Informacje dla studentów - Stud - Programowanie i metody numeryczne

Programowanie i metody numeryczne - cz. II

Zajęcia dla II roku studiów I stopnia na kierunku Astronomia, obie specjalności, rok akademicki 2009/2010, semestr zimowy

Piszemy bardziej zaawansowane programy, nadal w "czystym C". W planie mamy 5 programów na zaliczenie, w tym jeden indywidualny projekt. Nauczymy się też korzystać ze środowiska Anjuta w wersji 1.2.4a !!!.

Reguły wymagania obecności: maksymalnie 2 nieusprawiedliwione, punktualność!!!

Cel tych zajęć: myśleć i rozumieć. Nic na pamięć, dowolne notatki lub podręczniki, również na kartkówkach i kolokwiach.

Reguły oceniania: aktywność, zaliczenie zadań, własny projekt studenta, możliwe kolokwium zaliczeniowe z dopytaniem

Uwaga, komputery oszukują i liczą dokładniej niż im wolno!

Zadania

Opis metody

Program rozwiązywania układu równań liniowych metodą Gaussa z częściowym wyborem elementu głównego: czytanie danych macierzowych z pliku, sortowanie, kontrola poprawności danych wejściowych, operacje na macierzach, wielokrotnie zagnieżdżone pętle, parametryzacja algorytmu. Zestawy danych.

O równaniu Keplera

Program rozwiązywania równania przestępnego pięcioma metodami na przykładzie eliptycznego równania Keplera: wstępna analiza równania, graficzne szacowanie rozwiązania jako przykład otrzymywania danych startowych dla iteracji, przeliczenia danych kątowych, metoda iteracji prostej, metoda Newtona, metoda siecznych, metoda bisekcji, metoda "Regula falsi", porównanie dokładności i efektywności pięciu metod dla różnych mimośrodów i anomalii średnich. Wszystkie metody mają być napisane jako własne funkcje (przykład programu z zajęć). Dane testowe

W roku 2008 tematem
przewodnim były
Słoneczniki Van Gogha
[Wersja postscriptowa]

Opis biblioteki PGPLOT

Elementy programowania grafiki z użyciem biblioteki PGPLOT: używanie dodatkowych bibliotek, techniki rysowania, tworzenie wykresów, histogramów itp. Tegoroczny (jesień 2009) temat przewodni: Żyrafa. Jak komuś zabraknie inspiracji polecam Google graphics.

Zupełnie inaczej do tematu "Słoneczniki Van Gogha"
podeszła pewna studentka...

Opis tego zadania w wersji dla
specjalności informatycznej

Praca z wielkim plikiem danych na przykładzie katalogu Tycho-2: wskaźniki w języku C, wyszukiwanie, sortowanie, wybieranie podzbiorów, histogramy rozkładów różnych parametrów z użyciem PGPLOT-a. A tu wariant "LIGHT" dla specjalności satelitarnej.
Indywidualny projekt programistyczny studenta (własny lub wybrany z listy propozycji zamieszczonej niżej).

Dodatek: Generator liczb losowych

Lista proponowanych zadań (w nawiasie szacowana trudność w skali od 1 do 15)

Tematy astronomiczne:

1. Mapy gwiazdozbiorów (12-15)

2. Wirtualny teleskop w oparciu o katalog gwiazd (10 - 15)

3. Współrzędne prostokątne i sferyczne planet z elementów średnich (7)

4. Geocentryczna (10) lub topocentryczna(15) efemeryda planetki

5. Geocentryczna efemeryda planet oparta na efemerydzie JPL DE405 (15) z wykorzystaniem mojego oprogramowania w C.

6. Miejsca widome gwiazd (8 - 15) Wzory i dane testowe, wersja 2010

7. Elementy -> pozycje -> elementy -> pozycje dla dowolnego mimośrodu (12)

8. Położenie i prędkość w chwili t₁ -> położenie i prędkość w chwili t₂ z użyciem zmiennych uniwersalnych (12)

9. Wschody i zachody Słońca (6 - 15) Patrz na przykład tu i tu.

10. Wschody i zachody Księżyca (10 - 15) Patrz na przykład tu i tu.

11. Elementy orbity z dwóch położeń (12)

12. Analityczne i numeryczne pochodne położeń po elementach (8)

13. Diagramy HR dla różnych podzbiorów katalogu Hipparcos (12-14)

14. Anomalia prawdziwa i mimośrodowa w zadanej chwili dla dowolnego mimośrodu(6)

15. Przestrzenne położenie [w ps] i prędkość [w km/s] gwiazdy względem Słońca z danych: α , δ , μ_α, μ_δ, π, V_r (7). Wzory i dane testowe.

Tematy nieastronomiczne:

1. Gra w kółko i krzyżyk do 5 na planszy 19x19 (10 - 15)

2. Wyliczenie pierwszych 200 cyfr liczby e lub π (12)

3. Czterodziałaniowy kalkulator o dowolnej precyzji (15)

4. Gra w numerki (8)

5. Grafika - wypełnianie dowolnego wielokąta (12)

6. Grafika - własna biblioteka graficzna (10-15)

7. Gra LIFE (8 - 12)

8. Korekta ortograficzna tekstu polskiego (10 - 15)

9. Grafika - obroty trójwymiarowej bryły (12 - 15)

10. Edytor tekstu źródłowego dla języka C (12 - 15)

11. Wyliczanie całki oznaczonej metodą Monte Carlo (8-10)

12. Rozwiązanie dowolnego trójkąta sferycznego (8-12)

13. Testowanie dopasowania prostej metodą najmniejszych kwadratów (7 - 10)

14. Gra w zapałki (8-12). Gra znana jako NIM, wariant z filmu "L'année dernière à Marienbad" ( Last Year at Marienbad )

Literatura

 1.A. Ralston, Wstęp do analizy numerycznej, PWN, 1971
 2.G. Dahlquist, A. Bjorck, Metody numeryczne, PWN, 1983
 3.J. Legras, Praktyczne metody analizy numerycznej, WNT, 1974
 4.J. Stoer, Wstęp do metod numerycznych, tom 1., PWN, 1979
 5.M. Dryja, J. M. Jankowscy, Przegląd metod numerycznych, cz.2., WNT, 1982
 6.http://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot/

≡


Strona Wydziałowa Informacje ogólne Materiały dla studentów, z którymi mam zajęcia. Co nowego? ≡ Powered by	Programowanie i metody numeryczne - cz. II Zajęcia dla II roku studiów I stopnia na kierunku Astronomia, obie specjalności, rok akademicki 2009/2010, semestr zimowy Piszemy bardziej zaawansowane programy, nadal w "czystym C". W planie mamy 5 programów na zaliczenie, w tym jeden indywidualny projekt. Nauczymy się też korzystać ze środowiska Anjuta w wersji 1.2.4a !!!. Reguły wymagania obecności: maksymalnie 2 nieusprawiedliwione, punktualność!!! Cel tych zajęć: myśleć i rozumieć. Nic na pamięć, dowolne notatki lub podręczniki, również na kartkówkach i kolokwiach. Reguły oceniania: aktywność, zaliczenie zadań, własny projekt studenta, możliwe kolokwium zaliczeniowe z dopytaniem Uwaga, komputery oszukują i liczą dokładniej niż im wolno! Zadania Opis metody Program rozwiązywania układu równań liniowych metodą Gaussa z częściowym wyborem elementu głównego: czytanie danych macierzowych z pliku, sortowanie, kontrola poprawności danych wejściowych, operacje na macierzach, wielokrotnie zagnieżdżone pętle, parametryzacja algorytmu. Zestawy danych. O równaniu Keplera Program rozwiązywania równania przestępnego pięcioma metodami na przykładzie eliptycznego równania Keplera: wstępna analiza równania, graficzne szacowanie rozwiązania jako przykład otrzymywania danych startowych dla iteracji, przeliczenia danych kątowych, metoda iteracji prostej, metoda Newtona, metoda siecznych, metoda bisekcji, metoda "Regula falsi", porównanie dokładności i efektywności pięciu metod dla różnych mimośrodów i anomalii średnich. Wszystkie metody mają być napisane jako własne funkcje (przykład programu z zajęć). Dane testowe W roku 2008 tematem przewodnim były Słoneczniki Van Gogha [Wersja postscriptowa] Opis biblioteki PGPLOT Elementy programowania grafiki z użyciem biblioteki PGPLOT: używanie dodatkowych bibliotek, techniki rysowania, tworzenie wykresów, histogramów itp. Tegoroczny (jesień 2009) temat przewodni: Żyrafa. Jak komuś zabraknie inspiracji polecam Google graphics. Zupełnie inaczej do tematu "Słoneczniki Van Gogha" podeszła pewna studentka... Opis tego zadania w wersji dla specjalności informatycznej Praca z wielkim plikiem danych na przykładzie katalogu Tycho-2: wskaźniki w języku C, wyszukiwanie, sortowanie, wybieranie podzbiorów, histogramy rozkładów różnych parametrów z użyciem PGPLOT-a. A tu wariant "LIGHT" dla specjalności satelitarnej. Indywidualny projekt programistyczny studenta (własny lub wybrany z listy propozycji zamieszczonej niżej). Dodatek: Generator liczb losowych Lista proponowanych zadań (w nawiasie szacowana trudność w skali od 1 do 15) Tematy astronomiczne: 1. Mapy gwiazdozbiorów (12-15) 2. Wirtualny teleskop w oparciu o katalog gwiazd (10 - 15) 3. Współrzędne prostokątne i sferyczne planet z elementów średnich (7) 4. Geocentryczna (10) lub topocentryczna(15) efemeryda planetki 5. Geocentryczna efemeryda planet oparta na efemerydzie JPL DE405 (15) z wykorzystaniem mojego oprogramowania w C. 6. Miejsca widome gwiazd (8 - 15) Wzory i dane testowe, wersja 2010 7. Elementy -> pozycje -> elementy -> pozycje dla dowolnego mimośrodu (12) 8. Położenie i prędkość w chwili t₁ -> położenie i prędkość w chwili t₂ z użyciem zmiennych uniwersalnych (12) 9. Wschody i zachody Słońca (6 - 15) Patrz na przykład tu i tu. 10. Wschody i zachody Księżyca (10 - 15) Patrz na przykład tu i tu. 11. Elementy orbity z dwóch położeń (12) 12. Analityczne i numeryczne pochodne położeń po elementach (8) 13. Diagramy HR dla różnych podzbiorów katalogu Hipparcos (12-14) 14. Anomalia prawdziwa i mimośrodowa w zadanej chwili dla dowolnego mimośrodu(6) 15. Przestrzenne położenie [w ps] i prędkość [w km/s] gwiazdy względem Słońca z danych: α , δ , μ_α, μ_δ, π, V_r (7). Wzory i dane testowe. Tematy nieastronomiczne: 1. Gra w kółko i krzyżyk do 5 na planszy 19x19 (10 - 15) 2. Wyliczenie pierwszych 200 cyfr liczby e lub π (12) 3. Czterodziałaniowy kalkulator o dowolnej precyzji (15) 4. Gra w numerki (8) 5. Grafika - wypełnianie dowolnego wielokąta (12) 6. Grafika - własna biblioteka graficzna (10-15) 7. Gra LIFE (8 - 12) 8. Korekta ortograficzna tekstu polskiego (10 - 15) 9. Grafika - obroty trójwymiarowej bryły (12 - 15) 10. Edytor tekstu źródłowego dla języka C (12 - 15) 11. Wyliczanie całki oznaczonej metodą Monte Carlo (8-10) 12. Rozwiązanie dowolnego trójkąta sferycznego (8-12) 13. Testowanie dopasowania prostej metodą najmniejszych kwadratów (7 - 10) 14. Gra w zapałki (8-12). Gra znana jako NIM, wariant z filmu "L'année dernière à Marienbad" ( Last Year at Marienbad ) Literatura 1.A. Ralston, Wstęp do analizy numerycznej, PWN, 1971 2.G. Dahlquist, A. Bjorck, Metody numeryczne, PWN, 1983 3.J. Legras, Praktyczne metody analizy numerycznej, WNT, 1974 4.J. Stoer, Wstęp do metod numerycznych, tom 1., PWN, 1979 5.M. Dryja, J. M. Jankowscy, Przegląd metod numerycznych, cz.2., WNT, 1982 6.http://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot/ ≡