DEE-54050 Verkkolaskennan numeeriset menetelmät, 5 op
Numerical Methods in Network Analysis
Lisätiedot
Luennoidaan joka toinen vuosi, ei luennoida lukuvuonna 2015-2016.
Vastuuhenkilö
Risto Mikkonen
Opetus
Toteutuskerta 1: DEE-54050 2015-01
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä |
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti.
Hyväksytyt harjoitustyöt
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
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 | Ydinsisältö | 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. |
Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi
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:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Lisätiedot | Tenttimateriaali |
| Kirja | Graph Theory, application to the calculation of electrical networks | István Vágo | 0-444-99589-7 | Kyllä | ||
| Opintomoniste | Verkkolaskennan numeeriset menetelmät | Risto Mikkonen | Kyllä |
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
| DEE-54050 Verkkolaskennan numeeriset menetelmät, 5 op | SMG-5200 Verkkolaskennan numeeriset menetelmät, 5 op |