DN1212 Numeriska metoder och grundläggande programmering 9,0 hp

• Utbildningsnivå

  Grundnivå

• Kursnivå (A-D)

  A

• Huvudområde

  Teknik
  

• Betygsskala

  A, B, C, D, E, FX, F

• Kursens hemsida

• Kurssida på KTH Social

Lärandemål

Ett övergripande mål med kursen är att ge studenten insikt om att numeriska metoder och programmeringsteknik behövs för att göra tillförlitliga och effektiva simuleringar av tekniska och naturvetenskapliga processer baserade på matematiska modeller.

Efter genomgången kurs ska studenten kunna

• identifiera olika matematiska problem och skriva om dem på en form som är lämplig för numerisk behandling
• välja lämplig numerisk metod för behandling av det givna problemet
• motivera val av metod genom att redogöra för fördelar och begränsningar
• välja en algoritm som leder till effektiva beräkningar och implementera den i ett programspråk lämpat för beräkningar t ex Matlab
• presentera resultaten på ett relevant och illustrativt sätt
• göra tillförlitlighetsbedömning av resultaten
• bryta ner större problem i hanterliga delar och skriva egna funktioner för dessa i programspråket
• använda styr- och datastrukturer
• hantera filer på olika sätt, både vid inläsning och utskrift
• använda färdiga funktioner ur programspråkets bibliotek (t ex Matlabs bibliotek) för beräkning, visualisering och effektiv programmering
• skriva välstrukturerade program i programspråket.

Kursens huvudsakliga innehåll

Grundläggande datatekniska begrepp. Programmering i ett modernt programspråk för tekniska beräkningar (Matlab). Användning av grafikrutiner. Problemlösning genom uppdelning i delproblem. Programstrukturering. Användning av matematisk programvara för att lösa tekniskt-matematiska problem, göra numeriska experiment och presentera lösningar. Grundläggande idéer och begrepp inom numeriska metoder: algoritmer, beräkningskostnad, lokal linearisering, iteration, extrapolation, diskretisering, konvergens, stabilitet. Tillförlitlighetsbedömning: parameterkänslighet, experimentell störningsräkning. Numeriska metoder för linjära och icke-linjära ekvationssystem, integraler, differentialekvationer, interpolation, minsta kvadratmetoden.

Gemensamt projekt med matematik och mekanik. En av laborationerna i kursen består i numerisk behandling av ett projekt med mekanikbakgrund. De övriga delarna av projektet består av deluppgifter som formuleras i mekanikkursen SG1130 Mekanik och matematikkursen SF1619 Analytiska metoder och linjär algebra 2.

Behörighet

Rekommenderade förkunskaper

Motsvarande kurser i Linjär algebra och Differentialkalkyl för funktioner av en variabel. 

Litteratur

Meddelas senast 4 veckor före kursstart på kurshemsidan. Sannolikt blir det P. Pohl: Grunderna i numeriska metoder, Teknisk Högskolelitt. samt S. Chapman: Matlab programming for engineers, Brooks/Cole, Thomson Learning. Samt material producerat vid institutionen.

Examination

• LAB1 - Laborationsuppgifter, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• LAB2 - Laborationsuppgifter, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• LAB3 - Laborationsuppgifter, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• LAB4 - Laborationsuppgifter, 1,5 hp, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen, 3,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

I denna kurs tillämpas skolans hederskodex, se http://www.kth.se/csc/student/hederskodex/.

Krav för slutbetyg

En tentamen (TEN1; 3 hp).
Laborationsuppgifter (LAB1; 1,5 hp), (LAB2; 1,5 hp), (LAB3; 1,5 hp), (LAB4; 1,5 hp).

Ges av

SCI/Matematik

Kontaktperson

Christina (Ninni) Carlsund, tel: 790 8193, e-post: ninni@kth.se

Examinator

Christina M Carlsund Levin <ninni@kth.se>

Övrig information

Endast en av följande kurser får räknas med i examen: DD100N, DD1310, DD1311, DD1312, DD1314, DD1315, DD1340, DD1341, DD1342, DD1343, DD1345, DN1212, HI1024, HI1026, ID1004, ID1301.

Följande examinatorer kan också förekomma på kursen: Beatrice Frock och Lennart Edsberg.

Påbyggnad

DD1321 Tillämpad programmering och datalogi and DN2221 Tillämpade numeriska metoder, del 1.

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT09.
Examinationsinformation giltig från och med HT07.