Opinto-opas 2010-2011
Perus

Perus Pori KV Jatko Avoin

|Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|    

Opinto-opas 2010-2011

SMG-5200 Verkkolaskennan numeeriset menetelmät, 5 op
Numerical methods in network analysis

Vastuuhenkilö

Risto Mikkonen

Opetus

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä Toteutuskerrat Luentoajat ja -paikat
Luennot

 

 

 
 32 h/per

 
SMG-5200 2010-01 Tiistai 10 - 12, SC105B
Keskiviikko 10 - 12, SC105B

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritettu tentti. Hyväksytyt harjoitustyöt
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

-

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa luokitella verkkoa kuvaavan graafin matriisiesitykset ja soveltaa näitä erityyppisten piirien ratkaisemisessa. Edelleen hän tunnistaa piirianalyysin kannalta keskeiset graafiteorian käsitteet ja osaa yhdistää ne myös piirien herkkyystarkasteluihin. Tätä kautta hän tunnistaa yleistetyn piiriteorian analysoimisen graafiteoriaa soveltaen. Edelleen opiskelija tunnistaa ja osaa ottaa käyttöön erityyppisten piirien ja piirikomponenttien numeerisia ratkaisumenetelmiä ja esittää niitä vastaavat fysikaaliset tulkinnat sijaiskytkentöjen avulla. Hän osaa kategorisoida piirilaskennassa käytettyjä yleisiä optimointialgoritmeja.

Sisältö

Sisältö Ydinaines Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Graafiteoria: Verkko ja sitä kuvaava graafi. Graafiteorian keskeiset käsitteet ja graafin matriisiesitykset.  Graafiteorian yleispiirteitä.  Graafiteorian sovellusalueita ja –esimerkkejä. 
2. Piirianalyysin perusmenetelmät: verkon systemaattinen ratkaisu verkkoa kuvaavan graafin matriisiesitysten avulla.  Menetelmien vertailu.   
3. Herkkyysanalyysi: Klassinen herkkyys. Pahimman tapauksen analyysi.  Herkkyysanalyysi graafin matriisiesitysten avulla.  Monte-Carlo-menetelmä. 
4. Lineaarisen piirin numeerinen ratkaisu: suorat menetelmät, LU-hajotelma. Iteratiiviset menetelmät, Jacobin ja Gauss-Seidelin iteraatiot.  Piirin ratkaiseminen QR-hajotelman avulla.  Tarkkuus- ja suppenemistarkasteluja. 
5. Epälineaarinen tasavirtapiiri: Newton-Raphson-algoritmin hyödyntäminen.  Modifioitu Newton-Raphson-algoritmi.  Fysikaalinen tulkinta ja sijaiskytkentä. 
6. Dynaamiset tarkastelut: verkon tilaesitys ja yleisimmät numeerisen integroinnin menetelmät.  Moniaskelmenetelmät.  Fysikaalinen tulkinta ja sijaiskytkennät. 
7. Piirin optimointi: klassinen minimointi. Yleisimmät iteratiiviset optimointimenetelmät.  Lineaarisen yhtälöryhmän ratkaiseminen optimointimenetelmällä.  Lineaarinen optimointi ja Simplex-algoritmi. 

Opintojakson arvostelu

Opintojakson suoritusvaatimuksena on kirjallinen tentti ja hyväksytty harjoitustyö. Hyväksytty tenttisuoritus edellyttää ydinaineksen ymmärtämistä ja sen soveltamista hyvin yksinkertaisiin kytkentöihin. Korkeammat arvosanat vaativat graafiteorian syvempää hallintaa ja näkemystä siitä, mikä on käytettyjen numeeristen menetelmien tausta nimenomaan piirianalyysin näkökulmasta. Harjoitustöitä on kaksi, joista ensimmäinen on pakollinen kurssin suorittamisen kannalta. Hyväksytty toinen, haastavampi harjoitustyö nostaa hyväksytysti suoritetun tentin arvosanaa numerolla.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
Kirja   Graph Theory, application to the calculation of electrical networks   István Vágo   0-444-99589-7          Englanti  
Opintomoniste   Verkkolaskennan numeeriset menetelmät   Risto Mikkonen            Suomi  

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)

Vastaavuudet

Opintojakso ei vastaan mitään toista opintojaksoa

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

Toteutus Kuvaus Opetusmuodot Toteutustapa
SMG-5200 2010-01        

Viimeksi muokattu26.02.2010