- Nazwa przedmiotu:
- Metody numeryczne II
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. Alicja Smoktunowicz
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny ograniczonego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Matematyka
- Grupa przedmiotów:
- Wspólne
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2011/2012
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- 1. Analiza matematyczna (rachunek różniczkowy i całkowy funkcji wielu zmiennych)
2. Algebra liniowa (rachunek macierzowy) i elementy analizy fukcjonalnej (przestrzeń Hilberta)
3. Metody numeryczne I
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Znajomość metod numerycznych omawianych na wykładzie. Umiejętność konstruowania algorytmów i ich implementowania w pakiecie Matlab.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
1. Algorytmy wyznaczania zer wielomianu.
2. Algorytmy wyznaczania zer funkcji wielu zmiennych.
3. Lokalizacja wartości własnych macierzy (twierdzenie Gerszgorina).
4. Twierdzenie o rozkładzie Schura.
5. Rozkłady macierzy na czynniki:
a) rozkład Q-R (ortogonalno-trójkątny): metody Givensa, Householdera i Grama-Schmidta,
b) redukcja macierzy do postaci Hessenberga,
c) rozkład macierzy względem wartości szczególnych (SVD).
6. Algorytmy wyznaczania wartości własnych i wektorów własnych macierzy:
a) metody wyznacznikowe dla macierzy Hessenberga i trójdiagonalnych,
b) deflacja (z zastosowaniem macierzy permutacji, eliminacji, odbić zwierciadlanych i obrotów Givensa),
c) metoda qr,
d) metoda potęgowa i jej warianty.
7. Całkowanie numeryczne (kwadratury Gaussa, całkowanie funkcji wielu zmiennych).
8. Liniowe zadanie najmniejszych kwadratów (rozwiązanie uogólnione, normalne, wartości szczególne, uogólniona odwrotność Moore’a-Penrose’a).
9. Funkcje sklejane.
Ćwiczenia:
Zadania z teorii metod numerycznych II
Laboratoria:
Samodzielne konstruowanie algorytmów numerycznych i ich implementacja w pakiecie Matlab.
- Metody oceny:
- Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie co najmniej 51 punktów na 100 możliwych.
Z ćwiczeń można otrzymać 50 punktów (2 sprawdziany oceniane po 25 punktów), a z zajęć laboratoryjnych również 50 punktów ( 2 projekty po 25 punktów). Ostateczna ocena z przedmiotu wynika z sumy punktów uzyskanych z ćwiczeń i zajęć laboratoryjnych: 51-60p – dostateczny, 61-70p – trzy i pół, 71-80p – dobry, 81-90p – cztery i pół, od 91p – bardzo dobry.
- Egzamin:
- Literatura:
- 1. J. i M. Jankowscy (M.Dryja): Przegląd metod i algorytmów numerycznych cz. 1 i 2,
WNT, Warszawa 1988 (wyd.2)
2. Z.Fortuna, B.Macukow, J.Wąsowski: Metody numeryczne, WNT, Warszawa 2001(wyd.5)
3. G.Dahlquist, A.Björck: Metody numeryczne, PWN, Warszawa 1987 (wyd.2)
4. J.Stoer, R.Bulirsch: Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa 1987
5. Praca zbiorowa pod red. J.Wąsowskiego: Ćwiczenia laboratoryjne z metod numerycznych,
OWPW, Warszawa 2002
6. D. Kincaid, W. Cheney: Analiza numeryczna, WNT, Warszawa 2005.
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się