Advanced Methods of Applied Mathematics - AP413009
Anglický název: Advanced Methods of Applied Mathematics
Zajišťuje: Ústav matematiky (413)
Platnost: od 2019
Semestr: oba
Body: 0
E-Kredity: 0
Způsob provedení zkoušky:
Rozsah, examinace: 3/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: zimní:neurčen / neurčen (neurčen)
letní:neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: angličtina
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
předmět lze zapsat v ZS i LS
Garant: Janovská Drahoslava prof. RNDr. CSc.
Červená Lenka RNDr. Ph.D.
Záměnnost : D413028, P413009
Termíny zkoušek   
Anotace -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)
Cílem výuky je doplnit znalosti studentů zejména v oblasti funkcionální analýzy tak, aby porozuměli matematickým základům metody konečných prvků. Metoda konečných prvků je moderní numerická metoda, která umožňuje spojitě aproximovat řešení parciálních diferenciálních rovnic.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Studenti se naučí základy funkcionální analýzy, potřebné k porozumění metody konečných prvků. Naučí se sestavit variační formulaci problému, vytvořit diskrétní formulaci, vyčíslit matici tuhosti a vektor pravé strany. V rámci semináře vypracuje každý student tři konkrétní úlohy, a to včetně diskuse o existence a jednoznačnosti řešení.

Literatura -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

1. D. Braess: Finite Elements, Cambridge University Press, 1997.

2. S. C. Brenner, L. R. Scott: The Mathematical Theory of Finite Elements, Texts in Applied Mathematics, Vol. 15, Springer, New York, 1994.

3. W. Hundsdorfer, J. Verwer: Numerical solution of Time-Dependent Advection-Diffusion-Reaction Equations, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2003.

4. D. Janovská: Stručně o metodě konečných prvků. Sborník prací ze semináře ”Reakční a transportní jevy II”, Konopiště 8.–11.6.2007, ed. M. Marek, I. Schreiber, L. Schreiberová,

Vydavatelství VŠCHT, Praha, 2007, pp. 46–60.

5. V. N. Kaliakin: Introduction to Approximate Solution Techniques, Numerical Modeling,and Finite Element Methods, Marcel Dekker, Inc., New York, Basel, 2002.

6. M. Kubíček, M. Dubcová, D. Janovská: Numerické metody a algoritmy, skripta VŠCHT, 2. vydání, 2005.

7. P. Wesseling: An Introduction to Multigrid Methods, John Wiley & Sons, 1992.

8. L. Zajíček: Vybrané úlohy z matematické analýzy, Matfyzpress, Praha, 2002.

Studijní opory
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

http://old.vscht.cz/mat/Info.html

Metody výuky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Přednášky a seminář.

Sylabus -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

1. Metoda vážených reziduí.

2. Metoda konečných prvků - úvod.

3. Nezbytné minimum funkcionální analýzy.

4. Sobolevovy prostory.

5. Variační formulace okrajových úloh.

6. Jednoduchá jednodimenzionální okrajová úloha.

7. Formulace na elementech.

8. Globální matice tuhosti.

9. Vybrané metody numerické lineární algebry.

10. Variační formulace dvou a tří-dimenzionálních okrajových úloh.

11. Numerická realizace.

12. Různé typy elementů.

13. MKP pro třídimenzionální úlohy.

14. Numerické metody řešení soustav lineárních algebraických rovnic

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Matematika v rozsahu Matematika A, B.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Borská Lucie RNDr. Ph.D. (16.09.2019)

nejsou

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (16.11.2018)

Prezentace řešení tří konkrétních úloh a diskuse o existenci a jednoznačnosti jejich řešení.

Ústní zkouška.