Metody przetwarzania i wizualizacji danych

Podstawowe wiadomości z metod numerycznych i programowania

Wykład 15

Konsultacje 5

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 35

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 2

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta)

Przygotowanie się do laboratorium 10

Przygotowanie do egzaminu 10

Łączna liczba godzin niekontaktowych: 20

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe: 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 3

WIEDZA

W1 i W2: ocena strony merytorycznej referatów wygłoszonych przez studentów w czasie zajęć.

UMIEJĘTNOŚCI

U1-U3: przesłanie prezentacji przygotowanych przez studentów i ich aktywny udział w dyskusji w czasie zajęć; kompletność prezentacji.

KOMPETENCJE

K1-K3: prezentacje przygotowane przez studentów i ich aktywny udział w dyskusji w trakcie zajęć oraz jej inicjowanie.

Wymagania i kryteria zaliczenia:

Uczestnictwo w zajęciach i aktywność w dyskusjach - 20 % oceny.

Przygotowanie i prezentacja dwóch referatów o tematyce związanej z przygotowywanym projektem własnym - 80 % oceny.

Kryteria oceny projektu własnego:

Zawartość merytoryczna: poprawność i zgodność z podjętym tematem, głębia i zakres wiedzy, wykorzystanie materiałów źródłowych - 60 % oceny.

Forma wypowiedzi: spójność i logika, poprawność językowa - 20 % oceny.

Sposób prezentacji projektu własnego i komunikacja: komunikatywność, sposób prowadzenia projektu własnego, klarowność wypowiedzi, wizualność projektu, zarządzanie czasem, interakcja ze słuchaczami - 20 % oceny.

Skala ocen:

Bardzo dobry (5.0): 90-100 %

Dobry plus (4.5): 80-89 %

Dobry (4.0): 70-79 %

Dostateczny plus (3.5): 60-69 %

Dostateczny (3.0): 50-59 %

Niedostateczny (2.0): poniżej 50 %

Wstęp

Podstawowe metody analizy danych w języku Python

wyznaczanie wartości średniej

standardowa dewiacja

analiza błędu

Metody wizualizacji danych w języku Python

wykresy zależności y(x)

periodogramy Fouriera

Interpolacja danych przy pomocy wielomianów

Newtona

Lagrange'a

Wyznaczanie trendu - krzywa regresji liniowej

Wizualizacja danych dwuwymiarowych przy pomocy dostępnego pakietu ViSiT

wykresy konturowe

wektory prędkości

linie pola magnetycznego

Literatura podstawowa:

FORTUNA Z., MACUKOW B., WĄSOWSKI J., Metody numeryczne, WNT,

Warszawa, 2003

Slajdy z wykładu

Literatura uzupełniająca:

DRYJA M., JANKOWSCY J. i M., Przegląd metod i algorytmów numerycznych, WNT, Warszawa, 1982

KINCAID D., CHENEY W., Analiza numeryczna. WNT, Warszawa, 2005

PRESS W.H., TEUKOLSKY S.A., VETTERLING W.T., FLANNERY B.P.,

Numerical recipes in C. The art of scientific computing . Cambridge University Press, Cambridge 1992 (oddzielne fragmenty książki dostępne są na stronie internetowej: http://apps.nrbook.com/empanel/index.html# )

Slajdy do wykładu

WIEDZA

W1. Zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane metody numeryczne oraz teorie wyjaśniające złożone zależności między nimi, stanowiące podstawową wiedzę ogólną z zakresu poszczególnych działów metod numerycznych, m.in. całkowania, różniczkowania, rozwiązywania równań przestępnych. (K_W01)

W2. Zna teoretyczne podstawy metod obliczeniowych oraz modele matematyczne wykorzystywane do rozwiązywania typowych problemów;

profil ogólnoakademicki. (K_W05)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi wykorzystywać posiadaną wiedzę do formułowania i rozwiązywania złożonych i nietypowych problemów oraz do wykonywania zadań w warunkach nie w pełni przewidywalnych, a także odnieść zdobytą wiedzę do pokrewnych dyscyplin naukowych, w tym fizyki, chemii, informatyki, matematyki, techniki. (K_U01)

U2. Potrafi właściwie dobrać źródła informacji naukowych z zakresu metod numerycznych, dokonać ich oceny, krytycznej analizy i syntezy; profil ogólnoakademicki. (K_U02)

U3. Potrafi właściwie dobrać i zastosować metody i narzędzia badawcze do wykonywania eksperymentów numerycznych z zakresu fizyki, w tym zaawansowane techniki programistyczne i informacyjno-komunikacyjne; profil ogólnoakademicki. (K_U03)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej i nabywanej wiedzy naukowej z zakresu metod numerycznych; profil ogólnoakademicki. (K_K01)

K2. Uznaje wiedzę za środek w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych z zakresu metod numerycznych oraz zasięga opinii specjalistów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu; profil ogólnoakademicki. (K_K02)

K3. Jest gotów do inicjowania działań na rzecz interesu publicznego i wypełniania zobowiązań społecznych oraz rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o osiągnięciach nauki z zakresu fizyki; profil ogólnoakademicki. (K_K03)