PředmětyPředměty(verze: 913)
Předmět, akademický rok 2021/2022
  
Mathematical Methods in Engineering - AB445002
Anglický název: Mathematical Methods in Engineering
Zajišťuje: Ústav počítačové a řídicí techniky (445)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2021
Semestr: zimní
Body: zimní s.:5
E-Kredity: zimní s.:5
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: bakalářské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Procházka Aleš prof. Ing. CSc.
Švihlík Jan doc. Ing. Ph.D.
Záměnnost : B445002, N445004, S445004
Je záměnnost pro: B445002
Anotace -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)
Předmět je zaměřen na studium algoritmických nástrojů a programovacích prostředků v prostředí výpočetního systému MATLAB a zahrnuje presentaci metod dvourozměrné a třírozměrné objektové grafiky, použití strukturovaných proměnných a metod pro manipulaci s datovými soubory. Předmět dále zahrnuje užití symbolické matematiky a využití systému SIMULINK pro blokově orientované zpracování dat. Zvláštní pozornost je dále věnovaná algoritmizaci vybraných výpočetních úloh s využitím numerických metod a symbolické matematiky. Studované metody zahrnují algoritmy řešení lineárních algebraických rovnic, užití metody nejmenších čtverců, řešení nelineárních rovnic, numerickou interpolaci, derivaci a integraci, řešení diferenciálních rovnic a dále aplikace v inženýrství, ve zpracování dat z oblasti životního prostředí a dat biomedicínských.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

Studenti budou umět

(i) základy algoritmizace, programování a vizualizace ve výpočetním systému MATLAB,

(ii) pracovat se symbolickou matematikou,

(iii) modelovat základní úlohy v prostředí systému SIMULINK a

(iv) algoritmizovat vybrané výpočetní metody včetně zpracování externích datových souborů

Literatura -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

Z: F. Dušek: Matlab a Simulink, úvod do používání, FChT UPCE, Pardubice 2001

Z: J. Novák, I. Pultarová, P. Novák: Základy informatiky - Počítačové modelování v Matlabu, ČVUT Praha 2005, Fakulta stavební

D: R.L. Burden: Numerical Analysis, Brooks / Cole, 2001

D: G. Lindfield, J. Penny: Numerical Methods Using MATLAB, Ellis Horwood, 1995

Studijní opory -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

http://uprt.vscht.cz/prochazka/pedag/lectures/SP0_MATLAB_2006EN.pdf

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

V rámci výpočetních laboratoří je nutné zpracovat 3 projekty spolu s matematickou analýzou problémů a ověřením metod v prostředí systému MATLAB/Simulink. Ústní zkouška zahrnuje ověření znalostí základních výpočetních metod a jejich programové realizace.

Sylabus -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

1. Výpočetní a vizualizační prostředí MATLAB, prostředí systému, základy programování

2. Dvourozměrná a třírozměrná grafika v MATLABu, hierarchie objektů, import a export dat, GUI

3. Strukturalizace dat v MATLABu, základy symbolické matematiky, manipulace s výrazy

4. Simulační výpočty (SIMULINK), konstrukce blokových schemat, vizualizace

5. Lineární algebra, řídké matice, symbolické a numerické metody, algoritmizace

6. Aproximace funkcí, metoda nejmenších čtverců, algoritmizace

7. Lineární a nelineární aproximace, gradientní metoda, vrstevnicové znázornění (projekt1)

8. Nelineární rovnice, základní algoritmy, symbolické a numerické metody

9. Soustavy nelineárních rovnic, symbolické řešení, vizualizace (projekt2)

10. Interpolace, derivace, integrace, základní algoritmy, symbolické a numerické metody

11. Řešení obyčejných diferenciálních rovnic, symbolické a numerické metody,užití SIMULINKu

12. Řešení okrajové úlohy, diferenční metoda, metoda střelby, vizualizace (projekt3)

13. Vzdálené zpracování dat, MATLAB WWW server

14. Aplikační úlohy

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Kubová Petra Ing. (22.01.2018)

Matematika I

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (14.02.2018)

V rámci výpočetních laboratoří je nutné zpracovat 3 projekty spolu s matematickou analýzou problémů a ověřením metod v prostředí systému MATLAB/Simulink. Ústní zkouška zahrnuje ověření znalostí základních výpočetních metod a jejich programové realizace.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Práce na individuálním projektu 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 1 28
5 / 5 140 / 140
 
VŠCHT Praha