Numerikus Módszerek I. gyakorlat
(2019-2020, őszi félév)
|
Utolsó módosítás: |
|
Tárgy hivatalos honlapja
Időpontok: Csütörtök 16:00-17:30
Helyszínek: Déli Tömb 7-206 Egyed László terem
Előfeltétel:
- Analízis I.
- Lineáris algebra
Természetesen a fenti előfeltételek erős előfeltételek. A gyakorlatokon kötelező a részvétel!
Tematika: Ebben
a félévben a numerikus analízis alapvetéseivel fogunk megismerkedni. De miért is fontos ez:
Az alkalmazott matematikában leggyakrabban nem elégszünk meg azzal, hogy tudjuk (belátjuk),
a vizsgált problémának létezik megoldása, hanem meg is akarjuk annak számszerű értékét határozni.
Ehhez nyújtanak segítséget a numerikus módszerek.
- 1. gyakorlat: Gépi számábrázolás, példa gépi számhalmazra. Valós számnak megfeleltetett gépi szám keresése. Gépiszámokon végzett művelet és azok anomáliái.
- 2. gyakorlat: Alapműveletekre vonatkozó hiba/hibakorlát kiszámítása a közelítőérték hibájánask/hibakorlátjának felhasználásával. Közelítő érték abszolút/relatív hibája/hibakorlátja. Az osztás műveleti hibájára vonatkozó tétel bizonyítása.
- 3. gyakorlat: Gauss-elimináció: egyszerű példán szemléltetve. Részleges és teljes főelem kiválasztás. Determináns számolás, példa végtelen sok megoldásra és olyan esetre, amikor nincs megoldás.
- 4. gyakorlat: Gauss-elimináció: mátrix invertálás, LU felbontás Li mátrixokkal. LU felbontás mátrix szorzással és GE-val párhuzamosan. LDU felbonáts.
- 5. gyakorlat: LL transzponált felbontás (Cholesky), QR felbontás Gram-Schmidt és Householder segítségével.
- 1. ZH: Segédanyagok.
- 7. gyakorlat: Vektornormák és mátrixnormák: 1,2 és végtelen vektornormák és kapcsolatuk az 1,2 és végtelen mátrixnormákkal.
Ekvivalens vektronormák bizonyítása. Vektornormák által indukált mátrixnormák, illetve Frobenius nem indukált mátrixnorma (bizonyítás).
A sajátérték és mátrixnorma kapcsolata, 1-es mátrixnorma képletének bizonyítása. Indukált mátrixnorma tulajdonsága. Az A*A szimmetriájának és nem negativitásának bizonyítása.
- 8. gyakorlat: 2-es mátrixnorma és spektrálsugár kapcsolata.
Unitér mátrix tuljadonságai 2-es mátrixnormában. Frobenius mátrixnorma és a "trace" kapcsolata. Unitér mátrix tuljadonságai Frobenius mátrixnormában.
2-es és Frobenius mátrixnorma ekvivalensek, illetve a 2-es vektornorma és Frobenius mátrixnorma illeszkednek.
1, 2, végtelen és Frobenius mátrixnormában kondíciószám számítás.
- 9. gyakorlat: 1, 2, végtelen és Frobenius mátrixnormában kondíciószám számítás. A Jacobi-, Gauss-Seidel-iterációkra példa, a konvergencia bizonyítása, különböző hibabecslések felírása.
- 10. gyakorlat: Csillapított Jacobi iteráció, konvergencia, hibabecslés, lépés szám becslés, illetve az optimális omega meghatározása.
- 11. gyakorlat: Richardson iteráció és ILU felbontás, ILU iteráció. Konvergencia és lépésszám becslés.
- 12. gyakorlat: Nemlineáris egyenletek megoldása: intervallum felezés módszere, fixpont iteráció, Newton módszer globálsi és lokális konvergencia tételei.
- 2. ZH: Segédanyagok.
Számonkérés:
- Az első két zárthelyi megírása kötelező, a harmadik megírása csak azok számára kötelező, akiknek nincs érvényes
gyakorlati jegye az első kettő alapján (a szerzett pontszám nem éri el az elégséges ponthatárt).
- Két évfolyam zh-t kell megírni külön-külön legalább elégségesre. Ezek javíthatók a félév végén a pót zh-n, ekkor a régi zh eredménye törlődik.
Amennyiben mindkét zh pontszáma kisebb mint az elégséges alsó ponthatára, úgy elégtelen a gyakorlati jegy, ami gyakorlati jegy UV-val javítható.
- Beadható házi feladat (max. 10), ezek pontozása feladatonként 1 pont. Ez csak akkor számít bele a gyakorlati jegy pontszámba, ha mindkét zh legalább elégséges.
- A zh-k ponthatárok:
- 42 – 50: jeles(5)
- 34 – 41: jó(4)
- 26 – 33: közepes(3)
- 18 – 25: elégséges(2)
- 00 – 17: elégtelen(1)
- A gyakorlati jegy ponthatára:
- 83 – 100: jeles(5)
- 67 – 82: jó(4)
- 51 – 66: közepes(3)
- 36 – 50: elégséges(2)
- 00 – 35: elégtelen(1)
Évfolyam zh tervezett időpontjai:
- 1. ZH: 2020. április 17. 16:00-17:30 ("online")
- 2. ZH: ???
- Pót ZH: ???
- Gyak UV: ???
Mindenkinek jó tanulást és eredményes félévet kívánok!
|