ČeskyEnglish

Popis předmětu - A2B99MAA

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A2B99MAA Matematické aplikace Rozsah výuky:2+2c
Garanti:Hospodka J. Role:P,V Zakončení:KZ
Vyučující:Blažek M., Hospodka J., Lonský T.
Zodpovědná katedra:13131 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:

První část je věnována programu MatLab a jeho použití při řešení výpočetních úloh v inženýrské praxi, zejména pro zpracování signálů.V druhé části předmět seznamuje se základy práce s počítačovým algebraickým systémem Maple, který bude využit jako výpočetní prostředí pro řešení úloh diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné proměnné, lineární algebry a počítání s komplexními čísly. Dále navazuje úvod do analýzy elektrických obvodů programem Maple s využitím knihvny PraCAn.

Cíle studia:

Předmět má za úkol seznámit studenty se základy práce v matematických programech Maple a MATLAB. V první části se studenti seznámí s programem MATLAB, jeho ovládáním a použitím pro výpočty v inženýrské praxi. Druhá část předmětu je věnována programu Maple a jeho využití pro matematické výpočty symbolické i numerické. Dále jsou ukázány možnosti využití speciálních knihoven pro analýzu elektrických obvodů.

Osnovy přednášek:

1. Úvod do MATLABu: help, matice, vektory, skaláry, základní operace, komplexní čísla, vizualizace dat, tisk a export grafiky, práce se soubory.
2. MATLAB - Signály1: vizualizace dat, filtrace, spektrální analýza.
3. MATLAB - Signály2: konvoluce, zpracování obrazu.
4. Skripty a funkce v MATLABu1: cykly, uživatelsky definované funkce.
5. Skripty a funkce v MATLABu2: pokročilé partie, řešení vybraných úloh elektromagnetického pole.
6. MATLAB, Tvorba uživatelských aplikací.
7. Systém Maple - ovládání, základní dovednosti, datové struktury, manipulace s výrazy, grafika, kalkulus.
8. Systém Maple - další užitečné příkazy, řešení rovnic.
9. Použití Maple v diferenciálním a integrálním počtu funkcí jedné proměnné.
10. Použití Maple v lineární algebře - maticový počet, řešení soustav lineárních rovnic. Ukázka řešení diferenciálních rovnic.
11. Použití Maple pro funkce komplexní proměnné - komplexní čísla, elementární a vícehodnotové funkce.
12. Knihovna PraCAn, úvod - možnosti analýzy elektrických obvodů v programu Maple.
13. Knihovna PraCAn - dokončení.

Osnovy cvičení:

1. Úvodní instruktáž o práci v laboratoři, systém Matlab - seznámení, výukové dokumenty.
2. Práce v Matlabu z příkazové řádky; základní operace, generování harmonického průběhu.
3. Načtení a uložení dat, zobrazení a přehrání harmonických průběhů.
4. Filtrace a zobrazení signálů ve frekvenční oblasti.
5. Tvorba skriptů a vlastních funkcí pro zpracování signálů v časové oblasti.
6. Vizualizace šíření elektromagnetické vlny na vedení.
7. Aplikace s grafickým rozhraním (GUI).
8. Systém Maple, seznámení s uživatelským prostředím, výukové dokumenty.
9. Příkazy na úpravy výrazů, řešení rovnic (příkaz solve vs. fsolve).
10. Řěšení úloh diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné proměnné.
11. TEST. Řěšení úloh lineární algebry.
12. Funkce komplexní proměnné - základní aritmetické operace a standardní funkce, příklady.
13. Analýza elektrických obvodů pomocí knihovny PraCAn - řešení stejnosměrného a harmonického ustáleného stavu a přechodových dějů.
14. TEST, zápočet.

Literatura:

Literatura
[1] Maple User Manuals and Programming Guides, Maplesoft, a division of Waterloo Maple Inc., pravěk až současnost. (elektronické verze jsou také součástí helpu v instalaci programu)
[2] , S.Lang: Complex Analysis, Springer-Verlag, 1993.
[3] Etter,D.M.: Engineering Problem Solving with MATLAB (2nd Edition), Prentice Hall,1996.
[4] https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2B99MAA
[5] http://math.feld.cvut.cz/nemecek/matapl.html

Požadavky:

Základní znalosti matematické analýzy a lineární algebry.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A2B99MAA http://math.feld.cvut.cz/nemecek/matapl.html

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKME4 Síťové a informační technologie P 2
BPKME1 Komunikační technika P 2
BPKME_BO Před zařazením do oboru P 2
BPKME5 Komunikace a elektronika P 2
BPKME3 Aplikovaná elektronika P 2
BPKME2 Multimediální technika P 2
BPOI_BO Před zařazením do oboru V 2
BPOI1 Počítačové systémy V 2
BPOI3 Softwarové systémy V 2
BPOI2 Informatika a počítačové vědy V 2
BPKYR_BO Před zařazením do oboru V 2
BPKYR3 Systémy a řízení V 2
BPKYR2 Senzory a přístrojová technika V 2
BPKYR1 Robotika V 2
BPEEM_BO Před zařazením do oboru V 2
BPEEM1 Aplikovaná elektrotechnika V 2
BPEEM2 Elektrotechnika a management V 2
BKSIT Před zařazením do oboru V 2
BPSTMMI Manažerská informatika V 2
BPSTMWM Web a multimedia V 2
BPSIT Před zařazením do oboru V 2
BPSTMSI Softwarové inženýrství V 2
BPSTM_BO Před zařazením do oboru V 2
BPSTMIS Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 2
BIS(ECTS) Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 2
BSI(ECTS) Softwarové inženýrství V 2
BMI(ECTS) Manažerská informatika V 2
BWM(ECTS) Web a multimedia V 2


Stránka vytvořena 20.9.2017 17:47:17, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.