F1400 Programování

Přírodovědecká fakulta
podzim 2026
Rozsah
1/2/0. 3 kr. Ukončení: z.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. RNDr. Petr Mikulík, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Petr Mikulík, Ph.D.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Petr Mikulík, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 13:00–13:50 F3,03015
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
F1400/01: Út 16:00–17:50 Fcom,01034
F1400/02: Út 14:00–15:50 Fcom,01034
Předpoklady
Základní znalosti práce s PC.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Anotace
Cílem předmětu je:
- popsat a vysvětlit základní algoritmy numerické matematiky,
- využít získaných programovacích znalostí k tvorbě krátkých programů pro jednoduché výpočetní problémy v jazyku C nebo GNU Octave,
- využít grafický systém gnuplot pro tvorbu grafů funkcí a zobrazování datových souborů,
- využít programy GNU Octave a Matlab pro řešení základních úloh lineární algebry,
- použít typografický systém LaTeX pro tvorbu odborných textů.
Výstupy z učení
Po úspěšném absolvování tohoto kursu by studenti měli být schopni
- popsat a vysvětlit základní algoritmy numerické matematiky (řady, iterace, vektorová a maticová algebra),
- využít získaných programovacích znalostí k tvorbě krátkých programů pro jednoduché výpočetní problémy ve vyšším programovacím jazyce (C nebo GNU Octave),
- využít grafický systém gnuplot pro tvorbu grafů funkcí a zobrazování datových souborů,
- využít programy GNU Octave a Matlab pro řešení základních úloh lineární algebry,
- použít typografický systém LaTeX pro tvorbu odborných textů.
Klíčová témata
1. Operační systémy. Programovací jazyky, programování. Psaní skriptů. Editory a vývojová prostředí. Dokumentace. Kreslení grafů. 2. Zobrazování čísel v počítači. Chyby výpočtu, systematická chyba, chyba metody, zaokrouhlovací chyby. Zákon šíření chyb. Špatně a dobře podmíněné úlohy. 3. Jazyk C. Základní struktura jazyka. Struktura programu. Identifikátory, proměnné a konstanty. Typy dat. Deklarace proměnných. Pole, alokování paměti. Řetězce. Přiřazovací příkazy. Aritmetické operace. Přiřazování různých typů dat. Příkazy vstupu a výstupu. Standardní I/O zařízení, vstup a výstup do souboru. Standardní funkce, knihovny. Podprogramy a makra. Skutečné a formální parametry. Knihovny. 4. Program gnuplot. Kreslení grafů funkcí a měřených či simulovaných dat. 5. Program a jazyk GNU Octave / Matlab. Práce s programem a základní příkazy. M-soubory. Příkazy pro grafický výstup. Vstup a výstup dat. 6. Psaní vědeckých textů v typografickém systému LaTeX. Základní příkazy. Balíčky. Základy typografie. Typ a velikost písma. Definice prostředí. Psaní matematických vzorců a tabulek. Formátování textu. Bibliografie, vkládání obrázků.
Studijní zdroje a literatura
    doporučená literatura
  • RYBIČKA, Jiří. LaTeX pro začátečníky. 3. vyd. Brno: Konvoj, 2003, 238 s. ISBN 80‑7302‑049‑1.
  • LOMTATIDZE, Lenka a Roman PLCH. Sázíme v LaTeXu diplomovou práci z matematiky. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2003, 122 s. ISBN 80-210-3228-6. info
  • KOPKA, Helmut a Patrick W. DALY. Latex : podrobný průvodce. Vyd. 1. Brno: Computer Press, 2004, vii, 576. ISBN 8072269739. info
  • GNU Octave - online documentation. https://docs.octave.org/latest/
  • GANDER, Walter a Jiří HŘEBÍČEK. Solving Problems in Scientific Computing Using Maple and MATLAB. 4th, expanded and rev. ed. Berlin: Springer, 2004, xxii, 476. ISBN 3540617930. info
  • Daniš, Stanislav: Základy programování v prostředí Octave a Matlab. MatfyzPress, 2022. ISBN 978-80-7378-474-4.
  • Accelerating MATLAB performance : 1001 tips to speed up MATLAB programs. Edited by Yair M. Altman. Boca Raton: CRC Press, 2015, 1 online. ISBN 9781482211290. URL info
  • HEROUT, Pavel. Učebnice jazyka C. 6. vyd. České Budějovice: Kopp, 2009, 271, viii. ISBN 9788072323838. info
  • KERNIGHAN, Brian W.; RITCHIE, Dennis M. Programovací jazyk C. 2. české vydání. Praha: Computer Press, 2019. ISBN 978‑80‑251‑4965‑2.
  • JANERT, Philipp K. Gnuplot in action. Second edition. Shelter Island, NY: Manning, 2016, xxviii, 37. ISBN 9781633430181. info
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
Výuka probíhá formou přednášky a praktických cvičení v počítačové učebně. Seminář přímo navazuje na problematiku probranou na předchozí přednášce.
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
Během semestru studenti prokáží 1. funkčnost programů, které ve cvičeních vypracovali, 2. text (např. protokol do praktika, zpráva apod.) napsané v LaTeXu, 3. zvládnutí testu o základní počítačové gramotnosti. Pro udělení zápočtu každý student předloží funkční program řešící konkrétní úlohu z numerické matematiky, zdokumentovaný pomocí systému LaTeX.
Odkaz a informace vyučujících
http://www.physics.muni.cz/~mikulik/vyuka/
Na webové stránce předmětu budou uveřejněny zápočtové úlohy.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024, podzim 2025.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2026/F1400