Hlavní stránka | Seznam oborů/specializací | Seznam všech skupin předmětů | Seznam všech předmětů | Seznam rolí                Návod

Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS
BI-MA1.21 Matematická analýza 1 Rozsah kontaktní výuky: 2P+1R+1C
Vyučující: Kalvoda T., Paták P. Způsob zakončení: Z,ZK
Zodpovědná katedra: 18105 ECTS Kredity: 5 Semestr: L

Anotace:
Studenti se nejprve seznámí s množinou reálných čísel a jejími vlastnostmi, vysvětlíme i její souvislost se strojovými čísly. Dále se zabýváme reálnými posloupnostmi a reálnými funkcemi jedné reálné proměnné. Postupně zavedeme a studujeme vlastnosti limit posloupností a funkcí, spojitost funkce a derivace funkce. Tento teoretický základ aplikujeme při hledání nulových bodů funkcí (iterativní metoda bisekce a Newtonova metoda), konstrukci kubické interpolace (spline), formulaci a řešení jednoduchých optimalizačních úloh, resp. hledání extrémů funkcí jedné proměnné, a popisu složitosti algoritmů pomocí Landauovy asymptotické notace.

Osnovy přednášek:
1. Rozšířená reálná osa: racionální a iracionální čísla, axiom úplnosti, okolí, nekonečno. Ne/souvislost se strojovými čísly.
2. Funkce a posloupnosti, základní vlastnosti. Elementární funkce (polynomy, trigonometrické funkce, exponenciála a logaritmus).
3. Limita posloupnosti a limita funkce: definice pojmů a vysvětlení významu, ilustrace.
4. Výpočet limit posloupností a funkcí: věta o limitě součtu/součinu/podílu, věta o limitě sevřené funkce/posloupnosti, příklady.
5. Spojitost funkce, spojitost elementárních funkcí, důsledky pro hledání nulových bodů funkcí (metoda bisekce jakožto ukázka iterativní numerické metody).
6. Derivace funkce, geometrický význam, derivace součtu/součinu/podílu, derivace složené a inverzní funkce. Derivace elementárních funkcí.
7. Newtonova metoda pro hledání nulových bodů funkcí.
8. Kubická interpolace (spline). L'Hospitalovo pravidlo.
9. Věty o přírůstku funkce, důsledky pro monotonii a konvexitu/konkavitu.
10. Lokální extrémy funkcí. Kritéria existence lokálních extrémů.
11. Vyšetřování průběhu funkcí: příklady. Koncept optimalizační úlohy.
12. Landauova asymptotická notace.
13. Matematický popis složitosti algoritmů.

Osnovy cvičení:
Toto je osnova proseminářů a navazujících cvičení.
1. Funkce a posloupnosti, základní vlastnosti.
2. Elementární funkce (polynomy, trigonometrické funkce, exponenciála a logaritmus).
3. Limita posloupnosti a limita funkce.
4. Spojitost funkce.
5. Derivace funkce.
6. Vyšetřování průběhu funkcí a související úlohy.

Literatura:
K předmětu je k dispozici vlastní studijní text. Dále lze využít následující literaturu.
1. Oberguggenberger M., Ostermann A. : Analysis for Computer Scientists. Springer, 2018. ISBN 978-0-85729-445-6.
2. Stewart J. : Calculus (8th Edition). Cengage Learning, 2015. ISBN 978-1285740621.
3. Bittinger M.L., Ellenbogen D.J., Surgent S.A. : Calculus and Its Applications (11th Edition). Pearson, 2015. ISBN 978-0321979391.
4. Kopáček J.: Matematická analýza nejen pro fyziky I, Matfyzpress, 2016, ISBN 978-80-7378-353-4

Požadavky:
Znalosti na úrovni středoškolské matematiky, základy matematické logiky (BI-DML.21) a BI-LA1.21.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
BI-SPOL.21 Nespecifikovaný/á obor/specializace studia - Unspecified Branch/Specialisation of Study PP 2
BI-PI.21 Počítačové inženýrství 2021 PP 2
BI-PG.21 Počítačová grafika 2021 PP 2
BI-MI.21 Manažerská informatika 2021 PP 2
BI-IB.21 Informační bezpečnost 2021 PP 2
BI-PS.21 Počítačové sítě a Internet 2021 PP 2
BI-PV.21 Počítačové systémy a virtualizace 2021 PP 2
BI-SI.21 Softwarové inženýrství 2021 PP 2
BI-TI.21 Teoretická informatika 2021 PP 2
BI-UI.21 Umělá inteligence 2021 PP 2
BI-WI.21 Webové inženýrství 2021 PP 2


Stránka vytvořena 26. 4. 2024, semestry: Z/2021-2, L/2019-20, Z/2022-3, Z/2023-4, L/2021-2, Z,L/2020-1, L/2022-3, L/2023-4, Z/2024-5, Z/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: J. Novák, I. Halaška