bild
Skolan för
elektroteknik
och datavetenskap

SF1532 - Beräkningsmatematik i flera variabler, berva13

(Obs! Detta är samma kurs som tidigare hette DN1232.)

Aktuellt

  • Ett exempel på tentamen finns nu här.
    Fler typtal hittar ni på gamla numeriktentor och gamla flervariabeltentor.
    Talen på exempeltentan är tagna från numeriktentor 2012-12-14 och 2013-01-08 samt flervariabletentor 2011-10-20 och 2012-08-16. Lösningar till dessa tentor (och således talen på exempeltentan) återfinns under länkarna ovan.

  • OBS! Ingen extralabb fredag 10/5 (klämdag). Vi försöker kompensera för detta nästa vecka istället.

  • Nu finns lösningar till KS2 som gavs 16 april 2013.

  • Integralexempel från föreläsningarna finns nu renskrivet här.

  • Den planerade räknestugan måndag 8/4 krockar med posterredovisningen i linjär algebra. Räknestugan ställs därför in och vi återkommer med en ny alternativ tid för veckans räknestuga.

    Uppdatering: Räknestugan hålls 10/4 kl 8-10 i seminarierummet plan 3 Teknikringen 14

  • Information om Kontrollskrivning 2 är nu upplagd, se nedan.

  • Vi börjar ta redovisningar för Lab 1 redan kl 13 den 21/3, i Röd sal. Mellan 15 och 17 är vi i Brun sal, som det står i schemat.

  • Några av de exempel vi gick igenom på föreläsningarna om optimering finns nu renskrivna här.

  • Deadline för bonuspoäng till Lab 1 är framskjuten till 21 mars.

  • Nu finns lösningar till KS1 som gavs 14 februari 2013.

  • Rekommenderad arbetsordning för laboration 1: Materialet till uppgift 1-4 gås igenom på föreläsningarna 1-6. De löses därför med fördel först. Uppgift 7-8 handlar om numerisk linjär algebra vilket vi går igenom på föreläsning 12 (21/2). Dessa uppgifter bör därför påbörjas efter denna föreläsning och redovisas vid andra labbtillfället (25/2). Materialet till uppgift 5-6 behandlas på föreläsningarna 13-17. De görs därför lämpligtvis sist och redovisas senast vid labbtillfälle tre, 18/3 (deadline).

  • Räknestugan på måndag 11/2 är klockan 13-15. I Timeedit står en annan, felaktig, tid.

  • ytor.m: MATLAB-program som visar exempel på hur man plottar ytor.
    (Från föreläsning 8/2-13.)

  • Exempel på Kontrollskrivning 1.
    (Från tidigare kursomgångar i vanliga flervariabelkursen.)

Lärare

Kursansvariga och föreläsare är Olof Runborg (olofr) och Mattias Sandberg (msandb)

Alla e-postadresser har adressen @kth.se

Kurslitteratur

Två böcker kommer användas, en för analys-delen och en för numerik-delen.
  • Huvudbok analys: Analys i flera variabler, av L.-C. Böiers och A. Persson, Studentlitteratur (3:e upplagan)
  • Huvudbok numeriska metoder: Numerical Analysis, av T. Sauer, Pearson (2:a upplagan)
Anteckningar för utvalda föreläsningar: Till kursen ingår också följande material till övningar/labbar:
  • Övningar i Analys i flera variabler, LTH, Studentlitteratur (8:e upplagan)
  • Exempelsamling i numeriska metoder, av L. Edsberg m fl,
  • Matlab 7 i korthet, av C. Edlund,
  • Matlab-övningar (MÖ) med facit
Vi rekommenderar också
  • Extrabok numeriska metoder: Numeriska algoritmer med Matlab, av G. Eriksson,
Exempelsamling i numeriska metoder, Matlab 7 i korthet och Numeriska algoritmer med Matlab kan köpas på Matematiks studentexpedtion.

Bredvidläsning:

Schema

Preliminärt schema finns här. För varje avsnitt finns också rekommenderade räkneuppgifter.

Räknestugor

Räknestugor, med assistent Kaspar Müller, kommer att hållas i seminarierum 1537 eller 4523, vilka ligger på plan 5 i E-huset (Osquars backe 2), eller seminarierum 304 på Teknikringen 14, följande måndagar:
21/1 klockan 10-12
28/1 klockan 10-12
4/2 klockan 13-15
11/2 klockan 13-15 (OBS! Det står fel tid i Timeedit.)
18/2 klockan 10-12
25/2 klockan 15-17
4/3 klockan 10-12
18/3 klockan 8-10 i rum 1537
25/3 klockan 13-15 i rum 304
8/4 klockan 15-17 i rum 4523 flyttad till 10/4 kl 8-10 i seminarierummet plan 3 Teknikringen 14
15/4 klockan 8-10 i rum 1537
22/4 klockan 15-17 i rum 4523
29/4 klockan 15-17 i rum 4523
6/5 klockan 15-17 i rum 4523 flyttad till seminarierummet plan 3 Teknikringen 14
13/5 klockan 15-17 i rum 1537

Vid varje räknestuga kommer en övningsuppgift att gås genom på tavlan. Sedan ges möjlighet för studenterna att själva arbeta med övningsuppgifter och få assistans där så behövs.

Allmänt om examination

För att få godkänt på denna kurs krävs att de obligatoriska kursmomenten, två laborationer, ett projekt och en avslutande skriftlig tentamen, avklarats och godkänts. En del av denna tentamen kan man klara av under kursens gång genom kontrollskrivningar, seminarier och genomförande av ovan nämnda laborationer och projekt inom vissa givna deadlines.

Vid all examination tillämpas KTH:s regler för tentamensskrivningar som finns att läsa i KTH:s regelverk. Alla som deltar i examinationen är skyldiga att sätta sig in i regelverket.

Bedömningskriterier

Följande bedömningskriterier används vid samtliga kontrollskrivningar och tentamina, samt som återkoppling vid seminarierna:

För full poäng på en uppgift krävs att lösningen är väl presenterad och lätt att följa. Det innebär speciellt att införda beteckningar definieras, att den logiska strukturen tydligt beskrivs i ord eller symboler och att resonemangen är väl motiverade och tydligt förklarade. Lösningar som allvarligt brister i dessa avseenden bedöms med högst två poäng.

  • Om lösningen helt saknar förklarande text, eller motsvarande förklaring i form av logiska symboler, till beräkningar och formler ges högst två poäng. Detta markeras vid bedömningen med "FTS" (Förklarande text saknas).
  • Om lösningen har förklarande text men inte tillräckligt för att det ska gå att förstå alla steg ges högst tre poäng sammanlagt på uppgiften. Detta markeras med "FLFT" (För lite förklarande text).
  • Mindre räknefel ger i allmänhet inte avdrag om de inte ändrar uppgiftens karaktär eller leder till orimligheter som borde ha upptäckts.

Bonuspoäng

De sex första uppgifterna på en tentamen utgör del A och kan ersättas med bonuspoäng från den löpande examinationen. De två kontrollskrivningarna svarar mot uppgift 1 och 2, seminarierna mot uppgift 3, de två laborationerna mot uppgift 4 och 5, och projektet mot uppgift 6.

Kontrollskrivningar

Den som har 7-8 poäng (av maximalt 12) på en kontrollskrivning får 2 bonuspoäng på motsvarande tentamensuppgift och ett resultat på 9-12 poäng ger 3 bonuspoäng på tentamensuppgiften (som då inte behöver lösas).

Det är maximum mellan bonuspoängen från kontrollskrivningen och resultatet på tentamensuppgiften som räknas. Om du t.ex. har 2 bonuspoäng från kontrollskrivning 1 och vill ha 3 poäng på uppgift 1 på tentamen så krävs att hela uppgift 1 löses korrekt.

Seminarier

Godkänt på två seminarier ger en bonuspoäng på tentamensuppgift 3, 3 godkända seminarier ger två bonuspoäng på denna tentamensuppgift, och 4 godkända seminarier ger tre bonuspoäng (i vilket fall tentamensuppgift 3 inte behöver lösas). Det är maximum mellan bonuspoängen från seminarierna och resultatet på uppgift 3 på tentamen som räknas.

Laborationer

Godkänt inom givna deadlines på respektive laboration 1 och 2 gör att respektive uppgift 4 och 5 på tentan inte behöver lösas. Dessa uppgifter är på 2 poäng vardera.

Projekt

Godkänt på den avslutande projektuppgiften inom given deadline ger 2 eller 3 bonuspoäng på uppgift 6 på tentan. Om man får 3 poäng behöver uppgift 6 på tentan inte lösas.

Giltighet

Bonuspoängen är giltig på kursens ordinarie tentamen och den första omtentan.

Kontrollskrivning 1

Den första kontrollskrivningen behandlar avsnitt 1.1-1.6, A.2, 2.1-2.6, 3.1.1, 3.1.2 i kursboken, och hålls på lektionen 14 februari.

Här finns exempel på gamla kontrollskrivningar.

Kontrollskrivning 2

Den andra kontrollskrivningen behandlar avsnitt 2.6, 3.2-3.4, 4.1-4.3, 6.1-6.4 i kursboken, och hålls på lektionen 16 april.

Här finns exempel på gamla kontrollskrivningar.

Seminarier

Under kursen ges fyra seminarier.

Förberedelser

Inför seminarierna har studenterna i uppgift att lösa en uppsättning problem. Lösningarna ska vara färdigskrivna innan seminariet börjar och de ska vara skrivna på ett papper per uppgift, med namn och personnummer på. Det är tillåtet att samarbeta och diskutera lösningar med andra studenter men var och en måste skriva sina egna lösningar.

Seminariets genomförande

Seminarierna börjar med att en av uppgifterna samlas in för rättning och därför är det viktigt att vara i tid. Därefter kommer studenternas lösningar att presenteras och diskuteras. Tanken är dels att uppgifterna ska vara lärorika i sig, dels att kommunikationen kring lösningsförslagen ska leda till ett djupare lärande. Seminarierna ska främja studentaktivitet och kontinuitet i studierna.

Vid seminariet kommer de medhavda lösningarna att behandlas på olika sätt. Lösningar på en uppgift kan samlas in och rättas av lärare. Andra lösningar får studenter gå igenom på tavlan. Åter andra kan rättas och diskuteras i grupp. Även om det finns ett litet inslag av examination vid seminarierna är det lärmomentet som är det viktiga.

Bedömning

Godkänd vid ett seminarietillfälle blir man om man deltar vid hela seminarietillfället och utför alla de uppgifter man blir tilldelad, som att redovisa vid tavlan, rätta andra studenters uppgifter, lämna in lösningar. De inlämnade lösningarna kommer att bedömas enligt samma bedömningskriterier som vid tentamen och kontrollskrivningar, men främst som en återkoppling till studenten. Lösningarna ska visa prov på en substansiell arbetsinsats och vara möjliga att följa. För att räknas som aktivt deltagande krävs att den lösta uppgiften lämnas in senast fem minuter efter seminariets början.

Seminarieuppgifter

    Seminarium 2 (Avsnitt i boken (Persson, Böiers): 2.6, 4.1-4.3)
    Seminarium 3 (Avsnitt i boken (Persson, Böiers): 6, 7.1, 8.1-8.4)
    Seminarium 4 (Avsnitt i boken (Persson, Böiers): 9.1-9.4, 10.5)

Laborationer

Matlab-repetition

Före arbetet med laborationerna bör ni fräscha upp era Matlab-kunskaper. Här finns Matlab-övningar (med facit). Speciellt rekommenderas no 1-5, 10-12 och 14.

Laboration 1 och 2

Laboration 1 och 2 görs i tvåmannagrupper. De består av en uppsättning uppgifter som ska lösas i Matlab med effektiva numeriska metoder. Båda labbarna redovisas muntligt (delvis vid datorn) med stöd av matlabkod, utskrifter, kurvor och anteckningar. Redovisning sker fortlöpande på de schemalagda laborationstimmarna.

Vardera labben ger bonuspoäng om den redovisas i tid; sista bonusdag för Lab1 är 18 mars 21 mars; sista bonusdag för Lab2 är 26 april.

  • Laboration 1.
    Filer till labben: eiffel1.mat, eiffel2.mat, eiffel3.mat, eiffel4.mat, trussplot.m, trussanim.m
    Rekommenderad arbetsordning: Materialet till uppgift 1-4 gås igenom på föreläsningarna 1-6. De löses därför med fördel först. Uppgift 7-8 handlar om numerisk linjär algebra vilket vi går igenom på föreläsning 12 (21/2). Dessa uppgifter bör därför påbörjas efter denna föreläsning och redovisas vid andra labbtillfället (25/2). Materialet till uppgift 5-6 behandlas på föreläsningarna 13-17. De görs därför lämpligtvis sist och redovisas senast vid labbtillfälle tre, 18/3 (deadline).
  • Laboration 2.
    Rekommenderad arbetsordning: Materialet till uppgift 1 gås igenom på föreläsningarna 18-19. Uppgiften bör bli färdig under labbtillfälle 4 den 21/3. Uppgift 2 handlar om numerisk integration, vilket vi går igenom på föreläsningarna 20-21. Den bör redovisas vid nästa labbtillfälle den 17 april. I den sista uppgiften löser ni uppgifter med ordinära differentialekvationer som behandlas på föreläsningarna 28-31. De bör påbörjas så snart som möjligt efter labbtillfälle 5 och redovisas på labbtillfälle 6 den 26 april, som också är slutgiltiga deadline för bonuspoäng.

Laboration 3, slutprojekt

Även Laboration 3 görs i tvåmannagrupper. Den består av en lite större uppgift där flera olika numeriska metoder behöver användas och kopplas ihop för att få fram en lösning. Projektet redovisas muntligt på labtiderna den 16e resp 17e maj.

Projekten finns i två svårighetsgrader: lätta och svåra. Ett lätt projekt ger 2 bonuspoäng på uppgift 6 på tentan. Ett svårt projekt ger 3 bonuspoäng på uppgift 6, som då inte behöver lösas.

Uppgifterna finns beskrivna i följande text:

Notera:
  • Uppgifter utan stjärna är lätta. Uppgifter med en stjärna är antingen lätta (om bara första delen görs) eller svåra (om även utvidgningen görs). Uppgifter med två stjärnor är svåra.
  • Uppgifterna 2 (Metallröret), 7 (Pilbågen) och 13 (Glödtråden) utgår.
Den muntliga redovisningen av projektet innebär att ni håller ett ca 12 minuters föredrag om er uppgift och hur ni löst den inför resten av kursdeltagarna och lärarna. Den tänkta åhörargruppen är alltså teknologer i slutet av åk 1 på en teknisk högskola. Fundera på vad ni själva skulle vilja höra! Ni förväntas använda i huvudsak slides visade på datorprojektor som presentationsstöd.

OBS! Era Matlab-program och en kopia på era slides skall skickas in till lärarna dagen före er presentation.

Några kommentarer på projektuppgifterna:

  • 1. Varpan - Ni kan läsa om Hermiteinterpolation i NAM kap 3.3.1.
  • 5. Strömkretsen - Uttrycket för E(t) skall vara
    E(t)= C*U(t)^2 + L_0*log(1+I^2)
    Läs i NAM kap 5.2.3 om integration av periodiska funktioner.
  • 12. Flödespaketet - Frågan om Richardsonextrapolation utgår.
  • 14. Struthatten - Ni kan läsa om Hermiteinterpolation i NAM kap 3.3.1.
Copyright © Sidansvarig: Olof Runborg <olofr@nada.kth.se>
Uppdaterad 2013-05-13