第一篇:《數(shù)值逼近》教學(xué)大綱
《數(shù)值逼近》教學(xué)大綱(課程編號(hào) 520271)(學(xué)分 3.5,學(xué)時(shí) 56)
一、課程的性質(zhì)和任務(wù)
本課程是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)大類課。函數(shù)逼近論研究函數(shù)的各類逼近性質(zhì),是計(jì)算數(shù)學(xué)和其它科學(xué)工程計(jì)算中諸多數(shù)值方法的理論基礎(chǔ)。本課程除了介紹幾類古典的函數(shù)逼近理論和方法之外,還介紹了現(xiàn)代逼近理論中樣條函數(shù)、曲線與曲面擬合等方面的理論與技巧。在介紹上述內(nèi)容的同時(shí),安排學(xué)生上機(jī)實(shí)習(xí),使學(xué)生能夠更深刻地理解與掌握逼近論的基本理論與方法,達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的。
二、課程內(nèi)容、基本要求 Weierstrass 定理與線性算子逼近
掌握 Weierstrass 第一定理、第二定理,了解算子逼近理論。
一致逼近
掌握函數(shù)一致逼近理論中的 Borel 存在定理、最佳逼近定理,熟練掌握 Tchebyshev 最小零偏差多項(xiàng)式,了解三角多項(xiàng)式逼近理論和代數(shù)多項(xiàng)式逼近理論中的 Jackson 型和 Bernstein 型定理。
多項(xiàng)式插值方法
熟練掌握 Lagrange 插值公式、Newton 插值公式、Hermite 插值,等距節(jié)點(diǎn)插值與差分,插值
余項(xiàng)估計(jì)等。平方逼近理論
掌握最小二乘法、最佳平方逼近理論,空間中的直交函數(shù)系與廣義 Fourier 級(jí)數(shù)、直交函數(shù)系的構(gòu)造方法、直交多項(xiàng)式的一般性質(zhì),了解直交多項(xiàng)式級(jí)數(shù)的收斂性、幾種特殊的直交多項(xiàng)式。
數(shù)值積分
掌握 Newton-Cotes 公式、Romberg 方法,熟練掌握代數(shù)精度法構(gòu)造求積公式,熟練掌握 Gauss 型求積理論,了解 Euler-Maclaurin 公式,三角精度與周期函數(shù)的求積公式、奇異積分的計(jì)算等內(nèi)容。
樣條逼近方法
掌握樣條函數(shù)及其基本性質(zhì)、B-樣條及其性質(zhì)、三次樣條插值。
曲線、曲面的生成和逼近
了解微分幾何中的曲線、曲面論,掌握數(shù)據(jù)處理、累加弦長(zhǎng)法、參數(shù)樣條曲線、Bezier 方法、B-樣條方法等曲線與曲面設(shè)計(jì)方法。
三、課程的教學(xué)環(huán)節(jié)
課內(nèi) 56 學(xué)時(shí),課外 12 學(xué)時(shí)(學(xué)生自行上機(jī)完成數(shù)值實(shí)習(xí)作業(yè))。
四、說(shuō)明
本課程與計(jì)算實(shí)驗(yàn)課《計(jì)算實(shí)驗(yàn)》配套進(jìn)行
五、課程使用的教材與主要參考書(shū)
教 材:《數(shù)值逼近》,王仁宏編,高等教育出版社,2000。
參考書(shū):
《函數(shù)逼近的理論與方法》,徐利治、王仁宏、周蘊(yùn)時(shí)編,上海科學(xué)技術(shù)出版社。
《計(jì)算幾何》,蘇步青、劉鼎元編,上海科學(xué)技術(shù)出版社。《 CAGD 中的曲線與曲面》,周蘊(yùn)時(shí),蘇志勛等,吉林大學(xué)出版社。
教學(xué)大綱制訂者:劉秀平教學(xué)大綱審訂者:盧玉峰 應(yīng)用數(shù)學(xué)系計(jì)算數(shù)學(xué)教研室
2004 年 7 月 21 日
第二篇:《數(shù)值計(jì)算方法》課程教學(xué)大綱.
《數(shù)值計(jì)算方法》課程教學(xué)大綱
課程名稱:數(shù)值計(jì)算方法/Mathods of Numerical Calculation 課程代碼:0806004066 開(kāi)課學(xué)期:4 學(xué)時(shí)/學(xué)分:56學(xué)時(shí)/3.5學(xué)分(課內(nèi)教學(xué) 40 學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)上機(jī) 16 學(xué)時(shí),課外 0 學(xué)時(shí))先修課程:《高等代數(shù)》、《數(shù)學(xué)分析》、《常微分方程》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》 適用專業(yè):信息與計(jì)算科學(xué)
開(kāi)課院(系):數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院
一、課程的性質(zhì)與任務(wù)
數(shù)值計(jì)算方法是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的核心課程之一。它是對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)值運(yùn)算得到數(shù)值解答的方法及其理論的一門學(xué)科。本課程的任務(wù)是架設(shè)數(shù)學(xué)理論與計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)之間的橋梁,建立解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的有效算法,討論其收斂性和數(shù)值穩(wěn)定性并尋找誤差估計(jì)式,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)值計(jì)算的能力。
二、課程的教學(xué)內(nèi)容、基本要求及學(xué)時(shí)分配
(一)誤差分析
2學(xué)時(shí) 了解數(shù)值計(jì)算方法的主要研究?jī)?nèi)容。2 理解誤差的概念和誤差的分析方法。熟悉在數(shù)值計(jì)算中應(yīng)遵循的一些基本原則。重點(diǎn):數(shù)值計(jì)算中應(yīng)遵循的基本原則。難點(diǎn):數(shù)值算法的穩(wěn)定性。
(二)非線性方程組的求根
8學(xué)時(shí) 理解方程求根的逐步搜索法的含義和思路 掌握方程求根的二分法、迭代法、牛頓法及簡(jiǎn)化牛頓法、非線性方程組求根的牛頓法 3 熟悉各種求根方法的算法步驟,并能編程上機(jī)調(diào)試和運(yùn)行或能利用數(shù)學(xué)軟件求非線性方程的近似根。
重點(diǎn):迭代方法的收斂性、牛頓迭代方法。難點(diǎn):迭代方法收斂的階。
(三)線性方程組的解法
10學(xué)時(shí) 熟練掌握高斯消去法 熟練地實(shí)現(xiàn)矩陣的三角分解:Doolittle法、Crout法、Cholesky法、LDR方法。3 掌握線性方程組的直接解法:Doolittle法、Crout法、Cholesky法(平方根法)、改進(jìn)平方根法、追趕法。
4能熟練地求向量和矩陣的1-范數(shù)、2-范數(shù)、?-范數(shù)和條件數(shù)。5 理解迭代法的基本思想,掌握迭代收斂的基本定理。掌握解線性方程組的雅可比(Jacobi)迭代法、高斯-賽德?tīng)?Gauss-Seidel)迭代法、逐次超松馳(SOR)迭代法。7能寫出線性方程組的各種直接解法和間接解法的算法,并能編程上機(jī)運(yùn)行或能利用數(shù)學(xué)軟件求解線性方程組。
重點(diǎn):矩陣的三角分解。
難點(diǎn):線性方程組迭代解法的收斂問(wèn)題。
(四)插值法
6學(xué)時(shí)
1.了解插值的一般概念和多項(xiàng)式插值的存在唯一性。
2.熟練掌握Lagrange插值、Newton插值、Hermite插值、分段低次插值及三次樣條插值的求解。
3.熟悉曲線擬合的最小二乘法,能熟練地求矛盾方程組的最小二乘解。
4.能對(duì)Lagrange插值、Newton插值、Neville插值、Hermite插值、三次樣條插值、線擬合的最小二乘法等編程上機(jī)調(diào)試和運(yùn)行或借助數(shù)學(xué)軟件求插值函數(shù)和曲線擬合。
重點(diǎn):Lagrange插值、Newton插值、Hermite插值。難點(diǎn):三次樣條插值的求解。
(五)最佳逼近多項(xiàng)式的一般理論
5學(xué)時(shí) 了解最佳逼近的基本問(wèn)題。掌握C[a,b]空間中最佳逼近的唯一性問(wèn)題。3 了解切貝紹夫定理與Vallee-Poussin定理。
(六)數(shù)值微分與數(shù)值積分
5學(xué)時(shí) 了解數(shù)值積分的基本思想,能夠熟練地確定具體求積公式的代數(shù)精度及確定求積公式的節(jié)點(diǎn)和系數(shù)。熟練地用Newton-cotes公式,Romberg公式,兩點(diǎn)、三點(diǎn)Gauss公式等進(jìn)行數(shù)值積分 重點(diǎn):確定具體求積公式的代數(shù)精度及確定求積公式的節(jié)點(diǎn)和系數(shù)。難點(diǎn):用待定系數(shù)法確定Gauss型求積公式的節(jié)點(diǎn)和系數(shù)。
(七)常微分方程的數(shù)值解
4學(xué)時(shí) 理解常微分方程的數(shù)值解的含義 掌握常微分方程的歐拉解法、R—K方法、亞當(dāng)姆斯方法,理解其算法思想。重點(diǎn):基于數(shù)值積分的方法。難點(diǎn):R—K方法。
三、推薦教材及參考書(shū)
推薦教材:
1、張韻華等編著,數(shù)值計(jì)算方法與算法,科學(xué)出版社,2001。
2、馮天祥編著,數(shù)值計(jì)算方法,四川科技出版社,2003。參考書(shū):
1、馮天祥編著,數(shù)值計(jì)算方法理論與實(shí)踐研究,西南交通大學(xué)出版社,2005。
2、李慶揚(yáng)等著,數(shù)值分析,華中理工大學(xué)出版社,2000。
3、林成森著,數(shù)值計(jì)算方法,科學(xué)出版社出版,1999。
4、李慶揚(yáng)等著,現(xiàn)代數(shù)值分析,高等教育出版社,1998。
5封建湖等,計(jì)算方法典型題分析解集,西北工業(yè)大學(xué)出版社,1999。
四、結(jié)合近幾年的教學(xué)改革與研究,對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行的新調(diào)整 增加了最佳逼近多項(xiàng)式的一般理論。
大綱制訂者:馮玉明
大綱審定者:陳小春
制訂日期:2008-11-15
第三篇:數(shù)值計(jì)算方法教學(xué)大綱
《數(shù)值計(jì)算方法》課程教學(xué)大綱
課程編碼:0405034 課程性質(zhì):專業(yè)選修課 學(xué)時(shí):52 學(xué)分:3 適用專業(yè):數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)
一、課程性質(zhì)、目的和要求
本課程為數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生了解數(shù)值計(jì)算的基本概念、基本方法及其原理,培養(yǎng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)從事科學(xué)與工程計(jì)算的能力。
本課程主要介紹數(shù)值計(jì)算的基本方法以及數(shù)值計(jì)算研究中的一些較新的成果。以數(shù)學(xué)分析、線性代數(shù)、高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)為先行課,包含解線性方程組的直接法、解線性方程組的迭代法、解非線性方程的迭代法、矩陣特征值與特征向量的計(jì)算、數(shù)據(jù)擬合、多項(xiàng)式插值、數(shù)值積分與數(shù)值微分等基本內(nèi)容,為微分方程數(shù)值解、最優(yōu)化方法、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等后繼課程作好準(zhǔn)備。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握各種常用數(shù)值算法的構(gòu)造原理,提高算法設(shè)計(jì)和理論分析能力,為在計(jì)算機(jī)上解決科學(xué)計(jì)算問(wèn)題打好基礎(chǔ)。
二、教學(xué)內(nèi)容、要點(diǎn)和課時(shí)安排
第一章 誤差(4學(xué)時(shí))
教學(xué)目的:學(xué)習(xí)誤差的相關(guān)概念,了解殘生誤差的原因,在函數(shù)中誤差的傳播規(guī)律,并且掌握實(shí)際運(yùn)算中可以減小誤差的方法。
教學(xué)難點(diǎn):誤差的傳播規(guī)律,公式的推導(dǎo)。
第一節(jié) 誤差的來(lái)源
第二節(jié) 絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差與有效數(shù)字
一、絕對(duì)誤差與絕對(duì)誤差限
二、相對(duì)誤差與相對(duì)誤差限
三、有效數(shù)字與有效數(shù)字位數(shù)
第三節(jié) 數(shù)值計(jì)算中誤差傳播規(guī)律簡(jiǎn)析 第四節(jié) 數(shù)值運(yùn)算中應(yīng)注意的幾個(gè)原則 思考題:
1、什么是絕對(duì)誤差與絕對(duì)誤差限?
2、什么是相對(duì)誤差與相對(duì)誤差限?
3、在數(shù)值計(jì)算的過(guò)程中函數(shù)的自變量的誤差與函數(shù)值的誤差只有什么樣的關(guān)系?
4、在數(shù)值計(jì)算的過(guò)程中我們應(yīng)該注意那些原則來(lái)使得誤差盡量的小?
第二章 非線性方程求根(14學(xué)時(shí))
教學(xué)目的:學(xué)習(xí)非線性方程求根的方法,主要介紹二分法、簡(jiǎn)單迭代法、牛頓迭代法與弦割法,要求掌握每一種方法的理論思想,會(huì)用學(xué)習(xí)的方法求解非線性方程的根。
教學(xué)難點(diǎn):分法、簡(jiǎn)單迭代法、牛頓迭代法與弦割法的計(jì)算過(guò)程的理解,記憶,尤其是 迭代法收斂性的判定。第一節(jié) 二分法 第二節(jié) 迭代法
一、簡(jiǎn)單迭代法
二、迭代法的幾何意義
三、迭代法收斂的充分條件 第三節(jié) 牛頓迭代法與弦割法
一、牛頓迭代公式及其幾何意義
二、牛頓迭代法收斂的充分條件
三、弦割法
第四節(jié)迭代法的收斂階與加速收斂方法 思考題:
1、二分法中二分次數(shù)的求法?
2、迭代過(guò)程應(yīng)該如何來(lái)理解?
3、簡(jiǎn)單迭代法收斂性如何來(lái)判定?
4、什么是收斂階數(shù)?
第三章 線性代數(shù)方程組的解法(20學(xué)時(shí))
教學(xué)目的:學(xué)習(xí)求解線性代數(shù)方程組的方法,在本章知識(shí)的學(xué)習(xí)中將會(huì)學(xué)習(xí)直接求解和間接求解線性代數(shù)方程組兩大類方法,包括高斯消元法、列主元消去法、三角分解法、雅可比迭代法、高斯—塞德?tīng)柕ā?/p>
教學(xué)難點(diǎn):強(qiáng)調(diào)每一種方法的解題思想,理解每一種方法的解題理論依據(jù),知道各個(gè)方法使用的前提條件和解題要求;在迭代法中要重點(diǎn)介紹兩種方法的區(qū)別,強(qiáng)調(diào)各個(gè)收斂判定定理的使用條件。
第一節(jié) 高斯消元法與選主元技巧 一、三角形方程組及其解法
二、高斯消元法
三、列主元消元法 第二節(jié) 三角分解法
一、矩陣的三角分解
二、杜利特爾分解法
三、解三對(duì)角線方程組的追趕法
四、解對(duì)稱正定矩陣方程組的平方根法 第三節(jié) 向量與矩陣的范數(shù)
一、向量的范數(shù)
二、矩陣的范數(shù) 第四節(jié)迭代法
一、雅可比迭代法
二、高斯—塞德?tīng)柕?/p>
三、迭代法收斂的條件與誤差估計(jì)
四、逐次超松弛迭代法
第五節(jié)方程組的狀態(tài)與矩陣的條件數(shù)
一、方程組的狀態(tài)與矩陣的條件數(shù)
二、方程組的近似解可靠性的判別
三、近似解的迭代改善 思考題:
1、高斯消元法與列主元消元法的區(qū)別及各自的優(yōu)點(diǎn)?
2、迭代過(guò)程應(yīng)該如何來(lái)理解?
3、解線性代數(shù)方程組的迭代法的收斂性如何判定?
4、向量與矩陣的范數(shù)都如何來(lái)求?
5、什么是矩陣的條件數(shù)?
第四章 插值與擬合(8學(xué)時(shí))
教學(xué)目的:學(xué)習(xí)插值問(wèn)題及代數(shù)多項(xiàng)式插值;線性插值和二次插值;n次拉格朗日插值;均差及牛頓均差型插值多項(xiàng)式;三次樣條插值函數(shù)的概念及求法;曲線擬合的最小二乘法;超定方程組的最小二乘解;代數(shù)多項(xiàng)式擬合。
教學(xué)難點(diǎn):插值多項(xiàng)式的求法和理解。第一節(jié) 插值概念與基礎(chǔ)理論
一、插值問(wèn)題的提法
二、插值多項(xiàng)式的存在唯一性
三、插值余項(xiàng)
第二節(jié) 插值多項(xiàng)式的求法
一、拉格朗日插值多項(xiàng)式
二、插商與牛頓基本插值多項(xiàng)式
三、插分與等矩結(jié)點(diǎn)下的牛頓公式 第三節(jié) 分段低次插值
一、分段線性插值與分段二次插值 二、三次樣條插值
第四節(jié)曲線擬合的最小二乘法
一、最小二乘問(wèn)題的提法
二、最小二乘解的求法
三、加權(quán)技巧的應(yīng)用 思考題:
1、插值多項(xiàng)式為什么是唯一存在的?
2、插商的定義?
3、等矩結(jié)點(diǎn)下的牛頓公式是什么樣的?
第五章 數(shù)值微分與數(shù)值積分(6學(xué)時(shí))教學(xué)目的:牛頓-科茨數(shù)值積分公式和數(shù)值微分公式的構(gòu)造過(guò)程,梯形公式和拋物線公式的產(chǎn)生誤差的相應(yīng)估計(jì).復(fù)合梯形公式及其誤差;復(fù)合拋物線公式及其誤差;變步長(zhǎng)的梯形公式。
教學(xué)難點(diǎn):數(shù)值微分公式和數(shù)值積分公式的構(gòu)造過(guò)程,產(chǎn)生誤差的相應(yīng)估計(jì)。第一節(jié) 數(shù)值微分
一、利用插值多項(xiàng)式構(gòu)造數(shù)值微分公式
二、利用三次樣條插值函數(shù)構(gòu)造數(shù)值微分公式 第二節(jié) 構(gòu)造數(shù)值積分公式的基本方法與有關(guān)概念
一、構(gòu)造數(shù)值積分公式的基本方法
二、數(shù)值積分公式的余項(xiàng)
三、數(shù)值積分公式的代數(shù)精度 第三節(jié) 牛頓—科茨公式
一、牛頓—科茨公式
二、復(fù)合低階牛頓—科茨公式
三、誤差的事后估計(jì)與步長(zhǎng)的自動(dòng)調(diào)整
四、變步長(zhǎng)復(fù)合梯形法的遞推算式 第四節(jié) 龍貝格算法 思考題:
1、數(shù)值微分公式的構(gòu)造過(guò)程?
2、數(shù)值積分公式的構(gòu)造過(guò)程?
3、牛頓—科茨公式的內(nèi)容?
三、考核方式及評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)比例
平時(shí)成績(jī)和閉卷考試相結(jié)合。閉卷考試成績(jī)占總成績(jī)的70%,平時(shí)課堂練習(xí)、出勤、課后作業(yè)、課堂討論占總成績(jī)的30%。
四、使用教材及主要參考書(shū)目
教 材:
李有法、李曉勤,《數(shù)值計(jì)算方法》, 高等教育出版社.參考書(shū)目: 1.馬東升,《數(shù)值計(jì)算方法》(第二版),機(jī)械工業(yè)出版社 2001年6月版.2.甄西豐,《實(shí)用數(shù)值計(jì)算方法》(第一版),清華大學(xué)出版社 2001年版.3.李林、金先級(jí),《數(shù)值計(jì)算方法》,中山大學(xué)出版社 2006年2月版.
第四篇:MATLAB與數(shù)值分析教學(xué)大綱(2012)-正式版
《MATLAB與數(shù)值分析》課程教學(xué)大綱
課程編號(hào):02072006
適用專業(yè):電子信息工程、信息對(duì)抗技術(shù)、電磁場(chǎng)與無(wú)線技術(shù)、電波傳播與天線專業(yè)
學(xué) 時(shí) 數(shù):56
學(xué) 分 數(shù):3.5
開(kāi)課學(xué)期:第3學(xué)期
先修課程:高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),C語(yǔ)言與高級(jí)程序設(shè)計(jì) 執(zhí) 筆 者:程建
編寫日期:2012.04
審核人:呂明
一、課程性質(zhì)和目標(biāo)
授課對(duì)象:本科生 課程類別:學(xué)科基礎(chǔ)課
教學(xué)目標(biāo):本課程主要介紹MATLAB軟件平臺(tái)的使用和編程技巧、數(shù)值計(jì)算方法的基礎(chǔ)理論和基本算法,并在通用軟件平臺(tái)MATLAB上開(kāi)展教學(xué)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)了解MATLAB軟件平臺(tái)的基本特性、數(shù)值計(jì)算方法的基礎(chǔ)理論,掌握MATLAB的使用、MATLAB的編程技巧和數(shù)值計(jì)算的基本方法,具備MATLAB軟件平臺(tái)的熟練編程能力和數(shù)值求解算法的MATLAB編程實(shí)現(xiàn)的能力。
二、課程內(nèi)容安排和要求
(一)教學(xué)內(nèi)容、要求及教學(xué)方法
本課程課堂教學(xué)內(nèi)容主要包括兩大部分:MATLAB軟件平臺(tái)及編程;數(shù)值分析基礎(chǔ)理論與基本算法。
1.MATLAB軟件平臺(tái)及編程
(1)MATLAB概論 授課時(shí)數(shù): 2學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)MATLAB軟件平臺(tái)簡(jiǎn)介
MATLAB軟件平臺(tái)的歷程、影響、特點(diǎn)和功能等的介紹。2)MATLAB軟件平臺(tái)入門
MATLAB軟件平臺(tái)的命令窗口、當(dāng)前目錄瀏覽器窗口、工作空間瀏覽器窗口、歷史命令窗口和數(shù)組編輯器窗口等的介紹。3)MATLAB的常量、運(yùn)算符和基本操作
MATLAB使用的常量值、各種運(yùn)算符、基本操作命令和幫組命令與幫助窗口等的介紹,并以范例形式加以說(shuō)明。教學(xué)要求:
熟悉和了解MATLAB軟件平臺(tái),掌握MATLAB的常量、運(yùn)算符和基本操作。
(2)MATLAB基礎(chǔ)知識(shí) 授課時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容: 1)MATLAB的數(shù)組與矩陣
數(shù)組與矩陣的概念;數(shù)組或矩陣元素的標(biāo)識(shí)、訪問(wèn)與賦值;數(shù)組與矩陣的輸入法;矩陣的特有運(yùn)算。
2)字符串和符號(hào)矩陣
字符串變量和函數(shù)求值;符號(hào)變量;符號(hào)矩陣的創(chuàng)建方法;符號(hào)矩陣的運(yùn)算;符號(hào)矩陣運(yùn)算中特有命令的應(yīng)用。3)多項(xiàng)式及其運(yùn)算
多項(xiàng)式運(yùn)算函數(shù);多項(xiàng)式運(yùn)算舉例。教學(xué)要求:
熟悉和了解MATLAB的字符串、符號(hào)矩陣和多項(xiàng)式的操作和運(yùn)算,掌握MATLAB的數(shù)組與矩陣的操作和運(yùn)算。
(3)MATLAB程序設(shè)計(jì) 授課時(shí)數(shù): 2學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)M文件及函數(shù)編寫
M文件的特點(diǎn)和編寫技巧;MATLAB的函數(shù)特點(diǎn)和編寫技巧;參數(shù)與變量;數(shù)據(jù)類型。2)程序結(jié)構(gòu)
MATLAB的選擇結(jié)構(gòu);MATLAB的循環(huán)結(jié)構(gòu)。3)程序終止與異常
MATLAB程序的終止控制;MATLAB程序的異常處理。教學(xué)要求:
掌握M文件和函數(shù)的編寫,掌握MATLAB的數(shù)據(jù)類型和程序結(jié)構(gòu),了解MATLAB程序的終止控制和異常處理語(yǔ)句。
(4)MATLAB數(shù)據(jù)的圖形表示 授課時(shí)數(shù): 2學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容: 1)MATLAB二維繪圖
基本二維繪圖;特殊的二維繪圖函數(shù);填充多邊形。2)MATLAB三維繪圖
三維圖形的基本函數(shù);繪制三維折線及曲線;繪制三維網(wǎng)格曲面。教學(xué)要求:
掌握MATLAB的二維繪圖和三維繪圖指令和編程技巧,了解MATLAB的二維繪圖和三維繪圖的應(yīng)用。
(5)Simulink建模與仿真基礎(chǔ) 授課時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容: 1)Simulink的基本操作與模型窗口
介紹Simulink的啟動(dòng)、Simulink模型庫(kù)的打開(kāi)、Simulink仿真模型建立、仿真參數(shù)設(shè)置等基本操作,以及模型窗口的組成和功能等。2)模型創(chuàng)建與系統(tǒng)仿真
介紹模型創(chuàng)建的基本操作、信號(hào)線的操作、模型的文本注釋,仿真模型庫(kù)的基本模塊和參數(shù)設(shè)置,以及復(fù)雜系統(tǒng)的仿真與分析。3)子系統(tǒng)創(chuàng)建與封裝
介紹子系統(tǒng)的創(chuàng)建、條件執(zhí)行子系統(tǒng),以及子系統(tǒng)的封裝。4)用MATLAB命令創(chuàng)建和運(yùn)行Simulink模型
介紹用MATLAB命令創(chuàng)建Simulink模型的相關(guān)指令、模塊和信號(hào)線添加的相關(guān)指令、模塊參數(shù)與屬性的操作指令等,以及用MATLAB命令運(yùn)行Simulink模型的操作等。教學(xué)要求:
熟悉和了解Simulink的基本操作與模型窗口功能,掌握模型創(chuàng)建與系統(tǒng)仿真的基本方法、子系統(tǒng)創(chuàng)建與封裝的基本方法,了解用MATLAB命令創(chuàng)建和運(yùn)行Simulink模型。
2.數(shù)值分析基礎(chǔ)理論與基本算法
(1)數(shù)值計(jì)算的基本概念 授課時(shí)數(shù):3學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)數(shù)值分析簡(jiǎn)介
數(shù)值分析的原理和基本思想介紹;應(yīng)用實(shí)例分析。2)誤差與有效數(shù)字
誤差、誤差限、相對(duì)誤差、相對(duì)誤差限和有效數(shù)字的定義及相互關(guān)系;誤差的來(lái)源和誤差的基本特性;誤差的計(jì)算(估計(jì))的基本方法。3)算法的適定性問(wèn)題與MATLAB中的數(shù)值計(jì)算精度
數(shù)值分析中的病態(tài)和不穩(wěn)定性問(wèn)題介紹;病態(tài)問(wèn)題和不穩(wěn)定算法的實(shí)例分析;避免誤差危害的若干原則;MATLAB中的數(shù)值計(jì)算精度。教學(xué)要求:
熟悉和了解數(shù)值分析的基本概念,掌握誤差分析的基本方法,了解數(shù)值計(jì)算算法設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注的基本問(wèn)題。
(2)線性方程組的數(shù)值方法 授課時(shí)數(shù): 6學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)高斯消元法
高斯消元法;主元方式的高斯消元法;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。2)矩陣分解
矩陣LU分解的一般計(jì)算公式;利用LU分解的線性方程組求解方法;Cholesky分解;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
3)向量范數(shù)與矩陣范數(shù)
向量范數(shù)及其性質(zhì);矩陣函數(shù)及其性質(zhì);常用范數(shù)形式;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。4)線性方程組的迭代法求解 Jacobi迭代法;高斯_賽德?tīng)柕ǎ籑ATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn);迭代法的收斂性。5)方程組的病態(tài)問(wèn)題與誤差分析
線性方程組解的誤差分析;條件數(shù)和方程組的病態(tài)性。6)方陣的特征值和特征向量的計(jì)算
方陣特征方程的求解法;計(jì)算特征值和特征向量的迭代法;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。教學(xué)要求:
理解各種線性方程組數(shù)值求解,掌握求解方法和解的誤差分析方法,掌握方陣的特征值和特征向量的數(shù)值求解方法,能MATLAB編程實(shí)現(xiàn)求解算法。
(3)函數(shù)的數(shù)值逼近授課時(shí)數(shù): 5學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)代數(shù)多項(xiàng)式插值問(wèn)題
插值多項(xiàng)式的存在唯一性;插值基函數(shù)和插值多項(xiàng)式的一般形式;插值的誤差分析;多項(xiàng)式插值的Runge現(xiàn)象;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。2)分段低次插值
分段線性插值;Hermite插值和分段Hermite插值;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。3)
三次樣條插值
樣條插值的定義;三次樣條函數(shù)的計(jì)算;MATLAB中的插值函數(shù)。4)曲線擬合的最小二乘法
曲線擬合的最小二乘法法;多項(xiàng)式擬合方法;MATLAB中的多項(xiàng)式擬合函數(shù); 教學(xué)要求:
了解插值和曲線擬合方法的思路,掌握插值和曲線擬合及誤差分析方法,能MATLAB編程實(shí)現(xiàn)插值和擬合算法。
(4)數(shù)值積分 授課時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)插值型求積公式
線性和二次求積公式;求積公式的代數(shù)精度;插值型求積公式;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn);求積公式的誤差分析。2)復(fù)化求積公式
牛頓-科特斯求積公式;幾個(gè)低次牛頓-科特斯求積公式;復(fù)化矩形公式;復(fù)化梯形公式;復(fù)化Simpson公式;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。3)高斯求積公式
高精度求積公式;高斯點(diǎn)的基本特性;高斯求積公式;MATLAB中的數(shù)值積分函數(shù)。教學(xué)要求:
了解各種數(shù)值積分方法的思路;掌握數(shù)值積分及誤差分析方法;MATLAB編程實(shí)現(xiàn)數(shù)值積分算法。
(5)常微分方程初值問(wèn)題 授課時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)歐拉方法
基本理論和方程離散化;歐拉方法;改進(jìn)的歐拉方法;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。2)穩(wěn)定性與收斂性分析
歐拉方法的穩(wěn)定性;歐拉方法的收斂性及收斂速度。3)龍格-庫(kù)塔法
二階龍格-庫(kù)塔公式;三階龍格-庫(kù)塔公式;MATLAB函數(shù)實(shí)現(xiàn)。教學(xué)要求:
了解常微分方程初值問(wèn)題數(shù)值求解方法的思路;掌握歐拉及改進(jìn)歐拉方法和龍格-庫(kù)塔法,能MATLAB編程實(shí)現(xiàn)算法,并進(jìn)行算法的穩(wěn)定性和收斂性分析。
(6)非線性方程求解 授課時(shí)數(shù): 3學(xué)時(shí) 教學(xué)內(nèi)容:
1)非線性方程的求解方法
非線性方程求解的基本原理;二分法、黃金分割法、迭代法、牛頓法。2)求解非線性方程數(shù)值解的MATLAB編程實(shí)現(xiàn)
代數(shù)方程求根指令;求函數(shù)零點(diǎn)指令。教學(xué)要求:
了解非線性方程數(shù)值求解方法的思路;掌握非線性方程求解的基本原理和基本方法,能MATLAB編程實(shí)現(xiàn)算法。
(7)課程總結(jié) 授課時(shí)數(shù): 1學(xué)時(shí)
教學(xué)內(nèi)容:
對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。
(二)自學(xué)內(nèi)容和要求 1.MATLAB軟件及編程
復(fù)習(xí)或自學(xué)MATLAB軟件使用方法、自學(xué)MATLAB軟件的工具箱使用方法,能使用MATLAB編程完成數(shù)值分析算法的程序設(shè)計(jì)。
2.課程設(shè)計(jì) 基本要求:
針對(duì)MATLAB編程、Simulink建模與仿真和數(shù)值分析的基本理論應(yīng)用與仿真等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行課外的課題設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和總結(jié)報(bào)告,提高學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析能力、實(shí)現(xiàn)能力和文檔編寫能力。
命題形式:
(1)任課教師命題(2)學(xué)生自主命題
考查方式:(1)設(shè)計(jì)、分析與總結(jié)報(bào)告(2)MATLAB編程實(shí)現(xiàn)代碼和仿真圖
(三)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和要求
1.MATLAB軟件平臺(tái)與MATLAB程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
學(xué)時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)和任務(wù):
通過(guò)上機(jī)編程實(shí)驗(yàn),使學(xué)生熟悉對(duì)MATLAB軟件平臺(tái)的使用,使學(xué)生掌握MATLAB的編程技巧,讓學(xué)生對(duì)MATLAB軟件平臺(tái)在科學(xué)計(jì)算中的重要作用有深入了解。實(shí)驗(yàn)題目涉及知識(shí)點(diǎn):
MATLAB軟件平臺(tái)的基本操作、M文件編寫、MATLAB程序設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)要求:
能熟練操作MATLAB軟件平臺(tái),能利用M文件完成MATLAB的程序設(shè)計(jì)。
2.Simulink仿真實(shí)驗(yàn)
學(xué)時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)和任務(wù):
通過(guò)上機(jī)編程實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)Simulink的重要作用和模型庫(kù)有深入了解,能利用模型庫(kù)完成復(fù)雜系統(tǒng)的建模和仿真,能根據(jù)實(shí)際問(wèn)題需求完成子系統(tǒng)創(chuàng)建和封裝。實(shí)驗(yàn)題目涉及知識(shí)點(diǎn):
Simulink的基本操作、模型庫(kù)、復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真、子系統(tǒng)創(chuàng)建和封裝。實(shí)驗(yàn)要求:
能熟練操作Simulink和使用模型庫(kù)的相關(guān)模塊,能完成復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真,并能靈活使用子系統(tǒng)。
3.線性方程組求解和函數(shù)數(shù)值逼近方法實(shí)驗(yàn)
學(xué)時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)和任務(wù):
通過(guò)上機(jī)編程實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)數(shù)值分析的病態(tài)問(wèn)題、線性方程組求解、矩陣特征值與特征向量求解和函數(shù)的數(shù)值逼近方法有初步理解。實(shí)驗(yàn)題目涉及知識(shí)點(diǎn):
病態(tài)方程求解、矩陣分解和方程組求解、矩陣特征值與特征向量求解、Lagrange插值和數(shù)據(jù)的多項(xiàng)式曲線擬合。實(shí)驗(yàn)要求:
能完成算法設(shè)計(jì)和MATLAB編程,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
4.?dāng)?shù)值求積、常微分方程和非線性方程求解方法實(shí)驗(yàn)
學(xué)時(shí)數(shù): 4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)和任務(wù):
通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生熟悉和掌握數(shù)值積分、常微分方程和非線性方程求解知識(shí)及編程實(shí)現(xiàn)方法。
實(shí)驗(yàn)題目涉及知識(shí)點(diǎn):
數(shù)值積分、常微分方程和非線性方程數(shù)值求解。實(shí)驗(yàn)要求:
能完成算法設(shè)計(jì)和MATLAB編程,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
三、考核方式
平時(shí)成績(jī)+上機(jī)實(shí)驗(yàn)+課程設(shè)計(jì)+課程考試(開(kāi)卷)成績(jī)比例:
平時(shí)成績(jī)+上機(jī)實(shí)驗(yàn) 30% 課程設(shè)計(jì) 20% 課程考試 50%
四、建議教材及參考資料 1.教材
《MATLAB數(shù)值計(jì)算方法》,張德豐等編著,機(jī)械工業(yè)出版社,2010。
2.參考資料
《數(shù)值計(jì)算引論》,白峰杉,高等教育出版社,2004。《科學(xué)計(jì)算引論—基于MATLAB的數(shù)值分析》,Shoichiro Nakamura,電子工業(yè)出版社,2002。《數(shù)值分析基礎(chǔ)教程》,李慶楊,高等教育出版社,2001。
第五篇:逼近如何造句
逼近拼音
【注音】: bi jin
逼近解釋
【意思】:靠近;接近:我們的炮艇~敵艦,猛烈開(kāi)火|天色已經(jīng)~黃昏|腳步聲從遠(yuǎn)處漸漸~。
逼近造句:
1、我們覺(jué)察到危險(xiǎn)正向我們逼近。
2、然而,有一天,兔子得知獵狗們?cè)诒平耐诳恐姸嗯笥训膸椭用摣C狗的追捕。
3、如果你想要嚴(yán)格的近似等式,那就意味著我們要用切線逼近來(lái)取代原函數(shù)。
4、當(dāng)你看到有人快樂(lè)地游泳時(shí)一頭鯨魚(yú)逼近時(shí),你也會(huì)有同樣感覺(jué)。
5、這個(gè)月,隨著求職高峰期的快速逼近,許多求職者紛紛打開(kāi)他們的抽屜,撣去落在他們證書(shū)上的灰塵。
6、老虎在曠野中的呼嘯將永遠(yuǎn)被寂靜所取代,這一天正迅速地向我們逼近。
7、我們打擊逼近班加西的政府軍,是為解救這個(gè)城市和城里的人民。
8、山本上將曾經(jīng)警告說(shuō)我們喚醒了‘正在沉睡的巨人’。我們聽(tīng)說(shuō)這個(gè)巨人的艦隊(duì)此刻依然在向我們逼近。
9、我知道日本軍隊(duì)已經(jīng)做好了準(zhǔn)備來(lái)面對(duì)步步逼近的美國(guó)人,盡管如此,我還是越來(lái)越害怕。
10、要求的日期不斷逼近,但是團(tuán)隊(duì)還落后于進(jìn)程。
11、他表示:“他們忽略了日益逼近的真正革命,一場(chǎng)關(guān)于媒體連通性的革命。”
12、但是我們正在快速逼近借錢,偷錢和印錢的能力上限,承認(rèn)這個(gè)現(xiàn)實(shí)并不是什么吝嗇和不人道。
13、我們有許多原本應(yīng)給予我們一個(gè)穩(wěn)健經(jīng)濟(jì)的監(jiān)管機(jī)構(gòu),然而我們的真正失業(yè)率也許正逼近20%,還面臨一大堆麻煩。
14、物理學(xué)家的研究經(jīng)常要使用有限格模型——二維棋盤的擴(kuò)展——作為對(duì)連續(xù)實(shí)在的逼近。
15、回溯至2008年中,當(dāng)時(shí)油價(jià)一度逼近每桶150美元,歐洲央行采取升息舉措,而美聯(lián)儲(chǔ)則是按兵不動(dòng).16、他們注意到,很多最敏感的支出削減非逼近下次大選其不利影響才能釋放出來(lái)。
17、在日本,步步逼近的熱帶風(fēng)暴在日本西部引發(fā)了洪水和山體滑坡,共造成13人死亡。