İzmir Ekonomi Üniversitesi
  • ENGLISH

  • LİSANSÜSTÜ EĞİTİM ENSTİTÜSÜ

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik Tezli Yüksek Lisans Programı

    MATH 535 | Ders Tanıtım Bilgileri

    Dersin Adı
    Adi Diferansiyel Denklemler için MATLAB ile Dalgacık Tabanlı Sayısal Yöntemler
    Kodu
    Yarıyıl
    Teori
    (saat/hafta)
    Uygulama/Lab
    (saat/hafta)
    Yerel Kredi
    AKTS
    MATH 535
    Güz/Bahar
    3
    0
    3
    7.5

    Ön-Koşul(lar)
    Yok
    Dersin Dili
    İngilizce
    Dersin Türü
    Seçmeli
    Dersin Düzeyi
    Yüksek Lisans
    Dersin Veriliş Şekli -
    Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri Problem çözme
    Anlatım / Sunum
    Ulusal Meslek Sınıflandırma Kodu -
    Dersin Koordinatörü
    Öğretim Eleman(lar)ı
    Yardımcı(ları)
    Dersin Amacı Bu ders, ortogonal polinomlar ve dalgacık tabanlı sayısal yöntemler kullanarak adi diferansiyel denklemlerin çözümünde sağlam bir temel sağlamayı amaçlamaktadır. Ders, bu sayısal tekniklerin bilim, mühendislik ve diğer alanlardaki çeşitli problemlere uygulanmasını kapsar ve yöntemlerin doğruluk ve yakınsama değerlendirmesine vurgu yapmaktadır.
    Öğrenme Çıktıları

    Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;

    • Ortogonal polinomların teorisini ve özelliklerini açıklayabilecektir.
    • Ortogonal polinomlardan ortonormal bazlar bulabilecektir.
    • Adi diferensiyel denklemlerin çözümü için ortogonal polinomları çözebilecektir.
    • Sayısal çözümlerde dalgacık-tabanlı yaklaşımları kullanabilecektir.
    • Polinom ve dalgacık tabanlı yaklaşımların doğruluğunu ve yakınsamasını analiz edebilecektir.
    • Polinom ve dalgacık tabanlı yaklaşımların doğruluğunu ve yakınsamasını analiz edebilecektir.
    Ders Tanımı Bu ders, ortogonal polinomların teorisi ve uygulamaları ile dalgacık tabanlı sayısal yöntemlerin adi diferansiyel denklemlerin çözümünde kullanımına odaklanmaktadır. Ders, adi diferansiyel denklemlerin çözümünde ortogonal polinomların ve dalgacık tabanlı yaklaşık çözüm tekniklerinin kullanımını ve hata ve yakınsama analizini kapsamaktadır.
    Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

     



    Dersin Kategorisi

    Temel Ders
    Uzmanlık/Alan Dersleri
    Destek Dersleri
    İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
    Aktarılabilir Beceri Dersleri

     

    HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

    Hafta Konular Ön Hazırlık
    1 Ortogonal Polinomlara Giriş ve Hesaplamalı Uygulamaları Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. (Chapter 10)
    2 Taylor Polinomları, Özellikleri ve Sayısal Yaklaşım; MATLAB ile Taylor Açılımları ve Hata Analizi Keskin, A. Ü. (2019). Ordinary differential equations for engineers: Problems with MATLAB solutions. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95243-7 (Chapter 4)
    3 Legendre Diferansiyel Denklemleri ve Legendre Polinomları; MATLAB ile Legendre Polinomlarının Üretilmesi ve Görselleştirilmesi Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. (Chapter 12)
    4 İlişkili Legendre Polinomları; MATLAB Kullanarak İlişkili Legendre Fonksiyonlarının Sayısal Olarak Hesaplanması Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. (Chapter 12)
    5 Chebyshev Polinomları; MATLAB ile Chebyshev Düğümlerinin Sayısal Üretimi Keskin, A. Ü. (2019). Ordinary differential equations for engineers: Problems with MATLAB solutions. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95243-7 (Chapter 5)
    6 Laguerre ve Hermite Polinomları; Laguerre ve Hermite Polinomları ile Hesaplamalı Uygulamalar Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. (Chapter 13)
    7 Gram–Schmidt Ortogonalizasyonu ve Ağırlıklı İç Çarpımlar; MATLAB’da Sayısal Ortogonalizasyon İşlemleri Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. (Chapter 10)
    8 Adi Diferansiyel Denklemlerin Kollokasyon Yöntemleri ile Çözümü; MATLAB’da Kollokasyon Yöntemlerinin Uygulanması Frazier, M. W. (1999). An Introduction to Wavelets Through Linear Algebra. Springer-Verlag. (Chapter 5)
    9 Adi Diferansiyel Denklemlerin Kollokasyon Yöntemleri ile Çözümü; MATLAB’da Kollokasyon Yöntemlerinin Uygulanması Frazier, M. W. (1999). An Introduction to Wavelets Through Linear Algebra. Springer-Verlag. (Chapter 5)
    10 Hata ve Yakınsama Analizi; Sayısal Hata Normları ve Yakınsama Oranları Keskin, A. Ü. (2019). Ordinary differential equations for engineers: Problems with MATLAB solutions. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95243-7 (Chapter 8)
    11 Dalgacıklara Giriş, Legendre Dalgacıkları ve MATLAB Gösterimi ile Operasyonel Matrisler Frazier, M. W. (1999). An Introduction to Wavelets Through Linear Algebra. Springer-Verlag. (Chapter 5)
    12 Chebyshev Dalgacıkları ve MATLAB Gösterimi ile Operasyonel Matrisler Frazier, M. W. (1999). An Introduction to Wavelets Through Linear Algebra. Springer-Verlag. (Chapter 5)
    13 Laguerre Dalgacıkları ve MATLAB Gösterimi ile Operasyonel Matrisler Mason, J. C. and Handscomb, D. C. (2002). Chebyshev Polynomials 1st ed. Chapman & Hall/CRC. (Chapter 10)
    14 Adi Diferansiyel Denklemlerin Dalgacık Tabanlı Sayısal Yöntemlerle Çözümü; MATLAB Uygulamaları ile Sayısal Hesaplamalar Mason, J. C. and Handscomb, D. C. (2002). Chebyshev Polynomials 1st ed. Chapman & Hall/CRC. (Chapter 10)
    15 Semester Review
    16 Final Exam

     

    Ders Kitabı

    Arfken, G. B. and Weber H.J. (2013). Mathematical Methods for Physicists. 7th ed. Amsterdam: Elsevier. ISBN-13: 978-0-12-384654-9

    Keskin, A. Ü. (2019). Ordinary differential equations for engineers: Problems with MATLAB solutions. Springer. ISBN: 978-3-319-95242-0. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95243-7 

    Frazier, M. W. (1999). An Introduction to Wavelets Through Linear Algebra. Springer-Verlag. ISBN-13: 978-0-387-98639-5.

    Mason, J. C. and Handscomb, D. C. (2002). Chebyshev Polynomials 1st ed. Chapman & Hall/CRC. ISBN 978-0-420-03611-4.

     
    Önerilen Okumalar/Materyaller

    Burden, R. L. and Faires, J. D. (2010). Numerical Analysis, 9th ed. Brooks & Cole, Cengage Learning. ISBN-13: 978-0-538-73351-9.

    Timothy S. (2012). Numerical Analysis, 2nd ed., Pearson.

    ISBN-13: 978-0-321-78367-7

    Kreyszig, E. O. (2007). Introductory Functional Analysis with Applications. Wiley India. ISBN 978-8126511914.

    Ahmadi, M. R. and Adibi, H. (2007). The Chebyshev Tau Technique for the Solution of Laplace's Equation. Applied Mathematics and Computation, 184(2), 895–900. 

    Ibraheem, G. H. and Al-Jawary, M. A. (2020). The operational matrix of Legendre polynomials for solving thin film flow problems. Alexandria Engineering Journal, 59(5), 4027–4033.

    Baishya, C. and Veeresha, P. (2021). Laguerre polynomial-based operational matrix of integration for solving fractional differential equations with non-singular kernel. Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 477(2254), 20210438. https://doi.org/10.1098/rspa.2021.0438

    Gupta, A. K., Saha Ray, S. S. (2014). Wavelet methods for solving fractional order differential equations. Mathematical Problems in Engineering, 2014, Article ID 140453. https://doi.org/10.1155/2014/140453

     

     

    DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

    Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Katkı Payı %
    Katılım
    Laboratuvar / Uygulama
    Arazi Çalışması
    Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
    Portfolyo
    Ödev
    1
    10
    Sunum / Jüri Önünde Sunum
    1
    20
    Proje
    1
    20
    Seminer/Çalıştay
    Sözlü Sınav
    Ara Sınav
    Final Sınavı
    1
    50
    Toplam

    Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı
    3
    50
    Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı
    1
    50
    Toplam

    AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

    Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Süre (Saat) İş Yükü
    Teorik Ders Saati
    (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati)
    16
    3
    48
    Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
    16
    0
    Sınıf Dışı Ders Çalışması
    14
    5
    70
    Arazi Çalışması
    0
    Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
    0
    Portfolyo
    0
    Ödev
    1
    10
    10
    Sunum / Jüri Önünde Sunum
    1
    20
    20
    Proje
    1
    33
    33
    Seminer/Çalıştay
    0
    Sözlü Sınav
    0
    Ara Sınavlar
    0
    Final Sınavı
    1
    44
    44
        Toplam
    225

     

    DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

    #
    Program Yeterlilikleri / Çıktıları
    * Katkı Düzeyi
    1
    2
    3
    4
    5
    1

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanında bağımsız ve eleştirel düşünme yetkinliğini sergileyebilir.

    -
    -
    -
    X
    -
    2

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanında problemleri tanımlayabilir ve bu problemlerin matematiksel/istatistiksel olarak tutarlı olup olmadığını doğrulayabilir.

    -
    -
    -
    -
    -
    3

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanında gerçek yaşam problemlerini disiplinlerarası bir yaklaşımla uygulamalı yöntemler kullanarak analiz edebilir ve çözebilir.

    -
    -
    -
    -
    X
    4

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanında uzmanlık gerektiren bir araştırmayı bağımsız olarak yürütebilir, sonuçlandırabilir ve raporlayabilir.

    -
    -
    -
    X
    -
    5

    Alanındaki güncel gelişmeleri izlemek, meslektaşlarıyla etkili iletişim kurmak ve ilgili literatürü takip etmek amacıyla ulusal ve uluslararası kaynakları etkin şekilde kullanabilir

    -
    -
    -
    -
    -
    6

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanlarında yaygın olarak kullanılan bilgisayar yazılımlarını kullanma konusunda yetkinlik geliştirebilir.

    -
    -
    -
    X
    -
    7

    Toplumsal ve bilimsel problemlerin çözümüne katkı sağlamak amacıyla matematiksel akıl yürütme ve modelleme kullanarak çözüm süreçlerini etkin biçimde değerlendirebilir.

     
     
    -
    -
    -
    -
    -
    8

    Matematiksel ve istatistiksel yöntemleri kullanarak kuramsal çerçeveler ile pratik uygulamalar arasında bütüncül bir sentez kurabilir.

    -
    -
    -
    -
    -
    9

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanındaki problem ve araştırma konularına yönelik strateji, politika ve planlar geliştirerek elde edilen sonuçları analiz edebilir ve uygulamaya dönüştürebilir.

     
    -
    -
    -
    -
    -
    10

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanındaki temel konuları, olayları ve olguları diğer bilimsel disiplinlerin bağlamına aktarabilir. 

     
    -
    -
    -
    -
    -
    11

    Uygulamalı Matematik ve İstatistik alanındaki bilgi ve becerilerini sürekli güncelleyerek ve geliştirerek yaşam boyu öğrenmeye katılabilir.

    -
    -
    -
    -
    -

    *1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest


    İZMİR EKONOMİ ÜNİVERSİTESİ GÜZELBAHÇE KAMPÜSÜ

    Detaylar

    KÜRESEL KARİYER

    İzmir Ekonomi Üniversitesi, dünya çapında bir üniversiteye dönüşürken aynı zamanda küresel çapta yetkinliğe sahip başarılı gençler yetiştirir.

    Daha Fazlası..

    BİLİME KATKI

    İzmir Ekonomi Üniversitesi, nitelikli bilgi ve yetkin teknolojiler üretir.

    Daha Fazlası..

    İNSANA DEĞER

    İzmir Ekonomi Üniversitesi, toplumsal fayda üretmeyi varlık nedeni olarak görür.

    Daha Fazlası..

    TOPLUMA FAYDA

    25 yıllık güç ve deneyimini toplumsal çalışmalara aktarmak..

    Daha Fazlası..
    İzmir Ekonomide yapacağın Lisansüstü eğitimle bir adım öndesin