Matematika pro informatiku
Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah | Jazyk výuky |
---|---|---|---|---|
MI-MPI | Z,ZK | 7 | 3+2 | česky |
- Přednášející:
- Štěpán Starosta, Martin Holeňa (gar.), Karel Klouda
- Cvičící:
- Štěpán Starosta, Tomáš Kalvoda, Karel Klouda, Michal Kupsa
- Předmět zajišťuje:
- katedra aplikované matematiky
- Anotace:
-
Student zvládne pokročilé partie z různých oblastí matematiky a seznámí se s matematickými metodami vhodnými k aplikacím v současné informatice.
- Požadavky:
- Osnova přednášek:
-
1. [2] Obecná algebra: grupy, konečné grupy, Cayleyho tabulky, typy grup, permutační, alternující, cyklické, grupy symetrií, normální podgrupy.
2. Konečná tělesa, prvočíselný řád tělesa, okruh a jeho vlastnosti, obor integrity, ideál. Svazy. \r
3. Úvod do teorie kategorií, třídy objektů, třídy morfismů a jejich vlastnosti, příklady kategorií: grupoid, kategorie všech svazů, kategorie všech komutativních grup, kategorie všech oborů integrity, kategorie všech relací. Homomorfismy.
4. Vybrané problémy teorie grafů, typy hamiltonovských problémů. Algoritmická teorie grafů. Algebraická řešení kombinatorických problémů, Polyova enumerace.
5. Algebra a algoritmy (Algoritmy pro výpočet kořenů polynomů - Newtonova metoda, Lehmerova-Schurova metoda, atd.)
6. Konvexní množiny, konvexní obal, ryze konvexní množina, věta o oddělování konvexních množin, Minkowského věta o projekci.
7. Vybrané problémy teorie čísel, kvadratická kongruence, Gaussovy algoritmy. Speciální prvočísla - faktoriální, palindromická, cyklická, Gaussova, Eisensteinova prvočísla. Příklady aplikací.
8. Vlastnosti Fermatových prvočísel, Malá Fermatova věta, testování prvočíselnosti, Pépinův test, teorie čísel a geometrie, konstruovatelnost mnohoúhelníků.
9. Vybrané numerické metody, Lagrangeova a Hermiteova interpolace, numerická integrace, numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic, výpočet vlastních čísel matic, metody řešení soustav lineárních rovnic.
10. Rychlé algoritmy: násobení, numerické hledání odmocnin, Fourierova transformace, Fermatova transformace.
11. Axiomatické systémy a jejich vlastnosti, rekurzivní funkce, důkaz v axiomatickém systému, příklady axiomatických systémů, Peanova aritmetika, von Neumannův model přirozených čísel.
12. Speciální logiky, vícehodnotové logiky, modální logiky, fuzzy logika.
- Osnova cvičení:
- Cíle studia:
-
Matematika jako jazyk pro popis světa je pro inženýra informatiky klíčovou disciplinou. Cílem tohoto předmětu je seznámit studenty s relevantními partiemi moderní matematiky, které tvoří základ řady informatických disciplín.
- Studijní materiály:
-
Matoušek, J., Nešetřil, J.: ''Kapitoly z diskrétní matematiky'', Matfyzpress, Praha, 1996.
Bican, L.: ''Algebra'', Academia, Praha, 2001.
Křížek, M., Segeth, K.: ''Numerické modelování problémů elektrotechniky'', Karolinum, 2002.
Ralston, A.: ''Základy numerické matematiky'', Academia, Praha, 1978.
Schroeder, R. M.: ''Number Theory in Science and Communication'', Springer, Berlin, 2006.
Křížek, M., Luca, F., Somer, L.: ''17 Lectures on Fermat Numbers: From Number Theory to Geometry'', Springer, New York, 2001.
Graham, R., Knuth, D., Patashnik, O.: ''Concrete Mathematics: A Foundation for Computer Science'', Addison-Wesley, Reading, Mass., 1989.
Lovász, L.: ''Combinatorial Problems and Exercises'', 2nd Ed., Akademiai Kiadó Budapest and North- Holland, Amsterdam, 1993.
- Poznámka:
-
Rozsah=prednasky+proseminare+cviceni3p+1r+1c, Prednasejici: doc. RNDr. Alena Šolcová Ph.D.
- Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní semestr 2011/2012:
-
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po Út St Čt Pá - Předmět je součástí následujících studijních plánů:
-
- Zaměření Softwarové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Zaměření Webové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Počítačové systémy a sítě - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Zaměření Systémové programování - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Zaměření Teoretická informatika - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Znalostní inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Zaměření Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2010 (povinný předmět programu)
- Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Zaměření Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Zaměření Softwarové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Zaměření Webové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Znalostní inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Počítačové systémy a sítě - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Zaměření Systémové programování - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Zaměření Teoretická informatika - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2011 (povinný předmět programu)
- Společný plán před přiřazením do oboru, verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Počítačová bezpečnost - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Projektování číslicových systémů - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Zaměření Systémové programování - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Zaměření Teoretická informatika - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Zaměření Informační systémy a management - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Zaměření Softwarové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Zaměření Webové inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Znalostní inženýrství - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)
- Počítačové systémy a sítě - verze pro ty, kteří se zapsali v roce 2012 (povinný předmět programu)