Kotiin

Mat-1.414 V2 luennot, kevät 2001


   http://www.math.hut.fi/teaching/v/2/01/L/      päivitetty 12.1.01
Huom! Aikataulu on alustava, kevään mittaan sitten näemme todellisuuden.
Välikokeet: ma 26.2. (viikko 9), ma 26.3. (viikko 13 ), ma 7.5. (viikko 19 ) (Tarkista kuitenkin)
Hiihtoloma : Viikko 8: 19 - 24.2. Pääsiäisloma Viikoilla 15-16: 12 - 18. 4.
Viimeinen luentoviikko: Viikko 17: 23 - 17.4

Sisällys

1. Kompleksiluvuista ja funktioista

  1. Kompleksiluvut [KRE] 652-662
  2. Alkeisfunktioita [KRE] 663-669 osittain, 674-687
Viikko 3

2. Numeerisia menetelmiä (osa 1)

  1. Newtonin menetelmä ja iteraatiot [KRE] 17.2 ss. 838 - 848, [BF]
  2. Iteraatioita kompleksitasossa, fraktaaleja
  3. Polynomeilla operointia
    • Evaluointi, Hornerin algoritmi
    • Nollakohdat
    • Lagrange ja Taylor, kertausta [KRE] 17.3 ss. 848 - 852
    • Kohti nopeaa Fourier-muunnosta [CorLR] ss. 776 - 800
    • Interpolointi splineillä [KRE] 17.4. ss. 861 - 868
Viikot 4-5

3. Jonoja, sarjoja

Käsitellään reaaliset ja kompleksiset samalla kertaa.
  1. Sarjat ja epäoleelliset integraalit [KRE] 14.1 - 14.3 ss. 732 - 751, [LP] ss. 9-48
    • 14.1 Vakiotermiset, suppemistestejä
    • 14.2 Potenssisarjat (Myös Weirstrassin testi)
    • 14.3 Funktioiden potenssisarjaesityksiä, Taylorin sarjat, tässä poiketaan KRE-esityksestä puhtaammin reaaliseen käsittelyyn.
Viikot 5-6

4. Ominaisarvoteoriaa

[KRE] CH 7, ss. 370 - 399 Myös lineaarinen PNS-approksimaatio. (tai mahd. diff. lask. jälkeen)
Tarvitsemme ominaisarvoteoriaa heti differentiaalilaskennan sovelluksissa, optimoinnissa, myöhemmin (erit, V3:lla) diffyhtälösysteemeissä, elämän varrella hyvin monissa paikoissa).
  1. Ominaisarvoja, neliömuotoja, pääakseliprobleema (Maple ws)
Viikot 7 ja 9
(8 hiihtelyä)
1. välikoe
Viikko 9

5. Vektorimuuttujan funktioiden differentiaalilaskentaa

  1. Topologiaa, hiukan fraktaaligeometriaa
  2. Jatkuvuus, osittaisderivaatat
  3. Gradientti, vektoriarvoisen funktion derivaatta, differentiaali, suunnattu derivaatta
  4. Usean muuttujan Newtonin menetelmä ja optimointi
    1. Epälineaariset yhtälösysteemit
    2. Epälineaarinen optimointi, sidotut ääriarvot, pienimmän neliösumman menetelmä
    3. (Mahd. ei tällä kertaa)Lineaarinen optimointi (Simplex ja sisäpistemenetelmät)
Viikot 10-11

6. Integraalilaskentaa tasossa, avaruudessa ja polkua pitkin

  1. Avaruusintegraali, integrointi napa- sylinteri- ja pallokordinaatistoissa, käyräintegraalit, hiukan vektorikentistä
  2. Greenin lause, Pinnat ja niiden parametriesitykset, integrointi yli kaarevan pinnan, divergenssi ja roottori, nablalla operointia
Viikot 12-13
2. välikoe
Viikko 13

7. Differentiaaliyhtälöitä ja differenssiyhtälöitä

Modernisti ilmaistuna: Jatkuva- ja diskreettiaikaisia dynaamisia systeemejä
  1. Suuntakentät, kvalitatiivista teoriaa
  2. Analyyttisia ratkaisumenetelmiä
  3. Numeerisia menetelmiä, epälineaarisia systeemejä
  4. Diskreettejä dynaamisia systeemejä
  5. Mallinnusta diskreeteillä ja jatkuvilla, vuoropuhelua
Viikot 14-15 alku, 16 loppu

8. Kiintoisia erityisaiheita

Tämä sillä edellytyksellä, että aikaa sattuu jäämään.
  1. Singulaariarvohajoitelma (SVD) ja kuvankäsittely
  2. Fraktaalit (IFS) ja kuvankäsittely
  3. Erilaisia numeriikan alaan kuuluvia kysymyksiä
  4. "Error correcting codes", lineaarialgebran sovellutuksia (kuten myös edellä oleva SVD)
  5. Dynaamisten systeemien sovelluksia
  6. Muuta kiintoisaa ja opettavaista (saa ehdottaakin oikein mielellään).
Viikko 17
3. välikoe
Viikko 19


Kirjallisuutta

  1. [KRE] Kreyszig: Advanced Engineering Mathematics, 8. painos Part D Complex Analysis, s. 651 - >
  2. [AG] Kivelä: Algebra ja geometria 3. Kompleksiluvut s. 41 ->
  3. [RA] Kivelä: Reaalimuuttujan analyysi Luku 5 ss. 72 - 75
  4. [CorLR] Cormen-Leiserson-Rivest: Intro to Algo
  5. [BF] Burden-Faires: Numerical Analysis

Linkkejä

Alkuun


KotiinKotiin


sivuja ylläpitää Heikki Apiola -- etusivu http://www.math.hut.fi/v2/ -- uutisryhmä opinnot.mat.v2