Wydział Informatyki - Informatyka (N2)
specjalność: grafika komputerowa i systemy multimedialne
Sylabus przedmiotu Matematyka obliczeniowa:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Informatyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Matematyka obliczeniowa | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Andrzej Banachowicz <Andrzej.Banachowicz@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Anna Barcz <Anna.Barcz@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wiedza z zakresu analizy matematycznej, algebry oraz matematyki dyskretnej. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Ukształtowanie umiejętności dobierania algorytmów numerycznych w zależności od postawionego zadania. |
C-2 | Ukształtowanie umiejętności zmniejszania wpływu błędu obliczeń numerycznych na wynik końcowy. |
C-3 | Ukształtowanie umiejętności tworzenia programów komputerowych wykorzystujących algorytmy numeryczne w różnego rodzaju zadaniach. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie - higiena pracy z komputerem, zasady pracy i zaliczania. | 1 |
T-L-2 | Praca z pakietem Matlab/Simulink. | 2 |
T-L-3 | Przybliżanie funkcji: interpolacja i aproksymacja funkcji dwóch zmiennych. | 3 |
T-L-4 | Rozwiązywanie układów równań liniowych. | 2 |
T-L-5 | Metody poszukiwania pierwiastków równań nieliniowych w dziedzinie zespolonej. | 2 |
T-L-6 | Całkowanie numeryczne - całki podwójne. | 2 |
T-L-7 | Rozwiązywanie równań różniczkowych. | 2 |
T-L-8 | Metody poszukiwania ekstremum funkcji. | 2 |
16 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Numeryczna algebra macierzy. | 2 |
T-W-2 | Interpolacja funkcji dwóch zmiennych. | 2 |
T-W-3 | Aproksymacja funkcji dwóch zmiennych. | 2 |
T-W-4 | Rozwiązywanie równań liniowych. | 4 |
T-W-5 | Poszukiwanie pierwiastków równań nieliniowych w dziedzinie zespolonej. | 2 |
T-W-6 | Całkowanie numeryczne 3D. | 2 |
T-W-7 | Rozwiązywanie równań różniczkowych. Dobór kroku całkowania, a zbieżność i stabilność metod. | 2 |
T-W-8 | Poszukiwanie ekstremum funkcji wielu zmiennych. | 4 |
20 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Udział w laboratoriach | 16 |
A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 14 |
A-L-3 | Praca własna nad zadaniami dodatkowymi | 4 |
A-L-4 | Konsultacje | 1 |
35 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Udział w wykładach | 20 |
A-W-2 | Udział w konsultacjach do wykładu | 1 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 22 |
A-W-4 | Udział w zaliczeniu | 2 |
45 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład z prezentacją i przykładami |
M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studenta, burza mózgów, analiza i omówienie działania algorytmów |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% punktów możliwych do zdobycia. |
S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta (punkty za wykonanie zadania) podawana na bieżąco, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|
I_2A_B/01_W01 Student po zakonczonym kursie będzie potrafił wskazać miejsca generowania błędów w obliczeniach numerycznych i będzie potrafił zaproponować sposoby ograniczania tych błędów. | I_2A_W01 | T2A_W01 | C-2, C-1 | — | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
I_2A_B/01_W02 Student będzie w stanie dobierać algorytmy numeryczne do rozwiązania postawionych zadań. | I_2A_W01, I_2A_W05 | T2A_W01, T2A_W04, T2A_W07 | C-3, C-1 | — | M-1, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|
I_2A_B/01_U01 Student powinien umieć posłużyć się pakietem Matlab w celu rozwiązania postawionych problemów. | I_2A_U10, I_2A_U07 | T2A_U09, T2A_U12, T2A_U18 | C-3 | — | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|
I_2A_B/01_K01 Student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu i przejawiał kreatywność na zajęciach, a także będzie potrafił zaplanować swoją pracę. | I_2A_K02, I_2A_K01 | T2A_K01, T2A_K04, T2A_K05, T2A_K06, T2A_K07 | C-3, C-2, C-1 | T-W-1, T-W-6, T-W-3, T-W-7, T-W-2, T-W-5, T-W-8, T-W-4 | M-1, M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
I_2A_B/01_W01 Student po zakonczonym kursie będzie potrafił wskazać miejsca generowania błędów w obliczeniach numerycznych i będzie potrafił zaproponować sposoby ograniczania tych błędów. | 2,0 | Student nie dostrzega problemu występowania błędów w obliczeniach numerycznych. |
3,0 | Student dostrzega problem występowania błędów w obliczeniach numerycznych. | |
3,5 | Student potrafi wskazać przyczynę występowania błędów w obliczeniach numerycznych. | |
4,0 | Student potrafi wskazać przyczynę występowania błędów w obliczeniach numerycznych i zaproponować sposób ich zmniejszenia w prostych algorytmach. | |
4,5 | Student potrafi wskazać przyczynę występowania błędów w obliczeniach numerycznych i zaproponować sposób ich zmniejszenia w złożonych algorytmach. | |
5,0 | Student potrafi wskazać przyczynę występowania błędów w obliczeniach numerycznych i zaproponować sposób ich zmniejszenia lub wyeliminowania po przeprowadzneiu analizy poznanych algorytmów. | |
I_2A_B/01_W02 Student będzie w stanie dobierać algorytmy numeryczne do rozwiązania postawionych zadań. | 2,0 | Student nie umie zaproponować algorytmów numerycznych do rozwiązywania zadań. |
3,0 | Student umie zaproponować najprostsze algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień. | |
3,5 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień. | |
4,0 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania wybranych zagadnień oraz uzasadnić swój wybór. | |
4,5 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania różnych problemów rzeczywistych oraz uzasadnić swój wybór. | |
5,0 | Student umie zaproponować algorytmy numeryczne do rozwiązania różnych problemów rzeczywistych, potrafi porównać ich efektywnosc i na tej podstawie uzasadnić swój wybór. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
I_2A_B/01_U01 Student powinien umieć posłużyć się pakietem Matlab w celu rozwiązania postawionych problemów. | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać pakietu Matlab do rozwiązywania zadań. |
3,0 | Student potrafi rozwiązać zaledwie kilka zadań pracując w trybie bepośrednim. | |
3,5 | Student potrafi rozwiązać zaledwie kilka zadań tworząc m-pliki. | |
4,0 | Student potrafi rozwiązaą zaledwie kilka zadań tworząc pliki skryptowe i własne funkcje. | |
4,5 | Student potrafi rozwiązać postawione zadania tworząc pliki skryptowe i własne funkcje, potrafi wygenerować wykresy. | |
5,0 | Student potrafi rozwiązać postawione zadania tworząc pliki skryptowe i własne funkcje, potrafi wygenerować wykresy oraz stworzyć graficzny interfejs użytkownika. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
I_2A_B/01_K01 Student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu i przejawiał kreatywność na zajęciach, a także będzie potrafił zaplanować swoją pracę. | 2,0 | Student nie jest przygotowany do zajęć. |
3,0 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu. | |
3,5 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy. | |
4,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy. | |
4,5 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach. | |
5,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje. |
Literatura podstawowa
- Kincaid D., Cheney W., Analiza numeryczna, WNT, Warszawa, 2006, III
- Kiełbasiński A., Schwetlick H., Numeryczna algebra liniowa, WNT, Warszawa, 1992, II
- Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 1993, II
Literatura dodatkowa
- Bożek B., Metody obliczeniowe i ich komputerowa realizacja, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2005, I
- Matulewski J., Dziubak T., Sylwestrzak M., Płoszajczak R., Grafika, Fizyka, Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 2010, I
- Kiciak P., Podstawy modelowania krzywych i powierzchni, WNT, Warszawa, 2005, II
- Palczewski A., Równania różniczkowe zwyczajne, WNT, Warszawa, 2004, II
- Popov O., Metody numeryczne i optymalizacja, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2003, II