Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2021/2022

Lineární algebra s Matlabem

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 470-2203/01
Zkratka LAM
Název předmětu česky Lineární algebra s Matlabem
Název předmětu anglicky Linear Algebra with Matlab
Kreditů 6
Garantující katedra Katedra aplikované matematiky
Garant předmětu doc. Ing. Dalibor Lukáš, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:

Úvod do MATLABu (přehled toolboxů a funkcí, help, editace n-rozměrných polí).

Programování v MATLABu (příkazy řízení toku, 2D a 3D grafika).

Pokročilé funkce MATLABu (grafické uživatelské rozhraní).

Analytická geometrie (výpočet odchylek, vzdáleností ve 2D a 3D).

Systémy ukládání řídkých matic (pásové, profilové, komprese po řádcích, sloupcích).

Řešení soustav lineárních rovnic (regulární, nedourčené a přeurčené systémy).

Gaussova eliminace (řádková a sloupcová verze, pivotizace).

LU a Choleského rozklad (řádková a sloupcová verze, pivotizace).

Přeuspořádávací algoritmy (SYMAMD, COLAMD, SLOAN, RCM).

QR rozklad (Givensova a Householderova transformace).

Vlastní čísla a spektrální rozklad (QR a LR algoritmus, shift).

Singulární rozklad, pseudoinverzní matice.

Lanczosova metoda, metoda sdružených gradientů.

Prezentace projektů.


Cvičení:

Seznámení se s MATLABem, přehled funkcí, editace n-rozměrných polí.

Programovací techniky v MATLABu, aplikace příkazů řízení toku, vykreslení 2D a 3D funkcí.

Implementace grafického uživatelského rozhraní.

Výpočet odchylek a vzdáleností ve 2D a 3D.

Implementace řídkých matic (pásové, profilové, komprese po řádcích, sloupcích).

Výpočet řešení soustav lineárních rovnic (regulární, nedourčené a přeurčené systémy).

Řešení soustav pomocí Gaussovy eliminace (implementace, řádková a sloupcová verze, pivotizace).

Řešení soustav pomocí LU a Choleského rozkladu (implementace, řádková a sloupcová verze, pivotizace).

Aplikace přeuspořádávacích algoritmů (SYMAMD, COLAMD, SLOAN, RCM).

Užití QR rozkladu (implementace, Givensova a Householderova transformace, aplikace).

Výpočet vlastních čísel a spektrálního rozkladu (implementace, QR a LR algoritmus, shift, aplikace).

Výpočet singulárního rozkladu a pseudoinverzní matice (implementace, aplikace)

Aplikace Lanczosovy metody a metody sdružených gradientů (implementace, řešení soustav).

Prezentace projektů.


Projekty:

Aplikačně zaměřený projekt s využitím Matlabu (max. 30b).

Povinná literatura

Z. Dostál, Lineární algebra, VŠB-TU Ostrava 2000.
M. Demlová, B. Pondělíček, Úvod do algebry, ČVUT Praha 1996.
B. Budinský, J. Charvát, Matematika I, SNTL Praha 1987.
V. Havel, J. Holenda, Lineární algebra, SNTL/Alfa Praha 1984
J. Schmidtmayer, Maticový počet a jeho použití v technice, SNTL Praha 1967.

Doporučená literatura

Příklady z lineární algebry II a materiál k domácímu projektu.