Y-sektionens studienämnd är ansvariga för att informationen på guiden är aktuell. Om du hittar någonting som inte stämmer kan du mejla SNY.

Budgetår


Institution

MAI

Examinator

Ingegerd Skoglund

Schemablock

Halvtermin

HT1: block3

Huvudområden

Matematik
Tillämpad matematik

Nivå

G1

Tidsfördelning

6,0HP
Schemalagd tid: 52 timmar
Självstudietid: 108 timmar

Språk

Svenska

SNY har ordet

Beräkningsmatematik kallas ibland den tredje vägen eftersom datorbaserade tekniska beräkningar och simuleringar är ett komplement till teori och experiment i jakten på ny kunskap. Kursen ger en introduktion till numeriska metoder för lösning av matematiska problem. Frågor som diskuteras är hur metod ska väljas, vilka egenskaper de har, hur de implementeras i Matlab och hur beräknade resultat utvärderas.

Kursutvärderingar

Logga in för att läsa kursutväderingar

Innehåll

  • Felanalys: Avrundning, trunkering, felfortplantning och kancellation.
  • Linjära ekvationssystem: LU-uppdelning, pivotering, bakåt- och framåtsubstitution, kondition och aritmetisk komplexitet.
  • Interpolation och approximation: Newtons och Lagranges metoder, splines, Horners schema, minsta kvadratmetoden och överbestämda ekvationssystem.
  • Derivering och integration: Differensapproximation, noggrannhetsordning, trapetsregeln och Simpsons formel.
  • Ordinära differentialekvationer: Runge-Kutta-metoder, lokalt och globalt trunkeringsfel, stabilitet och konvergens.
  • Flyttal: Flyttalssystem, maskinepsilon och avrundning.
  • Ickelinjära ekvationer: Intervallhalvering, Newton-Raphsons metod, fixpunktsiteration, kondition och konvergensordning.

Mål

Inom beräkningsmatematik utvecklas och analyseras numeriska algoritmer för lösning av matematiska problem inom till exempel teknik och naturvetenskap. Efter avslutad kurs ska studenten kunna
  • förklara och särskilja grundläggande beräkningsmatematiska termer och begrepp
  • använda ett urval av numeriska algoritmer för att lösa givna matematiska problem med hjälp av miniräknare
  • uppskatta noggrannhet i beräknade resultat
  • använda matematisk programvara

Examinationsmoment

TEN1 - 4,0 HP
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
LAB1 - 2,0 HP
En laborationskurs (U,G)

Examination

De tre första kursmålen examineras på TEN1. Det fjärde examineras på LAB1.

Organisation

Kursen är uppdelad i de moment som beskrivs i avsnittet Kursinnehåll nedan. Varje moment inleds med en förberedande laboration i datorsal som ger träning i att använda matematisk programvara och väcker frågor kring de numeriska algoritmernas egenskaper. Dessa frågor besvaras sedan på föreläsningar, då de numeriska algoritmerna förklaras.

På lektionstid tränas förmågan att förklara och särskilja beräkningsmatematiska termer och begrepp, att använda numeriska algoritmer med hjälp av miniräknare och att uppskatta noggrannhet i beräknade resultat.

På kursen genomförs också några mindre projekt, då förvärvade kunskaper och färdigheter används för att implementera och validera numeriska metoder. Varje projekt redovisas dels skriftligt och dels muntligt på ett obligatorisk seminarium, där studenterna ges möjlighet att diskutera sina erfarenheter med varandra.

Litteratur

L Eldén, L Wittmeyer-Koch: Numeriska beräkningar - analys och illustrationer med MATLAB, fjärde upplagan, Studentlitteratur, 2001.
H Brandén, Övningar i Beräkningsmatematik, MAI, LiU.
H Brandén, Formelsamling i Beräkningsmatematik, MAI, LiU.

Relaterade profiler

Medicinsk bildanalys och visualisering
BV - IMT

Rekommenderade förkunskaper

Även grundläggande programmering.

Envariabelanalys 1
TATA41 - 6,0 HP - HT2 block2 | HT2 block3
Envariabelanalys 2
TATA42 - 6,0 HP - VT1 block1 | VT1 block2 | VT2 block2 | VT2 block3
Flervariabelanalys
TATA43 - 8,0 HP - VT2 block2
Linjär algebra
TATA24 - 8,0 HP - HT1 block1, HT2 block4 | HT1 block4, HT2 block4
Vektoranalys
TATA44 - 4,0 HP - HT1 block1

Påbyggnadskurser

Beräkningsmetoder för ordinära och partiella differentialekvationer
TANA31 - 6,0 HP - VT2 block2
Numerisk linjär algebra
TANA15 - 6,0 HP - VT1 block1

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.