SylabUZ

Generate PDF for this page

Numerical Algorithms - course description

General information
Course name Numerical Algorithms
Course ID 06.9-WM-ZiIP-P-26_22
Faculty Faculty of Mechanical Engineering
Field of study Management and Production Engineering
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2023/2024
Course information
Semester 3
ECTS credits to win 4
Course type optional
Teaching language polish
Author of syllabus
  • dr inż. Iwona Pająk
  • dr inż. Grzegorz Pająk
Classes forms
The class form Hours per semester (full-time) Hours per week (full-time) Hours per semester (part-time) Hours per week (part-time) Form of assignment
Lecture 15 1 9 0,6 Credit with grade
Laboratory 30 2 18 1,2 Credit with grade

Aim of the course

Zapoznanie z podstawowymi algorytmami numerycznymi, wykształcenie umiejętności wykorzystania poznanych algorytmów do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich.

Prerequisites

Podstawowa znajomość obsługi komputera, podstawowy kurs matematyki

Scope

Wykład

W1: Prezentacja podstawowych działów metod numerycznych.

W2: Rozwiązywanie układów równań liniowych metodami eliminacji Gaussa oraz iteracji prostych.

W3: Interpolacja wielomianowa i interpolacja funkcjami sklejanymi. Aproksymacja średniokwadratowa wielomianami oraz wielomianami ortogonalnymi.

W4: Całkowanie funkcji jednej zmiennej metodami prostokątów, trapezów oraz Simpsona.

W5: Rozwiązywanie równań nieliniowych, metody: bisekcji, reguła falsi, siecznych, Newtona. Poszukiwanie minimum funkcji jednej zmiennej - zastosowanie metod podziału, złotego podziału, interpolacji kwadratowej.

W6: Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych metodami Eulera i Rungego-Kutty. 

W7: Kolokwium zaliczeniowe.

Laboratorium

L1: Rozpoznanie środowiska Google Colab, zmienne, operatory arytmetyczne i funkcje standardowe,

L2: Tworzenie skryptów i funkcji. 

L3: Graficzna prezentacja danych.

L4: Rozwiązywanie problemów wymagających wykorzystania rachunku macierzowego.

L5: Rozwiązywanie układów równań liniowych.

L6: Problemy wymagające wyznaczania wartości i wektorów własnych.

L7: Interpolacja wielomianowa i interpolacja funkcjami sklejanymi.

L8: Aproksymacja danych pomiarowych.

L9: Interpolacja i aproksymacja funkcji wielu zmiennych.

L10: Rozwiązywanie problemów  obliczeniowych wymagających numerycznego całkowania.

L11: Rozwiązywanie układów równań nieliniowych.

L12. Poszukiwanie minimum funkcji jednej i wielu zmiennych.

L13: Różniczkowanie numeryczne.

L14: Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych metodami Rungego-Kutty.

L15: Kolokwium zaliczeniowe.

Teaching methods

Wykład: wykład konwencjonalny

Laboratorium:  zajęcia praktyczne w laboratorium komputerowym, projekt realizowany w grupach

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Wykład: kolokwium w formie pisemnej 

Laboratorium: warunkiem zaliczenia laboratorium jest zaliczenie wszystkich zadań laboratoryjnych na "zal" i pozytywna ocena z kolokwium zaliczeniowego

Ocena końcowa: warunkiem zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie wszystkich jego form, ocena końcowa na zaliczenie przedmiotu jest średnią arytmetyczną z ocen za poszczególne formy zajęć

Recommended reading

  1. Kącki E., Małolepszy A., Romanowicz A., Metody numeryczne dla inżynierów, Wydawnictwo Naukowe Wyższej Szkoły Informatyki, Łódź 2005
  2. Rosłoniec S., Wybrane metody numeryczne z przykładami zastosowań w zadaniach inżynierskich, Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2002
  3. Smoluk A., Podstawy metod numerycznych: zadania,  Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej, Wrocław 2002
  4. Stachurski M., Metody numeryczne w programie Matlab, Mikom, Warszawa 2003

Further reading

  1. Björck A.,  Dahlquist, G., Metody numeryczne, PWN, Warszawa 1987
  2. Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa 2005
  3. Zalewski A., R. Cegieła, Matlab – obliczenia numeryczne i ich zastosowania, Wyd. Nakom, Poznań 1996

Notes


Modified by dr inż. Tomasz Belica (last modification: 23-02-2023 14:04)