MATH3012 Numerical AnalysisBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar YAZILIM MÜHENDİSLİĞİÖğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
YAZILIM MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
MATH3012 Sayısal Analiz Bahar 2 2 3 6
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Non-Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü:
Opsiyonel Program Bileşenleri: Yok
Dersin Amacı: Bu derste öğrenciye bilgisayar aritmetiği ve hataların bulunması, hataların kaynakları ve ölçüsü, lineer ve lineer olmayan denklemlerin ve denklem sistemlerinin yaklaşık çözümlerinin öğretilmesi amaçlanmıştır.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
o Hataları bulup sınıflandırabilir ve aritmetik işlemlerde hata oluşumu, kararlılık, Taylor teoremi gibi kavramları kavrayabilir.
o Aritmetik işlemlerde hata oluşumu, kararlılık, Taylor teoremi gibi kavramları kavrayabilir.
o Lineer cebirsel denklem sistemlerinin çözümü için gereken Gauss yok etme , Cholesky , LU ayrıştırma gibi yöntemleri, lineer cebirsel denklem sistemlerinin yaklaşık çözüm yöntemlerini (Basit iterasyon Jakobi, Gauss Seidel ) ve onların yakınsama koşullarını özümseyebilir.
o Lineer sistemler için iterasyon yöntemlerini kavrayabilir.
o Özdeğer ve özvektörleri hesaplayabilir.
o Lineer olmayan denklem sistemlerini çözümleyebilir.
o Enterpolasyon ve polinom yaklaşımlarında bulunabilir.

Dersin İçeriği

Bu derste hatalar ve bu hataların sınıflandırılması, lineer ve lineer olmayan denklem sistemlerinin çözüm yöntemleri, bu yöntemlerin yakınsaklığı, polinom yaklaşımları gibi nümerik yöntemler öğretilmektedir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Hatalar, Büyük O notasyonu, kararlılık ve koşul sayısı, Taylor teoremi.
2) F(x)=0 şeklindeki lineer olmayan denklemlerin çözümü: ikiye bölme yöntemi, sabit nokta iterasyonu.
3) NewtonRapson (Teğetler) yöntemi, Kirişler yöntemi.
4) Lineer cebirsel denklem sistemlerinin çözümleri: Gauss yok etme, Cholesky, üçgensel sistemlerin çözümleri.
5) LU ayrıştırma yöntemi, üçgensel sistemler, vektör ve matris normları.
6) Lineer denklemlerin duyarlılığı. Koşul sayısı ve kararlılık.
7) Lineer sistemler için iteratif yöntemler: Jacobi yöntemi.
8) Gauss Seidel yöntemi. Köşegenlerine göre baskın matrisler. Lineer sistem çözümlerindeki hatalar.
9) Özdeğer ve özvektörler: Kuvvet yöntemi ve ters kuvvet yöntemi.
10) Lineer olmayan denklem sistemleri: Newton yöntemi.
11) İnterpolasyon ve polinom yaklaşımları: Lagrange interpolasyon polinomları, Newton interpolasyonu
12) Parçalı lineer interpolasyon, kübik spline polinomları.
13) En küçük kareler yaklaşımı: eğri yerleştirmesi.
14) Kararsız denklem sistemleri. İnterpolasyon hataları.

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Numerical Methods Using MATLAB (Fourth Edition), John H. Mathews and Kurtis D. Fink, Pearson Prentice Hall
Diğer Kaynaklar:

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Devam 16 % 0
Laboratuar 16 % 5
Küçük Sınavlar 5 % 10
Ara Sınavlar 2 % 45
Final 1 % 45
Toplam % 105
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 45
Toplam % 105

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 16 3 48
Laboratuvar 14 1 14
Sınıf Dışı Ders Çalışması 16 2 32
Küçük Sınavlar 3 5 15
Ara Sınavlar 2 5 10
Final 1 5 5
Toplam İş Yükü 124

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Karmaşık mühendislik problemlerine yönelik yazılım proje, süreç ve ürünlerine ait fonksiyonel ve fonksiyonel olmayan özellikleri tanımlayabilmek.
2) Karmaşık mühendislik problemlerinde yazılım mimarisi, bileşenleri, ara yüzleri ve sisteme ait diğer alt bileşenleri tasarlayabilmek.
3) Kodlama, doğrulama, sınama ve hata ayıklama konularını da içerecek şekilde karmaşık yazılım sistemleri geliştirebilmek.
4) Karmaşık mühendislik problemlerinde yazılımı, programın davranışlarını beklenen sonuçlara göre sınayarak doğrulayabilmek.
5) Karmaşık yazılım sistemlerinin çalışması sırasında, çalışma ortamının değişmesi, yeni kullanıcı istekleri ve yazılım hatalarının ortaya çıkması ile meydana gelen bakım faaliyetlerine yönelik işlemleri yapabilmek.
6) Karmaşık yazılım sistemlerinde yapılan değişiklikleri izleyebilmek ve kontrol edebilmek, entegrasyonunu sağlayabilmek, yeni sürümlerini sistematik olarak planlayabilmek ve riskleri yönetebilmek.
7) Disiplin içi ve disiplinler arası takımlarda görev alarak karmaşık yazılım sistemleri yaşam süreçlerini tanımlayabilmek, değerlendirebilmek, ölçebilmek, yönetebilmek ve uygulayabilmek.
8) Karmaşık mühendislik problemlerinde gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında yazılım gereksinimlerini toplama, yazılımı tasarlama, geliştirme, sınama, bakımını yapma konularındaki çeşitli araçları ve yöntemleri kullanabilmek.
9) Temel kalite metrikler tanımlayabilmek, yazılım yaşam döngüsü süreçlerini uygulayabilmek, yazılım kalitesini ölçebilmek, kalite model karakteristiklerini tanımlayabilmek, standartları uygulayabilmek ve bunları karmaşık yazılım sistemlerini analiz etmekte, tasarlamakta, geliştirmekte, doğrulamakta ve sınamakta kullanabilmek.
10) Yazılım mühendisliği ile ortak sınırlara sahip olan matematik, fen bilimleri, bilgisayar mühendisliği, endüstri mühendisliği, sistem mühendisliği, ekonomi, yönetim ve sürdürülebilir kalkınma gibi diğer disiplinler hakkında teknik bilgi kazanabilmek ve bunlar aracılığıyla yenilikçi fikirleri karmaşık mühendislik problemlerinde ve girişimcilik faaliyetlerinde kullanabilmek.
11) Yazılım mühendisliği kültürü ve etik anlayışını kavrayabilmek ve bunları yazılım mühendisliğinde uygulayabilecek temel bilgilere sahip olmak, meslek hayatı boyunca gerekli teknik becerileri öğrenip başarıyla uygulayabilmek.
12) Yabancı dil ve Türkçe kullanarak etkin rapor yazabilmek ve yazılı raporları anlayabilmek, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilmek, etkin sunum yapabilmek, açık ve anlaşılır talimat verebilmek ve alabilmek.
13) Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları ile mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları hakkında bilgi sahibi olmak.