Datatekniska beräkningar, 4 hp (TANA09)

Numerical Algorithms in Computer Science, 4 credits

Huvudområde

Matematik Tillämpad matematik

Nivå

Grundnivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Fredrik Berntsson

Studierektor eller motsvarande

Ingegerd Skoglund
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6CDDD Civilingenjör i datateknik 7 (HT 2017) 2 1 Svenska Linköping o/v
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi 7 (HT 2017) 2 1 Svenska Linköping o/v
6CMJU Civilingenjör i mjukvaruteknik 7 (HT 2017) 2 1 Svenska Linköping v
6CDDD Civilingenjör i datateknik 9 (HT 2017) 2 1 Svenska Linköping o/v
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi 9 (HT 2017) 2 1 Svenska Linköping o/v
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Huvudområde

Matematik, Tillämpad matematik

Utbildningsnivå

Grundnivå

Fördjupningsnivå

G2X

Kursen ges för

  • Civilingenjör i datateknik
  • Civilingenjör i informationsteknologi
  • Civilingenjör i mjukvaruteknik

Särskild information

Kursen får ej ingå i examen tillsammans med TANA21.

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Grundläggande kurser i analys, linjär algebra och programmering

Lärandemål

Inom beräkningsmatematik utvecklas och analyseras numeriska metoder för lösning av vanligt förekommande matematiska problem, huvudsakligen från teknik och naturvetenskap. Viktiga egenskaper hos metoderna är robusthet, noggrannhet och effektivitet. Då metoderna är tänkta att implementeras på dator är det dessutom viktigt att förstå hur en dator behandlar numerisk information.
Efter avslutad kurs skall studenten kunna:

  • förklara grundläggande begrepp inom beräkningsvetenskap samt veta hur en dator lagrar tal och med vilken precision aritmetriska operationer kan utföras.
  • använda ett urval av numeriska metoder för att lösa matematiska problem från tillämpningar med miniräknare eller dator.
  • diskutera möjliga felkällor vid numeriska beräkningar och uppskatta noggrannheten i beräknade resultat.
  • använda standardprogramvara för att lösa praktiska problem från tillämningar.

Kursinnehåll

  • Felanalys och talrepresentation: IEEE standard för talrepresentation i datorer. Maskinprecisionen. Analys av beräkningsfel. Kancellation. Felfortplantning och Felkällor.
  • Linjär algebra: Linjära ekvationssystem. LU-faktorisering. Konditionstalet och Felanalys. Minsta kvadratproblemet. Normalekvationerna. Ortogonalabaser. Projektioner. QR faktoriseringen.
  • Icke-Linjära ekvationer: Intervallhalvering. Fixpunktsiteration. Konvergensordning. Newton-Raphson's metod. Feluppskattning.
  • Interpolation: Polynom- och Splineinterpolation. B-splines. Beskrivning av kurvor och ytor med Bezier polynom.

Undervisnings- och arbetsformer

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, lektioner och datorlaborationer.
Under föreläsningarna presenteras teorin. De olika numeriska metoderna introduceras och analyseras. Under lektionstid tränas förmågan att förklara beräkningsvetenskapliga begrepp, att använda numeriska algoritmer för att lösa problem med hjälp av miniräknare, samt att uppskatta noggrannheten i beräknade resultat. Under laborationerna ges erfarenhet av att använda matematisk programvara för att lösa lite större problem från tillämpningar.

Examination

TEN1Skriftlig tentamenU, 3, 4, 52.5 hp
LAB1Laborationskurs, obligatorisk närvaroU, G1.5 hp
De tre första kursmålen examineras på TEN1. Det fjärde examineras på LAB1.

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Påbyggnadskurser: Numerisk linjär algebra, Numerisk linjär analys

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Matematiska institutionen

Studierektor eller motsvarande

Ingegerd Skoglund

Examinator

Fredrik Berntsson

Kurshemsida och andra länkar

http://courses.mai.liu.se/GU/TANA09

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 38 h
Rekommenderad självstudietid: 69 h

Kurslitteratur

L Eldén, L Wittmeyer-Koch: Numeriska beräkningar - analys och illustrationer med MATLAB, fjärde upplagan, Studentlitteratur, 2001.
Elfving, Eriksson, Ouchterlony, Skoglund: Numeriska beräkningar - en exempelsamling. Studentlitteratur 2002.
L Eldén, L Wittmeyer-Koch: Numeriska beräkningar - analys och illustrationer med MATLAB, fjärde upplagan, Studentlitteratur, 2001. <br>Elfving, Eriksson, Ouchterlony, Skoglund: Numeriska beräkningar - en exempelsamling. Studentlitteratur 2002.
TEN1 Skriftlig tentamen U, 3, 4, 5 2.5 hp
LAB1 Laborationskurs, obligatorisk närvaro U, G 1.5 hp
De tre första kursmålen examineras på TEN1. Det fjärde examineras på LAB1.

Kursplan

För varje kurs finns en kursplan. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.

Schemaläggning

Schemaläggning av kurser görs efter, för kursen, beslutad blockindelning. För kurser med mindre än fem deltagare, och flertalet projektkurser läggs inget centralt schema.

Avbrott på kurs

Enligt rektors beslut om regler för registrering, avregistrering samt resultatrapportering (Dnr LiU-2015-01241) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan 
tas bort. Avanmälan från kurs görs via webbformulär, www.lith.liu.se/for-studenter/kurskomplettering?l=sv. 

Inställd kurs

Kurser med få deltagare ( < 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av programnämnden. 

Föreskrifter rörande examination och examinator 

Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678 

Examination

Tentamen

Skriftlig och muntlig tentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.

Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:

  • kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
  • kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i oktober
  • kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
  • kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i påsk och i augusti 

Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program.

  • För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.
  • För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.
  • Har undervisningen upphört i en kurs ges under det närmast följande året tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs, alternativt i samband med andra omtentamina. Dessutom ges tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat.
  • Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina. 

Anmälan till tentamen

För deltagande i tentamina krävs att den studerande gjort förhandsanmälan i Studentportalen under anmälningsperioden, dvs tidigast 30 dagar och senast 10 dagar före tentamensdagen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post. Studerande, som inte förhandsanmält sitt deltagande riskerar att avvisas om plats inte finns inom ramen för tillgängliga skrivningsplatser.

Teckenförklaring till tentaanmälningssystemet:
  ** markerar att tentan ges för näst sista gången
  * markerar att tentan ges för sista gången 

Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar

Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682

Plussning

Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyat prov för högre betyg på skriftliga tentamina samt datortentamina, dvs samtliga provmoment med kod TEN och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.

Andra examinationsformer

För regler för omprov vid andra examinationsformer än skriftliga tentamina hänvisas till LiU-föreskrifterna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678. 

Försök till vilseledande

Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se www.liu.se/disciplinnamnden.

Betyg

Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas. Kurser som styrs av tekniska fakultetsstyrelsen fastställt tentamensschema skall därvid särskilt beaktas.

  1. Kurser med skriftlig tentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
  2. Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

Examinationsmoment

  1. Skriftlig tentamen (TEN) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
  2. Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
  3. Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG).
  4. Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktiv närvaro som annat (ANN), basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.

Regler

Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser. 

LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva. 

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida. Det finns inga filer att visa.

Sidansvarig: Studieinformation, bilda@uf.liu.se