Opintojakson tiedot

Näytä opetus ja tentit
761317A Numeerinen ohjelmointi, 5 op 
Tunniste 761317A  Voimassaolo 01.08.2017 -
Nimi Numeerinen ohjelmointi  Lyhenne Numeerinen ohje 
Laajuus5 op   
OpiskelumuotoAineopinnot Oppiaine3251 Fysiikka 
LajiOpintojakso   
  Arvostelu1 - 5, hyv, hyl 
 
   
Vastuuyksikkö Fysiikan ala 

Kuvaus
Laajuus 

5 op

 
Opetuskieli 

Englanti (tai suomi osallistujista riippuen)

 
Ajoitus 

Ei luennoida joka vuosi.

 
Osaamistavoitteet 

Opiskelija tietää tavallisimmat numeeriset menetelmät funktioiden interpolointiin, integrointiin, derivointiin ja lineaaristen yhtälöryhmien ratkaisemiseen. Opiskelija osaa ratkaista symmetrisen matriisin ominaisarvot ja ominaisvektorit numeerisesti. Differentiaaliyhtälöiden tapauksessa opiskelija tietää erot alkuarvo- ja reunaehto-ongelmien välillä ja osaa valita sopivat menetelmät näiden ratkomiseen. Opiskelija osaa kirjoittaa tietokoneohjelmia numeeristen ongelmien ratkomiseen ja tietää yleisimmät matemaattiset kirjastot kuten Lapack ja GSL, ja osaa käyttää näitä apuna kirjoittaessaan ohjelmia.

 
Sisältö 

Funktioiden sarjakehitelmät, erikoisfunktiot, palautuskaavat, ortogonaalisten polynomien käyttö interpoloinnissa, numeerinen derivointi, funktion nollakohtien etsiminen, numeerinen integrointi, lineaariset yhtälöryhmät, matriisien numeerinen käsittely, ominaisarvot ja -vektorit, differentiaaliyhtälöiden ratkaiseminen ja Fourier muunnos. Kurssi sisältää viikoittaisia kotitehtäviä sekä kolme laajempaa projektityötä, joista tehdään työselostus. Selostuksissa esitetään annetun ongelman ratkaiseva algoritmi ja sitä käyttävän ohjelman lähdekoodi lopputuloksineen. Käytettävän ohjelmointikielen voi valita vapaasti, luennoilla käydään läpi esimerkkejä Fortran- ja Mathematica-kielillä.

 
Järjestämistapa 

Lähiopetus.

 
Toteutustavat 

Luentoja 26 h, 11 harjoitusta, 3 projektityötä.

 
Kohderyhmä 

Ensisijaisesti fysiikan tutkinto-ohjelman opiskelijat.

 
Esitietovaatimukset 

Suositellaan kurssien Fysiikan matematiikkaa, Differentiaaliyhtälöt, Lineaarialgebra I ja II ja vähintään Ohjelmoinnin perusteet suorittamista sekä kvanttimekaniikkaan tutustumista.

 
Yhteydet muihin opintojaksoihin 

Ei vaihtoehtoisia tai samanaikaisesti suoritettavia opintojaksoja.

 
Oppimateriaali 

Luentomoniste ja W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky and W. T. Vetterling: Numerical Recipes. The Art of Scientific Computing.

 
Suoritustavat ja arviointikriteerit 

Tentti.

 
Arviointiasteikko 

Numeerinen arviointiasteikko 0 – 5, missä 0=hylätty.

 
Vastuuhenkilö 

Jussi Malila

 


Meneillään oleva ja tuleva opetus
Ei opetusta WebOodissa

Tulevat tentit
Ei tenttejä WebOodissa