Kursplan för Beräkningsvetenskap I

Scientific Computing I

Det finns en senare version av kursplanen.

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: 2010-05-03
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 30, 2010
  • Behörighet: Linjär algebra och geometri, alternativt Algebra och vektorgeometri, och Envariabelanalys, alternativt Funktionslära för ingenjörer, eller motsvarande.
  • Ansvarig institution: Institutionen för informationsteknologi

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:


  • redogöra för de nyckelbegrepp som ingår i kursen;

  • utföra enklare analys av beräkningsproblem och algoritmer med avseende på nyckelbegreppen i föregående punkt;

  • översiktligt förklara idén bakom de algoritmer som behandlas i kursen och visa hur de kan användas för lösning av tillämpningsproblem;

  • redogöra för skillnaden i metodik vid datorberäkningar i jämförelse med analytisk lösning och effekten av flyttalsrepresentation och diskretisering;

  • använda grundläggande programmeringsstrukturer (if, while, for) i algoritmer och i programmeringskod vid problemlösning;

  • givet ett mindre beräkningsproblem, strukturera och dela upp i underproblem, formulera algoritm för lösning av problemet, samt implementera i MATLAB;

  • förklara enkel programmeringskod i MATLAB samt skriva egna välstrukturerade mindre beräkningsprogram i form av kommandofiler och egna funktioner i MATLAB;

  • förklara och sammanfatta lösningsmetoder och resultat på ett överskådligt sätt i en mindre rapport.

Innehåll

MATLAB och programmering i MATLAB: grundläggande programmeringsstrukturer (if-satser, for, while etc.), funktioner och underprogram, parameteröverföring. Struktur på program. Problemlösningsmetodik. Uppdelning av ett problem i underproblem, utformning av en algoritm och överföring av denna till MATLAB-program.
Lösning av linjära ekvationssystem med LU-uppdelning. Normer för matriser och vektorer. Störningskänslighet och stabilitet hos algoritmer. Numerisk lösning av integraler. Lösning av icke-linjära ekvationer och iterativa metoder. Flyttal och IEEE-standard för flyttalsrepresentation, maskinepsilon och avrundningsfel.
De nyckelbegrepp som ingår i kursen är algoritm, numerisk metod, diskretisering och diskretiseringsfel, noggrannhet, noggrannhetsordning, stabil respektive instabil algoritm, maskinepsilon, iteration, kondition (störningskänslighet) och konditionstal, effektivitet, adaptivitet, konvergens.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner/workouts, laborationer, obligatoriska inlämningsuppgifter/miniprojekt.

Examination

Skriftligt prov (3 hp) samt inlämningsuppgifter/miniprojekt (2 hp).

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 30, 2010

I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.

  • Chapra, Steven C. Applied numerical methods with MATLAB for engineers and scientists

    2nd. ed.: Boston: McGraw-Hill Higher Education, 2008

    Se bibliotekets söktjänst