İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Engineering Mathematics Course Name Kodu (Code) Yarıyılı (Semester) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) YAP501E Güz, Bahar 3+0 7,5 Bölüm / Program (Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60elime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Engineering Mathematics Ders Türü (Course Type) Yüksek Lisans (Graduate) İnşaat Mühendisliği/Yapı Mühendisliği (Civil Engineering/Structural Engineering) Dersin Dili Zorunlu İngilizce (Course Language) (Compulsory) (English) Birinci mertebe adi diferansiyel denklemler, Matrisler ve lineer denklem takımları, Mertebe indirgeme teknikleri, Vektör uzayları, Lineer bağımlılık, Baz, Boyut, Altuzay, Özdeğerler ve özvektörler, Diagonalleştirme, Üçgenleştirme, Sabit katsayılı yüksek mertebeden lineer diferansiyel denklemler, Matris fonksiyonları, Matris exponansiyeli, Değişken katsayılı yüksek mertebeden lineer diferansiyel denklemler, Seri çözümleri, Karmaşık değişkenler, Çizgisel integraller, Laplace ve Fourier dönüşümleri First-order ordinary differential equations, Matrices and systems of linear algebraic equations, Reduction-order techniques, Vector spaces, Linear independency, Base, Dimension, Subspaces, Eigenvalues and eigenvectors, Diagonalisation of a matrix, Triangulation of a matrix, Higher-order linear differential equations with constant coefficients, Matrix functions, Matrix exponential, Higher-order linear differential equations with variable coefficients, Solutions by series, Complex variables, Contour integrals, Laplace and Fourier transforms Mühendislik problemlerinin matematik formülasyonunu sağlamak Matematik formülasyonu yapılmış problemlerin çözümü için kullanılabilecek matematik bilgi birikimini sağlamak Maddeler halinde 2-5 adet To achieve the formulation of the problems in engineering To achieve the base informations to solve the problems formulated in math Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Bu dersi alan lisansüstü öğrenciler aşağıdaki bilgi ve becerileri kazanırlar: 1. Mühendislik problemlerinin matematik modellerini oluşturmak 2. Lineer denklem takımına indirgenmiş problemlerin irdelenmesi 3. Sabit katsayılı lineer diferansiyel birinci mertebe diferansiyel denklem sistemlerinin çözüm metodlarının değişik durumlar için incelenmesi 4. Değişken katsayılı diferansiyel denklemlerin çözümleri 5. Karmaşık değişkenler hakkında genel bilgi ve uygulamaları The successful followers of this course achieve the competencies indicated below: 1. To form the mathematical models of the engineering problems 2. Analysis of the problems reduced to the system of linear equations 3. Analysis of the solution methods of the first-order linear differential equations with constant coefficients for different cases 4. Solution of the differential equations with variable constants 5. The general knowledge about complex variables and applications Ders Kitabı (Textbook) Diğer Kaynaklar (Other References) Advanced engineering mathematics, C. Ray Wylie, Louis C. Barret, Mc. Graw-Hill, 1982 Linear algebra and differential equations: an integrated approach, Charles G. Cullen, Prindle, Weber &Schmidt, 1991 Maddeler halinde en çok 5 adet Advanced Engineering Mathematics, Erwin Kreyzig, John Wiley, 2000 Ödevler ve Projeler Yedi ödev (Homework & Projects) Seven homeworks Laboratuar Uygulamaları Yok (Laboratory Work) None Bilgisayar Kullanımı Yok (Computer Use) None Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi (Assessment Criteria) Dört adet kısa sınav Faaliyetler (Activities) Yıl İçi Sınavları (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) Adedi* (Quantity) 1 Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) % 30 4 % 10 7 % 20 - - - - - - - - 1 % 50 *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. DERS PLANI Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Birinci mertebe adi diferansiyel denklemler Matrisler ve lineer denklem takımları, Matrisler ve lineer denklem takımları, Mertebe indirgeme teknikleri Vektör uzayları, Lineer bağımlılık, Baz, Boyut, Alt uzay Özdeğerler ve özvektörler, Diagonalleştirme Yıliçi Sınavı Üçgenleştirme Homojen olmayan sabit katsayılı yüksek mertebeden lineer diferansiyel denklemler Matris fonksiyonları, Matris exponensiyeli Değişken katsayılı yüksek mertebeden lineer diferansiyel denklemler Seriler Karmaşık değişkenler ve fonksiyonlar Çizgisel integral Laplace ve Fourier dönüşümleri Dersin Çıktıları 1,2,3,5 1 1,2 1,2 1,2 2,3 2,3 2,3,4 5 5 5 5 5 2,3 COURSE PLAN Weeks 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Topics First-order ordinary differential equations Reduction-order techniques, Matrices and systems of linear equations Matrices and systems of linear equations Vector spaces, Linear independency, Base, Dimension, Subspaces Eigenvalues and eigenvectors, Diagonalisation of a matrix Midterm exam Triangulation of a matrix Higher-order linear differential equations with constant coefficients nonhomogeneous case Matrix functions, Matrix exponential Higher-order linear differential equations with variable coefficients Series Complex variables and functions Contour integrals Laplace and Fourier transforms Course Outcomes 1,2,3,5 1 1,2 1,2 1,2 2,3 2,3 2,3 5 5 5 5 5 2,3 Dersin Yapı Mühendisliği Programıyla İlişkisi i. ii. iii. iv. v. vi. Katkı Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait Seviyesi çıktılar) 1 2 3 Lisans düzeyi birikimine dayalı olarak, Yapı Mühendisliği alanının ilişkili olduğu x disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme, ilgili program alanında kuramsal bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve derinleştirebilme(bilgi). Alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgileri kullanabilme, farklı disiplin x alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirip yorumlayarak yeni bilgiler oluşturabilme ve karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümleyebilme(beceri). Alanında bilgi ve becerilerini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirip bağımsız x olarak bilgisini geliştirme ve uzmanlık gerektiren bir çalışmayı yürütme, uygulamada karşılaşılan karmaşık sorunların çözümü için sorumluluk alıp, liderlik yaparak çözüm üretebilme (Bağımsız Çalışabilme, Sorumluluk Alabilme ve Öğrenme Yetkinliği). Alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel-nitel veriler ile x destekleyerek, gerekli düzeyde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanarak, toplumsal yarar sağlamaya yönelik olarak alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel biçimde sunabilme. (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili yeterli düzeyde kullanarak sözlü ve yazılı iletişim kurabilme, X kendi çalışmalarını, alanındaki uluslar arası platformlarda, yazılı, sözlü ve/veya görsel olarak aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerleri gözeterek denetleyebilme, bu değerleri öğretebilme, ilgili konularda strateji, politika ve uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik). 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Relationship between the Course and Structural Engineering Curriculum Level of Contribution 1 2 3 Program Outcomes i. ii. iii. iv. v. vi. Grasping interdisciplinary interaction related to one’s area and developing and intensifying the current and high knowledge in that area based upon the competency in graduate level (knowledge). By means of ability to use theoretical and practical information related to one’s area, to combine and interpret them with information from different disciplines producing new information and solving the faced problems by related searching methods (skill). By means of the ability to critically analyze knowledge, skills and also a study related to one’s area that requires expertise on that area, directing and continuing independently, developing new strategies for the problems that are not foreseen and taking the responsibilities together with fulfilling the leader role, the ability to produce solutions for that problems (competence to work independently, competence to take responsibility, competence to learning). By means of the ability to promote current development and studies by supporting with qualitative and quantitative data and to use computer software together with information and communication technologies with a required level, critical analyzing, developing and altering, if required, social relationships and the norms directing these relationships, establishing written oral and visual communication with groups within one’s or different fields (communication and social competency). Proficiency in a foreign language –at least European Language Portfolio B2 Level- and establishing written, oral and visual communication with that language for presenting one’s studies in the international environment (communication and social competency). By means of the ability to inspect the steps like gathering, interpreting, implementing and announcing related data with the one’s area by overseeing scientific, cultural and ethical norms, teaching these norms, developing strategy, policy and action plans in related subjects and evaluating the obtained results by making the use of quality processes, using the gathered information and solving problems and/or implementation skills in the interdisciplinary strategies (area specific competency). x x x x 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. Necla Kadıoğlu Doç. Dr. Şenol Ataoğlu Tarih (Date) 21.04.2011 İmza (Signature) X DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersin Kodu Hafta Kazanılan Beceri (Çıktılar) Haftalık Ders (Saat) Laboratuar (Saat) Uygulama (Saat) Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler (Saat) Sınavlar ve Sınava Hazırlık (Saat) Toplam Saat Ders Değerlendirme Sistemi • • • • • YAP501E Dersin Adı Engineering Mathematics Dersin Dili İngilizce 3 Dersin Kredisi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 12,3, 5 3 1 1,2 1,2 1,2 2,3 2,3 2,3,4 5 5 5 5 5 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 7 5 5 5 5 5 5 5 7 13 13 14 15 13 13 13 13 13 13 13 15 3 6 5 Ders Çıktıları Mühendislik problemlerinin matematik modellerini oluşturmak Lineer denklem takımına indirgenmiş problemlerin irdelenmesi Sabit katsayılı lineer diferansiyel birinci mertebe diferansiyel denklem sistemlerinin çözüm metodlarının değişik durumlar için incelenmesi Değişken katsayılı diferansiyel denklemlerin çözümleri Karmaşık değişkenler hakkında genel bilgi ve uygulamaları Ta Fo H Fo O