ADA501 Matematisk modellering og simulering

Innhald og oppbygging

Dette er eit introduksjonskurs i matematisk modellering og simulasjon for ingeniørar. Kurset utforskar livssyklusen i matematisk modellering i ingeniørvitskap: korleis starte frå ei skildring av eit fenomen, problem eller prosess og omformulere det til eit korrekt oppstilt matematisk problem, utføre passande matematisk og utrekningsorientert analyse, estimere og optimere parametrar, oppnå løysing gjennom utrekningsorienterte og numeriske metodar, evaluere løysinga og presentere resultata. Studentane vil bli gjort kjent med ordinære og partielle differensiallikningar og vil bli introdusert til tradisjonelle numeriske løysingsstrategiar for desse likningane.

Gjennom fleire døme innan modellering og simulasjon av ei rekke system og prosessar relatert til ingeniørvitskap, vil kurset gi studentane eit mental rammeverk som er nyttig både for vidare studie og for ei karriere innanfor ingeniørvitskap.

Læringsutbytte

Kunnskap:

Studenten

• kan forklare kva ein matematisk modell er, og dei naudsynte stega for å konstruere dei.
• kan forklare rolla til matematisk modellering som ein fundamental metode i ingeniørvitskap.
• kan bruke matematisk modellering og simulasjon til å studere ei rekke fenomen og prosessar innanfor ingeniørvitskap.
• kan estimere modellparametrar i problem frå ingeniørvitskap ut frå gitte data.
• kan forklare korleis differensiallikningar vert nytta i matematisk modellering.
• kan forklare rolla til numeriske og utrekningsorienterte metodar for å finne løysingar til differensiallikningar.
• har kunnskap om avgrensingar til matematiske modellar og metodar nytta til å verifisere og identifisere deira bruk til konkrete problem

Ferdigheiter:

Studenten

• veit korleis ein formulerer og analyserer enkle, men realistiske system og prosessar frå ingeniørvitskap i eit matematisk rammeverk, utlede handlingskraftige og nyttige matematiske modellar.
• veit korleis ein formulerer eit problem som ei differensiallikning og prinsippa bak å løyse desse likningane numerisk.
• kan nytta simulasjonar til å studere framferd til slike modellar og verifisere deira evne til å skildre det studerte fenomenet.
• kan forklare karakterisikkar ved ein god modell.

Generell kompetanse:

Studenten

• kan nytte metodane dekka i kurset på nye område.
• kan arbeide effektivt med andre.
• kan forklare problem, analyser og konklusjonar relatert til matematisk modellering til medstudentar, både skriftleg og munnleg.

Krav til forkunnskapar

Ingen

Tilrådde forkunnskapar

MAT301

Undervisnings- og læringsformer

Førelesingar, rekneverkstad, gruppepresentasjonar og grupperettleiing relatert til kursets prosjektarbeid.

Obligatorisk læringsaktivitet

Tre obligatoriske oppgåver, kor to er gruppeoppgåver.

For å gjennomføre eksamen må oppgåvene vere godkjende innan gitte fristar. Godkjende oppgåver er gyldige i to semestre.

Vurderingsform

Del 1: Skriftleg gruppebasert oppgåve på 3000-4000 ord, utgjer 50 % av karakteren. Dersom oppgåva ikkje er bestått, er det mogeleg å levere forbetra versjon i påfølgjande semester. Det er berre mogeleg å levere forbetra versjon med same problemstilling ein gong. Etter dette må det skrivast heilt ny oppgåve.

Del 2: Skriftleg skuleeksamen, 4 timar, utgjer 50 % av karakteren.

Karakterskala A-F, kor F svarar til ikkje bestått. Begge delane må vere bestått for å få karakter i emnet. Ved ikkje bestått på ein av delane, kan den delen takast opp att åleine det påfølgande semesteret. Etter dette må begge delane takast på ny.

Hjelpemiddel ved eksamen

For gruppebasert oppgåve: alle hjelpemiddel tillatne

For skriftleg skuleeksamen: enkel kalkulator og alle fysiske trykte og skrivne hjelpemiddel.

Meir om hjelpemiddel