M5858 Spojité deterministické modely I

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
2/2/0. 4 kr. (příf plus uk k 1 zk 2 plus 1 > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
prof. RNDr. Zdeněk Pospíšil, Dr. (přednášející)
Mgr. Pavel Morcinek (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Zdeněk Pospíšil, Dr.
Ústav matematiky a statistiky – Ústavy – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav matematiky a statistiky – Ústavy – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
( M1110 Lineární algebra a geom. I || M1111 Lineární algebra a geom. I ) && ( M1100 Matematická analýza I || M1101 Matematická analýza I || FI:MB000 Matematická analýza I || M1100F Matematická analýza I )|| FI:MB103 Spojité modely a statistika || FI:MB203 Spoj. modely a stat. B || MB103v Matematika III || FI:MB102 Dif. a integrální počet || M2B02 Difer. a integr. počet II
Libovolný kurs matematické analýzy a lineární algebry
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět má poskytnout základní přehled o teorii obyčejných diferenciálních rovnic. Student bude schopen použít elementární metody jejich řešení a rozumět jednoduchým spojitým deterministickým modelům v biologii a ekonomii.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu schopen:
- vyjádřit reálný proces probíhající ve spojitém čase pomocí diferenciální rovnice nebo systému diferenciálních rovnic;
- tento model analyzovat, zejména z hlediska dlouhodobého vývoje;
- získané výsledky interpretovat.
Osnova
  • 1. Základní pojmy - rovnice, počáteční problém, obecné a partikulární řešení. 2. Elementární metody řešení - lineární rovnice, rovnice se separovanými proměnnými, exaktní rovnice, rovnice homogenní, Bernoulliova, lineární rovnice vyššího řádu s konstantními koeficienty, systémy rovnic s konstantními koeficienty. 3. Existence a jednoznačnost řešení, závislost řešení na počátečních podmínkách a parametrech. 4. Diferenciální nerovnosti, odhad řešení. 5. Struktura řešení lineárního systému. 6. Autonomní systémy, trajektorie, stacionární řešení, stabilita. 7. Modely dynamiky populací. 8. Epidemiologické modely. 9. Modely v ekonomii.
Literatura
  • KALAS, Josef a Miloš RÁB. Obyčejné diferenciální rovnice. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1995, 207 s. ISBN 8021011300. info
  • KALAS, Josef a Zdeněk POSPÍŠIL. Spojité modely v biologii. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2001, 256 s. ISBN 80-210-2626-X. info
  • DIBLÍK, Josef a RǓŽIČKOVÁ, Miroslava. Obyčajné diferenciálne rovnice, EDIS 2008
  • RÁB, Miloš. Metody řešení obyčejných diferenciálních rovnic. 2. přeprac. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1998, 96 s. ISBN 8021018186. info
  • PLCH, Roman. Příklady z matematické analýzy, Diferenciální rovnice. 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 2002, 31 s. ISBN 80-210-2806-8. info
Výukové metody
Dvouhodinová teoretická přednáška a dvouhodinové cvičení jednou týdně. V poslední třetině semestru přednáška obsahuje demonstraci řešení vybraných aplikačních úloh, ve cvičení se předpokládá aktivní účast studentů.
Metody hodnocení
V průběhu semestru písemka z elementárních metod řešení; zkouška má část písemnou a ústní. Typické písemky včetně hodnocení jsou zveřejněny ve studijních materiálech předmětu.
Navazující předměty
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2005, podzim 2007, podzim 2009, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2013, podzim 2015, podzim 2017, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2023.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/M5858