Wydział Elektryczny - Elektrotechnika (S2)
specjalność: Urządzenia i instalacje elektryczne
Sylabus przedmiotu Zaawansowane metody matematyczne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Elektrotechnika | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Zaawansowane metody matematyczne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Stanisław Gratkowski <Stanislaw.Gratkowski@zut.edu.pl>, Krzysztof Stawicki <Krzysztof.Stawicki@zut.edu.pl>, Marcin Ziółkowski <Marcin.Ziolkowski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka na poziomie inżynierskim. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie wiedzy z zakresu zaawansowanego opisu matematycznego zjawisk fizycznych i problemów technicznych, oraz nabycie umiejętności tworzenia złożonych algorytmów obliczeniowych w zagadnieniach elektrotechniki. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zastosowanie metody rozdzielenia zmiennych oraz metody elementów skończonych do analizy skuteczności ekranu pola elektromagnetycznego. | 4 |
| T-L-2 | Wybrane metody numerycznego rozwiązywania równań całkowych na przykładzie problemu syntezy pola magnetycznego na osi solenoidu. | 4 |
| T-L-3 | Zastosowanie algorytmów genetycznych do znajdowania minimum lokalnego funkcji testowych. | 2 |
| T-L-4 | Przykład zastosowania metody elementów brzegowych dla równania Laplace'a. | 2 |
| T-L-5 | Rachunek wariacyjny - obliczanie pojemności w wybranych układach. | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Równania całkowe – wstęp; równania całkowe Volterry; równania całkowe Fredholma; przykłady równań całkowych w elektrotechnice | 3 |
| T-W-2 | Rachunek wariacyjny – wstęp; bezpośrednie metody minimalizacji funkcjonałów; przykłady zastosowania metod wariacyjnych w elektrotechnice | 3 |
| T-W-3 | Metoda elementów skończonych – elementy specjalne, zagadnienia o otwartych brzegach | 4 |
| T-W-4 | Podstawy metody elementów brzegowych | 2 |
| T-W-5 | Teoria falek – wstęp; zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć | 15 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Samodzielne studiowanie tematyki wykładów wraz ze studiowaniem literatury | 10 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egzaminu | 5 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjno-problemowy. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena pracy podczas wykonywania ćwiczenia. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_2A_C09_W02 Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych. | EL_2A_W01 | — | — | C-1 | T-W-4, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-3 | M-1 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EL_2A_C09_U02 Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki. | EL_2A_U07 | — | — | C-1 | T-L-2, T-L-1, T-L-4, T-L-3 | M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_2A_C09_W02 Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych. | 2,0 | |
| 3,0 | Student ma poszerzoną wiedzę o zastosowaniu metod numerycznych w elektrotechnice oraz ma poszerzony zakres znajomości metod matematycznych. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | . |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| EL_2A_C09_U02 Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki. | 2,0 | |
| 3,0 | Student umie tworzyć algorytmy numeryczne i podejmować decyzje projektowe na poziomie magisterskim w zakresie zadań obliczeniowych elektrotechniki. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Dahlgquist G., Bjöck A., Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 1983
- Fortuna Z., Macukow B., Wąsowski J., Metody numeryczne, WNT, Warszawa, 1982
- Ralston A., Wstęp do analizy numerycznej, PWN, Warszawa, 1983
- Kosma Z., Metody numeryczne dla zastosowań inżynierskich, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom, 1999
- Kącki E., Równania różniczkowe cząstkowe w zagadnieniach fizyki i techniki, WNT, Warszawa, 1992
- Grzymkowski R., Hetmaniok E., Słota D., Wybrane metody obliczeniowe w rachunku wariacyjnym oraz w równaniach różniczkowych i całkowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2002
- Grzymkowski R., Kapusta A., Nowak I., Słota D., Metody numeryczne. Zagadnienia brzegowe, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2003
- Grzymkowski R, Zielonka A., Zastosowania teorii falek w zagadnieniach brzegowych, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2004
- Sikora J., Podstawy metody elementów brzegowych, Wydawnictwo Książkowe Instytutu Elektrotechniki, Warszawa, 2009
- Wojtaszczyk P., Teoria falek, PWN, Warszawa, 2000
Literatura dodatkowa
- Chari M.V.K., Salon S.J., Numerical methods in electromagnetism, Academic press, New York, 2000