İSTİNYE ÜNİVERSİTESİ BİLGİ PAKETİ / DERS KATALOĞU
| Endüstri ve Sistem Mühendisliği (İngilizce) | |||||
| Lisans | TYYÇ: 6. Düzey | QF-EHEA: 1. Düzey | EQF-LLL: 6. Düzey | ||
Ders Genel Tanıtım Bilgileri
| Ders Kodu: | MATH213 | ||||
| Ders İsmi: | Mühendisler için Sayısal Yöntemler | ||||
| Ders Yarıyılı: | Güz | ||||
| Ders Kredileri: |
|
||||
| Öğretim Dili: | İngilizce | ||||
| Ders Koşulu: | |||||
| Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: | Hayır | ||||
| Dersin Türü: | Zorunlu | ||||
| Dersin Seviyesi: |
|
||||
| Dersin Veriliş Şekli: | Yüz yüze | ||||
| Dersin Koordinatörü: | Dr. Öğr. Üy. GÜRSAN ÇOBAN | ||||
| Dersi Veren(ler): | Dr. Öğr. Üy. GÜRSAN ÇOBAN | ||||
| Dersin Yardımcıları: |
Dersin Amaç ve İçeriği
| Dersin Amacı: | Dersin amacı; öğrencilere, mühendislik tasarımı ve analizinde ortaya çıkan problemlerin bilgisayar destekli çözümlerinde sayısal yöntemlerin uygulanmasını öğretmektir. |
| Dersin İçeriği: | Modelleme, bilgisayarlar ve hata analizi, hata yığılması, duyarlık kaybı, stabilite, şart sayısı, doğrusal olmayan denklemlerin kökleri, doğrusal denklem sistemlerinin sayısal çözümleri (doğrudan/iteratif), interpolasyon (vandermonde, bölünmüş farklar, spline), eğri uydurma (doğrusal ve doğrusal olmayan regresyon), sayısal türev, sayısal integrasyon, diferansiyel denklemlerin sayısal çözümleri, sayısal analizde ileri düzey konulara bakış (ek konular) |
Öğrenme Kazanımları
|
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Temel bilgisayar ortamında gerçel sayıların kodlanması, fonksiyon yaklaştırımı (Taylor), koşul sayısı, kesme ve hata analizini gerçekleştirebilirler. 2) Doğrusal olmayan fonksiyonların gerçel köklerini veya Ax=b şeklindeki doğrusal denklem sistemlerini doğrudan veya yinelemeli çözüm algoritmaları ile çözebilirler. 3) Bir veri kümesini modelleyebilmek için kullanılan interpolasyon veya istatistiksel regresyon fonksiyonlarının bilinmeyenlerinin hesaplanması için çözücü denklemleri türetebilirler. 4) Türev ve integralleri sayısal olarak hesaplayabilirler ve birinci mertebeden diferansiyel sistemleri sayısal olarak çözebilirler. 5) Yöntemin yakınsaklığını, kararlılığını veya hata mertebesini öngörebilirler. |
Ders Akış Planı
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık |
| 1) | Temel konular, sayılar, taban kavramı, bilimsel notasyon, programlama araçları | Chapra CH1, CH2 and Supplementary Slides |
| 2) | Modelleme, bilgisayarlar ve hata analizi (kesme,yuvarlatma, Taylor serisi) | Chapra CH3, CH4 and Supplementary Slides |
| 3) | Doğrusal olmayan denklemlerin sayısal çözümleri, f(x)=0 | Chapra CH5, CH6 and Supplementary Slides |
| 4) | Cebirsel denklem sistemlerinin çözümleri için sayısal yaklaşımlar A*x=b | Chapra CH9, CH10 and Supplementary Slides |
| 5) | Cebirsel denklem sistemlerinin çözümleri için sayısal yaklaşımlar A*x=b | T.Sauer CH2, CHAPRA CH11 and Supplementary |
| 6) | İnterpolasyon ve polinom yaklaştırımları 1 | Supplementary Slides |
| 7) | İnterpolasyon ve polinom yaklaştırımları 2 | Supplementary Slides |
| 8) | Ara sınav | |
| 9) | Eğri uydurma (Regresyon) | Chapra CH17, Supplementary Slides |
| 10) | Sayısal türev | Chapra CH23, Supplementary Slides |
| 11) | Sayısal integrasyon 1 | Chapra CH21, Supplementary Slides |
| 12) | Sayısal İntegrasyon 2 | Chapra CH22, Supplementary Slides |
| 13) | Başlangıç değer problemlerinin sayısal çözümü | Chapra CH25 and Supplementary Slides |
| 14) | Ek konular: Sonlu farklar ve sınır değer problemleri, Simetrik matrislerin özdeğer ve özvektör problemlerine hesaplamalı yaklaşımlar | Slides |
Kaynaklar
| Ders Notları / Kitaplar: | Steven C. Chapra, Raymond P. Canale, Numerical Methods for Engineers, 7th Edition, McGraw-Hill. |
| Diğer Kaynaklar: | Timothy Sauer, Numerical Analysis, 7th Edition, Pearson. Jaan Kiusalaas, Numerical Methods in Engineering with Python 3, Cambridge Unv. Press. (For sample codes) http://nm.mathforcollege.com/NumericalMethodsTextbookUnabridged/ (onlinesource, offline content) |
Ders - Program Öğrenme Kazanım İlişkisi
| Course Learning Outcomes | 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Program Kazanımları | ||||||||||||
| 1) Fen bilimleri, matematik, mühendislik ve teknoloji alanlarında yeterli bilgi birikimine ve bu bilgiyi kullanarak karmaşık imalat ve servis sistemleri tasarlama, problemleri tespit etme, formüle etme ve çözümleme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 2) İnsan, bilgi, hammadde ve enerji bileşenlerinden oluşan bütünleşik sistemlerin analizi için uygun metot belirleme ve bunları uygulama; veri toplama, işleme ve çıkarımlarda bulunma; ve mühendislik becerilerini kullanarak sonuca ulaşma yeteneğne sahiptir. | ||||||||||||
| 3) Farklı sistemlere ait çıktıları gerçekçi kısıtlar altında eniyilemek üzere mühendislik tasarım prensipleri ile birlikte uygun analitik, hesaplamalı ve deneysel mühendislik tekniklerini seçme ve etkin bir şekilde kullanma yeteneğine sahiptir. | 3 | 3 | 3 | 3 | ||||||||
| 4) Alanındaki mühendislik uygulamalarında modern teknoloji, cihaz, yazılım ve yazılım dillerinden uygun olanını seçme ve etkin olarak kullanma becerisine sahiptir. | ||||||||||||
| 5) Küresel, kültürel, toplumsal, ekonomik ve çevresel meseleler konusunda bir farkındalık içerisinde toplum sağlığı, güvenliği ve refahına katkıda bulunacak endüstri odaklı çözümler üretme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 6) Mesleği ile ilgili karşılaştığı durumlarda etik, profesyonel ve yasal sorumluluklarını göz ardı etmeden karar verme bilincine sahiptir. | ||||||||||||
| 7) Sürdürülebilirlik, girişimcilik, yenilikçilik gibi güncel kavramlar konusunda farkındalık; ve bu kavramların kendi mesleği üzerindeki etkilerini anlayabilme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 8) Alanıyla ilgili farklı kitlelerle etkin bir şekilde yazılı ve sözlü bilgi ve tecrübe paylaşımında bulunacak düzeyde iletişim kurma ve sunum yapabilme; karşılaştığı teknik rapor ve çizimleri anlama ve gerektiğinde bunları hazırlayabilme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 9) Bir yabancı dili Avrupa Dil Portföyü kriteri açısından en az B1 düzeyinde kullanabilme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 10) Yaşam boyu öğrenme bilinci içerisinde, alanı ile ilgili ortaya çıkan her türlü yeniliği takip ederek bu yeniliklere ayak uydurabilme ve bunları mesleğine yansıtabilme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 11) Disiplinler arası projelerde verimli çalışabilme, işbirliğine açık olma ve gerektiğinde inisiyatif alarak liderlik yapma, riskleri yönetme, faaliyetleri planlama ve strateji geliştirme yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
| 12) İnsan-makine etkileşimi ve yapay zeka alanında ortaya çıkan yeni yaklaşımları takip edebilme ve kendi alanındaki problemler üzerinde uygulama yeteneğine sahiptir. | ||||||||||||
Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi
| Etkisi Yok | 1 En Düşük | 2 Orta | 3 En Yüksek |
| Dersin Program Kazanımlarına Etkisi | Katkı Payı | |
| 1) | Fen bilimleri, matematik, mühendislik ve teknoloji alanlarında yeterli bilgi birikimine ve bu bilgiyi kullanarak karmaşık imalat ve servis sistemleri tasarlama, problemleri tespit etme, formüle etme ve çözümleme yeteneğine sahiptir. | |
| 2) | İnsan, bilgi, hammadde ve enerji bileşenlerinden oluşan bütünleşik sistemlerin analizi için uygun metot belirleme ve bunları uygulama; veri toplama, işleme ve çıkarımlarda bulunma; ve mühendislik becerilerini kullanarak sonuca ulaşma yeteneğne sahiptir. | |
| 3) | Farklı sistemlere ait çıktıları gerçekçi kısıtlar altında eniyilemek üzere mühendislik tasarım prensipleri ile birlikte uygun analitik, hesaplamalı ve deneysel mühendislik tekniklerini seçme ve etkin bir şekilde kullanma yeteneğine sahiptir. | 2 |
| 4) | Alanındaki mühendislik uygulamalarında modern teknoloji, cihaz, yazılım ve yazılım dillerinden uygun olanını seçme ve etkin olarak kullanma becerisine sahiptir. | |
| 5) | Küresel, kültürel, toplumsal, ekonomik ve çevresel meseleler konusunda bir farkındalık içerisinde toplum sağlığı, güvenliği ve refahına katkıda bulunacak endüstri odaklı çözümler üretme yeteneğine sahiptir. | |
| 6) | Mesleği ile ilgili karşılaştığı durumlarda etik, profesyonel ve yasal sorumluluklarını göz ardı etmeden karar verme bilincine sahiptir. | |
| 7) | Sürdürülebilirlik, girişimcilik, yenilikçilik gibi güncel kavramlar konusunda farkındalık; ve bu kavramların kendi mesleği üzerindeki etkilerini anlayabilme yeteneğine sahiptir. | |
| 8) | Alanıyla ilgili farklı kitlelerle etkin bir şekilde yazılı ve sözlü bilgi ve tecrübe paylaşımında bulunacak düzeyde iletişim kurma ve sunum yapabilme; karşılaştığı teknik rapor ve çizimleri anlama ve gerektiğinde bunları hazırlayabilme yeteneğine sahiptir. | |
| 9) | Bir yabancı dili Avrupa Dil Portföyü kriteri açısından en az B1 düzeyinde kullanabilme yeteneğine sahiptir. | |
| 10) | Yaşam boyu öğrenme bilinci içerisinde, alanı ile ilgili ortaya çıkan her türlü yeniliği takip ederek bu yeniliklere ayak uydurabilme ve bunları mesleğine yansıtabilme yeteneğine sahiptir. | |
| 11) | Disiplinler arası projelerde verimli çalışabilme, işbirliğine açık olma ve gerektiğinde inisiyatif alarak liderlik yapma, riskleri yönetme, faaliyetleri planlama ve strateji geliştirme yeteneğine sahiptir. | |
| 12) | İnsan-makine etkileşimi ve yapay zeka alanında ortaya çıkan yeni yaklaşımları takip edebilme ve kendi alanındaki problemler üzerinde uygulama yeteneğine sahiptir. |
Ölçme ve Değerlendirme
| Yarıyıl İçi Çalışmaları | Aktivite Sayısı | Katkı Payı |
| Ara Sınavlar | 1 | % 40 |
| Final | 1 | % 60 |
| Toplam | % 100 | |
| YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI | % 40 | |
| YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI | % 60 | |
| Toplam | % 100 | |
İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması
| Aktiviteler | Aktivite Sayısı | İş Yükü |
| Ders Saati | 13 | 26 |
| Uygulama | 13 | 26 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 13 | 26 |
| Ara Sınavlar | 2 | 15 |
| Final | 2 | 25 |
| Toplam İş Yükü | 118 | |