Metody numeryczne - Politechnika Opolska

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA
Ogólnoakademicki
Studia pierwszego stopnia
Nazwa przedmiotu
METODY NUMERYCZNE
Subject Title
Całk.
1
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
Studia stacjonarne
III
Nauki podst. (T/N)
T
Numerical methods
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
Kont.
1,2 Prakt.
Zaliczenie na ocenę
A4
Nazwy
Algebra, analiza matematyczna, fizyka, elektrotechnika I.
przedmiotów
1. Ma podsatwową wiedzę z zakresu algebry i analizy matematycznej.
2. Posiada wiedzę z zakresu podstaw fizyki.
Wiedza
3. Ma podsawową wiedzę obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu
teorii obwodów.
1. Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych
właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim.
Umiejętności
2. Ma umiejętność samokształcenia się.
Kompetencje
społeczne
1. Potrafi współdziałać i pracować w grupie.
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
L. godz. zajęć w sem.
Prowadzący zajęcia
Całkowita
Kontaktowa
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
30
15
dr inż. Andrzej Waindok
|
30
15
dr inż. Andrzej Waindok
|
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
Sposób realizacji Wykład w sali audytoryjnej.
Tematyka zajęć
Wprowadzenie do obliczeń numerycznych. Problem zaokrągleń i dokładności
obliczeń.
Liczba godzin
1
2.
3.
Metody numeryczne różniczkowania i całkowania.
Metody numeryczne dokładne rozwiązywania układów równań liniowych. Metoda
Gaussa.
2
1
4.
Metody numeryczne iteracyjne rozwiązywania układów równań liniowych. Metody:
iteracji prostej, Gaussa-Seidela oraz nadrelaksacji.
2
5.
Wybrane metody numeryczne interpolacji i aproksymacji. Komputerowe
opracowywanie wyników pomiarów.
Metody numeryczne rozwiązywania układów równań nieliniowych.
Metody gradientowe poszukiwania minimum funkcji wielu zmiennych. Macierz
Jacobiego i hesjan funkcji.
Metody numeryczne rozwiązywania układów równań różniczkowych. Analiza
stanów przejściowych w układach elektrycznych. Metoda Eulera, matoda Taylora,
metody Rungego-Kutty.
2
Kolokwium zaliczające.
1
L. godz. pracy własnej studenta
15
6.
7.
8.
9.
15
L. godz. kontaktowych w sem.
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Kolokwium na koniec wykładu.
efektów kształcenia
Ćwiczenia
Sposób realizacji Ćwiczenia rachunkowe na tablicy.
2
2
2
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Tematyka zajęć
Ćwiczenia z obliczania błędów.
Ćwiczenia tablicowe z przybliżonych metod obliczania pochodnych i całek.
Przykład programu do obliczania pochodnych i całek.
Ćwiczenia tablicowe z metody Gaussa.
Przykład programu na metodę Gaussa i metodę iteracji prostej.
Zaliczenie napisanych programów.
Algorytmizacja metody interpolacjia Lagrange'a.
Pisanie programu na aproksymację wielomianową funkcji.
Zaliczenie napisanych programów.
Ćwiczenia z metody złotego podziału oraz metody bisekcji.
Obliczanie macierzy Jacobiego.
Zaliczenia i poprawy.
Liczba godzin
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
1
2
L. godz. pracy własnej studenta
15
L. godz. kontaktowych w sem.
15
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Kolokwia i algorytmizacja wybranych procedur numerycznych.
efektów kształcenia
1. Zna podstawowe metody numerycznego rozwiązywania
układów równań liniowych i nieliniowych stosowanych przy
rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu
elektrotechniki oraz elektroniki i telekomunikacji (W,Ć).
Wiedza
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
Kompetencje
społeczne
2. Ma wiedzę z zakresu podstawowych metod interpolacji i
aproksymacji punktów pomiarowych (W).
3. Zna podstawowe metody całkowania i różniczkowania funkcji
stosowane w rozwiązywaniu zagadnień z zakresu
elektrotechniki oraz elektroniki i telekomunikacji (W,Ć).
4. Ma podstawową wiedzę dotyczącą metod poszukiwania
minimum funkcji oraz rozwiązywania równań różniczkowych
zwyczajnych (W).
1. Potrafi dokonywać algorytmizacji metod numerycznych oraz
interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski (Ć).
2. Potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i zrealizować
proces samokształcenia (W, Ć).
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się (W,Ć).
Metody dydaktyczne:
Wykład wspomagany prezentacjami. Algorytmizacja metod. Ćwiczenia tablicowe.
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Zaliczenie pisemne z wykładu. Zaliczenie ćwiczeń na podstawie ocen z kolokwiów.
Literatura podstawowa:
[1] BARON B.: Metody numeryczne w C++ Builder. Helion, Gliwice, 2004.
[2] BJOREK A., DAHLQUIST G.: Metody numeryczne. PWN, Warszawa, 1983.
[3] DRYJA M., JANKOWSCY J i M.: Przegląd metod i algorytmów numerycznych. WNT, Warszawa, 1982.
[4] MAJCHRZAK E., MOCHNACKI B.: Metody numeryczne. Podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i
algorytmy, WPŚ, Gliwice, 2004.
[5] PRESS W.H., TEUKOLSKY S.A., VETTERLING W.T., FLANNERY B.P.: Numerical recipes in C,
Cambridge University Press, Cambridge, 2002. (www.nr.com).
Literatura uzupełniająca:
[1] DAUTRAY R.: Mathematical Analysis and Numerical Methods for Science and Technology. Springer
[2] Dahlquist G., Bjorck A.: Numerical methods in scientific computing Vol. I, SIAM, 2008.
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
pieczęć/podpis
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis)