PřF:F5330 Základní numerické metody - Informace o předmětu
F5330 Základní numerické metody
Přírodovědecká fakultapodzim 2011
- Rozsah
- 1/1/0. 3 kr. Ukončení: z.
- Vyučující
- doc. RNDr. Jan Celý, CSc. (přednášející)
doc. RNDr. Jan Celý, CSc. (cvičící) - Garance
- prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Jan Celý, CSc. - Rozvrh
- Po 16:00–16:50 F1 6/1014, Po 17:00–17:50 F1 6/1014
- Předpoklady
- Znalost programování v některém z vyšších programovacích jazyků(Pascal,Fortran, C,C++)
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Cíle předmětu
- V přednášce jsou prezentovány základní numerické metody používané pro maticové operace, řešení systémů lineárních algebraických rovnic a regrese. Dále jsou zařazena témata interpolace a řešení nelineárních rovnic.
K úspěšnému absolvování předmětu musí studenti být schopni
- popsat a vysvětlit přednesené základní numerické metody
- využít uvedené metody k řešení konkrétní úlohy. - Osnova
- 1) Zobrazení dat v počítači, zaokrouhlovací chyby. Zákon šíření chyb při numerických výpočtech. Stabilita algortimů, podmíněnost úloh.
- 2) Metody řešení lineárních algebraických rovnic: přímé a iterační metody.
- Gaussova eliminační metoda, částečný výběr hlavního prvku. LU dekomposice.
- Soustavy se speciální maticí: Choleského teorém, Choleského metoda,tridiagonální matice.
- Iterační metody: Jacobiho iterační metoda, Gaussova-Seidelova iterace, konvergence iteračních metod.
- 3) Vlastní čísla a vlastní vektory matic. Jacobiho metoda, Householderova transformace a QR algoritmus.
- Iterační metody: mocninná metoda a podmínky konvergence.
- 4) Singulární rozklad matice a jeho využití. Lineární regrese.
- 5) Interpolace: konečné diference,interpolační polynomy,kubické splajny.
- 6) Řešení nelineárních rovnic v 1D: bisekce,Newtonova metoda, metoda sečen, stacionární body a iterační metody.
- Literatura
- MÍKA, Stanislav. Numerické metody algebry. Vyd. 1. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1982, 169 s. info
- HUMLÍČEK, Josef. Základní metody numerické matematiky. Vyd. 1. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1981, 171 s. info
- CELÝ, Jan. Programové moduly pro fyzikální výpočty. 1. vyd. Brno: Rektorát UJEP, 1985, 99 s. info
- PRESS, William H. Numerical recipes in C : the art of scientific computing. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1992, xxvi, 994. ISBN 0521431085. info
- MARČUK, Gurij Ivanovič. Metody numerické matematiky. Vyd. 1. Praha: Academia, 1987, 528 s. URL info
- CELÝ, Jan. Řešení fyzikálních úloh na mikropočítačích. 1. vyd. Brno: Rektorát Masarykovy university, 1990, 108 s. ISBN 8021001267. info
- PANG, Tao. An introduction to computational physics. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2006, xv, 385. ISBN 0521825695. info
- Výukové metody
- Přednáška + individální cvičení na počítači.
- Metody hodnocení
- Zápočet: přehled o přednášené problematice + rozprava o zpracovaných programech.
- Informace učitele
- http://www.physics.muni.cz/~jancely
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně. - Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
- Statistika zápisu (podzim 2011, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2011/F5330