AKTS - Mühendisler için Sayısal Methodlar

Mühendisler için Sayısal Methodlar (MATH380) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Mühendisler için Sayısal Methodlar MATH380 3 1 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
MATH275 Lineer Cebir
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü N/A
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Deney, Sorun/Problem Çözme.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Bu ders mühendislik öğrencileri için tasarlanmıştır. Bu dersin amacı mühendislikte oluşan analitik olarak çözülemeyen matematik problemlerini çözmek için kullanılabilecek bazı sayısal metodlar sunmaktır. Bu dersin felsefesi mühendislik öğrencilerinin kendi bilgisayar programlarını oluşturabilmeleri için metotların nasıl çalıştığını öğretmektir.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Bilim ve mühendislikte doğrusal olmayan bir denklemi MATLAB programını kullanarak çözer.
  • Bilim ve mühendislikte doğrusal bir sistemi MATLAB programını kullanarak çözer.
  • Verilen bir matrisin özdeğer ve özvektörlerini bulur.
  • İnterpolasyonu nasıl kullanacağını öğrenir.
  • Türevler için yaklaşım formüllerini nasıl oluşturacağını öğrenir.
  • Sayısal teknikleri kullanarak bir integralin yaklaşık hesabını öğrenir.
Dersin İçeriği Doğrusal olmayan denklemlerin çözümü, doğrusal sistemlerin çözümü, özdeğer ve özvektörler, interpolasyon ve polinom yaklaşımları, Spline fonksiyonları ile interpolasyon, en küçük kareler yaklaşımı, sayısal türev, sayısal integral

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 1. Ön hazırlık: Yaklaşım, Kesme, Hesaplamalarda yuvarlama hataları. s. 2 - 41
2 2. Doğrusal olmayan denklemlerin çözümü 2.1. Sabit nokta 2.2. Kök’ün yerini bulmak için parantezleme yöntemi s. 41 - 51
3 2.3. Başlangıç yaklaşımı ve yakınsaklık kriteri 2.4. Newton-Raphson ve Secant Metotları s. 62 - 70
4 2.6. Doğrusal olmayan sistemler için iterasyon (Sistemler için sabit nokta) 2.7. Sistemler için Newton Metodu s. 167 - 180
5 3. Doğrusal sistemlerin çözümleri 3.3. Üst üçgensel (Alt üçgensel) doğrusal sistemler 3.4. Gauss eliminasyon ve pivoting s. 120 - 137
6 3.5. Üçgensel Ayrışım (LU) s. 141 - 153
7 Arasınav
8 3.7. Iterative Methods for Linear Systems (Jacobi / Gauss Seidel Methods) s. 156 - 165
9 11. Özdeğer ve Özvektörler 11.2. Kuvvet Metodu (Ters kuvvet metodu) s. 588 – 592 s. 598 - 608
10 4. İnterpolasyon ve Polinom yaklaşımı 4.2. İnterpolasyona giriş 4.3. Lagrange yaklaşımı ve Newton yaklaşımı s. 199 - 228
11 5. Eğri uydurma 5. 1. En küçük kareler doğrusu s. 252 - 259
12 5.3. Interpolation by Spline Functions s. 279 - 293
13 6. Sayısal türev 6.1. Türeve yaklaşım 6.2. Sayısal türev formülleri s. 320 - 348
14 7. Sayısal integral 7.1. Karelemeye giriş 7.2. Bileşik yamuk ve Simpson kuralı s. 352 - 374
15 Tekrar
16 Final Exam

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. J. H. Mathews, K. D. Fink, Numerical Methods Using Matlab, 4th Edition, Prentice Hall, 2004.
Diğer Kaynaklar 2. S. C. Chapra, Applied Numerical Methods with MATLAB for Engineers and Scientists, 3rd Edition, Mc Graw Hill Education, 2012.
3. A. Gilat, V. Subramaniam, Numerical Methods for Engineers and Scientists: An introduction with Applications Using MATLAB, 3rd Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2011.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar 2 10
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler - -
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 50
Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 5 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 0
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 100
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve mekatronik mühendisliği ile ilgili konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. X
2 Karmaşık mekatronik mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. X
3 Karmaşık bir mekatronik mühendisliği sistemini, sürecini, cihazını veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi; mekatronik mühendisliği kapsamında mühendislik yaratıcılığı yöntemlerini etkin bir şekilde uygulayabilme becerisi. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)
4 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim ve iletişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5 Mekatronik mühendisliği ve robot teknolojisi problemlerinin incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. X
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi; mekatronik mühendisliğinin yakın etkileşim içinde olduğu makina, elektrik/elektronik ve bilgisayar mühendislikleri ile, mekatronik mühendisliğinin uygulama alanı içinde diğer mühendislik ve bilim dalları veya çalışma alanları ile etkin iletişim kurabilme becerisi, farklı disiplinlerde çalışabilme becerisi. X
7 Türkçe ve İngilizce sözlü, yazılı ve teknik resim kullanarak etkin iletişim kurma, yaratıcı ve özgün kavram ve fikirleri ifade edebilme becerisi.
8 Mekatronik mühendisliğinin uygulama çeşitliliğinin gerektirdiği şekilde değişik konularda bilgiye erişim, eleştirel bakış, yorumlama ve bilgiyi geliştirme becerisi; yaşam boyu öğrenme sonucu gelişme ve sürekli yenileme gerekliliği bilinci; bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme; girişimcilik, yenilikçilik ve sürdürebilir kalkınma hakkında farkındalık ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9 Mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahip olma, bu konuda iletişim araçlarını kullanarak meslek bilincini geliştirme ve mesleğin gelişimine katkıda bulunma yetkinliği.
10 Proje yönetimi ile risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi ve sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme, yönetebilme ve liderlik yetkinliği.
11 Mekatronik mühendisliği uygulamalarının evrensel, toplumsal ve bireysel boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile kültürel değerler ve çağın sorunları hakkında bilgi; bu konularda mühendislik bilinci; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
12 Mekatronik mühendisliği konularında, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, kaynak araştırması yapabilme, veritabanları ve diğer bilgi kaynaklarını kullanarak yaptığı araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel olarak aktarabilme yetkinliği.
13 Yaşadığı çevreye duyarlı ve toplumsal sorumluluk bilincine sahip, sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyen, geliştiren ve gerektiğinde değiştirebilen, toplum içinde bir birey olma ve topluma yönelik proje düzenleme, geliştirebilme ve uygulayabilme yetkinliği.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati)
Laboratuar 16 1 16
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 10 20
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 13 13
Toplam İş Yükü 77