Matematika E MAT E-2-NP
Název předmětu Matematika E (MAT E)
Garant doc. RNDr. Jaromír Kuben, CSc.
Katedra Katedra matematiky a fyziky
Předmět specializace NE
Předmět profilujícího základu ANO
Teoretický předmět PZ NE
Státní zkouška NE
Vícesemestrální předmět NE
Předmět jiné školy NE
Volitelnost Povinný
Klasifikace Zápočet + Zkouška
Kredity 3
Dop. roč./sem. 1/2
Počet týdnů 14
Celkem (h) Př. Cv. Lab. Sem. Kurzy Praxe Stáže Soustř. Exkurze Terén SP Konzultace PV
Numerická matematika: – úvod do problematiky numerických metod, – druhy chyb, – vlastnosti numerických algoritmů, korektnost a podmíněnost numerické úlohy, – vektorové a maticové normy. 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Numerické řešení nelineárních rovnic: – nelineární rovnice o jedné neznámé, princip numerického řešení, separace a aproximace, – hlavní iterační metody pro jednu rovnici (metoda půlení, tětiv, prosté iterace, tečen a sečen), – systémy nelineárních rovnic, metoda prosté iterace a Newtonova metoda. 4 2 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Numerické řešení soustav lineárních algebraických rovnic: – přímé metody (Gaussova eliminační metoda, LU rozklad, Choleského metoda), numerická stabilita a podmíněnost soustav, – iterační metody (Jacobiova, Gaussova-Seidelova, relaxační metoda SOR). 4 2 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Interpolace a aproximace funkcí: – princip aproximace, klasifikace, – interpolační polynomy (Lagrangeův, Newtonův, ekvidistantní případ), – interpolace splajny, kubické splajny, – aproximace metodou nejmenších čtverců. 6 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Numerický výpočet určitých integrálů: – kvadraturní formule a jejich vlastnosti, – Newtonovy–Cotesovy uzavřené a otevřené formule, jednoduché a složené formule, – Gaussovy kvadraturní formule, – Rombergova kvadratura. 4 2 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Numerické řešení diferenciálních rovnic a jejich soustav: – princip numerického řešení počáteční úlohy pro jednu ODR prvního řádu, – jednokrokové metody (explicitní a implicitní), vlastnosti (chyby, konvergence, stabilita), – metody Rungeho–Kutty, – vícekrokové metody (explicitní a implicitní), – Adamsovy metody, metoda prediktor-korektor, metody zpětného derivování, – tuhé problémy, – zobecnění na soustavy ODR, – diferenciální rovnice vyšších řádů. 8 4 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Povinná:
Kuben, J. a Račková, P. Numerické metody. Skriptum. Brno: Univerzita obrany, 2016. viii+245 s. Dostupné v knihovně UO pod číslem S-3876. ISBN 978-80-7231-373-0.

Doporučená:
Přikryl, P. Numerické metody analýzy. 1. vydání. Praha: SNTL, 1985. 192 s. Dostupné v knihovně UO pod číslem S-2670/24.
Míka, S. Numerické metody algebry. 1. vydání. Praha: SNTL, 1982. 176 s. Dostupné v knihovně UO pod číslem S-2670/4.
Povinná multimediální:
Kuben, J. a Račková, P. Numerické metody. Elektronická učebnice. Brno: Univerzita obrany, 2019. 817 s. ISBN 978-80-7582-092-1. Dostupné z https://moodle.unob.cz/mod/resource/view.php?id=47767 [cit. 2020-07-26].

Písemné testy během semestru, stanovené úkoly, zápočet a zkouška.