Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Informatyka II
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Jacek Rokicki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Robotyka i Automatyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NW114A
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych : 35 , w tym: a) wykłady - 15 godz., b) ćwiczenia – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz. 2. Praca własna studenta – 42 godzin, w tym: a) 7 godz. - przygotowywanie się studenta do ćwiczeń, b) 15 godz - zadania domowe (wykonanie projektu), c) 20 godz przygotowanie się do kolokwiów. Razem - 77 godz. = 3 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,4 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych : 35, w tym: a) wykłady - 15 godz., b) ćwiczenia – 15 godz., c) konsultacje – 5 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1. Udział w ćwiczeniach praktycznych - 15 godz. 2. Przygotowywanie się do ćwiczeń - 7 godz. 3. Wykonanie projektu - 20 godz. Razem - 42 godziny = 1,7 punktu ECTS.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Elementarna wiedza z zakresu algebry i analizy na poziomie kursów algebry i analizy prowadzonych na pierwszym semestrze uczelni technicznych, programowanie w języku C lub C++ na poziomie elementarnym.
Limit liczby studentów:
Grupy wykładowe do 150 osób, grupy laboratoryjne 12-osobowe.
Cel przedmiotu:
Poznanie podstawowych algorytmów numerycznych oraz ich praktycznej implementacji w języku C, rozwój umiejętności programistycznych w języku C.
Treści kształcenia:
1. Interpolacja wielomianowa: metody Lagrange’a i Newtona, efekt Runge i węzły Czebyszewa. 2. Zagadnienie aproksymacji w sensie najmniejszych kwadratów: sformułowanie i interpretacja geometryczna, metoda równań normalnych. 3. Całkowanie numeryczne: metody trapezów i Simpsona, metoda Gaussa-Legendre’a. 4. Rozwiązywanie nieliniowych równań algebraicznych: metoda bisekcji, metoda siecznych i stycznych (Newtona), analiza zbieżności. 5. Zagadnienie początkowe dla równań różniczkowych zwyczajnych: sprowadzenie zagadnienia do postaci standardowej, metoda Eulera i analiza zbieżności, jednokrokowe metody wyższych rzędów, standardowa metoda RK4, zagadnienie doboru kroku całkowania. 6. Interpolacja funkcjami sklejanymi 3-ego stopnia: sformułowanie zagadnienia, warunki na końcach przedziału interpolacji, układ trójdiagonalny i algorytm Thomasa. 7. Metoda eliminacji Gaussa: sformułowanie metody, metoda z wyborem elementu głównego, faktoryzacja LU macierzy i jej zastosowania.
Metody oceny:
2 sprawdziany z teorii, punktowy system oceny pracy i postępów studenta na zajęciach laboratoryjnych, indywidualny projekt semestralny.
Egzamin:
nie
Literatura:
1) Z. Fortuna, B.Macukow, J. Wąsowski: Metody numeryczne. Wyd. 7, WNT, Warszawa, 2006. 2) Bjorck A., Dahlquist G.: Metody numeryczne. Wyd. 2, PWN, Warszawa, 1987. Dodatkowa literatura: 1) W. Pratta: Język C. Szkoła programowania. Wyd. 5. Helion, 2006. 2) Materiały dostarczone przez wykładowcę.
Witryna www przedmiotu:
Materialy dydaktyczne http://c-cfd.meil.pw.edu.pl/ccfd/index.php?item=6 (dostęp chroniony)
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NW114_W1
Ma elementarną wiedzę w zakresie sformułowania i numerycznego rozwiązywania zagadnień interpolacji i aproksymacji wielomianowej, zna koncepcję interpolacji przy użyciu funkcji sklejanych.
Weryfikacja: Kolokwium 1, kolokwium 2, ocena pracy studenta w ramach ćwiczenia laboratoryjnego nr 1.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01, AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka ML.NW114_W2
Zna podstawowe algorytmy numeryczne przybliżonego obliczania całek oznaczonych funkcji jednej zmiennej.
Weryfikacja: Kolokwium nr 1, ocena pracy studenta w ramach ćwiczenia laboratoryjnego nr 2.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01, AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka ML.NW114_W3
Posiada podstawową wiedzę z zakresie elementarnych algorytmów numerycznych stosowanych do pojedynczego nieliniowego równania algebraicznego oraz do układów równań liniowych (metody eliminacji).
Weryfikacja: Kolokwia nr 1 i 2, ocena pracy studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych nr 3 i 6.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01, AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o
Charakterystyka ML.NW114_W4
Ma elementarną wiedzę z zakresie pojęć i podstawowych technik numerycznych stosowanych do zagadnień początkowych sformułowanych dla równań różniczkowych zwyczajnych i ich układów.
Weryfikacja: Kolokwium nr 2, ocena pracy studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych nr 4 i 5.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_W01, AiR1_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG.o, P6U_W

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NW114_U1
Potrafi omówić podstawowe właściwości (w tym: wady i zalety) poznanych algorytmów, a także zilustrować je przykładami.
Weryfikacja: Kolokwia nr 1 i 2.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka ML.NW114_U2
Wykorzystując podane procedury biblioteczne, potrafi zapisać wybrane algorytmy numeryczne z postaci kodów komputerowych zapisanych w języku wysokiego poziomu.
Weryfikacja: Ocena pracy studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych, projekt domowy.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka ML.NW114_U3
Wykorzystując poznane środowisko programistyczne, potrafi uruchomić proste programy komputerowe realizujące poznane algorytmy numeryczne oraz weryfikować poprawność uzyskanych wyników.
Weryfikacja: Ocena pracy studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych, projekt domowy.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Charakterystyka ML.NW114_U4
Potrafi samodzielnie rozwiązać na komputerze proste zagadnienie obliczeniowe z dziedziny metod numerycznych lub mechaniki, dokonać krytycznej analizy otrzymanych wyników i przygotować raport w formie elektronicznej.
Weryfikacja: Ocena pracy studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych, projekt domowy.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR1_U03, AiR1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UK, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o