Předmět: Kvalitativní metody analýzy nelineárních systémů

« Zpět
Název předmětu Kvalitativní metody analýzy nelineárních systémů
Kód předmětu UMB/570
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 3
Četnost výuky V každém akademickém roce, jen v letním semestru.
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky nespecifikováno
Studijní praxe nespecifikováno
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Eisner Jan, Mgr. Dr.
Obsah předmětu
Obsah přednášky: Lokální metody pro equilibria diferenciálních rovnic, Hartman-Grobmanova věta, stabilní, nestabilní a centrální varieta, věta o centrální varietě, normální formy, Poincaréovo zobrazení, transversalita, strukturální stabilita Lokální bifurkace, Hopfova bifurkace, Fraktály, konstrukce atraktorů, Takensova věta, Mandelbrotovy a Juliovy množiny, Šarkovského věta, Smaleova podkova, symbolická dynamika, homoklinické orbity, Ljapunovovy exponenty, podivné atraktory. Obsah cvičení: Řešení praktických úloh s pomocí počítačových programů XPPAUT, AUTO, Mathematica, Matlab, GRIND, Locbif, Fractint.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie)
  • Účast na výuce - 42 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 28 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 42 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámení posluchačů s kvalitativními analýzou chování řešení soustav obyčejných diferenciálních rovnic, klasifikací bifurkací a závislosti na parametrech.
Studenti si osvojí metody kvalitativní analýzy diferenciálních a diferenčních rovnic, seznámí se se základními typy bifurkací a naučí se sestavovat bifurkační diagramy pomocí počítačových programů (Auto a xppaut).
Předpoklady
Předpokládá se znalost řešení obyčejných diferenciálních rovnic v rozsahu UMB/587
UMB/CV587
----- nebo -----
UMB/587

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Průběžné hodnocení

Aktivní účast na cvičeních. Omluvené absence jsou povoleny. Student by měl ukázat, že si osvojil dovednost najít buď analyticky nebo numericky základní typy bifurkačních bodů u vybrané úlohy (systému ODR, okrajové úlohy pro ODR) a při ústní zkoušce ukázat, že probrané látce rozumí.
Doporučená literatura
  • V.I. Arnold: Geometrical Methods in the Theory of ODE. A Series of Comprehensive Studies in Mathematics 250, Springer-Verlag, New York, 1983.
  • Y.A. Kuznetsov: Elements of Applied Bifurcation Theory. Applied Mathematical Sciences 112, Springer-Verlag, New York, 1995;.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Matematika pro vzdělávání (1) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Matematika pro vzdělávání (1) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná matematika (2010) Kategorie: Matematické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní