SAYISAL ÇÖZÜMLEME
- Ders
- MATH204 - SAYISAL ÇÖZÜMLEME
- Bölüm
- Temel ve İnsani Bilimler
- Ders Tipi
- Ders
- Durum
- Zorunlu
- Dil
- İngilizce
- Kredi
- 3
- AKTS
- 4
- T+P+L
- 3 + 1 + 0
- Ders Koordinatörleri
- Doç. Dr. İbrahim AVCI
- Ön Koşul
- -
- Anahtar Sözcükler
Ders Açıklaması
Bu dersin amacı matematik, bilgisayar, fizik ve mühendislik alanlarında karşılaşılan problemlerin çözümlerinde gerekli olan temel sayısal analiz metodlarını vermektir. Konu başlıkları şu şekildedir: Tanımlar: Hata çeşitleri, Taylor serisi, kesme hatası ve sayıları yuvarlama. Lineer olmayan denklemlerin sayısal çözüm metodları: Ara bölme metodu, Regula-falsi metodu. Tekrarlanan metodlar: Sabit nokta iterasyonu, Newton metodu. Lineer sistem çözümlerinde sayısal çözümleme metodları: İterasyon metodu ve LU matriks parçalama metodu. İnterpolasyon ve polinom yakınsaması, Lagrange polinomları, en küçük kareler metodu, eğri oluşturma ve spline fonksiyonları (birinci ve ikinci dereceden spline fonksiyonları) . Türevlerin sayısal çözümleme ile bulunması, sonlu fark formülleri. İntegralin sayısal çözümleme ile bulunması, Simpson's kuralları ve Trapezoidal kuralları.
SAYISAL ÇÖZÜMLEME
Değerlendirme Araçları (Aktif Dönem)
| Öğe | Tür | Ağırlık (%) |
|---|---|---|
| Quiz I | Kısa Sınav | 10 |
| Quiz II | Kısa Sınav | 10 |
| Midterm Exam | Ara Sınav | 35 |
| Final Exam | Final | 45 |
| Toplam | 100 | |
Ders çıktıları
- 01 Sayısal analiz metodlarını tanımlayabilme
- 02 Sayısal analiz metotlarını kullanarak lineer olmayan denklemleri çözebilme
- 03 Sayısal analiz metotlarını kullanarak lineer olan/olmayan sistemleri çözebilme
- 04 İnterpolasyon metotlarını kullanabilme
- 05 Sayısal türev ve integral kurallarını uygulayabilme
- 06 Mühendislik alanlarındaki problemlerde sayısal analizi kullanabilme
Ders Müfredatı
| Hafta | Konu |
|---|---|
| Hafta 1 | Roots of Equations, Locating the roots graphically and analytically. |
| Hafta 2 | Solution of nonlinear functions: Bisection method, False position method. |
| Hafta 3 | Solution of nonlinear functions: Fixed Point Iteration Method. |
| Hafta 4 | Solution of nonlinear functions: Newton method. |
| Hafta 5 | Solution of linear system: Jacobi Iteration Method, Gauss-Seidel Iteration Method, LU factorization method. |
| Hafta 6 | Solutions of nonlinear system: Fixed Point Method, Newton Method |
| Hafta 7 | Least Square Lines, Curve fitting |
| Hafta 8 | Midterm Exam |
| Hafta 9 | Midterm Exam |
| Hafta 10 | Interpolation and polynomial approximation: Lagrange Interpolation |
| Hafta 11 | Interpolation and polynomial approximation: Newton Interpolation |
| Hafta 12 | Interpolation by spline function |
| Hafta 13 | Numerical Differentiation |
| Hafta 14 | Numerical Integration |
| Hafta 15 | Final exam |
Referans Kitaplar & Ders Materyalleri
- 01 Numerical Analysis, Richard L. Burden, J. Dougles Faires, 9th Edition. ISBN-13: 978-0-538-73351-9
- 02 Elementary Numerical Analysis , An Algorithm Approach, Third Edition, Samuel D. Conte,Carle de Boor, McGRAW HILL. ISBN-13: 978-0070124479 ISBN-10: 0070124477
- 03 Numerical Methods Using Matlab, John H. Mathews, Kurtis D. Fink . ISBN 978–0–07–305194–9—ISBN 0–07–305194–2
Ders Çıktıları
- L01 Sayısal analiz metodlarını tanımlayabilme
- L02 Sayısal analiz metotlarını kullanarak lineer olmayan denklemleri çözebilme
- L03 Sayısal analiz metotlarını kullanarak lineer olan/olmayan sistemleri çözebilme
- L04 İnterpolasyon metotlarını kullanabilme
- L05 Sayısal türev ve integral kurallarını uygulayabilme
- L06 Mühendislik alanlarındaki problemlerde sayısal analizi kullanabilme
Program Çıktıları
- P01 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda bilgi.
- P02 Matematik, fen bilimleri, temel mühendislik, bilgisayarla hesaplama ve ilgili mühendislik disiplinine özgü konularda ki bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde kullanabilme becerisi.
- P03 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek tanımlama becerisi.
- P04 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek formüle etme becerisi.
- P05 Karmaşık mühendislik problemlerini, temel bilim, matematik ve mühendislik bilgilerini kullanarak ve ele alınan problemle ilgili BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçlarını gözeterek analiz etme ve çözme becerisi.
- P06 Karmaşık mühendislik problemlerine yaratıcı çözümler tasarlama becerisi.
- P07 Karmaşık sistemleri, süreçleri, cihazları veya ürünleri gerçekçi kısıtları ve koşulları gözeterek, mevcut ve gelecekteki gereksinimleri karşılayacak biçimde tasarlama becerisi.
- P08 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, uygun teknikler ve kaynakları sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P09 Karmaşık mühendislik problemlerinin analizi ve çözümüne yönelik, tahmin ve modelleme de dahil olmak üzere, modern mühendislik ve bilişim araçlarını, sınırlamalarının da farkında olarak seçme ve kullanma becerisi.
- P10 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için literatür araştırması yapma ve araştırma yöntemlerini kullanma becerisi.
- P11 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama becerisi.
- P12 Karmaşık mühendislik problemlerinin incelenmesi için, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
- P13 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, topluma, sağlık ve güvenliğe, ekonomiye, sürdürülebilirlik ve çevreye etkileri hakkında bilgi.
- P14 Mühendislik uygulamalarının BM Sürdürülebilir Kalkınma amaçları kapsamında, mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
- P15 Mühendislik meslek ilkelerine uygun davranma, etik sorumluluk hakkında bilgi.
- P16 Hiçbir konuda ayrımcılık yapmadan, tarafsız davranma ve çeşitliliği kapsayıcı olma konularında farkındalık.
- P17 Bireysel olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P18 Disiplin içi takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P19 Çok disiplinli takımlarda (yüz yüze, uzaktan veya karma) takım üyesi veya lideri olarak etkin biçimde çalışabilme becerisi.
- P20 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda sözlü etkin iletişim kurma becerisi.
- P21 Hedef kitlenin çeşitli farklılıklarını (eğitim, dil, meslek gibi) dikkate alarak, teknik konularda yazılı etkin iletişim kurma becerisi.
- P22 Proje yönetimi ve ekonomik yapılabilirlik (fizibilite) analizi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi.
- P23 Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.
- P24 Bağımsız ve sürekli öğrenebilme.
- P25 Yeni ve gelişmekte olan teknolojilere uyum sağlayabilme becerisi.
- P26 Teknolojik değişimlerle ilgili sorgulayıcı düşünebilmeyi kapsayan yaşam boyu öğrenme becerisi.
Pç-Dç Matrisi
| ÖÇ | P01 | P02 | P03 | P04 | P05 | P06 | P07 | P08 | P09 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 | P16 | P17 | P18 | P19 | P20 | P21 | P22 | P23 | P24 | P25 | P26 | Ortalama |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L01 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L02 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L03 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L04 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L05 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| L06 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |