Wierk - Wydział Informatyki, Elektroniczne Ramy Kwalifikacji

Wydział Informatyki
Kierunek studiów	Informatyka							Poziom i forma studiów	drugiego stopnia niestacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania	Przedmiot wspólny							Profil kształcenia	ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu	Obliczenia naukowe w praktyce							Kod przedmiotu	INZ2ONP
								Rodzaj przedmiotu	obowiązkowy
Forma zajęć i liczba godzin	W	Ć	L	P	Ps	T	S	Semestr	1
	10				20			Punkty ECTS	4
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu	Celem przedmiotu jest uzupełnienie i pogłębienie wiedzy nabytej na studiach I stopnia z zakresu matematyki ze szczególnym zwróceniem uwagi na wybrane elementy rachunku różniczkowego i całkowego oraz algebry liniowej, z wyraźnym zaznaczeniem zastosowań w informatyce. Operacje matematyczne są wykonywane przy użyciu jednego z matematycznych środowisk obliczeniowych (np. MAPLE lub MATLAB). Po kursie student powinien umieć wykorzystać to narzędzie w pracy zawodowej i/lub naukowej oraz znać zakres jego możliwych zastosowań.
Treści programowe	Wykład: 1. Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej. 2. Rachunek całkowy funkcji jednej zmiennej. 3. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. Ekstrema lokalne, ekstrema warunkowe, mnożniki Lagrange’a. 4. Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych. Całki podwójne i potrójne. 5. Szeregi liczbowe. Kryteria zbieżności. 6. Szeregi potęgowe. Rozwijanie funkcji w szereg Taylora i Maclaurina. 7. Szeregi trygonometryczne. Rozwijanie funkcji w szereg Fouriera. 8. Równania różniczkowe zwyczajne I rzędu. 9. Równania różniczkowe zwyczajne wyższych rzędów. 10. Zaawansowany rachunek macierzowy. Pracownia specjalistyczna: 1. Podstawy i możliwości matematycznego środowiska obliczeniowego wykorzystywanego na zajęciach. 2. Operacje i wyrażenia matematyczne. Obliczenia symboliczne. 3. Rozwiązywanie zadań problemowych z zakresu rachunku różniczkowego i całkowego funkcji jednej zmiennej. 4. Rozwiązywanie zadań problemowych z zakresu rachunku różniczkowego i całkowego funkcji wielu zmiennych. 5. Rozwiązywanie zadań problemowych z zakresu rozwijania funkcji w szereg Taylora i Fouriera. 6. Metody rozwiązywania równań różniczkowych. Metody przybliżone i numeryczne. 7. Rozwiązywanie zagadnień algebraicznych.
Metody dydaktyczne	wykład informacyjny, ćwiczenia przedmiotowe,
Forma zaliczenia	Wykład - egzamin pisemny. Pracownia specjalistyczna - ocena cząstkowych zadań problemowych.
Symbol efektu uczenia się	Zakładane efekty uczenia się								Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1	posiada uporządkowana wiedzę z zakresu wykorzystania zaawansowanych metod matematycznych do rozwiązywania problemów inżynierskich i naukowych								INF2_W01
EU2	ma podstawową wiedzę ze znajomości matematycznego środowiska obliczeniowego								INF2_W01
EU3	potrafi wykorzystać funkcje matematycznego środowiska obliczeniowego do realizacji wybranych zagadnień z algebry liniowej i analizy matematycznej znajdujących zastosowanie w rozwiązywaniu problemów inżynierskich i naukowych								INF2_U01
EU4	potrafi wykorzystać poznane możliwości matematycznego środowiska obliczeniowego do tworzenia własnych aplikacji								INF2_U01
Symbol efektu uczenia się	Sposób weryfikacji efektu uczenia się								Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1	egzamin pisemny, zaliczenie zadań pracowni specjalistycznej								W, Ps
EU2	egzamin pisemny, zaliczenie zadań pracowni specjalistycznej								W, Ps
EU3	zaliczenie zadań pracowni specjalistycznej								Ps
EU4	zaliczenie zadań pracowni specjalistycznej								Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach)									Liczba godz.
Wyliczenie
	1 - Udział w wykładach - 10x1h								10
	2 - Udział w pracowni specjalistycznej - 10x2h								20
	3 - Przygotowanie do pracowni specjalistycznej								30
	4 - Udział w konsultacjach								2
	5 - Realizacja zadań problemowych pracowni specjalistycznej								30
	6 - Przygotowanie do egzaminu								6
	7 - Udział w egzaminie								2
RAZEM:									100
Wskaźniki ilościowe									GODZINY	ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela									34 (1)+(7)+(4)+(2)	1.4
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym									80 (3)+(5)+(2)	3.2
Literatura podstawowa	1. A. Palczewski, Równania różniczkowe zwyczajne, WNT, 2004. 2. M. Gewert, Z. Skoczylas, Równania różniczkowe zwyczajne. Teoria, przykłady, zadania, Oficyna Wydawnicza Gis, 2011. 3. M. Gewert, Z. Skoczylas, Analiza matematyczna 2, Oficyna Wydawnicza Gis, 2011. 4. D. Hand, H. Mannila, P. Smyth, Eksploracja Danych, WNT, 2005.
Literatura uzupełniająca	1. R. Klima, N. P. Sigmon, E. Stitzinger, Applications of Abstract Algebra with Maple and MATLAB, CRC Press, 1999. 2. G. H. Golub, Charles F. Van Loan, Matrix Computations, The John Hopkins University Press, 1996. 3. J. Li, Morris, Computational Methods in Elementary Numerical Analysis, John Wiley & Sons, 1983. 4. G. Strang, Computational Science and Engineering, Wellesley-Cambridge Press, 2007. 5. E. S. Gopi, Mathematical Summary for Digital Signal Processing Applications with Matlab, Springer Science & Business Media, 2010.
Jednostka realizująca	Katedra Informatyki Teoretycznej								Data opracowania programu
Program opracował(a)	dr Magdalena Kacprzak								2020.05.22