Matematick o- počítačové modelovanie (MPM)

Matematicko-počítačové modelovanie (MPM)

Mathematical and Computational Modelling

Akreditované študijné programy bakalárskeho a inžinierskeho štúdia v odbore

Aplikovaná matematika

Štúdium na Slovenskej Technickej Univerzite v Bratislave zabezpečované Stavebnou fakultou v úzkej materiálnej a personálnej spolupráci s

Fakultou elektrotechniky a informatiky a ďalšími fakultami STU

Matematicko-počítačové modelovanie

dĺžka štúdia– 3 roky bakalárskeho štúdia– štúdium sa končí titulom Bc.– následne 2 roky inžinierskeho štúdia– štúdium sa končí titulom Ing.

garant bakalárskeho študijného programu – Prof. RNDr. Karol Mikula, DrSc. (SvF STU)Spolugarantujú: Prof. RNDr. Magda Komorníková, CSc.,

Prof. RNDr. Igor Bock, CSc. (FEI STU)

garant inžinierskeho študijného programu – Prof. RNDr. Magda Komorníková, CSc. (SvF STU) Spolugarantujú: Prof. RNDr. Jozef Širáň, CSc. (SvF STU)

Prof. RNDr. Igor Bock, CSc. (FEI STU)

Matematicko-počítačové modelovanie (MPM)

Mathematical and Computational Modelling

Matematika – Informatika – Aplikácie(interdisciplinárnosť)

www.math.sk/mpm

Simulácie rastu kryštálovSimulácie rastu kryštálov

PrPrúdenie vzduchu v okolí automobiluúdenie vzduchu v okolí automobilu

Prúdenie krvi v elastickej cievePrúdenie krvi v elastickej cieve

3D vizualizácia srdcovej komory3D vizualizácia srdcovej komory

SimulSimulácia dácia delenielenia a buniekbuniek v organizme v organizme získaná analýzou 4D obrazuzískaná analýzou 4D obrazu

Filtrácia Filtrácia 44D obrazu a dynamická D obrazu a dynamická simulácia činnosti srdcasimulácia činnosti srdca

Dynamické simulácieDynamické simulácie v technick v technickýýchch aplikáciáchaplikáciách

Rekonštrukcia farebného obrazuRekonštrukcia farebného obrazu

Prúdenie vzduchu Prúdenie vzduchu a formovanie zvuku a formovanie zvuku v v hudobnom nhudobnom náástrojistroji

Modelovanie fyzikálneho tvaru Zeme Modelovanie fyzikálneho tvaru Zeme pre potreby GPSpre potreby GPS

VVývoj kurzov mien a akcií – ývoj kurzov mien a akcií – oceňovanie opciíoceňovanie opcií

Motivácia pre zavedenie študijných programov

Umožniť študentom so záujmom o matematiku, počítače a reálne aplikácie štúdium moderného študijného odboru, ktorý by všestranne rozvinul ich schopnosti a dal im dobrý základ pre prácu vo firmách orientovaných na moderné technológie, ako aj pre pokračovanie v doktorandskom štúdiu na domácich či zahraničných univerzitách.

Vytvorenie študijných programov kompatibilných s „Technomathematik“ (Nemecko, Rakúsko), „Scientific Computing / Mathematical and Computational Modelling“ (USA, UK, západná Európa) a „Matematickým inžinierstvom“ (ČR), ktoré sú dobre rozvinuté v iných krajinách, na Slovensku však zatiaľ chýbali.

HlavnéHlavné línie študijných programov línie študijných programovmatematická-počítačová-aplikačnámatematická-počítačová-aplikačná

matematická línia– matematický základ (matematická analýza, lineárna algebra, matematická

logika, geometria, teória pravdepodobnosti, obyčajné a parciálne diferenciálne rovnice, stochastický diferenciálny počet, funkcionálna analýza a variačné metódy).

– základné oblasti aplikovanej matematiky• numerické metódy (algebry, riešenia obyčajných diferenciálnych rovníc,

metóda konečných prvkov, metóda konečných objemov a metóda okrajových prvkov na riešenie parciálnych diferenciálnych rovníc)

• štatistické metódy (matematická štatistika, analýza časových radov, optimalizáciou experimentu, neurónové siete, genetické algoritmy, fuzzy riadenie a systémy)

• optimalizačné metódy (lineárne, celočíselné a konvexné programovanie, dynamická a stochastická optimalizácia, inverzné úlohy a optimálne riadenie)

• metódy diskrétnej matematiky (teória grafov, teória kódovania)

HlavnéHlavné línie študijných programov línie študijných programovmatematická-počítačová-aplikačnámatematická-počítačová-aplikačná

počítačová línia– programovacie jazyky C a C++, Java – architektúra počítačov, operačné systémy, počítačové

siete– počítačová grafika – princípy softverového inžinierstva– paralelné algoritmy– softvéry používané pri matematicko-počítačovom

modelovaní – ANSYS, Mathematica, MatLab, AutoCAD, ParaView, VolView, ITK

HlavnéHlavné línie študijných programov línie študijných programovmatematická-počítačová-aplikačnámatematická-počítačová-aplikačná

aplikačná línia– matematické základy aplikovaných vied - mechanika

kontinua, prúdenie kvapalín a plynov, elektromag-netizmus, finančná matematika

– aplikačné predmety - metóda konečných prvkov v statike a dynamike konštrukcií, numerické metódy v prúdení a elektromagnetizme, digitálne spracovanie signálu a spracovanie obrazu, modelovanie pozemných, inžinierskych a vodných stavieb, prúdenie podzemných a povrchových vôd, modely fyzikálnej geodézie, modelovanie klimatických procesov, biomechanika

Profil absolventa bakalárskeho študijného programu

Absolvent bude rozumieť moderným metódam aplikovanej matematiky - numerické, štatistické, optimalizačné, grafické a vizualizačné metódy a softvéry.

Bude ovládať prácu s počítačom - programovacie jazyky, operačné systémy, počítačové siete, počítačová grafika - a bude oboznámený s aplikáciami matematického a počítačového modelovania vo vede a technike.

Bude môcť pracovať vo všetkých oblastiach, kde sa využívajú matematické metódy a počítačová analýza na riešenie praktických úloh - stavebné, elektrotechnické, strojnícke a materiálové inžinierstvo, bioinžinierstvo, geodézia, informatika, počítačová grafika, spracovanie obrazu, štatistická analýza dát, ako aj v oblasti niektorých ekonomických a finančných aplikácií.

Profil absolventa inžinierskeho študijného programu

Absolvent bude rozumieť moderným metódam aplikovanej matematiky, ich efektívnej softvérovej implementácii na moderných (paralelných) počítačových architektúrach a bude tieto metódy vedieť aplikovať v praxi.

Bude schopný spoluvytvárať takéto softvéry a používať ich pri modelovaní, analýze a optimalizácii inžinierskych procesov.

Nájde uplatnenie predovšetkým v interdisciplinárnych tímoch vo firmách a výskumných pracoviskách orientovaných na vývoj moderných technológií, vyžadujúcich matematicko-počítačové modelovanie a analýzu, ďalej vo firmách zaoberajúcich sa vývojom softvéru v oblasti vedecko-technických výpočtov, numerických a štatistických metód, vizualizácie, počítačovej grafiky, spracovania obrazu, analýzy dát a pod., a tiež v konzultačných firmách zaoberajúcich sa matematicko-počítačovou analýzou a simuláciami inžinierskych procesov.