Basistechnieken voor computersimulaties

5 ECTS credits
125 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1007574BNR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.

Semester

2e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Inschrijvingsvereisten

Je hebt ‘Analyse: afleiden, integreren, wiskundige software’ OF 'Wiskundige Analyse I ' en 'Wiskundige Analyse II en software' gevolgd, alvorens ‘Basistechnieken voor computersimulaties’ op te nemen.

Onderwijstaal

Nederlands

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Toegepaste Mechanica

Onderwijsteam

Aurélie Bellemans (titularis)
Matteo Gravili

Onderdelen en contacturen

24 contacturen Hoorcollege
36 contacturen Werkvormen en Praktische Oef.

Inhoud

Dit vak biedt een inleiding tot de belangrijkste numerieke technieken en methoden. Het doel is dat na succesvolle afronding van deze cursus, studenten klaar zijn om meer gespecialiseerde cursussen aan te gaan waar numerieke technieken worden toegepast.

De volgende problemen worden behandeld: fouten theorie, het oplossen van vergelijkingen, het oplossen van stelsels van lineaire vergelijkingen, berekening van eigenwaarden en eigenvectoren, interpolatie en benadering van functies, Fourier-transformatie, numerieke differentiatie en integratie, numerieke oplossing van gewone differentiaal vergelijkingen en inleiding tot numerieke oplossing van partiele differentiaal vergelijkingen.

Tijdens de oefeningen worden de algoritmen uit de cursus toegepast op praktische problemen. Voor de programmering van de algoritmen wordt gebruik gemaakt van Python.

Studiemateriaal

Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Basistechnieken voor Computersimulaties, Bellemans, De Troyer, Runacres and Lacor, VUB, 2220170019840, 2023
Cursustekst (Aanbevolen) : Basistechnieken voor Computersimulaties, Bellemans, De Troyer, Runacres and Lacor, VUB, 2220170019840, 2023
Handboek (Aanbevolen) : Python programming and numerical methods, a guide for engineers and scientists, Kong, Siauw and Bayen, Academic Press (Elsevier), 9780128195499, 2021

Bijkomende info

Referentiewerk met verschillende algoritmes voor praktisch gebruik in Matlab: S.C. Chapra, Applied Numerical Methods with matlab for engineers and scienists, 5de editie, McGraw-Hill Higher Education, 2023.

Referentiewerk startend vanuit de lineaire algebra: Strang, Gilbert. Linear algebra and its applications. 2012.

Leerresultaten

Algemene competenties

Doelstellingen
Dit opleidingsonderdeel geeft een inleiding tot de belangrijkste numerieke technieken en methodes. Bedoeling is dat, na het succesvol beëindigen van deze cursus, de student gewapend is om meer gespecialiseerde cursussen waar numerieke technieken gebruikt worden (zoals bijv. op gebied van CFD, beeldverwerking enz) aan te vatten.
Bedoeling is ook om de noodzaak van numerieke methodes voor het oplossen van fysische problemen aan te tonen. Dit wordt zowel in de hoorcolleges (in een inleidende les) als in de oefeningen (waar de opgelegde taken steeds een fysische achtergrond hebben) benadrukt.

Eindcompetenties
De student krijgt een overzicht van de belangrijkste numerieke technieken (zie inhoud). Bedoeling is dat de student de aangeleerde techniek praktisch kan gebruiken (tijdens de oefeningen wordt geprogrammeerd binnen Python) maar ook de theoretische achtergrond begrijpt.
De student moet in staat zijn, om eenvoudige numerische problemen op te lossen: bijv. zoeken van wortels van (stelsels) niet-lineaire vergelijkingen, oplossen van lineaire stelsels, bepalen van eigenwaarden van matrices, oplossen van eenvoudige gewone en partiële differentiaalvergelijkingen.
De student moet ook voldoende basiskennis hebben om zelfstandig alternatieve methodes of meer geavanceerde methodes uit de literatuur te kunnen begrijpen.
De student moet ook in staat zijn om eenvoudige fysische problemen, wiskundig te beschrijven en vervolgens op te lossen met de aangeleerde methodes.

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Andere bepaalt 80% van het eindcijfer

WPO Praktijkopdracht bepaalt 20% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Andere dient men volgende opdrachten af te werken:

schriftelijk examen op de pc met een wegingsfactor 1 en aldus 80% van het totale eindcijfer.

Toelichting: 20%

Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:

Permanente evaluatie met een wegingsfactor 1 en aldus 20% van het totale eindcijfer.

Toelichting: 80%

Aanvullende info mbt evaluatie

De beoordeling bestaat uit de volgende categorieën:

Permanente evaluatie: WPO praktijkopdracht (20% van het eindcijfer)
Examen (80% van het eindcijfer)
1. Theorie-examen
2. Programmatie-examen op de PC

Tweede zittijd: het examen telt voor 100% van de punten. WPO opdracht wordt niet overgedragen.

Generatieve AI mag niet gebruikt worden tijdens het examen. Als generatieve AI gebruikt wordt voor de opdrachten (permanente evaluatie) moet dit vermeld worden bij het indienen van de opdracht.

Toegestane onvoldoende

Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context