Výpočetní aplikace - B1B15VYA

Kredity 4
Semestry letní
Zakončení klasifikovaný zápočet
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2C
Anotace
Cílem předmětu je získat základní znalost programového prostředí MATHEMATICA a metodiky vytváření matematických modelů řešení technických úloh. V rámci předmětu jsou probírány a programovány metody numerické integrace, řešení obyčejných diferenciálních rovnic, práce s komplexními čísly, s maticemi a vektory a metoda uzlových napětí pro řešení elektrických obvodů.

Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Úvod do logiky a struktory jazyka Wolfram Mathematica
2. Patterny, Set, SetDelayed, Trace, Table, definice funkcí
3. Pure Functions, Map Apply, Eulerova metoda řešení ODE, Nest
4. Simpsonův integrál, Fit, nejmenší čtverce, úvod do elektrických obvodů ve Wolframu
5. Metoda uzlových napětí, Cases, NDSolve
6. Parametrické řešení algebraických rovnic, Theveninův teorém, funkce pro paralelní a seriové řazení součástek
7. Komplexní čísla a ustálený harmonický stav ve Wolframu
8. Ukázka řešení obvodu v harmonickém ustáleném stavu
9. Přenos obvodu, Fourierova řada ve Wolframu
10. Homogenní vedení, ukázky řešení soustav obyčejných lineárních diferenciálních rovnic
11. Interpolace, simulace šumů
12. Ukázka použití nejmenších čtverců pro identifikaci parametrů obvodu
13. Optimalizace, gradientní metody, simulated annealing, genetické algoritmy, penalizace pro řešení vázaných extrémů
14. Rezerva
Osnovy cvičení
Žádná data.
Literatura
Kyncl, J., Novotný, M.: Číslicové a analogové obvody. 1. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2012. ISBN 978-800-1051-672.
Trott, M.: The mathematica guidebook for numerics. New York, NY: Springer, c2006, xxxv, 1208 p. ISBN 03-872-8814-7.
http://www.mathworks.com/

Stránky předmětu jsou k dispozici na adrese:
https://www.powerwiki.cz/wiki/VYA
Požadavky
Podmínkami pro získání zápočtu je účast na cvičeních a vypracování semestrální práce.
Úspěšné složení zkoušky se řídí Studijním a zkušebním řádem pro studenty ČVUT v Praze.