Matematick o- počítačové modelovanie (MPM)

1. 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

2. 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)

3. Matematicko-počítačové modelovanie (MPM) Mathematical and Computational Modelling Matematika – Informatika – Aplikácie (interdisciplinárnosť) www.math.sk/mpm

4. Simulácie rastu kryštálov

5. Prúdenie vzduchu v okolí automobilu

6. Prúdenie krvi v elastickej cieve

7. 3D vizualizácia srdcovej komory

8. Simulácia delenia buniek v organizme získaná analýzou 4D obrazu

9. Filtrácia 4D obrazu a dynamická simulácia činnosti srdca

10. Dynamické simulácie v technických aplikáciách

11. Rekonštrukcia farebného obrazu

12. Prúdenie vzduchu a formovanie zvuku v hudobnom nástroji

13. Modelovanie fyzikálneho tvaru Zeme pre potreby GPS

14. Vývoj kurzov mien a akcií – oceňovanie opcií

15. 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.

16. Hlavné línie študijných programovmatematická-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)

17. Hlavné línie študijných programovmatematická-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

18. Hlavné línie študijných programovmatematická-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

19. 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.

20. 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.