Kursplan för Beräkningsvetenskap I
Scientific Computing I
Kursplan
- 5 högskolepoäng
- Kurskod: 1TD393
- Utbildningsnivå: Grundnivå
-
Huvudområde(n) och successiv fördjupning:
Datavetenskap G1F,
Teknik G1F,
Matematik G1F
Förklaring av koder
Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:
Grundnivå
G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.Avancerad nivå
A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras. - Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Inrättad: 2007-03-19
- Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Reviderad: 2019-02-27
- Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Gäller från: vecka 27, 2018
- Behörighet: Linjär algebra och geometri I alternativt Algebra och geometri eller Algebra och vektorgeometri, och Envariabelanalys alternativt Funktionslära för ingenjörer
- Ansvarig institution: Institutionen för informationsteknologi
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- redogöra för och utföra uppgifter som kräver kännedom om de nyckelbegrepp som ingår i kursen;
- beskriva och använda de algoritmer som ingår i kursen;
- undersöka egenskaper hos beräkningsalgoritmer och matematiska modeller med hjälp av de analysförfaranden som ingår i kursen;
- förklara vad ett MATLAB-program resulterar i efter exekvering, samt överföra en mindre problemställning till en enkel algoritm eller ett program, vilket t.ex. kan inkludera att överföra ett matematiskt uttryck till en MATLAB-funktion;
- lösa mindre beräkningsproblem på ett strukturerat sätt (lösa problemet stegvis genom att dela upp i delproblem) och implementera i MATLAB;
Innehåll
Kursen hanterar numeriska algoritmer för funktioner av en variabel, och programvara och grundläggande programmering och lösningsmetodik relaterat till detta. Innehållet är indelat i fyra huvudområden: numerisk integration, lösning av icke-linjära ekvationer, approximation av data och problemlösning med MATLAB, inklusive grundläggande programmeringstänkande. Numerisk integration: Simpsons metod och Trapetsregeln. Lösning av icke-linjära ekvationer: Bisektion, Newton-Raphsons metod och kombinationer av dessa. Approximation av data: polynominterpolation baserad på olika ansatser, bl a Newtons interpolationspolynom, och styckvisa polynom (splines). Minsta kvadratapproximation med lösning baserad på olika ansatser och normalekvationerna. Dessutom ingår konvergensanalys för olika algoritmer, diskretiseringsfel, avrundningsfel och IEEE-standard för flyttalsrepresentation.
Problemlösning och programmering i MATLAB: hantering av vektorer och matriser, grundläggande programmeringsstrukturer (if-satser, for, while etc.), funktioner och underprogram. Struktur på program. Problemlösningsmetodik, uppdelning av problem i delproblem och implementation i MATLAB.
Viktiga nyckelbegrepp som ingår i kursen är bl.a. algoritm, numerisk metod, diskretisering och diskretiseringsfel, avrundningsfel, maskinepsilon, overflow och underflow, flyttal, kancellation, noggrannhet och noggrannhetsordning, iteration och iterativ metod, adaptivitet och adaptiv metod, konvergens hos iterativ metod, konvergenshastighet, ansats.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner/workouts, laborationer, programmeringsuppgifter och miniprojekt.
Examination
Skriftligt prov (3 hp). Individuella programmeringsuppgifter och miniprojekt med skriftlig rapport, samt lösning av workoutuppgifter (2 hp).
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.
Versioner av kursplanen
- Senaste kursplan (giltig från vecka 27, 2018)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 26, 2018)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 25, 2017)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 48, 2015)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 27, 2015)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 40, 2012)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 29, 2012)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 29, 2011)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 30, 2010)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 30, 2009)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 27, 2008)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 27, 2007)
Litteratur
Litteraturlista
Gäller från: vecka 27, 2018
I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.
-
Chapra, Steven C.
Applied numerical methods with MATLAB for engineers and scientists
3. international ed.: Boston: McGraw-Hill Higher Education, 2012
Obligatorisk