Praktická informatika pro inženýry 3

Prakticky zaměřený třísemestrový kurs základů a aplikací informatiky pro vědu a inženýrství zařazený jako povinný alternativní předmět v základním studiu na FJFI ČVUT. Jeho cílem je poskytnout budoucímu inženýrovi takové znalosti a praktické dovednosti z výpočetní techniky a informatiky, jež v současné době nezbytně potřebuje pro efektivní vykonávání profesionální činnosti. Podstatná část předmětu se realizuje formou praktických aktivit v počítačových učebnách. Třetí část kursu tvoří „Úvod do vědeckého počítání“.

Osnova přednášek:

• Interpretované a kompilované jazyky: Interpretované jazyky Matlab, Scilab a Python jako prostředek pro vědeckotechnické výpočty. Skalární datové typy, deklarace, operátory a výrazy, kontrola běhu programu. Funkce, pole, knihovny, deklarace a paměťové třídy, složené datové typy.
• Elementární pojmy a algoritmy numeriky: Reprezentace čísel, rozsah a počet významných číslic, IEEE aritmetika, zaokrouhlovací chyba, intervalová aritmetika, akumulace chyb. Řešení nelineárních rovnic, metoda půlení intervalu, Newtonova metoda. Numerická integrace, oddélníková a lichoběžníková metoda. Elementární řešení obyčejných diferenciálních rovnic, Eulerova metoda a její modifikace.
• Vědecké dokumenty a počítačová prezentace: Specifičnost odborných dokumentů, textové procesory pro vědecké dokumenty, matematický text a grafika, prostředky pro DTP, typografický systém TeX, jazyk PostScript.

 Osnova cvičení:

• Seznámení se s jazyky Matlab, Scilab a Python. Skalární datové typy, deklarace, operátory a výrazy, kontrola běhu programu. Funkce, pole, knihovny, deklarace a paměťové třídy, složené datové typy.
• Elementární pojmy a algoritmy numeriky: Reprezentace čísel, rozsah a počet významných číslic, IEEE aritmetika, zaokrouhlovací chyba. Řešení nelineárních rovnic, metoda půlení intervalu, Newtonova metoda. Numerická integrace, oddélníková a lichoběžníková metoda. Elementární řešení obyčejných diferenciálních rovnic, Eulerova metoda a její modifikace.
• Vědecké dokumenty, matematický text a grafika: práce s typografickým systém LaTeX.

Povinná literatura:

• P. Karban: Výpočty a simulace v programech MATLAB a Simulink. Computer Press, Brno 2006.
• J. Rybička: LaTeX pro začátečníky (3. vydání). Konvoj, Brno 2003.

Doporučená literatura:

• D. C. Hanselman, B. Littlefield: Mastering Matlab 7. Prentice Hall 2004.
• L. Lamport: LaTeX: A Document Preparation System (2nd Edition). Addison-Wesley 1994.