Detail předmětu
Vybrané partie z matematiky II.
FEKT-XPC-VPMAk. rok: 2022/2023
Obsahem předmětu jsou základy výpočtu řešení dynamických systémů užitím Diracovy delta funkce a váhové funkce, řešení normovaných systémů, podmínky existence a jednoznačnosti řešení systémů diferenciálních rovnic v matocovém tvaru , fundamentální matice řešení, výpočet obecného a partikulárního řešení eliminační metodou , metodou vlastních čísel a metodou variace konstant. Dále je pozornost zaměřena na teorii diskrétních systémů reprezentovaných diferenčními rovnicemi a metody řešení lineárních i nelineárních diferenčních rovnic, řešení homogenních diferenčních rovnic s proměnnými koeficienty pomocí sumace, faktoriálové funkce a Gamma funkce včetně řešení nehomogeních systémů eliminační metodou. Pomocí numerické diferenciální transformační metody jsou řešeny dynamické systémy se zpětnou vazbou včetně singulárních úloh v závislosti na konstantním i proporciálním zpoždění. Dále se jedná o základy frakcionálních derivací a řešení frakcionálních systémů pomocí frakcionálních integrálních transformací a semi-analytických metod.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
- aplikovat váhovou funkci a delta funkci na řešení lineárních diferenciálních rovnic.
- zvolit optimální metodu řešení systémů diferenciálních rovnic
- vypočítat řešení lineárních i nelineárních diferenčních rovnic a systémů diferenčních rovnic užitím charakteristické rovnice (sumace, gamma funkce)
- řešit funkcionální dynamické systémy užitím diferenciální transformační metody - řešit frakcionální systémy pomocí frakcionálních integrálních transformací
Prerekvizity
Z předmětů BMA1, BMA2 jsou požadovány základní znalosti diferenciálního počtu funkce jedné proměnné a více proměnných, integrálního počtu funkce jedné proměnné a základní metody řešení lineárních diferenciálních rovnic s konstantními koeficienty. Především by student měl umět derivovat (včetně parciálních derivací) a integrovat.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Závěrečná písemná zkouška je hodnocena maximálně 70 body a skládá se ze 7 příkladů
Osnovy výuky
2) Řešení diferenciálních rovnic n-tého řádu užitím váhových funkcí
3) Systémy diferenciálních rovnic v maticovém tvaru a jejich vlastnosti
4) Metody řešení nehomogenních systémů
5) Metoda vlastních čísel a vlastních vektorů
6) Metoda variace konstant pro obecné tvary systémů diferenciálních rovnic
7) Operátor diference a sumace, klasifikace diferenčních rovnic
8) Metody řešení diferenčních rovnic s konstantními i proměnnými koeficienty
9) Metody řešení systémů diferenčních rovnic
10) Diferenciální transformační metoda pro spojité dynamické systémy, singulární úlohy
11) Diferenciální transformační metoda pro systémy se zpětnou vazbou v závislosti na konstantním a proporcionálním zpoždění.
12) Základy frakcionálního počtu
13) Řešení frakcionálních systémů
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Doporučená literatura
KRUPKOVÁ, V.: Diferenciální a integrální počet funkce více proměnných,skripta VUT Brno, VUTIUM 1999, 123s. (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program BKC-EKT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BKC-MET bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BKC-SEE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BKC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-AUD bakalářský
specializace AUDB-TECH , 0 ročník, letní semestr, volitelný
specializace AUDB-ZVUK , 0 ročník, letní semestr, volitelný - Program BPC-EKT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-IBE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-SEE bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný
- Program IT-BC-3 bakalářský
obor BIT , 2 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BPC-AMT bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
- Program BIT bakalářský 2 ročník, letní semestr, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2) Nevlastní vícerozměrný integrál
3) Impulzní funkce a delta funkce, základní vlastnosti.
4) Derivace a integrál delta funkce
5) Jednotková funkce a její vztah s delta funkcí, váhová funkce.
6) Řešení diferenciálních rovnic n-tého řádu užitím váhových funkcí
7) Vztah Diracovy funkce a váhové funkce
8) Systémy diferenciálních rovnice a jejich vlastnosti.
9) Eliminační metoda řešení.
10) Metoda vlastních čísel a vlastních vektorů.
11) Variace konstant a metoda neurčitých koeficientů
12) Diferenciální transformační metoda pro obyčejné diferenciální rovnice
13) Diferenciální transformační metoda pro diferenciální rovnice se zpožděným argumentem
Elearning