Subject description - A2B99MAA

Summary of Study | Summary of Branches | All Subject Groups | All Subjects | List of Roles | Explanatory Notes               Instructions
A2B99MAA Mathematical Applications Extent of teaching:2+2c
Guarantors:  Roles:P,V Language of
teaching:
CS
Teachers:  Completion:KZ
Responsible Department:13131 Credits:4 Semester:L

Anotation:

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.

Study targets:

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.

Course outlines:

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.

Exercises outline:

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.

Literature:

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

Requirements:

Základní znalosti matematické analýzy a lineární algebry.

Webpage:

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

Subject is included into these academic programs:

Program Branch Role Recommended semester
BPKME1 Communication Technology P 2
BPKME5 Komunikace a elektronika P 2
BPKME_BO Common courses P 2
BPKME3 Applied Electronics P 2
BPKME4 Network and Information Technology P 2
BPKME2 Multimedia Technology P 2
BPOI1 Computer Systems V 2
BPOI_BO Common courses V 2
BPOI3 Software Systems V 2
BPOI2 Computer and Information Science V 2
BPKYR1 Robotics V 2
BPKYR_BO Common courses V 2
BPKYR3 Systems and Control V 2
BPKYR2 Sensors and Instrumentation V 2
BPEEM1 Applied Electrical Engineering V 2
BPEEM_BO Common courses V 2
BPEEM2 Electrical Engineering and Management V 2
BPSTM_BO Common courses V 2
BKSIT Common courses V 2
BPSIT Common courses V 2
BPSTMWM Web and Multimedia V 2
BPSTMMI Manager Informatics V 2
BPSTMIS Intelligent Systems V 2
BPSTMSI Software Engineering V 2
BMI(ECTS) Manager Informatics V 2
BWM(ECTS) Web and Multimedia V 2
BIS(ECTS) Intelligent Systems V 2
BSI(ECTS) Software Engineering V 2


Page updated 15.10.2018 14:49:45, semester: Z,L/2020-1, L/2017-8, L/2019-20, Z,L/2018-9, Z/2019-20, Send comments about the content to the Administrators of the Academic Programs Proposal and Realization: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)