F1400 Programování

Přírodovědecká fakulta
podzim 2025
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 12:00–12:50 F3,03015
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
F1400/01: Út 13:00–14:50 Fcom,01034
F1400/02: Út 16:00–17:50 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. Jazyk C++. 4. Program gnuplot. Kreslení grafů funkcí a měřených či simulovaných dat. 5. Program a jazyk 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
  • KERNIGHAN, Brian W. a Dennis M. RITCHIE. Programovací jazyk C : The C Programming Language (Orig.). Translated by Vladimír Benko. 1. vyd. Bratislava, Praha: Alfa, Státní nakladatelství technické literatury, 1988, 249 s. info
  • KERNIGHAN, Brian W.; RITCHIE, Dennis M. Programovací jazyk C. 2. české vydání. Praha: Computer Press, 2019. ISBN 978‑80‑251‑4965‑2.
  • STROUSTRUP, Bjarne. C++ : programovací jazyk : The C++ programming language (Orig.). 1. české vyd. Praha: Softwarové Aplikace a Systémy, 1997, 686 s. ISBN 80-901507-2-1. info
  • RYBIČKA, Jiří. LaTeX pro začátečníky. 3. vyd. Brno: Konvoj, 2003, 238 s. ISBN 80‑7302‑049‑1.
  • LAMPORT, Leslie. LATEX : a document preparation system : user's guide & reference manual. Illustrated by Duane Bibby. Reading: Addison-Wesley Publishing Company, 1986, 242 s. ISBN 0-201-15790-X. info
  • GOOSSENS, Michel; Frank MITTELBACH a Alexander SAMARIN. The LaTeX companion. Reading, Mass.: Addison Wesley, 1994, 528 s. ISBN 0-201-54199-8. info
  • http://www.octave.org/docs.html; http://octave.sourceforge.net
  • HERINGOVÁ, Blanka a Petr HORA. Matlab pro Windows. Praha: H-S, 1995, 147 s. info
  • HERINGOVÁ, Blanka a Petr HORA. Matlab pro Windows. Praha: H-S, 1995, l sv. info
  • GANDER, W. a Jiří HŘEBÍČEK. Solving Prolems in Scientific Computing Using Maple and MATLAB. 3. vyd. Heidelberg: Springer Verlag, 1997, 408 s. ISBN 3-540-61793-0. 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. Doporučuji zapsat i seminář F1400a pro rozšíření cvičení na 2 hodiny (cvičení na sebe navazují, zápočtové úlohy jsou identické).
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
Během semestru student prokáže 1. funkčnost programů, které ve cvičeních vypracoval, 2. text (např. protokol do praktika, zpráva apod.), který napsal 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.
Navazující předměty
Odkaz a informace vyučujících
http://www.physics.muni.cz/~mikulik/vyuka/
Na webové stránce předmětu budou uveřejněny zápočtové úlohy. The web page given of the course will list the credit problems.
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.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2025/F1400