физических исследованиях. Основы С++
Федотов С.Н. Программирование в физических исследованиях (Часть 1. Основы С++): Учебное пособие. М.:НИЯУ МИФИ, 2016
Настоящее пособие посвящено основам объектно-ориентированного программирования на языке С++, как наиболее распространенном языке программирования при разработке широкого спектра различных приложений, в том числе и при проведении научных исследований. Кроме того, язык С++ используется в большинстве широко известных программ для обработки результатов экспериментов и моделирования физических процессов (Root, Geant 4) и служит базой для освоения этих программ. Пособие может быть использовано для самостоятельного изучения основ программирования на языке С++. Кроме теоретического материала данное пособие содержит тексты учебных программ и задания для практических занятий. Также пособие может быть использовано в качестве основы для компьютерного лабораторного практикума.
Пособие предназначено для студентов, изучающих основы программирования при освоении курсов “Современные языки и методы программирования” , “Программирование на языке С++”, “Компьютерный практикум”, “Компьютерные технологии”, “Основы программирования в Windows”.
Введение в операционные системы и основы программирования
Введение в операционные системы и основы программирования: лабораторный практикум / Г.П. Аверьянов, В.А. Будкин, В.В. Дмитриева, И.А. Кунов. – М.: НИЯУ МИФИ, 2015
В учебно-методическом пособии представлены две темы, входящие в состав обзорного курса «Информатика» («Информатика и программирование»).
Первая тема посвящена изучению общих принципов и функциональных возможностей (с точки зрения пользователя) современных операционных систем (ОС) семейства Windows и UNIX-подобных ОС. Приведены два типа пользовательского интерфейса: «командная строка», на примере командных интерпретаторов (bash для ОС UNIX и cmd.exe для MS Windows), а также полноэкранный алфавитно-цифровой интерфейс, на примере наиболее популярных «файловых менеджеров» (Midnight Commander (mc) для ОС UNIX и FAR Manager для MS Windows).
Вторая тема связана с изучением основ программирования на современных императивных алгоритмических языках. Рассмотрено программирование стандартных алгоритмов (с использованием условных операторов и циклов) и структур данных (включая скалярные данные, массивы и другие структуры данных). В качестве языка программирования представлен традиционный для инженерных и научных расчетов алгоритмический язык Фортран. Использовался компилятор Gfortran (free Fortran 95/2003/2008 compiler for GCC, the GNU Compiler Collection), реализующий стандарт [ISO/IEC 1539-1:1997(E)], с поддержкой объектноориентированного программирования (ООП).
Даны примеры и задания в виде традиционных для курсов информатики алгоритмов, дополненных элементами ООП и вычислительной математики, необходимыми для эффективного программирования научных и инженерных задач.
Пособие предназначено для студентов очной и очно-заочной (вечерней) формы обучения факультета «Автоматика и электроника» НИЯУ МИФИ, а также может быть полезно студентам физических и инженерно-технических специальностей вузов.
Современная информатика
Аверьянов Г.П., Дмитриева В.В. Современная информатика: Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2011
Учебное пособие посвящено основополагающим принципам, современному состоянию и перспективам развития компьютерных систем – основе современной информатики.
Достаточно подробно рассмотрены технические средства информатики, классификация, архитектура и структура компьютеров и компьютерных сетей. Даны современное состояние и тенденции развития кремниевых технологий, направления развития как настольных систем – персональных компьютеров, рабочих станций и серверов, так и мобильных систем. Изложены различные виды компьютерных сетей – локальных, глобальных и беспроводных.
Значительное внимание уделено интенсивно развивающимся в последнее время суперкомпьютерам, области их применения и динамике развития архитектуры.
Представлена классификация современных языков программирования и структура традиционных (императивных) языков. Затронуты вопросы состава, структуры и разновидностей программного обеспечения, актуальные вопросы защиты информации.
Пособие предназначено для студентов факультета автоматики и электроники и вечернего факультета.
Численные методы
Ращиков В.И. Численные методы. Компьютерный практикум: Учебно-методическое пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2010
В данном пособии представлены основные численные методы решения физических задач: аппроксимация и интерполяция функций, численное интегрирование и дифференцирование, решение нелинейных уравнений и систем, задачи линейной алгебры, обыкновенные дифференциальные уравнения и уравнения в частных производных, методы оптимизации. Для иллюстрации каждого метода подобрано большое число типовых задач, наиболее часто встречающихся в инженерно-физических расчетах. Приведенные блок-схемы программ и практические рекомендации по их написанию, позволяют детально разобраться в алгоритме решения задачи и облегчить процесс программирования.
Пособие предназначено для студентов дневного и вечернего факультетов МИФИ, а также может быть полезно студентам других вузов физического профиля.
Автоматизация проектирования. Решение задач электрофизики в системе MatLab.
Аверьянов Г.П., Будкин В.А., Дмитриева В.В. Автоматизация проектирования. Часть 1. Решение задач электрофизики в системе MatLab. Компьютерный практикум. Учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2010
В учебном пособии рассматривается использование одного из наиболее известных и широко распространенных математических пакетов MatLab при проектировании электрофизических установок (ЭФУ) в рамках цикла занятий САПР ЭФУ.
В сжатой и компактной форме представлены необходимые данные по структуре пакета, правилам программирования в его среде, а также необходимый справочный материал по использованию встроенных математических библиотек, характерных для задач электрофизики, радиотехники и ускорительной техники.
Большое количество примеров проведения простейших расчетов, решения традиционных задач вычислительной математики значительно облегчает решение представленных во второй части пособия задач, характерных для электрофизики.
Тематика задач включает расчет электромагнитостатических электродинамических полей в различных структурах, динамики заряженных частиц в этих полях, их фокусировка и устойчивость.
Пособие предназначено для студентов дневного и вечернего отделений факультета «Автоматика и электроника» по специальностям «Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника», а также «Автоматика и электроника физических установок».
Введение в Linux
Тихомиров В.О. Введение в Linux: учебное пособие. М.: МИФИ, 2007
Операционная система Linux в последние годы приобретает все большее распространение во всем мире. Помимо традиционного для семейства UNIX применения в различных серверных системах, Linux все чаще используется на обычных персональных компьютерах. Данное пособие предназначено для начинающих пользователей, которым не требуются специальные знания по установке и настройке Linux, а необходимо быстро научиться пользоваться системой. Основное внимание уделено базовым командам и программам: работе с файлами и каталогами, настройке рабочего окружения пользователя, использованию текстовых редакторов, компиляции программ, работе в сети.
Предназначено для студентов различных факультетов, изучающих Linux в рамках учебной программы, а также для аспирантов и сотрудников, желающих самостоятельно освоить работу в системе Linux.
Методы обработки результатов измерений
Пятков Ю.В., Федотов С.Н. Лабораторный практикум по курсу "Методы обработки результатов измерений": Уч. пособие. М.: МИФИ, 2001
Учебное пособие содержит описание четырех лабораторных работ. Все работы выполняются на компьютере с использованием пакета MORI, в котором моделируется работа экспериментальной установки и проводятся расчеты статистических характеристик. Кроме того, для студентов, владеющих навыками работы с пакетом MATHCAD, представляется дополнительная возможность выполнить лабораторные работы самостоятельно, моделируя данные и проводя необходимые вычисления.
Рекомендуется для студентов третьего курса факультета "Т", факультета СФФ, физического колледжа, для студентов ряда кафедр факультета "Ф".
Реализация методов конечных элементов и конечных разностей для задач теплопроводности
Вахненко Б.А., Корсун А.С., Романов А.А., Шако В.В. Реализация методов конечных элементов и конечных разностей для задач теплопроводности / Под ред. Б.А. Вахненко. - М.: МИФИ, 1989
Описывается применение метода конечных разностей и метода конечных элементов для решения задач теплопроводности на примере задачи об оребренной стенке. Представлено решение этой же задачи приближенным аналитическим методом.
В кратком введении в метод конечных элементов рассмотрены вариационный и проекционный методы для получения конечно-элементного представления задач, методика реализации, недостатки и преимущества метода. Решение задачи об оребренной стенке тремя указанными методами реализовано в виде программ для ЭВМ. Это позволяет провести сравнение методов между собой.
Пособие может быть рекомендовано для студентов старших курсов и инженеров.
Погрешности измеряемых величин
Климов А.Н. Погрешности измеряемых величин. Учебное пособие. - М.: Изд. МИФИ, 1977
В учебном пособии излагаются выводы, обосновывающие методы обработки экспериментальных данных. Приводятся расчетные формулы для вычисления средних и их дисперсий для случаев однопараметрической, многопараметрической линейной и нелинейной зависимостей. Специально рассматриваются величины с распределением по закону Пуассона. Для этих величин указываются случаи возможной оптимизации измерений.
Пособие предназначено для студентов, выполняющих лабораторные работы в практикуме по физике реакторов, но может быть полезно всем, кто занимается обработкой экспериментальных данных.
