Marmara Üniversitesi
Marmara Üniversitesi Eğitim-Öğretim Bilgi Sistemi

Programlar Hakkında Bilgi

Tezli Yüksek Lisans - Fen Bilimleri Enstitüsü - Matematik

Müfredat Adı Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Dönem AKTS Teorik Uygulama
Teorik Matematik - Yüksek Lisans - 2014 MAT8038 Sembolik ve Nümerik Paket Programı Zorunlu 1 8,00 2 0

Dersin İçeriği

Dersin Amacı

Bilgisayar destekli hesaplamalar, büyük ölçüde modern bilim ve mühendisliğin ilerlediği yolu etkilemektedir. Bugüne kadar, sembolik matematiksel hesaplamalar bilim ve mühendislik alanlarındaki gelişmelerde sınırlı ama önemli rol oynamaktadır. Bu ders, onun potansiyelini araştırmakta ve çoğunlukla kullanılmayan büyük potansiyel yollarını önermektedir. Bilgisayar destekli Cebirsel hesaplama olarak da bilinen sembolik Matematiksel hesaplama, özel sayısal niceliklerin yaklaşımlarının manipülesine karşı bilgisayar tarafından matematiksel ifadeleri ve sembolik formülleri manipüle eden algoritmaları geliştirmek için kullanılır. Bu analitik hesaplamaların yapılması anlamına gelir ve kesin sayısal hesaplamaları da içerir. Çalışan matematikçiler ve diğer farklı disiplindeki araştırmacılar için uygun olan, örneğin çok duyarlıklı aritmetik, çok değişkenli polinonlarla hesaplamalar (çarpanlara ayrıştırma, polinonsal denklemlerin çözümü, v.b), sembolik integral ve sembolik toplama gibi algoritmaların tartışacağız. Bu ders, öğrencileri matematik bilimlerinde yaygın olarak kullanılan yazılım kaynaklarının kullanımını tanımak için tasarlanmıştır. Öğrenciler, Mathematica gibi modern bilişim ortamlarının sembolik ve sayısal problem çözme ve görselleştirme amacıyla nasıl kullanılacağını öğreneceklerdir. Öğrenciler her sistemin sözdizimi ve kullanımı ile bilgisayar destekli dersler ve projeler aracılığıyla tanışacaklar. Her bir sistemin göreceli değerleri ve dezavantajları da tartışılacaktır. Uygun olduğunda temel programlama paradigmaları ve kavramları tanıtılacaktır.

Öğrenim Türü

-

Dersin İçeriği

1) Sembolik Matematiksel hesaplamaya giriş. 2) Temel alanlarda kesin aritmetiksel işlemler. 3) Sembolik türev. 4) Sembolik İntegral 5) Denklemlerin sembolik matematiksel çözümleri 6) Diferansiyel denklemlerin sembolik matematiksel çözümleri 7) Farklı bilimsel alanlarda uygulamalar

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları

Ders, Mathematica kullanılarak sınıf örnekleri ve sunumları birlikte temel olarak ders şeklinde verilecektir.

Staj Durumu

yok

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

) Franz Winkler. Polynomial Algorithms in Computer Algebra. Springer-Verlag 1996. 2) Joachim von zur Gaten and Juergen Gerhard. Modern Computer Algebra. Cambridge University Press 2003. 3) Johannes Grabmeier, Erich Kaltofen, and Volker Weispfenning. Computer Algebra Handbook. Springer-Verlag 2003. 4) Calmet, J. and Campbell, J.A. Artificial Intelligence and Symbolic Mathematical Computations. Proc. of the International Conference AISMC-1, LNCS 737, pp. 1-19. Springer-Verlag, Berlin, 1993.

Dersin Web Sayfası

yok

Öğrenme Çıktıları

  • Temel sayısal ve sembolik matematik problemlerini çözebilme
  • Verileri görselleştirmek ve sunmak
  • Basit programlama komut dosyaları ve işlevleri oluşturmak için
  • Temel programlama tekniklerini ve paradigmalarını anlamak ve uygulamak
  • İdeal olarak öğrenci, Mathematica'yı matematiksel ve bilimsel fikirleri araştırmak için düzenli olarak kullanmalarına izin verecek bir hesaplama ruhu geliştirecektir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Teorik
1 Genel olarak sembolik matematik sistemlerine ve özelde Mathematica'ya giriş
2 Mathematica'nın etkin kullanımı.
3 Sembolik matematik sistemlerinde sınırlamalar
4 Tam ve yaklaşık hesaplama.
5 Mathematica'da bilimsel programlama
6 İlginç matematik örnekleri oluşturmak için sembolik matematik sistemlerinin kullanılması
7 Teoremleri anlamak ve çeşitli matematiksel nesneleri ve özelliklerini araştırmak
8 Ara Sınav Haftası
9 Öklid algoritması ve hızlı Fourier dönüşümü gibi önemli matematiksel algoritmalar
10 Kriptografi ve Sayılar Teorik Algoritmaları
11 Tam sayı ve polinom aritmetiği
12 Kod üretimi (örn. Sonlu farklar şemaları, otomatik farklılaşma)
13 Polinom denklem sistemlerinin çözümü (Groebner Üslerine giriş).
14 Groebner Bazlarının Uygulamaları (dijital sinyal işleme, robotik)
15 Öğrenci ilgi alanlarına dayalı diğer uygulamalar
16 Ders Çalışma Haftası
17 Yarı Yıl Sonu Sınavı

Değerlendirme

Değerlendirme Değer
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri Değer
Final Sınavı 100

Öğrenci İş Yükü Hesabı

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Öncesi/Sonrası Bireysel Çalışma 30 4 120
Proje ve Hazırlığı 5 5 25
Ödev ve Hazırlığı 0 0 0
Laboratuvar ve Hazırlığı 0 0 0
Atölye ve Hazırlığı 0 0 0
Sunum ve Hazırlığı 1 15 15
Seminer ve Hazırlığı 0 0 0
Demo ve Hazırlığı 0 0 0
Araştırma ve Hazırlığı 0 0 0
Rapor ve Hazırlığı 0 0 0
Arasınav ve Hazırlığı 1 15 15
Kısa Sınav ve Hazırlığı 0 0 0
Final ve Hazırlığı 1 15 15
Teorik Ders Saati 0 0 0
Uygulama Ders Saati 0 0 0

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

ÖÇ1
ÖÇ2
ÖÇ3
ÖÇ4
ÖÇ5