Analiza numeryczna

Język wykładowy Polski
Semestr Zimowy
Status Poddana pod głosowanie
Opiekun Paweł Woźny
Liczba godzin 45 (wyk.) 30 (ćw.) 30 (rep.)
Rodzaj Obowiązkowy 2
ECTS 8
Polecany dla I roku Nie
Egzamin Tak

Opis przedmiotu:

Celem zajęć jest przedstawienie podstawowych metod i algorytmów rozwiązywania typowych zadań obliczeniowych. Omawiane zagadnienia mają wielorakie zastosowania m.in. w obliczeniach naukowych czy grafice komputerowej. **Wymagania** * analiza matematyczna, * algebra. **Program wykładu** 1. _Analiza błędów._ Arytmetyka zmiennopozycyjna. Uwarunkowanie zadania. Algorytmy numerycznie poprawne. 2. _Rozwiązywanie równania nieliniowych._ Ogólna teoria metod iteracyjnych. Metody: bisekcji, Newtona i siecznych. Rząd zbieżności metody iteracyjnej. 3. _Interpolacja._ Wzór interpolacyjny Lagrange'a. Ilorazy różnicowe i wzór interpolacyjny Newtona. Reszta wzoru interpolacyjnego i znaczenie odpowiedniego doboru węzłów (węzły równoodległe i "Czebyszewa"). Interpolacja za pomocą funkcji sklejanych III stopnia, krzywe Béziera i ich zastosowania w grafice komputerowej. 4. _Aproksymacja._ Metoda najmniejszych kwadratów. Dyskretna aproksymacja średniokwadratowa za pomocą wielomianów - wielomiany ortogonalne, twierdzenie o _n_ -tym wielomianie optymalnym. Informacja o aproksymacji jednostajnej. 5. _Kwadratury._ Kwadratura liniowa. Reszta i rząd kwadratury. Zbieżność ciągu kwadratur. Kwadratury interpolacyjne. Kwadratury Newtona-Cotesa. Wzory złożone: trapezów i Simpsona. Metoda Romberga. Kwadratury Gaussa-Legendre'a. 6. _Algebra numeryczna._ Informacja o uwarunkowaniu zadania rozwiązywania układu równań liniowych. Rozkład macierzy kwadratowej na iloczyn macierzy trójkątnych. Obliczanie wyznaczników. Obliczanie macierzy odwrotnej. Metoda eliminacji Gaussa i jej warianty. **Literatura** * Å. Björck, G. Dahlquist, _Metody numeryczne_ , PWN, 1987. * G. Dahlquist, Å. Björck, Numerical methods in scientific computing, Vol. I, SIAM, 2008. * M. Dryja, J.i M. Jankowscy, _Przegląd metod i algorytmów numerycznych_ , cz. 1 i 2, WNT, 1988. * D. Kincaid, W. Cheney, _Analiza numeryczna_ , WNT, 2005. * J. Stoer, R. Bulirsch, _Wstęp do analizy numerycznej_ , PWN, 1987.