310-2304/01 – Numerical Methods (NumMeth)

Garantující katedraKatedra matematiky a deskriptivní geometrieKredity5
Garant předmětuprof. RNDr. Radek Kučera, Ph.D.Garant verze předmětuprof. RNDr. Radek Kučera, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGF, FBI, FMT, USP, FAST, FS, FEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KUC14 prof. RNDr. Radek Kučera, Ph.D.
SVO19 Mgr. Ivona Tomečková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

The course is an introduction to the numerical methods. The main goal consists in explanations of fundamental numerical principles so that students should be able to decide about an appropriate method for problems arising in the other courses or in the technical practice. An important ingredient is the algorithmic implementation of numerical methods and the usage of the standard numerical software. The graduate of this course should know: • to recognize problems suitable for solving by numerical procedures and to find an appropriate numerical method; • to decide whether the computed solution is sufficiently accurate and, in case of need, to assess reasons of inaccuracies; • to propose an algorithmic procedure for solving the problem and to choice a suitable computer environment for its realization. It is necessary to complete Mathematics 1 and Mathematics 2 courses or their equivalents.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

The course is devoted to basic numerical methods of the linear algebra and the mathematical analysis. The following topics are presented: direct and iterative methods for solving systems of linear equations; eigenvalue problems; iterative solving of nonlinear equations; interpolation and approximation of the function data; numerical computation of integrals and derivatives; numerical solving of initial value problems for ordinary differential equations; using MATLAB in numerical computations.

Povinná literatura:

1. Burden, R. L., Faires, J. D.: Numerical Analysis. Cengage Learning, 2011 2. Chapra, S., Canale, R.: Numerical Methods for Engineers. McGraw-Hill Education, 2009.

Doporučená literatura:

1. Qaurteroni, A., Sacco, R., Saleri, F.: Numerical Mathematics. Springer, 2007. 2. Süli, E., Mayers, D.: An introduction to Numerical Analysis. Cambridge University Press, 2003. 3. Van Loan, C. F.: Introduction to scientific computing. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 07459, 1999.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Tests and credits ================= Exercises --------- Conditions for obtaining credit points (CP): - participation in exercises, 20% can be to apologize - completion of three written tests, 0-20 CP Exam ---- - written exam 0-60 CP, successful completion at least 25 CP - oral exam 0-20 CP, successful completion at least 5 CP

E-learning

Další požadavky na studenta

The requirements are analogous to the program of the course.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Program of lectures =================== Week. Lecture ------------- 1st Course contents, the issue of errors, stability calculations. 2nd Solution of nonlinear equations, separation of roots, the simplest method. 3rd Newton's method and simple iterations. 4th Direct methods for solving linear equations, Gaussian elimination and LU-decomposition. 5th Eigenvalues and eigenvectors, numerical calculation. 6th Iterative methods for solving linear equations. 7th Interpolation by polynomials and splines. 8th Least squares approximation. 9th Numerical differentiation and integration. 10th Extrapolation in the calculation of integrals. Gaussian integration formulas. 11th One-step method for solving initial value problems for ordinary differential equations. 12th Multistep methods. 13th Ordinary differential equations of higher order. 14th Systems of differential equations. Program of the excercises and the exam questions are analogous. Matalb program is used in the excersises.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zkouška Zkouška 100  51 3
Rozsah povinné účasti: Rozsah povinné účasti je 80%. Pro splnění zápočtu musí studenti absolvovat zápočtový test. Na základě úspěšně splněného zápočtového testu mohou složit zkoušku, která se bude skládat z praktické a teoretické části.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Pro splnění zápočtu studenti odevzdají a obhájí sadu vyřešených příkladů zadaných vyučujícím. Na základě úspěšně splněného zápočtu mohou složit zkoušku, která se bude skládat z praktické a teoretické části.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
ECTS Bc.-Mgr. 2024/2025 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2024/2025 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2023/2024 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
FMT + Nanotechnology 2023/2024 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
ECTS Bc.-Mgr. 2023/2024 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2022/2023 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
FMT + Nanotechnology 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
ECTS Bc.-Mgr. 2022/2023 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2021/2022 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
ECTS Bc.-Mgr. 2021/2022 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
ECTS FCE Bc-Mgr 2020/2021 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
ECTS - MechEng - Bachelor Studies 2020/2021 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
FMT+9360 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
ECTS FCE Bc-Mgr 2019/2020 prezenční angličtina povinně volitelný 200 - Děkanát FAST stu. blok
Doplněné předměty 2019/2020 prezenční angličtina povinně volitelný 301 - Studijní oddělení a International Office stu. blok
FMT 2019/2020 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.