Hoppa direkt till innehållet

Information till studenter och medarbetare med anledning av covid-19 (Uppdaterad: 27 november 2020)

printicon
Kursplan:

Teknisk beräkningsvetenskap I, 4,5 hp

Engelskt namn: Scientific Computing I

Denna kursplan gäller: 2017-07-24 och tillsvidare

Kurskod: 5DV154

Högskolepoäng: 4,5

Utbildningsnivå: Grundnivå

Huvudområden och successiv fördjupning: Datavetenskap: Grundnivå, har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav

Betygsskala: TH teknisk betygsskala

Ansvarig institution: Institutionen för datavetenskap

Beslutad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2014-10-21

Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2017-09-29

Innehåll

Datorrepresentation av reella tal med hjälp av flyttal; egenskaper, effekter och möjliga problem. Datorbaserad lösning av linjära och icke-linjära ekvationssystem med exempel på tekniska tillämpningar. Interpolation med polynom och splines, numerisk beräkning av integraler (kvadratur). Numerisk lösning av ordinära differentialekvationer för modellering av dynamiska förlopp.

Centrala nyckelbegrepp i kursen är avrundningsfel, diskretiseringsfel, trunkeringsfel,kondition (störningskänslighet), numeriskt stabila respektive instabila algoritmer, effektivitet, komplexitet, iteration, konvergenshastighet, explicita respektive implicita metoder, stabilitet.

Förväntade studieresultat

Kunskap och förståelse
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
  • redogöra för flyttalsrepresentationen av reella tal som används i moderna datorer
  • beskriva och använda numeriska metoder för lösning av linjära och icke-linjära ekvationssystem
  • beskriva och använda interpolation med styckvisa polynom samt numerisk integralberäkning (kvadratur)
  • beskriva och använda numeriska metoder för lösning av ordinära differentialekvationer

Färdighet och förmåga
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
  • översätta mindre beräkningsproblem till en form lämplig för datorbehandling, välja en lämplig numerisk metod och implementera lösningen i datorkod
  • utföra enklare analys av beräkningsmetoder med avseende på  de centrala nyckelbegreppen i kursen
  • utföra feluppskattningar och utifrån dessa göra tillförlitlighetsbedömning av, och därmed kritiskt granska, de erhållna resultaten

Behörighetskrav

Univ: Minst 7.5hp vardera inom områdena Flervariabelanalys (tex kursen 5MA164) och Linjär algebra (tex kursen 5MA160) samt minst 7.5hp grundläggande programmeringsmetodik (tex kurserna 5DV157 eller 5DV158) eller motsvarande.

Undervisningens upplägg

Kursen genomförs i form av ett antal teman. Varje tema introducerar relevanta beräkningsvetenskapliga metoder och begrepp i samband med en specifik teknisk eller naturvetenskaplig tillämpning. Till varje tema hör som regel en föreläsning som introducerar metoderna och begreppen samt en handledd laboration i vilken ingår och vissa teoretiska uppgifter samt ett seminarium.

Examination



Examinationen består vid ordinarie tillfälle av två delprov: Det första delprovet äger rum efter ungefär halva kurstiden och examineras i skrivsal. Det andra delprovet sker vid kursens slut och examineras i datorsal. För studenter som inte godkänts vid ordinarie tillfälle anordnas ytterligare provtillfällen. Vid omprov och uppsamling sker examinationen i form av ett prov som täcker samma innehåll som de två delproven vid ordinarie tillfälle: Examinationen vid omprov och uppsamling sker i datorsal.

På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar och sätts först när alla obligatoriska moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22§). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen
för datavetenskap.

Övriga föreskrifter

TILLGODORÄKNANDE
Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

I en examen får denna kurs ej ingå, helt eller delvis, samtidigt med en annan kurs med likartat innehåll. Vid tveksamheter bör den studerande rådfråga studievägledare vid Institutionen för datavetenskap och/eller programansvarig för sitt program. Speciellt för denna kurs gäller att den inte kan ingå i en examen tillsammans med kursen Teknisk beräkningsvetenskap I (5DV116).

Kursens kopplingar till program och examina
Kursen är baskurs på Civilingenjörsprogrammet i Energiteknik och Civilingenjörsprogrammet i Teknisk Fysik.

Denna kurs ersätter kursen 5DV116 Teknisk beräkningsvetenskap I som läggs ned. Under 2014 och 2015 gäller detta för studenter som gått 5DV116 men inte klarat den:
  •     Om man inte klarat något av momenten på 5DV116 rekommenderar vi att man istället registrerar sig på denna kurs och examineras på denna i sin helhet.
  •     Om man klarat ett av momenten på 5DV116 kan man examineras på det andra momentet genom att delta i delar av examinationen på denna kurs. Detta måste dock anpassas indivduellt utifrån studentens resultat och studenten måste därför kontakta kursansvarig i samand med kursstart för att diskutera detta.

Litteratur

Giltig från: 2017 vecka 30

Numeriska beräkningar : analys och illustrationer med MATLAB®
Eldén Lars, Wittmeyer-Koch Linde
4., [rev.] uppl. : Lund : Studentlitteratur : 2001 : [2], vi, 373 s. :
http://math.liu.se/~laeld/bok/num-ber.htmlz Kompletterande material och rättelser
ISBN: 91-44-02007-4
Se bibliotekets söktjänst