授課科目名稱:數值分析, Numerical Analysis [102學年度(下): 2015/02-2015/06]

  • 授課教師: 吳漢銘 (淡江大學 數學系 專任副教授), 研究室: 騮先紀念科學館四樓 S432室 分機: 3147。
  • Office Hour: (五) 16:10~18:00。 E-mail: hmwu@mail.tku.edu.tw
  • 開課班級: 數學系資統組 二年級。必/選修: 修。學分數:3 學分 3小時。
  • 上課時間地點:  四/02/C011S106五/01,02/C002S106
  • 先修科目: 資訊概論、程式設計。
  • 實習課時間:  四/09,10/ S106 助教: 陳建辰 SA110

 

公告:

  • [2015/06/25] 期中考題 | 期末考題
  • [2015/06/02] 補課通知: 6/12(五), 17:00~19:00, S106。
  • [2015/05/27] 停課通知: 5/21(四),5/28(四),各停課乙次。補課時間待通知。
  • [2015/05/26] [***重要***] 請各位修課同學上網填寫「期末教學意見調查」。期限: 2015/06/01(一)~2015/06/14(日)。
  • [2015/05/14] 6/5(五)正課小考(3),上機考,範圍: 6.5, 6.6, 7.2。 由助教監考。
  • [2015/05/12] 期中考試後學生如因特殊情況,無法繼續修習課程時,務必於本學期行事曆第13週(5月18日上午11時~24日上午10時),逕至網路辦理「期中退選課程」,退選網址: http://www.ais.tku.edu.tw/elecos
  • [2015/04/24] 數值分析C程式設計考古題
  • [2015/03/16] [***重要***] 請各位修課同學上網填寫「期中教學意見調查」。期限: 2015/03/23(一)~04/12(日)。
  • [2015/02/24] 每週的「上課C程式練習」均需上傳。
  • [2015/02/24] 正課第二週開始,請自行選位子坐,並填寫座位表,此後上課及考試按位就坐,不得隨意換位。
  • [2015/02/23] 數值分析正課,第一週上課地點是S106
  • [2015/01/09] 如何上傳「學習紀錄」「練習題」「作業」「答案巻」等等
  • [2015/01/09] 講義請於下列「教學內容及進度」下載。
  • [2015/01/09] 本課程全學期採用C語言實作數值分析演算法,不想花時間親自動手寫程式的同學,請勿選修!
  • [2015/01/09] 校訂教學計畫表

 

教學目的

本課程介紹現代的數值分析演算法則,著重方法的理論解釋及應用。全課程以C語言為分析計算工具,務使學生具有現代科學計算的基礎。下學期課程包含: 線性方程組、矩陣分解、特徵值與特徵向量、快速傅立葉轉換、QR分解及奇異值分解。

 

教學內容及進度(依實際教學進度隨時修正)

週次 月/日 內容

回家功課/備註

第一週 02/26, 27

(V) 課程介紹;C語言及CodeBlocks介紹
4.4 Composite Numerical Integration
C程式 ALG041.C | alg04.1-Composite Simpson's Rule.C

 

第二週 03/05, 06

(V) 4.5 Romberg Integration
C程式 ALG042.C | alg04.2-Romberg.C

 上課C程式練習-20150306
第三週 03/12, 13

(V) 4.6 Adaptive Quadrature Methods
C程式 ALG043.C

課堂練習1-20150312

課堂練習2-20150313

第四週 03/19, 20 (V) 6.1 Linear Systems of Equations
C程式 ALG061.C | alg06.1-Gaussian Elimination_Backward.C
課堂練習3-20150320
第五週 03/26, 27

上機程式練習 (I)

課堂練習4-20150326

小考(1):範圍:  4.4, 4.5

第六週 04/02, 03 教學行政觀摩日
第七週 04/09, 10

(V) 6.2 Pivoting Strategies
C程式 ALG062.C | ALG063.C

課堂練習5-20150409

課堂練習6-20150410

第八週 04/16, 17 (V) 上機程式練習 (II)

課堂練習7-20150417

第九週

04/23, 24

(V) 上機程式練習 (III)

小考(2):範圍: 4.6~6.2

第十週

05/01

期中考 [上機考/紙筆考, Open book]

範圍: 4.4~6.2
第十一週 05/07, 08

(V) 6.5 Matrix Factorization
C程式 ALG064.C

課堂練習8-20150508
第十二週 05/14, 15 (V) 上機程式練習 (IV): LU分解 課堂練習9-20150514
第十三週 05/21, 22

(V) 6.6 Special Types of Matrices
C程式 ALG065.C | ALG066.C | ALG067.C

7.2 Eigenvalues and Eigenvectors

(V) 7.3 The Jacobi and Gauss-Siedel Iterative Techniques
C程式 ALG071.C | ALG072.C

(V) 8.1 Discrete Least Squares Approximation

課堂練習10-20150522

第十四週 05/28, 29

(V) 8.5 Trigonometric Polynomial Approximation
8.6 Fast Fourier Transforms
C程式
ALG083.C

課堂練習11-201505229

第十五週 06/04, 05

9.1 Linear Algebra and Eigenvalues

課堂練習12-20150604

[正課6/5考] 小考(3):範圍: 6.5, 6.6, 7.2

第十六週 06/11, 12

9.5 The QR Algorithm
C程式 ALG096.C

課堂練習13-20150611

課堂練習14-20150612
eigen_rayleigh_method.c

第十七週 06/18, 19

(V) 9.6 Singular Value Decomposition

小考(4):範圍:7.3, 8.1, 8.5

第十八週 06/26 期末考[上機考/ 紙筆考 , Open book]
範圍: 6.5~9.5 (有教過的部份)

 

教材課本

 Burden and Faires, 2010, Numerical Analysis, Cengage Learning; 9 edition, International Edition. [歐亞書局代理] [中文版: 江大成 譯]

 Burden and Faires, 2010, Numerical Analysis, Cengage Learning; 9 edition數值分析

參考教材

(1) 數值分析:使用C語言(第二版),作者:程曉旭、耿魯靜、張海、王勇,  出版社:佳魁資訊, 出版日期:2013年03月27日, 語言:繁體中文 ISBN:9789865836108 。

(2) C語言教學手冊(四版), 作者:洪維恩, 出版社:旗標, 出版日期:2007年04月20日
    語言:繁體中文 ISBN:9789574424849
數值分析:使用C語言(第二版) C語言教學手冊(四版)

 

成績考核方式:(考試期間全部Openbook,網路關閉)

  • 平時成績:48% (小考共4次,每次12%)。

  • 期中考成績:25% 。(上機考程式設計, 紙筆演算法計算)

  • 期末考成績:27% 。(上機考程式設計, 紙筆演算法計算)

  • 助教實習課: 0%。

  • 調分/加分: 點名、上課表現、隨堂練習、助教實習課表現。

 

備註 (上課相關)

  • 課堂以投影片(電腦_投影機)講授為主。上課前請先列印講義或將講義PDF存到個人USB隨身碟。
  • 第二週起,上正課一律依照自選座位表入坐! 本課程本學期不點名
  • 本課程因電腦設備數量有限,故設定限修人數為60人。可旁聽,但建議想混學分的同學請不要選修。
  • 星期四一節課,上課地點在S106,以C程式練習為主,需上傳練習卷。
  • 星期五兩節課,若上課地點在一般教室,則以紙筆計算為主。若在S106,則以紙筆計算和C程式練習為兩項為主。
  • 缺課、曠課相關規定,依校規辦理。[淡江大學學生請假規則 第六條; 淡江大學學則 第三十八條]
  • 上課以「互相尊重」為最高原則並盡到「告知老師」的義務。
  • 上課請認真聽講並動腦思考。
  • 上課可: (1) 小聲討論。 (2) 上廁所安靜去回。
  • 上課不可: (1) 使用手機相關電子產品。(手機請關靜音或震動。手機不可擺放至桌面) (2) 看其它書籍或上與課程無關的網站(尤其是FB)。(3) 聊天,睡覺,打牌 ,抽煙等與學習本學科無關之事。(4) 飲食。
  • 四不一要: 「上課不聊天,睡覺不趴著,手機不要滑,考試不作弊,要認真。」
  • 課業上的問題,請同學互相討論後,再去問助教。 若有其它建議或問題反應,請e-mail老師FB留言
  • 上述「教學內容及進度」會依實際教學狀況修正。
  • 請隨時參閱課程網站(習題、公告、討論): http://www.hmwu.idv.tw

 

備註 (考試、成績相關)

  • 小考時間為星期五第九、十節(實習課)。小考無特殊原因不得補考。4次小考中最多只能一次補考。(特殊原因請先報告老師)
  • 考試作弊或作業抄襲之同學當次及日後任何試卷及作業,老師全部不予批改。情節重大報校處理。
  • 對成績有疑問,請於當次成績公佈後一星期內連絡老師。
  • 出席點名為加分項目,但一學期之點名出席次數需達到點名總次數2/3以上始得加分。