Course: Numerical Methods

« Back
Course title Numerical Methods
Course code KMA/NM
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Bachelor
Year of study 2
Semester Summer
Number of ECTS credits 5
Language of instruction Czech, English
Status of course Compulsory
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Course availability The course is available to visiting students
Lecturer(s)
  • Kopincová Hana, Ing. Ph.D.
  • Daněk Josef, Doc. Ing. Ph.D.
  • Brandner Marek, Doc. Ing. Ph.D.
  • Agudelo Rico Oscar Iván, PhD
  • Egermaier Jiří, Ing. Ph.D.
Course content
1. Problems of numerical mathematics, ill-conditioned and well-conditioned problems, stability of algorithms, computational software. 2. Methods for root finding and methods for solution of nonlinear sets of equations. 3. Direct methods for solving linear algebraic equations. 4. Iterative methods for solving linear algebraic equations. 5. Gradient methods for solving linear algebraic equations. 6. Methods for solving eigenvalue problems. 7. Approximation of functions. 8. L2 approximation, discrete Fourier transform. 9. Numerical differentiation 10. Numerical integration. 11. Numerical methods for ordinary differential equations - one-step methods. 12. Numerical methods for ordinary differential equations - multi-step methods.

Learning activities and teaching methods
Interactive lecture, Lecture supplemented with a discussion, Lecture with practical applications, Discussion, Students' portfolio
  • Preparation for formative assessments (2-20) - 20 hours per semester
  • Preparation for an examination (30-60) - 48 hours per semester
  • Contact hours - 65 hours per semester
prerequisite
Knowledge
aplikovat základní poznatky z lineární algebry (maticový počet, soustavy lineárních algebraických rovnic)
aplikovat základní poznatky z oblasti matematické analýzy (diferenciální a integrální počet)
aplikovat základní znalosti z oblasti matematické analýzy (posloupnosti, řady)
Skills
řešit soustavy lineárních algebraických rovnic (pomocí přímých metod)
řešit úlohy s posloupnostmi a řadami
stanovit derivace a integrály elementárních funkcí
popsat, vysvětlit a aplikovat vlastnosti elementárních funkcí jedné reálné proměnné
Competences
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
formulovat úlohu, posoudit její korektnost a podmíněnost
popsat a vysvětlit metody numerického derivování a integrování
popsat a vysvětlit numerické metody pro aproximaci funkcí
popsat a vysvětlit numerické metody pro řešení nelineárních rovnic a jejich soustav
popsat a vysvětlit numerické metody pro řešení počátečních úloh pro obyčejné diferenciální rovnice
popsat a vysvětlit přímé a iterační metody pro řešení soustav lineárních algebraických rovnic
Skills
analyzovat chyby a problémy konvergence numerických metod
algoritmizovat numerické metody
posoudit podmíněnost a stabilitu numerických algoritmů
aplikovat numerické metody na praktické úlohy
Competences
N/A
N/A
N/A
teaching methods
Knowledge
Lecture supplemented with a discussion
Interactive lecture
Skills
Practicum
Self-study of literature
Students' portfolio
Individual study
Competences
Textual studies
Individual study
Task-based study method
assessment methods
Knowledge
Oral exam
Skills
Individual presentation at a seminar
Test
Seminar work
Competences
Oral exam
Seminar work
Individual presentation at a seminar
Test
Recommended literature
  • Míka, Stanislav; Brandner, Marek. Numerické metody I. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2000. ISBN 80-7082-619-3.
  • Moler, Cleve B. Numerical computing with MATLAB. Philadelphia : Siam, 2004. ISBN 0-89871-560-1.
  • Přikryl, Petr; Brandner, Marek. Numerické metody II. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2000. ISBN 80-7082-699-1.
  • Stoer, Josef; Bulirsch, Roland. Introduction to numerical analysis. 3rd ed. New York : Springer, 2002. ISBN 0-387-95452-X.
  • Zarowski, Christopher J. An introduction to numerical analysis for electrical and computer engineers. Hoboken : John Wiley & Sons, 2004. ISBN 978-0-471-65040-9.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester
Faculty: Faculty of Applied Sciences Study plan (Version): Geomatics (2018) Category: Construction industry, geodesy and cartography 2 Recommended year of study:2, Recommended semester: Summer