Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Numerical methods in engineering geology
Course of study:
2015/2016
Code:
BGG-2-107-GI-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Engineering Geology and Geotechnics
Field of study:
Mining and Geology
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Leśniak Andrzej (lesniak@uci.agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. inż. Leśniak Andrzej (lesniak@uci.agh.edu.pl)
mgr inż. Krawiec Krzysztof (krzysztof.krawiec@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Potrafi myśleć i w sposób kreatywny i przedsiębiorczy rozwiązywać postawione zadania w zakresie modelowań numerycznych GG2A_K01
Skills
M_U001 Stosuje zaawansowane techniki i narzędzia badawcze w geologii inżynierskiej i potrafi zastosować je w praktyce inżynierskiej także za pomocą technik i narzędzi informatycznych GG2A_U09 Test
M_U002 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne i informatyczne do projektowania prac geologiczno-górniczych, a także analizy ich wyników GG2A_U18 Project
Knowledge
M_W001 Ma pogłębioną wiedzę niezbędną do wykonywania specjalistycznych obliczeń z zakresu geologii inżynierskiej i modelowania numerycznego zjawisk i procesów GG2A_W02, GG2A_W03 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Potrafi myśleć i w sposób kreatywny i przedsiębiorczy rozwiązywać postawione zadania w zakresie modelowań numerycznych - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Stosuje zaawansowane techniki i narzędzia badawcze w geologii inżynierskiej i potrafi zastosować je w praktyce inżynierskiej także za pomocą technik i narzędzi informatycznych - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne i informatyczne do projektowania prac geologiczno-górniczych, a także analizy ich wyników - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma pogłębioną wiedzę niezbędną do wykonywania specjalistycznych obliczeń z zakresu geologii inżynierskiej i modelowania numerycznego zjawisk i procesów + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Wprowadzenie do teorii obliczeń numerycznych i ich zastosowań w geologii inżynierskiej. Numeryczne metody algebry liniowej (eliminacja Gaussa i jej modyfikacje, metoda dekompozycji LU, metody iteracyjne). Metody rozwiązywania równań nieliniowych (metoda bisekcji, cięciw, stycznych, iteracyjna). Aproksymacja i interpolacja. Różniczkowanie i całkowanie numeryczne Monte Carlo. Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych (metody samostartujące Rungego – Kutty, predykator – korektor). Zagadnienia brzegowe dla równań różniczkowych zwyczajnych. Metoda różnic skończonych (równanie przewodnictwa cieplnego, równanie falowe, równania Laplace’a i Poissona).

Laboratory classes:

Ćwiczenia laboratoryjne realizowane w formie ćwiczeń komputerowych dotyczą posługiwania się pakietem do obliczeń inżynierskich MATLAB oraz programem do modelowań FLAC. Realizowane będą dwa rodzaje zadań. Pierwsze to ćwiczenia dotyczące poszczególnych technik obliczeń numerycznych. Drugi typ zadań to miniprojekty dotyczące modelowań numerycznych – zagadnień dotyczących osiadań i osunięć w różnych typach ośrodków. Analizowane będzie znaczenie omawianych technik numerycznych w kontekście innych ilościowych metod geologii inżynierskiej.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 105 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 30 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Participation in laboratory classes 30 h
Preparation for classes 30 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 50% oceny z egzaminu + 50% oceny z ćwiczeń

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza matematyczna i informatyczna zakresu matematyki i informatyki z zakresu studiów I stopnia kierunku Górnictwo i Geologia

Recommended literature and teaching resources:

1. Zbigniew Kosma „Metody numeryczne dla zastosowań inżynierskich”
2. Jerzy Krupka, Roman Morawski, Leszek Opalski „Wstęp do metod numerycznych – dla studentów elektroniki i technik informacyjnych”
3. Ewa Majchrzak, Bohdan Mochnacki, Metody numeryczne – „Podstawy teoretyczne, aspekty praktyczne i algorytmy”
4. Bogusław Bożek „Metody obliczeniowe i ich komputerowa realizacja”
5. Siegmund Brandt „Analiza danych”
6. Red. Ewa Straszecka „Laboratorium metod numerycznych”
7. Fortuna, Z., Macukow, B., Wąsowski, J., „Metody Numeryczne”

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Wymagane jest by student samodzielne opracował praktyczne realizacje poznanych algorytmów numerycznych w ramach pakietu obliczeniowego (co najmniej 6 prostych algorytmów)