Detail předmětu

Počítačem podporovaná řešení inženýrských problémů

FEKT-LPPRAk. rok: 2011/2012

Je proveden výklad numerických metod, používaných v rozšířených programech CADu a v programech pro vědeckotechnické výpočty. Předmět pokrývá nejrozšířenější metody řešení lineárních a nelineárních problémů. V každé skupině jsou metody roztříděny podle vlastností a praktické použitelnosti. Výklad je pak soustředěn na metody osvědčené v praxi. U těchto metod je k dispozici i zdrojový text v MATLABu pro počítačová cvičení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Jiří Mišurec, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav telekomunikací (UTKO)

Výsledky učení předmětu

Aktivní znalost matematických numerických metod pro řešení v praxi často se vyskytujících úloh, což je předpokladem efektivního využívání profesionálních programů, v nichž jsou tyto metody implementovány.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

Numerické metody výpočtu, počítačové řešení elektronických obvodů, použití počítačových programů, řešení standardních obvodů, metody řešení lineárních a nelineárních problémů, řešení obvodů v MATLABu.

Učební cíle

Prohloubení dosavadních a získání dalších znalostí studentů o prakticky využitelných numerických metodách řešení inženýrských problémů se zaměřením na elektrotechniku, o příslušných algoritmech počítačového řešení, a o efektivním využívání profesionálních programů, jako je MicroCap, PSPICE, SNAP, kde jsou tyto algoritmy implementovány a možnosti použití numerických metod v tabulkových procesorech.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Biolek, D. Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. Vydavatelství technické literatury BEN, Praha 2004.
Vlach, J., Singhal, K. Computer Methods for Circuit Analysis and Design. Second Edition. Van Nostrand Reinhold Company, New York 1993

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-TIT , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový
    obor ML-EST , 1 ročník, zimní semestr, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Mišurec, CSc.

Osnova

Úvod do počítačového řešení elektronických obvodů.
Základy numerických a symbolických metod.
Metody analýzy lineárních obvodů.
Heuristické a algoritmické metody.
Maticové aloritmické metody.
Grafové algoritmické metody.
Symbolická analýza systémů v operátorové oblasti.
Semisymbolická a numerická analýza systémů.
Řešení soustav nelineárních algebraických rovnic.
Řešení soustav nelineárních diferenciálních rovnic.
Aproximace, interpolace a extrapolace.
Počítačové modely prvků elektronických obvodů.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Mišurec, CSc.

Osnova

Základní a speciální maticové operace v MATLABu.
Numerické a symbolické algoritmy.
Řešení elektrických obvodů pomocí tabulkového procesoru.
Simulace v programu MicroCap.
Simulace v programu PSPICE.
Práce na projektu.
Výpočet kořenů charakteristických polynomů.
Práce na projektu.
Algoritmy symbolické a semisymbolické analýzy.
Simulace v programu SNAP.
Práce na projektu.
Aproximace, interpolace a extrapolace.