714-0552/01 – Numerické metody a statistika (NMaS)

Garantující katedraKatedra matematiky a deskriptivní geometrieKredity4
Garant předmětuprof. RNDr. Radek Kučera, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Dr. Mgr. Ivan Kolomazník
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1999/2000Rok zrušení2005/2006
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOL70 doc. Dr. Mgr. Ivan Kolomazník
PRA76 Ing. Pavel Praks, Ph.D.
VLC20 doc. RNDr. Jaroslav Vlček, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit posluchače s numerickým řešením matematických úloh, s nimiž se mohou setkat v jiných předmětech studia a v praxi. Hlavní důraz je položen na vysvětlení podstaty jednotlivých numerických metod a jejich obecných vlastností, což by mělo umožnit rozhodnout o použitelnosti numerických postupů při řešení konkrétních úloh. Důležitou součástí výkladu je také algoritmická implementace a seznámení se s využitím existujících programů určených pro numerické výpočty.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Ostatní aktivity

Anotace

Problematika numerických výpočtů: Zdroje a typy chyb, podmíněnost úlohy, numerická stabilita algoritmu. Řešení rovnice f(x)=0: Separace kořenů, metoda půlení intervalu, metoda regula - falsi, Newtonova metoda, iterační metoda. Podmínky konvergence. Řešení soustav lineárních rovnic: LU rozklad, iterační metody, podmínky konvergence, číslo podmíněnosti matice, špatně podmíněné matice. Řešení soustav nelineárních rovnic: Prostá iterační metoda, Newtonova metoda, podmínky konvergence. Interpolace a aproximace funkcí: Polynomiální interpolace, interpolace pomocí spline funkcí, aproximace metodou nejmenších čtverců. Numerická kvadratura: Lichoběžníková a Simpsonova metoda, Richardsonova extrapolace. Zpracování statistického souboru s jedním a více argumenty: Určení empirických charakteristik statistického souboru s jedním a více argumenty. Odhady parametrů a testování hypotéz. Regresní analýza.

Povinná literatura:

1. Kučera, R.: Numerické metody, Skriptum VŠB-TU Ostrava, 2007. (na http://mdg.vsb.cz/M/) 2. Otipka, P., Šmajstrla, V.: Pravděpodobnost a statistika. Skriptum VŠB-TU Ostrava, 2007. (na http://mdg.vsb.cz/M/)

Doporučená literatura:

1. Boháč,Z., Častová,N.: Základní numerické metody. Skriptum VŠB, Ostrava 1997. 2. Pavelka,L.,Doležalová,J.: Pravděpodobnost a statistika. Skriptum VŠB, Ostrava 1997. 3. Ralston,A.: Základy numerické matematiky. Academia, Praha, 1973. 4. Vitásek,E.: Numerické metody.SNTL, Praha 1987. 5. Hebák,P., Hustopecký,J.: Vícerozměrné statistické metody s aplikacemi. SNTL, Alfa, Praha 1978.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Problematika numerických výpočtů Zdroje a typy chyb. Podmíněnost úloh a algoritmů. Metody řešení algebraických a transcendentních rovnic Metoda půlení intervalu, iterační metoda řešení rovnic.Metoda Newtonova, metoda regula-falsi, kombinovaná metoda. Řešení soustav lineárních rovnic Přímé metody řešení. Iterační metody (Jacobiova, Seidelova). Norma matice. Interpolace a aproximace funkcí Aproximace - metoda nejmenších čtverců. Lagrangeův interpolační polynom, Newtonův interpolační polynom. Interpolace spline-funkcemi. Numerický výpočet integrálu Newton-Cotesovy kvadraturní vzorce. Složené kvadraturní vzorce. Odhad chyby. Richardsonova extrapolace. Počáteční úlohy pro obyčejné diferenciální rovnice Jednokrokové metody. Eulerova metoda. Odhad chyby metodou polovičního kroku. Metody Rungova-Kuttova typu. Odhad chyby aproximace. Zpracování statistického souboru s jedním argumentem Charakteristiky statistického souboru, zpracování rozsáhlého statistického souboru. Odhady parametrů základního souboru. Základní soubor, náhodný výběr, bodové a intervalové odhady parametrů základního souboru. Testy dobré shody Pearsonův test chí-kvadrát dobré shody. Kolmogorovův-Smirnovův test pro jeden výběr. Kolmogorovův-Smirnovův test pro dva výběry.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 20 (20) 0
                Projekt Projekt 5  0
                Písemka Písemka 15  0
        Zkouška Zkouška 80 (80) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2005/2006 (M2110) Geologické inženýrství (2101T003) Geologické inženýrství P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2004/2005 (M2111) Hornictví (2101T008) Hornické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2110) Geologické inženýrství (2101T003) Geologické inženýrství P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3904T005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (2102T006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (2102T003) Komerční inženýrství v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T007) Inženýrská geodézie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3902T033) Systémové inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M3646) Geodézie a kartografie (3602T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (B3646) Geodézie a kartografie (3646R006) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (3902T006) Automatizace a počítače v surovinovém průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2004/2005 (M2102) Nerostné suroviny (2102T012) Využívání zdrojů stavebních nerostných surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2111) Hornictví (2101T008) Hornické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2110) Geologické inženýrství (2101T003) Geologické inženýrství P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3904T005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (2102T012) Využívání zdrojů stavebních nerostných surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (2102T009) Úpravnictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (2102T006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (2102T003) Komerční inženýrství v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T007) Inženýrská geodézie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T001) Důlní měřictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3902T006) Automatizace a počítače v surovinovém průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M2102) Nerostné suroviny (3902T033) Systémové inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (M3646) Geodézie a kartografie (3602T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2003/2004 (B3646) Geodézie a kartografie (3646R006) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2111) Hornictví (2101T008) Hornické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3904T005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (2102T012) Využívání zdrojů stavebních nerostných surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (2102T009) Úpravnictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3902T006) Automatizace a počítače v surovinovém průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (2102T006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3902T033) Systémové inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M2102) Nerostné suroviny (2102T003) Komerční inženýrství v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (B3646) Geodézie a kartografie (3646R006) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T007) Inženýrská geodézie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M3646) Geodézie a kartografie (3602T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T001) Důlní měřictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T002) Bezpečnostní inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2002/2003 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2111) Hornictví (2101T008) Hornické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3904T005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (2102T012) Využívání zdrojů stavebních nerostných surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3902T006) Automatizace a počítače v surovinovém průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (2102T006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (3902T033) Systémové inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M2102) Nerostné suroviny (2102T003) Komerční inženýrství v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (B3646) Geodézie a kartografie (3646R006) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T007) Inženýrská geodézie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M3646) Geodézie a kartografie (3602T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T002) Bezpečnostní inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2001/2002 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2111) Hornictví (2101T008) Hornické inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2110) Geologické inženýrství (2101T003) Geologické inženýrství P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3904T005) Environmentální inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T012) Využívání zdrojů stavebních nerostných surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T009) Úpravnictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3902T006) Automatizace a počítače v surovinovém průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T001) Ekonomika a řízení v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T006) Technologie a hospodaření s vodou P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3902T033) Systémové inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M2102) Nerostné suroviny (2102T003) Komerční inženýrství v oblasti surovin P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (B3646) Geodézie a kartografie (3646R006) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T001) Důlní měřictví P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M3646) Geodézie a kartografie (3646T007) Inženýrská geodézie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M3646) Geodézie a kartografie (3602T002) Geoinformatika P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T002) Bezpečnostní inženýrství P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2000/2001 (M3908) Požární ochrana a průmyslová bezpečnost (3908T006) Technika požární ochrany a bezpečnost průmyslu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku