Beräkningsvetenskap II/NV2 Lina von Sydow

Beräkningsvetenskap – vad är det? Beräkningsvetenskapens studieobjekt är de metoder som behövs för att utföra kvalificerade datorberäkningar. Fokus är på metodutveckling, men det finns också en nära koppling till olika tillämpningar. Ämnet beräkningsvetenskap är tvärvetenskapligt och har gränsytor mot matematik, datavetenskap och olika tillämpningar, huvudsakligen inom naturvetenskap och teknik.

Exempel på tillämpningar: Sylarnas fjällstation - bild av dagens situation

Simulering av snödrift för ett av ombyggnadsförslagen http://www.fluent.com/about/news/newsletters/04v13i1/a8.htm

Hur ska vi bygga brännkammaren så att inte allt exploderar?

Figuren visar hur Östersjöområdet ska fördelas över olika processorer i en parallell- dator då isutbredningen ska beräknas.

Var i genomet finns gener som påverkar exempelvis storlek? + =

Vad händer i ett flygplan när blixten slår ner?

Hur sprider sig den medicin som injiceras i ögat mot exempelvis starr?

Hur ska broar (och andra byggnader) konstrueras för att undvika katastrof? Bildsekvensen visar hur Tacoma Bridge förstörs (1940).

I vilken ordning ska träffarna visas? http://www.mai.liu.se/~laeld/

Från ”verklighet” till simulering Matematisk modell Numerisk metod Är resultatet tillräckligt ”bra”. Om inte – förbättra något led. Dataprogram Simulering

Kursupplägg: Kursen indelad i tre block. Varje block består av: Inledande laboration Föreläsningar och workouts Inlämningsuppgift

Inledande laboration Datorexperiment som åskådliggör vad som är möjligt att göra med hjälp av beräkningar. Skall väcka nyfikenhet.

Föreläsningar/workouts ”som vanligt”. Workouts räknestugor för att komma igång med eget arbete under kursens gång. Obligatorisk redovisning genom antingen Muntlig redovisning under workoutpasset eller Skriftlig redovisning som lämnas in samma dag som workoutpasset.

Inlämningsuppgifter ”Knyter ihop säcken”. Teoretiska uppgifter som behandlar de experiment som genomfördes under laborationen. Uppgifterna löses med metoder som presenteras och övas under föreläsningar och workouts. Uppgifterna kan lösas i grupper om 2-3 studenter. Redovisas skriftligt via ping-pong.

Projektarbete För alla som får 5p för kursen ingår förutom ovanstående ett projektarbete. Arbetet genomförs i grupper om 2-3 studenter. Handledning kommer ske vid två tillfällen. Projektet redovisas muntligt och i en skriftlig rapport.

Kursplanering Skriftlig tentamen 14/10! Arbete hemma inklusive L1 Introduction Lab1 Simulation L2 Linear alg. + PDEs W1 Linear alg. + PDEs L3 Finite differences for time-dependent PDEs v. 36 L4 Finite differences for time-dependent PDEs W2 Finite differences for time-dependent PDEs P1 Project - Introduction L5 Finite differences for elliptic PDEs W3 Finite differences for elliptic PDEs v.37 Lab2 Iterative methods, eigenvalues and eigenvectors L6 Iterative methods W4 Iterative methods v. 38 P2 Project - supervision L7 Eigenvalues and eigenvectors W5 Eigenvalues and eigenvectors v. 39 P3 Project - supervision Lab3 Least squares, Boundary value ODEs and FFT L8 Least squares W6 Least squares v. 40 L9 Boundary value ODEs and FFT W7 Boundary value ODEs and FFT P4 Project – final presentation v. 41 L10 Repetition, old exam W8 Old exam Arbete hemma inklusive Inlämningsuppgift 1 Inlämningsuppgift 1 in! Arbete hemma inklusive Inlämningsuppgift 2 Inlämningsuppgift 2 in! Arbete hemma inklusive Inlämningsuppgift 3 Inlämningsuppgift 3 in! Skriftlig tentamen 14/10!