PřF:E3101 Úvod do matematic. modelování - Informace o předmětu
E3101 Úvod do matematického modelování
Přírodovědecká fakultapodzim 2023
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
- Vyučující
- Mgr. et Mgr. Jiří Kalina, Ph.D. (přednášející)
- Garance
- Mgr. et Mgr. Jiří Kalina, Ph.D.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. et Mgr. Jiří Kalina, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- Čt 13:00–14:50 F01B1/709
- Předpoklady
- Základní znalosti matematické analýzy a lineární algebry.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Epidemiologie a modelování (program PřF, B-MBB)
- Matematická biologie (program PřF, B-EXB)
- Cíle předmětu
- Cílem předmětu je, aby si studenti osvojili postup při tvorbě a řešení jednodušších matematických modelů včetně interpretace získaných výsledků a stanovení jejich možných chyb. Studenti získají rovněž přehled o dostupných softwarových nástrojích pro tvorbu modelů, rozdílech v jejich použití a možnostech výpočtu náročných modelů na gridové infrastruktuře.
- Výstupy z učení
- Na konci kurzu jsou studenti schopni: - sestavit jednoduché matematické modely, - řešit matematické modely s využitím software R a Rstudio, - provést analýzu získaných výsledků a jejich chyb a tyto výsledky interpretovat, - spouštět náročné výpočty v MetaCentru distribuované výpočetní infrastruktury (NGI).
- Osnova
- Definice matematického modelu, proces modelování a simulace, fáze tvorby matematického modelu.
- Vstupní data modelu, zjednodušující předpoklady, definice problému, počáteční a okrajové podmínky modelu.
- Software pro matematické modelování, představení nástrojů pro tvorbu a řešení modelů (Matlab, Maple, R aj.), jejich výhody a nevýhody.
- Základy práce s jazykem R v prostředí Rstudio užitečné pro matematické modelování.
- Návrh matematického modelu, posouzení jeho korektnosti a způsoby jeho řešení. Analytická a přibližná řešení.
- Vytvoření modelu s využitím uvedených softwarových nástrojů a jeho řešení na počítači. Testování modelu.
- Analýza citlivosti a neurčitosti modelů. Vizualizace získaných výsledků a hodnocení řešení a velikosti jeho chyby.
- Příklady vybraných biologických problémů a metodika jejich řešení.
- Řešení výpočetně náročných modelů na gridové infrastruktuře MetaCentrum.
- Literatura
- povinná literatura
- HŘEBÍČEK, Jiří, Zdeněk POSPÍŠIL a Jaroslav URBÁNEK. Úvod do matematického modelování s využitím Maple. první. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2010, 120 s. ISBN 978-80-7204-691-1. info
- Výukové metody
- Interaktiní přednášky s prací na počítačích, 5 domácích úkolů během semestru a 6 úkol přes Vánoce.
- Metody hodnocení
- Výuka probíhá týdně podle rozvrhu v semestru. V průběhu semestru je zadáno 6 domácích úlohy, jejichž hodnocení je součástí závěrečného hodnocení předmětu. Předmět je zakončen zkouškou psanou na počítači.
- Navazující předměty
- Informace učitele
- Výuka začne první interaktivní přednáškou v pondělí 25. září 2023. Výuka probíhá v počítačové učebně, je možné pracovat i na svém vlastním počítači.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (podzim 2023, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2023/E3101