SylabUZ

Generate PDF for this page

Numerical Methods - course description

General information
Course name Numerical Methods
Course ID 11.9-WE-EP-MN
Faculty Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics
Field of study Electrical Engineering
Education profile academic
Level of studies First-cycle studies leading to Engineer's degree
Beginning semester winter term 2023/2024
Course information
Semester 2
ECTS credits to win 3
Course type obligatory
Teaching language polish
Author of syllabus
  • prof. dr hab. Roman Gielerak
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
Laboratory 15 1 9 0,6 Credit with grade
Lecture 15 1 9 0,6 Credit with grade

Aim of the course

- zapoznanie studentów z podstawowymi algorytmami numerycznymi do rozwiązywanie równań nieliniowych, zagadnień obliczeniowych algebry liniowej, metod dopasowywania krzywych takich jak metody interpolacji i metody aproksymacji a  takze  rozwiazywania  rownań różniczkowych  zwyczajnych.

 - nauczenie studentów obsługi oraz technik implementowania poznanych algorytmów w wybranych środowiskach programowania inżynierskiego (Matlab/Octave) oraz testowania otrzymanych programów

 

Prerequisites

 Wstęp  do analizy  matematycznej (  rachunku różniczkowego i całkowego ) , ,algebra  liniowa

Scope

 Podstawy  arytmetyki zmienno-przecinkowej.  Systemy arytmetyczne:  dziesiętny, binarny, heksadecymalny,konwersje  arytmetyczne, zapis stało- i zmienno-przecinkowy. Podstawowe definicje i typy błędów, złe uwarunkowanie numeryczne, stabilność numeryczna.

Zagadnienia  algebry liniowej.Rozwiązywanie układów równań liniowych. Metoda eliminacji Gaussa; wybór elementu głównego; faktoryzacja LU. Stabilność numeryczna rozwiązań, uwarunkowanie układu. Metody iteracyjne Jacobiego i Gaussa-Seidla.

Równania nieliniowe. Wyznaczanie pierwiastków równań nieliniowych. Metody: podziału, Newtona, siecznych; zastosowanie twierdzenia o punkcie stałym; analiza i szacowanie błędów. Układy równań nieliniowych: metoda Newtona. Zastosowania  do  zadań  optymalizacji nieliniowej.

Interpolacja. Charakterystyka interpolacji i jej zastosowań; wzór Lagrange'a; ilorazy różnicowe, własności i wzór Newtona; analiza błędów; interpolacja funkcjami sklejanymi.

Aproksymacja. Metoda najmniejszych kwadratów; zastosowanie wielomianów ortogonalnych. zadania  dyskretne i ciagłe. Szeregi  Fouriera, dyskretna i ciagła  transformata  Fouriera. Szybka  transformata Fouriera.

Równania  rożniczkowe  zwyczajne : zagadnienia poczatkowe i  brzegowe. Algorytm  Eulera. Algorytmy typu  Runge-Kuty.

Teaching methods

Wykład:  wykład  konwencjonalny 

Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne (w środowisku Matlab) 

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description Outcome symbols Methods of verification The class form

Assignment conditions

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z testu końcowego przeprowadzonego w formie zaproponowanej przez prowadzącego

Laboratorium - zaliczenie wszystkich ćwiczeń i sprawdzianów dopuszczających do wykonywania ćwiczeń oraz  zaliczenie większości kolokwiów

Ocena końcowa = średnia  arytmetyczna ocen  z testu i  laboratorium 

Recommended reading

1. Baron B.: Metody numeryczne, Helion, Gliwice, 1995.

2. Fortuna Z., Macukov B., Wąsowski J.: Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 1982.  

3. Klamka J. i inni: Metody numeryczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Śląskiej, Gliwice, 1998.  

4. Bjoerck A., Dahlquist G.: Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 1987. 

Further reading

1. Konspekty  do ćwiczeń  laboratoryjnych  

2. Dokumentacja  Matlab

Notes


Modified by prof. dr hab. Roman Gielerak (last modification: 15-03-2023 08:08)