FI:PA081 Programování num. výpočtů - Informace o předmětu
PA081 Programování numerických výpočtů
Fakulta informatikyjaro 2022
Předmět se v období jaro 2022 nevypisuje.
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: z.
Vyučováno prezenčně. - Vyučující
- Mgr. Aleš Křenek, Ph.D. (přednášející)
- Garance
- Mgr. Aleš Křenek, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky - Předpoklady
- Předpokládají se znalosti matematické analýzy funkcí jedné proměnné, lineární algebry, programování v jazyku C a základů objektového programovámí.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Analýza a zpracování obrazu (program FI, N-VIZ)
- Aplikovaná informatika (program FI, N-AP)
- Bezpečnost informačních technologií (angl.) (program FI, N-IN)
- Bezpečnost informačních technologií (program FI, N-IN)
- Bioinformatika a systémová biologie (program FI, N-UIZD)
- Bioinformatika (program FI, N-AP)
- Computer Games Development (program FI, N-VIZ_A)
- Computer Graphics and Visualisation (program FI, N-VIZ_A)
- Computer Networks and Communications (program FI, N-PSKB_A)
- Cybersecurity Management (program FI, N-RSSS_A)
- Formální analýza počítačových systémů (program FI, N-TEI)
- Grafický design (program FI, N-VIZ)
- Graphic Design (program FI, N-VIZ_A)
- Hardware Systems (program FI, N-PSKB_A)
- Hardwarové systémy (program FI, N-PSKB)
- Image Processing and Analysis (program FI, N-VIZ_A)
- Informační bezpečnost (program FI, N-PSKB)
- Informační systémy (program FI, N-IN)
- Informatika (program FI, N-IN)
- Information Security (program FI, N-PSKB_A)
- Kvantové a jiné neklasické výpočetní modely (program FI, N-TEI)
- Paralelní a distribuované systémy (program FI, N-IN)
- Počítačová grafika a vizualizace (program FI, N-VIZ)
- Počítačová grafika (program FI, N-IN)
- Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-IN)
- Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-PSKB)
- Počítačové systémy (program FI, N-IN)
- Principy programovacích jazyků (program FI, N-TEI)
- Programovatelné technické struktury (angl.) (program FI, N-IN)
- Programovatelné technické struktury (program FI, N-IN)
- Řízení kyberbezpečnosti (program FI, N-RSSS)
- Řízení vývoje služeb (program FI, N-RSSS)
- Řízení vývoje softwarových systémů (program FI, N-RSSS)
- Services Development Management (program FI, N-RSSS_A)
- Služby - výzkum, řízení a inovace (angl.) (program FI, N-AP)
- Služby - výzkum, řízení a inovace (program FI, N-AP)
- Sociální informatika (program FI, B-AP)
- Software Systems Development Management (program FI, N-RSSS_A)
- Software Systems (program FI, N-PSKB_A)
- Softwarové systémy (program FI, N-PSKB)
- Strojové učení a umělá inteligence (program FI, N-UIZD)
- Teoretická informatika (program FI, N-IN)
- Učitelství výpočetní techniky pro střední školy (program FI, N-SS) (2)
- Umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-IN)
- Vývoj počítačových her (program FI, N-VIZ)
- Zpracování a analýza rozsáhlých dat (program FI, N-UIZD)
- Zpracování obrazu (program FI, N-AP)
- Zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-UIZD)
- Cíle předmětu
- Tento předmět je věnován matematickým a implementačním prostředkům potřebným pro přesné řešení numerických úloh.
- Výstupy z učení
- Student bude rozumět základním metodám řešení numerických výpočtů a bude schopen navrhnout a posoudit jaké metody použít pro řešení konkrétních problémů.
- Osnova
- Počítačová reprezentace reálných čísel. Zaokrouhlovací chyby u elementárních operací. Přesnost a stabilita numerických výpočtů.
- Řešení nelineárních rovnic. Optimalizace funkckí jedné a více proměnných. Numerické integrování.
- Vlastní hodnoty a vektory matic.
- Praktické řešení úloh lineární algebry. Stabilita řešení úlohy nejmenších čtverců.
- Metody automatického derivování.
- Numerické simulace dynamických dějů fyzikálních systémů.
- Literatura
- doporučená literatura
- ACTON, Forman S. REAL Computing made real :preventing errors in scientific and engineering calculations. Princeton: Princeton University Press, 1996, XV, 259 s. ISBN 0-691-03663-2. info
- HIGHAM, Nicholas J. Accuracy and stability of numerical algorithms. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 1996, xxviii, 68. ISBN 0-89871-355-2. info
- STROUSTRUP, Bjarne. The C++ programming language. 3rd ed. Reading: Addison-Wesley, 1997, x, 910 s. ISBN 0-201-88954-4. info
- PRESS, William H. Numerical recipes in C/C++ the art of scientific computing. Cambridge: Cambridge University Press, 2002, 1 CD-ROM. ISBN 0521750377. info
- GRIEWANK, Andreas a Andrea WALTHER. Evaluating derivatives : principles and techniques of algorithmic differentiation. 2nd ed. Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2008, xxi, 438. ISBN 9780898716597. info
- SCHNEIDER, Johannes J. a Scott KIRKPATRICK. Stochastic optimization. Berlin: Springer, 2006, xvi, 565. ISBN 3540345590. info
- Výukové metody
- Předmět probíhá formou přednášek, na kterých jsou probírané metody prezentovány jak v obecné rovině, tak na řešení zcela konkrétních problémů, včetně rozboru implementace programu. Přednášky jsou doplněny dobrovolnými domácími úlohami, jejich řešení je pak rozebráno na některé z dalších přednášek.
- Metody hodnocení
- Závěrečný písemný test, skládající se z cca. 10 otázek pokrývajících teoretický obsah předmětu i praktické příklady (např. návrh pseudokódu řešení konkrétního problému). Test je chápán jako obsáhlejší příprava k ústní části zkoušky, kde jej lze doplnit a zvýšit bodové hodnocení. K úspěšnému složení zkoušky je třeba získat 40% bodů. V případě nerozhodné známky je přihlédnuto k výsledkům dobrovolných domácích úloh.
- Další komentáře
- Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
- Statistika zápisu (jaro 2022, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/jaro2022/PA081