EPN-V2

TRFE1000 Matematikk 1000 Emneplan

Engelsk emnenavn
Mathematics 1000
Studieprogram
Bachelorstudium i ingeniørfag - data
Omfang
10.0 stp.
Studieår
2021/2022
Emnehistorikk

Innledning

Ved å arbeide med emnet, vil studentene opparbeide innsikt i deler av matematikken som står sentralt når man skal modellere tekniske og naturvitenskapelige systemer og prosesser. Temaene som tas opp, inngår i ingeniørutdanninger over hele verden. Temaene er nødvendige for at ingeniører skal kunne kommunisere faglig, effektivt og presist, og for at de skal kunne delta i faglige diskusjoner. Arbeidet med emnet vil gi øvelse i å bruke matematisk programvare for å gjøre studentene i stand til å utføre beregninger i jobbsituasjon. Emnet bygger på FO912A.

Forkunnskapskrav

Ingen utover opptakskrav.

Læringsutbytte

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

Ferdigheter

Studenten kan

  • anvende den deriverte til å modellere og analysere dynamiske systemer
  • stille opp og beregne størrelser hvor integraler inngår
  • drøfte ideene bak noen analytiske og numeriske metoder som brukes for å løse første ordens differensiallikninger
  • sette opp og løse differensiallikninger for praktiske problemer
  • drøfte numeriske metoder for å løse likninger
  • løse likninger med komplekse koeffisienter og komplekse løsninger
  • bruke grunnleggende regneoperasjoner for matriser som multiplikasjon, addisjon og invertering
  • løse lineære ligningssystemer ved reduksjon til trappeform og invertering

Kunnskap

Dette krever at studenten kan

  • regne ut eksakte deriverte og antideriverte ved å bruke analytiske metoder
  • med utgangspunkt i definisjonene bestemme tilnærmede numeriske verdier av den deriverte og av det bestemte integralet og vurdere nøyaktigheten av disse verdiene
  • bruke den deriverte og deriverte av høyere orden til å løse optimaliseringsproblemer, problemer med koblede hastigheter og til å regne ut lineære tilnærminger
  • forklare hvordan man kan bruke det bestemte integralet til å regne ut størrelser som areal, volum, buelengde og arbeid
  • løse separable og lineære differensiallikninger ved hjelp av antiderivasjon
  • gjøre rede for hvordan retningsfeltet til en førsteordens differensiallikning kan brukes til å visualisere løsninger til likninger
  • finne numeriske løsninger av initialverdiproblem ved hjelp av Eulers metode
  • løse likninger ved for eksempel halveringsmetoden og Newtons metode
  • regne med komplekse tall
  • gjøre rede for sammenhenger mellom lineære ligningssystem og praktiske problemstillinger

Generell kompetanse

Studenten kan

  • overføre et praktisk problem fra eget fagområde til matematisk form, slik at det kan løses analytisk eller numerisk
  • skrive presise forklaringer og begrunnelser til framgangsmåter, og demonstrere korrekt bruk av matematisk notasjon
  • bruke matematiske metoder og verktøy som er relevante for sitt fagfelt
  • bruke matematikk til å kommunisere om ingeniørfaglige problemstillinger
  • gjøre rede for at endring og endring per tidsenhet kan måles, beregnes, summeres og inngå i likninger

Arbeids- og undervisningsformer

Undervisningen organiseres i timeplanlagte arbeidsøkter. I arbeidsøktene skal studentene øve på fagstoff som blir presentert. Noe av undervisningen vil foregå som øving i problemløsing, hvor bruk av numerisk programvare naturlig vil inngå. Innholdet i øvingene omfatter diskusjoner og samarbeid samt individuell øving i å løse oppgaver. Mellom de timeplanlagte arbeidsøktene er det nødvendig å arbeide individuelt med oppgaveregning og litteraturstudier.

Arbeidskrav og obligatoriske aktiviteter

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

  • Tre av fire individuelle innleveringer må være godkjent.

Vurdering og eksamen

Emnet inneholder 2 studiepoeng fysikk

Hjelpemidler ved eksamen

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

Kunnskap

Studenten:

  • kjenner til virkemåte og egenskaper til sentrale elektronikk-komponenter
  • har kunnskap om systembeskrivelser for elektronikk
  • har grunnleggende kunnskap om beskrivelser av sensorer og aktuatorer
  • har kunnskap om oppbygging av elementære forsterkere og kan analysere disse
  • har generell kunnskap om kontrol av elektriske systemer og spesielt om tilbakekoblingssystemer
  • har grunnleggende kunnskap om oppbygning og virkemåte av halvlederkomponenter
  • har kunnskap om virkemåten til halvlederkomponenter

Ferdigheter

Studenten kan:

  • analysere transiente forhold i andreordens RLC-kretser
  • designe forsterkerkoblinger basert på tilbakekoblingssystemer
  • lese og kople opp etter et skjema og drive nødvendig feilsøking
  • diskutere en kretsløsning og forklare hvordan den virker
  • bruke leverandørmanualer og datablad på egen hånd

Generell kompetanse

Studenten:

  • kan analysere et problem og spesifisere en løsningsmetodikk
  • kan drøfte og diskutere ulike valg av løsningsmetode
  • kan gjøre rede for den historiske utviklingen innen fagområdet elektronikk

Vurderingsuttrykk

Dette emnet er en komplett løsning for å lære og;utvikle Enterprise-applikasjoner, og er delt inn i to deler, "Programvarearkitektur" og "Rammeverk".

"Rammeverk"-delen fokuserer på å lære Enterprise-orientert programutvikling gjennom programmering i populære rammeverk som Spring MVC, Spring Boot, Hibernate/JPA (for databasekobling), Spring ROO (for rask prototypeutvikling), XML og JSON (for datautveksling) og Amazon EC2 (for installasjon i skyen og testing av programvare).

"Programvarearkitektur"-delen omfatter ulike arkitektoniske desingmønstere (klient-server, distribuert, webarkitektur også videre). Den dekker også hvordan man skal ta en ide og dele den opp i forretningskrav og fremstille dette gjennom arkitektoniske diagrammer. Denne delen av emnet viser hvordan en solid arkitektur danner ryggraden i en applikasjon.;

Sensorordning

Ingen utover opptakskrav.

Emneoverlapp

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

Kunnskap

Studenten:

  • har en generell kjennskap til et bredt utvalg av ulike programvarearkitekturer og rammeverk
  • forstår kost/nytte verdien av å benytte programvarearkitekturer og rammeverk i store programsystemer.

Ferdigheter

Studenten kan:

  • anvende rammeverk som Spring MVC, Spring Roo, Spring Boot, Hibernate/JPA, XML/JSON og;Amazon EC2 (til deployment)
  • klient-tjener arkitekturer, web-rammeverk og objekt-relasjonsmapping (ORM)
  • utarbeide dokumentasjon for rammeverk og arkitekturer
  • arbeide med prosjekter og arbeidsoppgaver, både selvstendig og i team

Generell kompetanse

Studenten:

  • kjenner til teknikker og teorier som fremmer god kvalitet i programsystemer
  • er bevisst viktigheten av rammeverk og arkitekturer i store programsystemer