(2012/2013 HT2-VT1)

FMN140 - Kursens syfte och relevans

Avancerade beräkningar: Trots all ny teknik är det fortfarande märkvärdigt svårt att lösa stora realistiska beräkningstekniska problem i, till exempel, strömningsmekanik eller byggnadsmekanik. Ofta krävs djupa kunskaper i modellering, tillämpad matematik, numerisk analys, programmering, och speciell mjukvara. Detta är något för specialister.

Vardagsberäkningar: Men även den vanlige ingenjören behöver räkna. Det kan handla om att lösa enkla linjära evkationssystem, att anpassa en serie mätdata till en kurvform, att beräkna en integral som inte går att slå upp i matteboken, eller helt enkelt om att visualisera ett samband mellan två variabler under en presentation inför kollegor eller kunder. Kanske en exjobbspresentation?

MATLAB: Det är de vardagliga beräkningsbehoven som denna kurs i första hand tillgodoser. Men kursen förbereder även intresserade studenter för mer avancerade studier. För sextio år sedan löstes de vardagliga beräkningsproblemen med räknesticka. För trettio år sedan med miniräknare. Idag är det ofta högnivåspråket MATLAB som används. MATLAB är speciellt utvecklat för att underlätta beräkningsprogrammering. Därför handlar denna kurs om MATLAB. Exemplen hämtas delvis från en parallell kurs i Byggnadsmekanik. Att kunna MATLAB betyder att kunna omsätta ett matematiskt problem till ett beräkningsprogram och bedöma resultatet. Detta är något annat, och kanske också roligare, än bara "vanlig programmering". Syftet är att du efter avslutad kurs skall

Teoretisk förståelse: Vad gäller teori och numeriska metoder så syftar kursen alltså inte till några expertkunskaper. Dock skall du ha lärt dig ett par enkla metoder för att lösa några vanliga problemtyper. Två teoretiska begrepp som tas upp är "feluppskattning" och "komplexitet". Feluppskattning är otroligt viktigt. Beräkningsprogram ger sällan helt korrekta svar. En felaktig förutsägelse kan förstås bero på att modellen som användes i programmet var felaktig. Men även när modellen är riktig kan numerisk osäkerhet ge stora fel. Vi måste lära oss att vara kritiska i vår resultattolkning. Komplexitet handlar om att olika metoder att beräkna en och samma sak kan ta olika lång tid. Ibland är det viktigt att det går fort.

Tentan: I december är det tenta. Visst måste du lära dig en del MATLAB utantill. Men för att bli godkänd krävs främst förståelse och praktisk vana. Det räcker inte med att memorera några gamla extentor. Jag försöker konstruera tentan så att alla som är någorlunda sjävgående i MATLAB blir godkända.

Projekt: Kursen avslutas med en lite större projektuppgift under våren. Här, om inte förr, knyts MATLABträningen ordentligt ihop med byggnadsmekaniken.

Johan Helsing