Předmět: Matematický software v přírodních vědách

» Seznam fakult » PRF » KEF
Název předmětu Matematický software v přírodních vědách
Kód předmětu KEF/MATEX
Organizační forma výuky Seminář
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Říha Jan, Mgr. Ph.D.
  • Smrčka David, Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
Studenti se seznámí se základními prvky programu Mathematica a s jeho využitím v daných oblastech: 1. Přehled o možnostech programu Mathematica - Výpočet - Import, vizualizace a práce s daty - Testování a filtrování dat - Konstrukce a analýza statistických modelů - Dynamické ovládání dat 2. Úvod - Co je Mathematica? - Jak začít? - Základní operace - Notebook - Cvičení 3. Programování I - Přiřazení a definice - Procedurální programování - Funkcionální programování - Programování s pravidly - Porovnávání programovacích stylů - Aplikace pro zpracování dat - Cvičení 4. Vizualizace a grafika - Vizualizace funkce - Vizualizace dat - Volby pro grafiku - Zobrazení grafických objektů - Dynamické a interaktivní grafické výstupy - Příklady - Cvičení 5. Symbolické výpočty - Polynomy - Řešení rovnic - Calculus - Úpravy výrazů - Cvičení 6. Numerické výpočty - Funkce pro numerické výpočty - Práce s čísly - Práce s velkými poli - Cvičení 7. Programování II - Základní pravidla - Funkcionální programování - Volby - Efektivita - Cvičení 8. Práce s daty - Import a export dat - Soubory dat - Příklady - Cvičení 9. Aplikace v přírodních vědách

Studijní aktivity a metody výuky
Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming)
  • Domácí příprava na výuku - 100 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámení se softwarem Mathematica, základy jeho obsluhy a možného využití v přírodních vědách - ve fyzice, chemii, biologii a geografii. Bude též provedeno základní srovnání s možnostmi ostatního matematického freeware.
Znalost syntaxe software Mathematica a aplikace pro řešení problémů z oblasti přírodních věd.
Předpoklady
Základní znalost práce s počítačem, základy matematiky.

Hodnoticí metody a kritéria
Analýza výkonů studenta

Kolokvium obdrží studenti na základě samostatné práce v programu Mathematica.
Doporučená literatura
  • Haneberg, W. C. (2004). Computational geosciences with Mathematica. Berlin : Springer.
  • Hassani, S. (2003). Mathematical methods using Mathematica : for students of physics and related fields. Springer.
  • Martha L. A. - James P. B. (2009). Mathematica by example. Burlington; San Diego; London : Elsevier.
  • McMahon, D. - Topa, D. (2006). A Beginner's guide to Mathematica. Boca Raton : Chapman and Hall.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Fyzika pro vzdělávání maior (2019) Kategorie: Fyzikální obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Nanotechnologie (2019) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Optika a optoelektronika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Obecná fyzika a matematická fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní