Introductie Scientific Computing (WISB 356) 2016/2017

Plaats en tijd

In blok 3 op woensdagen van 13:15-17:00 in ZAAL BBG 175CLZ en op vrijdagen van 9:00-12:45 in ZAAL ISRAELS 1.02 (weken 6 t/m 10) en ZAAL ISRAELS 0.07 (weken 11 t/m 14); zie ook hier.

Vakbeschrijving

Het doel van deze cursus is een eerste orientatie te geven op de scientific computing aan de hand van case studies uit verschillende toepassingsgebieden. Behandeld worden veelgebruikte technieken uit de numerieke differentiaalvergelijkingen zoals het benaderen van de warmtevergelijking en toepassingen uit de chemie en de populatiedynamica of het bewerken van beelden bijvoorbeeld verkregen via een MRI-scanner. Zowel de theoretische aspecten als de praktische, software-gerelateerde aspecten komen aan de orde. Elke week is er een hoorcollege gevolgd door een werkcollege of computerpracticum. Dit vak is een goede orientatie op een eventuele masterspecialisatie scientific computing en geeft een breed beeld van het vakgebied. De relatie met de praktijk wordt mede vormgegeven door een of meerdere gastdocenten.

Doelgroep

Studenten wiskunde of natuurkunde met belangstelling voor numerieke methoden en computersimulaties.

Voorkennis

Lineaire algebra A (WISB121), Lineaire algebra B (WISB122), Infinitesimaalrekening A (WISB132), Infinitesimaalrekening B (WISB133), Het vak numerieke wiskunde WISB251, of het gelijktijdig volgen ervan is gewenst. Bij twijfel, of een andere vooropleiding dan wiskunde of natuurkunde, graag overleg met een van de docenten.

Tijdschema

We volgen ruwweg het volgende schema.

Literatuur

Handouts en slides die op deze webpagina beschikbaar komen (zie onder Moduul 1 of 2).

Docenten

Paul Zegeling en gastdocent Alessandro Sbrizzi (UMC).

Assistent bij het computerpraktikum

Ajinkya Kadu.

Tentaminering

Door middel van twee verslagen, die ieder even zwaar mee tellen in het eindcijfer van het vak. Elk verslag moet minimaal het cijfer 5 hebben om dit vak te halen, en uiteraard moet het afgeronde eindcijfer van het hele vak minimaal een 6 zijn.

Studiepunten

7,5 ECTS


Eerste moduul: De warmtevergelijking, reactie-diffusie en lopende golven

Inleiding in Matlab, Euler-Forward/Backward, stijve DVen, stabiliteit, eindige differenties voor de warmtevergelijking, consistentie, convergentie, stabiliteit en toepassing op niet-lineaire partiele differentiaalvergelijkingen uit de chemie (Gray-Scott en Bratu) en geologie (tau-model).

Programma

Tweede moduul: MRI-beeldverwerking

Docent: Alessandro Sbrizzi.
Contact: a.sbrizzi at umcutrecht.nl .
Tel: 088 75 50 288

Behandeld

Voor een uitgebreide behandeling van de Fourier Transform, zie: Gerard Sleijpen, Lecture Notes on Fourier theory
Voor mooie animaties over de fysica van MRI en de beeldverwerking technieken, zie: e-MRI

  Last modified: Tuesday, March 27, 2017 16:05:00 CEST