MAMO3200 Simulation and visualization Course description

Emnet handler om numerisk simulering av fysiske problemer og vitenskapelig visualisering av simuleringsresultater. Studenten vil lære om forskjellen på simuleringsteknikker (inkludert endelig elementmetoder, endelig differanse, endelig volum) og deres anvendelsesområder knyttet opp til konserveringslover. Videre vil emnet gå inn på vitenskapelig visualisering av simuleringsresultater Studenten lærer om utvikling av simuleringskode, visualisering av resultater, samt interaktiv simulering.

Emnet bygger på

• DAPE2000 Matematikk 2000 med statistikk
• DAPE1300 Diskret matematikk
• DAPE1400 Programmering

Det er en fordel å ha tatt DATS2300 Algoritmer og datastrukturer, DAVE3705 Matematikk 4000, samt MAMO2200 Avansert modellering og beregninger.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse.

Kunnskap

Studenten kan:

• forklare oppbygning og hensikt med numerisk simulering
• gjøre rede for verifikasjon av simuleringsresultater
• gjøre rede for forskjellige typer grid, forskjellige typer beregningsskjemaer, samt hva slags type data en simulering produserer
• gjøre rede for sentrale teknikker, konsepter og utfordringer innenfor vitenskapelig visualisering, inkludert skalarfeltvisualisering, vektorvisualisering, tidsavhengig visualisering, to- og tre-dimensjonal visualisering
• forklare og sammenlikne kjøretid og ressursbruk for forskjellige simuleringsteknikker

Ferdigheter

Studenten kan:

• skrive kildekode / program som kan simulere enkle differensiallikninger
• vitenskapelig visualisering av forskjellige typer data (skalar, vektor, tensor, og tidsavhengige)
• bruke både egenutviklede og standardiserte verktøy til å løse sammensatte og kompliserte problemer

Generell kompetanse

Studenten kan:

• delta i diskusjoner og gi råd om hvilke typer grid, beregningsskjemaer, og visualiseringsteknikker det er mest hensiktsmessig å bruke i ulike situasjoner
• identifisere når og hvordan det er mest hensiktsmessig å bruke numerisk simulering og vitenskapelig visualisering for fysiske og ingeniørrettede problemstillinger
• analysere når en simuleringskode fungerer og gir forventede resultater, og når resultatene er feil

Forelesninger og individuelle øvinger. Øvingene er i stor grad basert på gruppearbeid knyttet opp mot de obligatoriske oppgavene med veiledning fra faglærer og/eller en studentassistent.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

To gruppeoppgaver (kildekode og dokumentasjon) hvor

• Hver gruppe består av to til fem studenter.
• hver gruppeoppgave leveres som en rapport på 10-20 sider.
• hver oppgave kan leveres på nytt en gang dersom den ikke blir godkjent.

Formålet med arbeidskravet er for studentene å få praktisk erfaring med prosjektarbeid og kombinerer flere av læringsutbyttene i arbeidet.

Individuell muntlig eksamen på 30 minutter som består av en studentledet presentasjon på ca. 20 minutter med påfølgende spørsmål.

Eksamensresultat kan ikke påklages.

Ved ny eller utsatt eksamen kan en annen eksamensform bli benyttet.

Alle hjelpemidler er tillatt så lenge regler for kildehenvisning følges.

Gradert skala A-F.

To interne sensorer. Ekstern sensor brukes jevnlig.