Opintojaksot BM10A0000 Master s Thesis and Seminar (30op) Master s Thesis Master s Thesis and Seminar Vastuuopettaja: professori Arto Kaarna Englanti M.Sc. (Tech.) 2 1-4 Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Arto Kaarna Student has general knowledge about a specific field of engineering and applied science in society and is able to apply scientific knowledge and methods in this area. The student is able to work independently, prepare a research plan and operate in a disciplined way. The Master s thesis is the final project of the Master s degree, which demonstrates the student s knowledge of a topic of scientific or societal importance. The thesis is a research or planning project. A report is prepared following the instructions for the Master s thesis. The report contains description of the problem and the context, the used methods, describes the actual analysis and acts of implementation, gives the results and evaluates the outcome and conclusions. The student works independently and keeps contact with the supervisor informing about the progress. The thesis work is presented in a seminar with other thesis students and their instructors. The student gives a brief presentation on the results of his/her project. The presentations are discussed and reviewed by asking questions. Research work 300 h, independent study 200 h, report preparation 200 h. 0-5, Master s thesis 100 %. 1
BM10A0100 Work Internship in Master s Degree (2-10op) Work Internship Work Internship in Master s Degree Vastuuopettaja: professori Arto Kaarna Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 1-4 Fysiikka: yliopisto-opettaja, FT Kirsi Ikonen Älykäs laskenta: tutkijaopettaja, TkT Arto Kaarna Matematiikka: tutkijaopettaja, FT Tuomo Kauranne After the work environment internship, the student has obtained a basic knowledge of the work, work environment and working community in his/her own field. The student is able to apply and generalize knowledge and skills acquired during the course of studies to work in his/her own field. The student obtains a (summer) job from the company, works as a paid employee, requests a certificate of employment and applies for the approval of the work as an internship for the Master s degree. Full-time employment relationships of at least four weeks can be approved as internships. The completion of the Master s thesis is not accepted as an internship. An employment relationship that took place before the studies can be approved as an internship providing that it has not been accepted and included in any other previous degree. First 2 ECTS credits: applying for a job and recruiting 10 h, tasks connected to starting an employment relationship (e.g. orientation, the rules of the employment relationship and the work place) 15 h, observing (while working) how the working community operates (e.g. how work/production is organized, supervision, the working manners of the working community/teams, the social environment of the work place) 22 h, a written internship report 5 h (2-3 pages), total 52 h. 3-10 ECTS credits: having different tasks in a company 26-208 h (1 ECTS credit/26 h). There is no compulsory internship in the degree programme, but a maximum of 10 ECTS credits of internship can be included in elective studies. Pass/Fail, internship report 100 %. 2
BM10A0200 Tekniikan kandidaatin tutkinnon työharjoittelu (2op) Tekniikan kandi Work Internship in Bachelor s Degree Suomi TkK 1-3 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija tietää käytännön omakohtaisen kokemuksen avulla, mitä on palkkatyö, millaista on työskentely työnantajan palveluksessa, mitkä ovat työelämän peruspelisäännöt työntekijän näkökulmasta ja miten työyhteisössä toimitaan. Opiskelija hakeutuu yritykseen (kesä)töihin, työskentelee siellä työntekijänä työsuhteessa, pyytää työstä työtodistuksen ja hyväksyttää työn tekniikan kandidaatin tutkinnon harjoitteluksi. Harjoitteluun hyväksyttävän työsuhteen kesto on vähintään 4 viikkoa kokoaikaisessa työsuhteessa. Kandidaatintyön tekemistä ei hyväksytä harjoitteluksi. Harjoittelun tarkastajan harkinnan mukaan harjoitteluksi voidaan hyväksyä myös ennen opintojen alkamista tehty työ, jota ei ole ole hyväksytty opiskelijan aiempiin tutkintoihin. Työn hakua ja rekrytointia 10 h, työsuhteen aloittamiseen liittyviä tehtäviä (esim. perehdytys, työsuhteen ja työpaikan pelisäännöt) 15 h, työyhteisön toimintojen havainnointia työnteon ohessa (esim. töiden/tuotannon organisointitavat, johtaminen, työyhteisön/tiimien työskentelytavat, työpaikan sosiaalinen toiminta) 22 h, kirjallinen harjoitteluraportti 5 h (laajuus 2-3 sivua). Yhteensä 52 h. Vaihtoehtoisesti työharjoittelun voi suorittaa TYYLI-hankkeen pilotissa lukuvuonna 2016-2017. Hyväksytty-hylätty, harjoitteluraportti 100 %. BM10A0300 Kandidaatintyö ja seminaari (10op) Kandidaatintyö Bachelor s Thesis and Seminar Suomi 3
TkK 3 3-4 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: - itsenäisesti viedä läpi matematiikan fysiikan ja älykkään laskennan aihealueisiin liittyviä yksinkertaisia ongelmatilanteita ja kirjoittaa siitä suppean tutkielman - valita pienimuotoiseen tutkielmaan sopivat tutkimusmenetelmät - etsiä työhön sopivia lähteitä ja arvioida lähteiden kelvollisuutta ja niissä esitetyn tiedon laatua ja luotettavuutta - käyttää ja tulkita löytämiään lähteitä oikein - raportoida työstään kirjallisesti tieteellisen työn periaatteiden mukaisesti - esittää tekemänsä työn suullisesti annetussa ajassa sekä - osallistua tieteelliseen keskusteluun ja antaa vertaispalautetta muiden töistä. Kirjallisen kandidaatintyön laatiminen, sen suullinen esitys seminaarissa ja toisen kandidaatintyön opponointi. Kandidaatintyön laatimisen yhteydessä käydään läpi tutkimuksen suoritusvaiheet, tutkielman laatimisessa noudatettavat periaatteet ja perehdytään tutkimuksessa käytettäviin tietolähteisiin sekä kirjaston tarjoamiin tutkimusta avustaviin palveluihin. Opintojakson yhteydessä suoritetaan kielikeskuksen tuottama opintojakso FV18A4001 Tekniikan tutkimusviestintä, johon ilmoittaudutaan erikseen. Tapaamisia ja väliraportointi työnohjaajan kanssa. Kandidaatintyö, toisen opiskelijan kandidaatintyön opponointi ja kandidaatintyön esittäminen seminaarissa. Itsenäinen työ 260 h. Kokonaiskuormittavuus 270 h. 0-5. BM10A0401 Johdatus laskennallisen tekniikan opiskeluun (1op) Johdatus lasken Introduction to Studies of Computational Engineering Suomi 4
TkK 1 1-4 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija tutustuu akateemiseen yksikköön, koulutusohjelmaan ja yliopisto-opiskeluun. Opiskelija osaa suunnitella opintojansa ja seurata niiden edistymistä omien tavoitteidensa mukaisesti. Opiskelija tutustuu sekä yliopiston tiedekirjaston palveluihin sekä oppii teknillisen fysiikan ja matematiikan tiedonhaun alkeet. Opettajatuutorointia. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa kuvailla tekniikan kandidaatin tutkinnon ja diplomi-insinöörin tutkintojen yleisrakenteet ja niihin sisältyvät osiot. Opiskelija hahmottaa opintojensa opintopolun sekä henkilökohtaisen opintosuunnitelman merkityksen opintopolun eri vaiheessa. Opiskelija hahmottaa opintopalvelujen kokonaisuuden ja osaa etsiä omiin opintoihinsa liittyvää neuvontamateriaalia sekä neuvontahenkilöstöä. Opiskelija saa tietoa kv-harjoittelusta ja kv-opiskelijavaihdosta ja kykenee tarvittaessa hankkimaan lisätietoa. Pakolliset luennot 8 h, 1. periodi. Kirjastokäynti 1 h, 1. periodi. Hyväksytysti suoritetut oppimistehtävät Tiedonhaun perusteet -verkkokurssilla, 1. periodi. Henkilökohtaisen opintosuunnitelman (HOPS) laatiminen sekä tekniikan kandidaatin että diplomi-insinöörin opintojen ajalle, 1. periodi. hyväksytty-hylätty Tiedonhaun perusteet -verkkokurssin verkkomateriaali sekä luennoilla jaettava materiaali. BM10A0500 Research Methods (3op) Research Method Research Methods Vastuuopettaja: professori Arto Kaarna Englanti 5
DI 1 1-2 Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Arto Kaarna Student is able to describe concepts and methods in research. Student knows what is required in scientific reporting and is able to evaluate the structure and contents of a scientific report. Student is able to prepare a research plan. Categorization of science, scientific work. Philosophies behind research. Research process, designing research, research questions and hypothesis. Information retrieval, literature review. Qualitative and quantitative research methods, data collection. Reporting scientific work. Lectures and exercises 14h, seminars 4h, 1st period. Practical assignment 35 h, 1st and 2nd period. Self-study 22 h, exam 3 h. Total 78 h. Moodle is used in this course. 0-5, exam 60 %, practical assignments 40 %. Creswell, J.W.: Research Design: Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches, SAGE, 2009. Hirsjärvi, S., Remes, P., Sajavaara, P.: Tutki ja kirjoita, 15.-16. painos, Tammi, 2010. Research reports. B.Sc. studies finished. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM10A0601 Research Methods, Laboratory Project (1-6op) Research Method Research Methods, Laboratory Project 6
Vastuuopettaja: professori Arto Kaarna Vastuuopettaja: professori Erkki Lähderanta Huom Replaces the course BM10A0600 Englanti DI 1 1-4 Post-Doctoral Researcher, D.Sc. (Tech.) Virpi Junttila, Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Arto Kaarna, Professor, Ph.D. Erkki Lähderanta Student is able to execute a well-defined research task in Technical Physics, Technomathematics, or Intelligent Computing. Research work in the topic defined by the laboratory. When starting the course contact one of the professors according to your major subject: Technomathematics, Virpi Junttila, Intelligent Computing, Arto Kaarna, Technical Physics, Erkki Lähderanta; Participation in the work of the research group, 1st-4th period. Total 26-156 h. Passed/failed. Research report and seminar presentation. Scientific articles related to the research topic, agreed with the supervisor of the project. BM10A0500 Research Methods. 7
BM10A0801 Computational Engineering and Technical Physics: Low- and High-Frequency Inverse Imaging (3op) Computational E Computational Engineering and Technical Physics: Low- and High-Frequency Inverse Imaging Vastuuopettaja: professori Arto Kaarna Huom LUT Summer School, intensive course 18.-22.7.2016 Suitable also for doctoral studies english M.Sc. 1-2 Associate Professor Arto Kaarna, LUT After fulfilling all requirements of this course, the student will be able to: understand advanced forward modeling and inversion of field-based information to implement solutions for practical problems in inverse imaging, e.g. in tomography, astrophysics, geoscience, bio-medicine and atmosphere studies Theory and practices in partial differential equations (PDEs), finite element method (FEM) and linear algebra related to source modelling, boundary conditions, reciprocity, inverse techniques. Computational low- and high-frequency inverse imaging problems defined in a bounded domain. The course is proposed to be suitable also for doctoral studies. - Pre-assignment, 25 hours - Lectures, 20 hours - Exercises, 12 hours - Exam, 3 hours - After-course assignment, 18 hours Total workload 78 hours 8
Final grade 0 5. Evaluation: - Exam max. 24 points - Exercises max. 10 points - Total max. 34 points. Kaipio J. P., Somersalo E.: Statistical and Computational Inverse Problems, Applied Mathematical Sciences 160, Springer-Verlag, ISBN: 0-387-22073-9, 2005. Recommended: basic courses in calculus and fundamentals of linear algebra, programming, PDEs and FEM. BM10A0900 Vertaistuutorointi (3op) Vertaistuutoroi Peer Student Tutoring Huom Erikseen iloitettu haku opintojaksolle. Rajoitettu opiskelijamäärä. Suomi 4, 1-2 Projektipäällikkö Tanja Karppinen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa kuvata yliopiston opiskeluympäristön kokonaisuutena ja sen keskeisimmiltä osiltaan. Hän osaa neuvoa uutta opiskelijaa LUT:n opiskelun käytännöissä ja tukea uutta opiskelijaa opinnoissa alkuun. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa toimia pienryhmäohjaajana. Tuutoritoiminnan merkitys, pienryhmänohjaus- ja vuorovaikutustaidot, ajanhallinta ja motivaatio opiskelussa, uusien opiskelijoiden tutustuttaminen yliopistoon, opiskeluun ja opiskelijayhteisöön sekä opiskelussa tarvittaviin työvälineisiin. Tuutorit valitaan helmi-maaliskuussa, erikseen ilmoitetun haun perusteella. Koulutus alkaa 4. periodilla järjestettävillä pakollisilla koulutustilaisuuksilla ja päättyy seuraavan lukuvuoden 2. periodin lopussa. Koulutus sisältää luentoja opiskeluun ja pienryhmäohjaukseen liittyvistä 9
asioista, toiminnallisia harjoituksia ja ryhmätyöskentelyä, verkkotehtäviä ja perehtymistä koulutusohjelmakohtaisiin asioihin. Tuutori ohjaa uusien opiskelijoiden pienryhmää syksyllä ensimmäisen periodin aikana ja kokoontuu ryhmän kanssa noin kymmenen kertaa. Tuutori laatii kirjallisen loppuraportin ja osallistuu loppupalautetilaisuuteen. Koulutustilaisuuksia 16 h, verkkotehtävät ja muu itsenäinen työskentely 12 h 4. periodi. Koulutustilaisuus 6 h elokuun lopussa, oman pienryhmän tuutorointi 20 h, verkkotehtävät, loppuraportti ja muu itsenäinen työskentely 14 h ja palautetilaisuus 2 h, 1. ja 2. periodi. Kokonaismitoitus 70 h. Hyväksytty-hylätty Erikseen jaettava materiaali koulutuksen yhteydessä ja verkkomateriaali. BM10A1100 Advanced Methods in Mathematics, Computing and Physics (3-6op) Advanced Method Advanced Methods in Mathematics, Computing and Physics Englanti M.Sc. (Tech.) 2 1-4 University Lecturer, D.Sc. (Tech.) Jouni Sampo, Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Arto Kaarna, Professor, Ph.D. Erkki Lähderanta. The student will obtain theoretical and operational skills in some specific area of applied mathematics, computational methods, and technical physics. He understands the methods and knows how to apply the methods to modeling problems in mathematics, science and engineering. The course consists of reading literature, working on exercises and completing practical projects. Materials will be chosen and agreed individually according to the focus of the study module, students interests and research in the laboratories. The course with the same title can be included in the study programme twice when two distinct areas are covered. The course is related to sustainability. https://report.webropolsurveys.com/reports/viewreport.do?client=d2adb81e-8f52-43d4-b04d-3c C5AD8B1D06&formId=113913F8-0853-4525-8038-95E400FF154C&reportId=1341486 10
Self-study of learning materials, exercises, project assignment and reporting, seminar presentation, total 80-160 h, 1st-4th period. Pass/Fail, report and seminar presentation 100 %. Recommended: BSc. in Computational Engineering and Technical Physics, first year studies in the specialization of the M.Sc. studies. BM20A1001 Matematiikan tutorkurssi (4op/2.22ov) Matematiikan tu Mathematics Tutoring Suomi TkK 2 1-2 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija laajentaa perusopintojaksojen tietoja matemaattisesta analyysistä ja kehittää ongelmaratkaisun, ryhmäohjauksen ja kouluttajan taitojaan nuoremman vuosikurssin laskuharjoitusten ohjaajan tehtävässä. 39 h seminaarityöskentelyä viikon aihepiiristä ja osallistumista Matematiikkakarnevaalien ohjaukseen sekä 39 h ryhmäohjausharjoittelua ja harjoitustehtävien neuvontaa. Itseopiskelua ja yksittäisten oppilaiden ohjausta 26 h, 1.-2. periodi. Kokonaismitoitus 104 h. 0-5. Osallistuminen opetukseen. Opintojaksolle valitaan soveltuvuusharkinnan perusteella noin 15 opiskelijaa. Edellytyksenä on hyvin arvosanoin suoritetut ensimmäisen vuoden matematiikan opinnot. 11
Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A1401 Tilastomatematiikka I (3op/1.67ov) Tilastomatemati Statistics I Suomi TkK 2-3 1-2 Lehtori, FL Sirkku Parviainen Opintojakson lopussa opiskelija: - tuntee pääpiirteissään todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskäsitteet ja merkinnät - osaa laskea todennäköisyyksiä ja käyttää yleisimpiä todennäköisyysjakaumia - pystyy tekemään havaintoaineistosta perusteltuja johtopäätöksiä parametrien estimoinnin ja hypoteesien testauksen muodossa - osaa sovittaa regressiomalli havaintoaineistoon kahden muuttujan välisen riippuvuuden tutkimiseksi. Satunnaismuuttujat ja tilastolliset perusjakaumat. Havaintoaineiston käsittely. Tilastollisen päättelyn perusteet. Parametrien estimointi. Hypoteesien testaus. Korrelaatio ja yhden selittävän muuttujan lineaarinen regressioanalyysi. Tilastollisten ohjelmistojen käyttöä. Luentoja 14 h, harjoituksia 12 h, 1. periodi. Luentoja 14 h, harjoituksia 14 h, 2. periodi. Itseopiskelua + tentti 26 h. Kokonaismitoitus 80 h. 0-5, tentti 100 %. Harjoitustehtävät. 12
Luentomoniste. Hayter, A.J.: Probability and Statistics for Engineers and Scientists, Duxbury, 2002. Muu luennoilla ilmoitettava kirjallisuus. Suositellaan BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset. BM20A1410 Tilastomatematiikan harjoitustyö (1op/0.56ov) Tilastomatemati Statistics Assignment Suomi TkK 2-3 1-2 Lehtori, FL Sirkku Parviainen Harjoitustyön tehtyään opiskelijan tulisi osata: - soveltaa opintojakson BM20A1401 Tilastomatematiikka I tietoja todennäköisyyslaskennan ja tilastollisen päättelyn tehtävissä - käyttää matemaattisia ohjelmistoja todennäköisyyslaskennassa ja tilastollisessa päättelyssä. Tämä harjoitustyö suoritetaan erillisenä opintosuorituksena, mutta sitä suositellaan tehtäväksi rinnakkain opintojakson BM20A1401 Tilastomatematiikka I kanssa. Todennäköisyyslaskentaa jakaumien perusteella, luottamusvälit, hypoteesien testaus. Itsenäistä harjoitustyön tekoa ja kontrollikäynti 26 h, 1.-2. periodi. Hyväksytty/hylätty 13
Opintojakson BM20A1401 Tilastomatematiikka I luentomoniste. Hayter, A. J.; Probability and Statistics for Engineers and Scientists, Duxbury, 2002. Suositellaan BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A1501 Numeeriset menetelmät I (3op/1.67ov) Numeeriset mene Numerical Methods I Suomi TkK 2 3 Nuorempi tutkija, DI Ville Manninen, Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija osaa numeerisesti Matlab-ohjelmalla: - ratkaista lineaariset ja epälineaariset yhtälöt ja yhtälöryhmät, differentiaaliyhtälöiden ja yhtälöryhmien alkuarvotehtävät - etsiä funktioiden lokaaliset ääriarvot - laskea yhdenmuuttujan funktion määrätyn integraalin, interpolaatiopolynomin ja splinen arvon annetussa pisteessä - tehdä lineaarisia ja epälineaarisia funktiosovituksia annettuun dataan. Laskennassa syntyvien virheiden tarkastelua. Numeerisia ja Matlab-ratkaisumenetelmiä seuraaville ongelmille: epälineaariset yhtälöt ja yhtälöryhmät, optimointi, lineaariset yhtälöryhmät, interpolointi, käyrän sovitus, integrointi, differentiaaliyhtälöiden alkuarvotehtävät. 14
Luentoja 28 h, harjoituksia 14 h, 3. periodi. Omatoiminen opiskelu 22 h. Harjoitustyö 14 h. Kokonaismitoitus 78 h. 0-5, tentti tai itsearviointi 100 %. Haataja, Juha et al.: Numeeriset menetelmät käytännössä, 2. uud. painos, CSC-Tieteellinen laskenta, 2002. 415 sivua. Gerald, C.F., Wheatley, P.O.: Applied Numerical Analysis, 6th Edition, Addison-Wesley, 1999. Mäkinen, Raino & Salmenjoki, Kimmo: Numeeriset menetelmät, Jyväskylän yliopisto, luentomoniste 12, 1999. Suositellaan: BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset BM20A5820 Integraalilaskenta ja sovellukset BM20A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat sekä BM20A4301 Johdatus tekniseen laskentaan. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A1601 Matriisilaskenta (4op/2.22ov) Matriisilaskent Matrix Calculus Suomi TkK 2 4 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo 15
Opiskelija tuntee matriisilaskennan teorian ja osaa käyttää sen menetelmiä eri sovellusalueilla. Opiskelija osaa kuvata teknistieteellisiä järjestelmiä vektoriavaruuden käsittein, tuntee lineaaristen muunnosten, kantaesitysten, ominaisarvojen ja matriisihajotelmien perusteet, matriisien eri tyyppejä ja osaa analysoida lineaaristen systeemien ominaisuuksia. Opiskelija tuntee ortogonaalisuuskäsitteen ja osaa käyttää tätä minimointi-, approksimointi- jne. sovelluksissa. Opiskelija osaa muodostaa singulaariarvohajotelman ja soveltaa sitä. Vektoriavaruudet, lineaarimuunnokset, koordinaatistot, kannanvaihto, ominaisarvoteoriaa, matriisin diagonalisointi, sisätulo ja ortogonaalisuus, pienimmän neliösumman menetelmä, symmetriset matriisit, neliömuodot, singulaariarvohajotelma. Esimerkkejä useilta sovellusaloilta: differenssiyhtälöt, Markov-ketjut, diskreetit systeemit, kuvankäsittely ja grafiikka, taloudelliset mallit, optimointi. Luentoja 28 h, harjoituksia 28 h, harjoituksiin valmistautuminen 28 h, tentti, verkkoharjoituksia 16 h, tentti 3h, 4. periodi. Kokonaismitoitus 103 h. 0-5, tentti 100 %. Oppimateriaali ilmoitetaan/jaetaan Moodlen kautta. Suositellaan BM20A4301 Johdatus tekniseen laskentaan, BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit ja BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A1801 Lineaarinen optimointi (6op/3.33ov) Lineaarinen opt Linear Optimization Huom Opintojakso järjestetään joka toinen vuosi, seuraavan kerran lukuvuonna 2016-2017. Suomi 16
TkK 2-3 3 Lehtori, FL Sirkku Parviainen Opintojakson lopussa opiskelija: - osaa muodostaa lineaarisia optimointimalleja erilaisissa tilanteissa - osaa ratkaista erilaisia lineaarisia optimointitehtäviä - ymmärtää ratkaisualgoritmien periaatteet ja osaa analysoida tuloksia - osaa käyttää optimointiohjelmistoja. Johdanto operaatiotutkimukseen. Esimerkkejä LP-mallin muodostamisesta. LP-tehtävän ratkaiseminen simplex-menetelmällä ja ratkaisun analysointi. Johdatus kokonaislukuoptimointiin. Kuljetusongelmat ja niiden ratkaiseminen. Erilaisia verkkomalleja ja niiden ratkaisumenetelmiä. Johdatus monitavoitteiseen optimointiin. Lineaarisen optimoinnin tietokoneohjelmistojen esittelyä. Luentoja 28 h, harjoituksia 28 h, harjoitustyö, 3. periodi. Kotitehtävät ja harjoitustyö 80 h. Tenttiin valmistautuminen ja tentti 20 h. Kokonaismitoitus 156 h. 0-5, tentti 100 %. Harjoitustyö. Luentomoniste. Hillier, F.S., Lieberman, G.J.: Introduction to Operations Research, McGraw-Hill, 1990. Taha, H.A.: Operations Research, An Introduction, Prentice-Hall, 1997. Eppen, G.D., Gould, F.J., Schmidt, C.P.: Introductory Management Science, Prentice-Hall, 1993. Suositellaan BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit ja BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 17
BM20A1901 Statistics II (4op) Statistics II Statistics II Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 2 D.Sc. (Tech.) Matylda Jablonska-Sabuka The student acquires understanding of basic and some advanced statistical methods, is able to formulate models and apply these methods to various areas in technology, economics and science. The student is able to perform two-sample tests, analysis of variance, analyze time series data, formulate decision problems using decision tree. The student understands multivariate distributions and is able to perform PCA analysis and factor analysis on multivariate data sets. Statistical inference: hypothesis testing, two sample tests. Nonparametric tests. Basics of analysis of variance, time series analysis and multiple regression models. Introduction to nonlinear regression. Elements of decision theory. Introduction to multivariate methods. Principal component analysis. Lectures 24 h, exercises 12 h, independent study and homework 20 h, project work 24 h, exam and preparation 20 h, 2nd period. Total 100 h. 0-5, examination 70 %, home assignments 30 %. Lectures published in Moodle. Recommended BM20A1401 Tilastomatematiikka I or equivalent knowledge. 18
Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A2000 Simulation (4op/2.22ov) Simulation Simulation Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti DI 1 1 Post-Doctoral Researcher, D.Sc. (Tech.) Virpi Junttila The course gives an introduction to the concepts of discrete simulation models and methods together with numerical examples. After the course, the student is able numerically simulate basic queuing, server, scheduling and storage size problems. Basic concepts, discrete and continuous systems. Random numbers, discrete event generation by random numbers. Statistical and empirical distributions for event generation. Application examples: queuing systems, storage size optimization. Building numerical simulation examples with Matlab. Lectures 21 h, exercises 14 h, homework 21 h, practical assignment 26 h, preparation for examination and the examination 22 h, 1st period. Total 104 h. 0-5, examination 80 %, homework 20 %. Practical assignment. Recommended BM20A1401 Tilastomatematiikka I. 19
Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A2401 Matemaattinen mallinnus (5op/2.78ov) Matemaattinen m Mathematical Modelling Suomi TkK 3 1-2 Yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija osaa arvioida matemaattisten mallien soveltuvuutta erilaisten reaalimaailman tehtävien ratkaisemiseen, hänellä on perusvalmiudet mallien muodostamiseen, mallien hyvyyden arviointiin, ratkaisumenetelmiin ja taustatietoja vaativampiin sovelluksiin syventymiseen. Opiskelija ymmärtää mallinnusprosessin vaiheet, säilymislait ja mallien perusteet. Osaa muodostaa erilaisia systeemejä kuvaavia malleja käyttäen differentiaaliyhtälöitä, diskreettejä, todennäköisyyspohjaisia ja sumeita menetelmiä. Osaa datan ja mallin sovituksen ja parametrien estimoinnin, ymmärtää approksimaation ja skaalauksen merkityksen. Matematiikan soveltamisesta, mallinnusprosessin vaiheet. Mallien tyyppejä. Säilymislait ja mallien perusteet. Differentiaaliyhtälöt ja systeemiteoria. Diskreeteistä malleista. Mallit, data ja parametrien estimointi. Tasapainomallit ja stabiilius. Approksimaatio ja skaalat. Probabilistiset mallit. Valikoima tapausesimerkkejä. Opintojakso toteutetaan verkko-opinto ympäristössä viikottaisten videoluentojen ja palautettavien harjoitustehtävien ja harjoitustöiden muodossa. Verkko-opinnot ja itsenäinen opiskelu yhteensä 140 h Lisäksi paikallista neuvontaa 7 h 1. periodi, 7 h toinen periodi. Kokonaismitoitus 154 h. 0.5, harjoitukset 60 %, harjoitustyö 40 %. 20
Oppimateriaali verkossa, osoite ilmoitetaan ilmoitetaan Moodlen kautta kurssin alkaessa. Suositellaan: BM20A1401 Tilastomatematiikka I BM20A1601 Matriisilaskenta, BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit, BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset, BM20A5820 Integraalilaskenta ja sovellukset, BM20A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi, BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat, fysiikan 1. vuoden opinnot. BM20A2701 Numerical Methods II (3op/1.67ov) Numerical Metho Numerical Methods II Englanti DI 1 3 Tutkijatohtori, TkT Virpi Junttila An introduction to numerical methods for differentiation, integration, interpolation and differential equations. Numerical methods for linear systems. After the course the student understands the basic concepts of numerical analysis, and is able to independently use numerical software (Matlab solvers). Numerical differentiation and integration. Interpolation methods in 1D and 2D. Numerical matrix calculations with applications. Over- and underdetermined linear systems, singular values of a matrix, principal components. II-posed linear problems and regularized solutions. Lectures 21 h, exercises 14 h, homework 26 h, preparation for the examination and the examination 17 h. Total 78 h. 0-5, examination 100 %. 21
Will be announced at lectures. Preliminary online exercises. Recommended BM20A1501 Numeeriset menetelmät I. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A2901 Discrete Optimization (5op/2.78ov) Discrete Optimi Discrete Optimization Huom The course will be lectured every other year, next during the academic year 2016-2017. Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 4 Lecturer, Lic.Phil. Sirkku Parviainen After the course the student should: - understand the nature of discrete and combinatorial optimization problems - know the classes of computational complexity and be able to classify problems and algorithms according to their complexity - be able to solve various discrete optimization problems with exact methods and heuristics. Discrete optimization problems. Algorithms and computational complexity. Polynomial-time problems and NP-complete problems. Integer linear programming. Assignment problem. Traveling salesman problem: solution with branch&bound and heuristic methods. Routing and packing problems: solution with heuristics and dynamic programming. Principles of genetic algorithms and simulated annealing methods in discrete optimization. 22
Lectures 28 h, exercises 26 h, homework 54 h, 4th period. Study and exam 22 h. Total work load 130 h. 0-5, examination 100 %. Exercises. Will be announced at lectures. Experience in programming or using mathematical software required. BM20A4301 Johdatus tekniseen laskentaan or BM20A5001 Principles of Technical Computing Recommended BM20A1801 Lineaarinen optimointi. Huomautukset Opintojaksolla on 1-10 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijoille. Lisätietoja avoimen BM20A3001 Statistical Analysis in Modelling (5op/2.78ov) Statistical Ana Statistical Analysis in Modelling Vastuuopettaja: professori Heikki Haario Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1 2 Professor, Ph.D. Heikki Haario Introduction to modern computational methods of estimating reliability of modeling and simulation results. After the course, the student is able to estimate parameters of nonlinear models by measured data and to create posterior distributions for parameters and model 23
predictions by MCMC (Markov chain Monte Carlo) methods. Introduction to the methods of estimating reliability of modelling. Errors and uncertainty in experimental data. Uncertainty in model parameters and prediction results. Bayesian approach for parameter estimation and inverse problems, various Monte Carlo (MCMC) methods for nonlinear models. Lectures 21 h, exercises 14 h, homework 35 h, practical assignment 38 h, preparation for examination and the examination 22 h, 2nd period. Total 130 h. 0-5, examination 100 %. To be given at the lectures. First year university calculus, BM20A1401 Tilastomatematiikka I. Recommended BM20A2000 Simulation. BM20A3101 Fuzzy Sets and Fuzzy Logic (6op/3.33ov) Fuzzy Sets and Fuzzy Sets and Fuzzy Logic Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti DI 1-2 1-2 Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Pasi Luukka 24
In the end of the course student is expected to be able to - understand the basic mathematics of fuzzy systems - understand relations between crisp and fuzzy sets - understand basic operations on fuzzy sets - understand fuzzy arithmetics - understand fuzzy relations - understand basics on possibility theory - understand basics on fuzzy logic - understand basics from uncertainty based information. The course consists of concept of fuzziness, some algebras of fuzzy sets, fuzzy quantities, logical aspects of fuzzy sets, operations of fuzzy sets, fuzzy relations, universal approximation, fuzzy compositional calculus, aggregation operators, possibility theory, information uncertainty. Lectures 28 h, exercises 14 h, 1st period. Lectures 28 h, exercises 14 h, 2nd period. Preparation for exam and the exam 70 h. Altogether 154 h from which independent work 70 h. 0-5, examination 100 %. Nguyen, H.T., Walker, E.A.: A First Course in Fuzzy Logic, 2nd Ed., Chapman & Hall/CRC, 2000. Klir, G., Yuan, B.:Fuzzy Sets and Fuzzy Logic. Theory and Applications, Prentice Hall, 1995. Fullér, R.: Introduction to Neuro-Fuzzy Systems, Physica-Verlag, 2000. Carlsson C. and Fullér, R.: Fuzzy Reasoning in Decision Making and Optimization, Physica-Verlag, 2002. Bachelor level basic math courses. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A3203 Fuzzy Engineering and Decision Making (6op) Fuzzy Engineeri Fuzzy Engineering and Decision Making 25
Huom The course will be lectured every other year, next during academic year 2017-2018. Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 3-4 Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Pasi Luukka In the end of the course student is expected to be able to: - apply fuzzy systems in engineering environment. - apply function approximation methods with fuzzy systems - model and solve control problems. - apply fuzzy decision making methods. Fuzzy sets and relations, fuzzy functions and rule-based systems, mamdani fuzzy system and Sugeno-Tagaki fuzzy system, universal approximators, fuzzy modelling, fuzzy control, fuzzy controllers in applications. Fuzzy decision making methods. Lectures 24 h, exercises 12 h, 3rd period. Project work 100 h, 4th period. Preparation for exam and the exam 30 h. Overall 154 h. 0-5, examination 100 %. Project work. Fullér, R.: Introduction to Neuro-Fuzzy Systems, Physica-Verlag, 2000. Kosko, B.: Fuzzy Engineering, Prentice-Hall, 1996. Passino, K.M., Yurkovich, S.: Fuzzy Control, Addison-Wesley, 1998. Recommended BM20A3101 Fuzzy Sets and Fuzzy Logic. 26
Huomautukset Replaces the course BM20A3202 Fuzzy Engineering. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijoille. Lisätietoja avoimen yliopiston www-sivuilta. BM20A3301 Stochastic Theory and Models (3-5op/1.67-2.78ov) Stochastic Theo Stochastic Theory and Models Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 4 D.Sc. (Tech.) Matylda Jablonska-Sabuka Student knows the theory of stochastic models and advanced statistical methods and is able to apply them in analyzing and understanding systems and phenomena containing randomness and uncertainty. Student is able to formulate and analyse reliability models, Markov chain and poisson processes, birth/death models, ARMA models for time series. The student knows the principles of estimation parameters of stochastic models and nonlinear regression. The student learns basics of stochastic calculus and stochastic differential equations. Theory of stochastics applicable to modelling and analysing systems where randomness is inherent in a non-trivial way. Stochastic processes, conditional expectations and martingales. Brownian motion, introduction to Ito-integral and stochastic differential equations. Time series and ARMA-models. Regression and linear statistical models. Analysis and identification of nonlinear statistical models. Bayesian methods. Supervised self-study course. Lectures 10 h, exercises 10 h, project assignment 20-40 h, self-study material 20-50 h, exam and preparation 14 h, 4th period. Total 74-124 h. 27
0-5, examination 50%, project assignment 50 %. Will be announced at lectures. BM20A1401 Tilastomatematiikka I. Recommended BM20A1901 Statistics II, BM20A2500 Linear Algebra and Normed Spaces. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A3401 Design of Experiments (4op/2.22ov) Design of Exper Design of Experiments Vastuuopettaja: professori Heikki Haario Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 4 Professor, Ph.D. Heikki Haario After the course, the student is expected to master the basic skills for effective experimentation, together with regression analysis of data: - understanding of the importance of designed experiments - ability to apply the basic experimental plans, and regression techniques to analyse the results - skills to optimize an engineering process using design of experiments and data analysis. 28
Importance of experimental design, minimization of prediction uncertainty of regression models. Basic factorial designs: 2N, Central Composite designs for regression analysis. The Taguchi principles. Experimental optimisation of engineering processes. Lectures 21 h, exercises 14 h, homework 21 h, experimental work in laboratory 26 h, preparation for examination and the examination 22 h, 4th period. Total 104 h. 0-5, examination 70 %, project work 30 %. Box, G., Hunter, S., Hunter, W. G.: Statistics for Experimenters, Wiley 2005, 2nd Edition. First year university calculus, BM20A1401 Tilastomatematiikka I/basic statistics. Basic (Matlab) skills for technical computing with PC. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A3602 Fuzzy Data Analysis (6op) Fuzzy Data Anal Fuzzy Data Analysis Huom The course will be lectured every other year, next during academic year 2016-2017. Suitable also for doctoral studies. Englanti DI 1-2 3-4 29
Associate Professor, D.Sc. (Tech.) Pasi Luukka In the end of the course student is expected to be able to - understand theoretical aspects of data analysis - understand the principles of multicriteria decision making and is capable of applying them - model and analyze uncertainty in different problem settings - apply fuzzy principal component analysis, fuzzy clustering and classification methods to data analysis problems - apply fuzzy regression analysis. Fuzzy sets and relations. Uncertainty measures. Qualitative and quantitative analysis of fuzzy data. Introduction to possibility theory and generalized measure theory. Principles of individual multiperson, multicriteria and multidecision making, fuzzy interpolation, fuzzy principle component analysis, fuzzy clustering and classification, fuzzy regression analysis. Evaluation of methods. Lectures 24 h, exercises 24 h 3rd period. Project work, 75 h, 4th period. Preparation for exam and the exam 30 h. 0-5, examination 100 %. Project work. Bandemer, H., Näther, W.: Fuzzy Data Analysis, Kluwer Academic Publ., 1992. Recommended BM20A3101 Fuzzy Sets and Fuzzy Logic. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A4000 Case Study Seminar (5op/2.78ov) Case Study Semi Case Study Seminar Vastuuopettaja: professori Heikki Haario Huom Suitable also for doctoral studies. 30
Englanti M.Sc. (Tech.) 1 1-4 Associate Professor, Ph.D. Tuomo Kauranne, Professor, Ph.D. Heikki Haario The course gives an introduction to independent scientific work by presenting seminar works from different fields of applied mathematics. After the course, the student is able to prepare and give scientific presentations. The course works in a seminar form. Each student receives a project work topic and presents the problem as well as the work plan in the beginning. For example, the topics cover modelling problems from different engineering fields, together with numerical solutions. Solution methods for the project work problems are discussed during the course. At conclusion, the participants present their project works. The project work typically is an introduction to the diploma work topic of the student. Lectures 42 h, exercises 14 h, homework 38 h, preparation of the presentation 36 h, 1st-4th period. Total 130 h. Pass/fail. To pass the course student must attend 7 weeks and present his/her project work. First year university calculus. Recommended BM20A1501 Numeeriset menetelmät I, BM20A1601 Matriisilaskenta, BM20A3900 Modelling Methodology in Process Engineering. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-10 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 31
BM20A4100 Vektorianalyysi teknillisessä laskennassa (4op/2.22ov) Vektorianalyysi Vector Analysis in Engineering Suomi TkK 3 1-2 Nuorempi tutkija, DI Ville Manninen, yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opintojakson jälkeen opiskelija osaa - laskea moniulotteisia integraaleja sekä viiva- ja pintaintegraaleja - ymmärtää vektorikentän käsitteen - käyttää Greenin, Gaussin ja Stokesin lauseita - ymmärtää skalaari- ja vektoripotentiaalin käsitteet - hyödyntää erilaisia koordinaatistoja moniulotteisten tehtävien ratkaisussa - laskea gradientteja, divergenssejä ja roottoreita. Integraalilaskenta usean muuttujan funktioilla. Kaksinkertainen integraali, kolminkertainen integraali, koordinaatistomuunnoksia, skalaarikentän viivaintegraali, konservatiiviset vektorikentät. Vektorikentän viivaintegraali, Greenin lause tasossa, skalaarikentän pintaintegraali, vektorikentän pintaintegraali, gradientti, divergenssi ja roottori, Gaussin lause, Stokesin lause, vektoripotentiaali, käyräviivaiset suorakulmaiset koordinaatit. Luento ja harjoitukset 42 h, itseopiskelu/arviointi 64 h, 1-2. periodi. 0-5, jatkuva itsearviointi Adams, Calculus: kappaleet 14-16 32
Suositellaan: BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset BM20A5820 Integraalilaskenta ja sovellukset BM20A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A4301 Johdatus tekniseen laskentaan (4op/2.22ov) Johdatus teknis Introduction to Technical Computation Suomi TkK 1 1-4 Tutkijaopettaja, FT Tuomo Kauranne, nuorempi tutkija, DI Ville Manninen, yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Opiskelija tuntee teknisen laskennan ja ohjelmoinnin peruskäsitteet. Opiskelija osaa toteuttaa yksinkertaisia laskennallisia ohjelmia ja visualisoida tuloksia ja dataa MATLAB/Octave ympäristössä. Teknisen laskennan ja ohjelmoinnin peruskäsitteitä yleisesti. Loogiset operaatiot, kontrollirakenteet, koodin haarauttaminen, toistorakenteet. Visualisointi. Funktioiden muotoilu ja käyttö. MATLAB/Octave laskennallisena työkaluna. Luentoja 12 h, mikroluokkaharjoituksia 56 h, oma harjoittelu 16 h, harjoitustyön teko ja raportin kirjoittaminen 20 h, 1.-4. periodi. Kokonaismitoitus 104 h. Pakolliset harjoitukset ja harjoitustyö, josta raportti. 0 5, harjoitukset 50 %, harjoitustyö 50 %. 33
Opintojakso suositellaan käytäväksi yhtä aikaa seuraavien opintojaksojen kanssa: BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset BM20A5820 Integraalilaskenta ja sovellukset BM20A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A4310 Teknisen laskennan harjoitustyö (1op/0.56ov) Teknisen lasken Practical Assignment in Technical Computation Huom Opintojakso järjestetään joka toinen vuosi, seuraavan kerran lukuvuonna 2016-2017. Suomi TkK 2 4 Tutkijaopettaja, FT Tuomo Kauranne, yliopisto-opettaja, TkT Jouni Sampo Tutustuminen johonkin oman tekniikan alan tekniseen ohjelmistoon ja sopivan teknisen ongelman ratkaiseminen sitä käyttäen. Annetun tekniikan laskennallisen ongelman ratkaiseminen MATLAB/Octave-ohjelman avulla. Harjoitustyön tekeminen ja raportin kirjoittaminen 26 h, 4. periodi. Hyväksytty/hylätty 34
Suositellaan: BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit BM20A5810 Differentiaalilaskenta ja sovellukset BM20A5820 Integraalilaskenta ja sovellukset BM20A5830 Differentiaaliyhtälöiden peruskurssi BM20A5840 Usean muuttujan funktiot ja sarjat tai vastaavat tiedot. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A4701 Modelling with Partial Differential Equations (4op) Modelling with Modelling with Partial Differential Equations Huom Book exam, arranged individually. Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 2 1-4 Associate Professor, Ph.D. Tuomo Kauranne The student is able to formulate PDE-models, knows fundaments of theory, basic model types and most common numerical schemes, and is able to perform numerical solution using mathematical software tools. The student familiar with a number of application areas. He/she is able to analyze PDE models in multiphysical phenomena, examples are acoustics, solidification and free-boundary computations, crystal growth and impedance tomography. Introduction to PDE:s, basics of finite element method, multiphysics and modeling, examples of applications in acoustics, solidification and free-boundary computation, crystal growth, parameter estimation in impedance tomography. 35
Supervised self study course: supervision 4 h, exercises 12 h, self study 55 h, project assignment 30 h, exam and preparation 10 h, 2nd period. Total 111 h. The course is available in Finnish language as web-course http://hlab.ee.tut.fi/mallinnus/kurssit. 0-5, exam 40 %, project assignment 60 %. Haberman, R.: Elementary Applied Partial Differential Equations with Fourier Series and Boundary Value Problems, Prentice Hall 1983. O Neil, P.: Beginning Partial Differential Equations, John Wiley 1999. Kevorkian, J.: Partial Differential Equations. Analytical solution techniques, Chapman & Hall 1996. Tveito, A., Winther, R.: Introduction to Partial Differential Equations: A Computational Approach (edited by J.E. Marsden, L. Sirovich, M. Golubitsky, W. Jäger), Springer 2005. BM20A5500 Differentiaaliyhtälöt ja dynaamiset systeemit Recommended BM20A5700 Integraalimuunnokset. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-10 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A4800 Project Work in Applied Mathematics (10-30op) Project Work in Soveltavan matematiikan projektityö Project Work in Applied Mathematics Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 1-4 Associate Professor, Ph.D. Tuomo Kauranne 36
The student obtains practical skills on research methods and practices and obtains advanced knowledge in a specific application area. The student gains experience in project work, team work skills, self-management and work discipline. A specific project which is done in one of the research groups of applied mathematics. The project is planned together with the supervisor(s) and consists of computational research work, model building, literature surveys and report writing. The course may contain lectures and seminars. The project may also be planned together with industry and partly carried out in the environment of the company. Research work 100-300 h, independent study 100 h, report preparation 100-200 h. 0-5 or pass/fail, depending on the work performance and project report. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A5001 Principles of Technical Computing (4op) Principles of T Principles of Technical Computing Englanti B.Sc. (Tech.) 2. M.Sc. (Tech.) 1 1 D.Sc. (Tech.) Matylda Jablonska-Sabuka Students get a good understanding of Matlab syntax and programming, gain fluency in principles of technical computing and are able to apply the skills to basic mathematical and 37
engineering problems (the skills are applicable in big part to Octave and R programming, too). Working with various data structures (multidimensional arrays, cell arrays, etc.), Matlab symbolic functionality, using built-in functions, handling external data, plotting, writing user-defined functions. Lectures 12 h, computer class exercises 24 h, independent study 30 h, preparation for exam 34 h, 1st period. Total 100 h. 0-5, examination 100 %. Gilat, A.: An Introduction to Matlab with Applications. Basic University Calculus required. Recommended first year university calculus. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A5100 Scientific Computing and Numerics for PDEs (6op) Scientific Comp Scientific Computing and Numerics for PDEs Huom The course will be lectured every other year, next during the academic year 2017-2018. Suitable also for doctoral studies. Englanti M.Sc. (Tech.) 2 38
4 Associater Professor, Ph.D. Joonas Sorvari The student knows basic equations of mass and heat flow and is able of use physical principles and conservation laws to model multiphysical systems and behaviour of materials. The student is able to implement advanced numerical algorithms for the solutions and work with professional software tools. The course is connected to the projects in CEID institute and presents the methods of scientific computing and software tools used in CEID-projects. Lectures 14 h, exercises 28 h, self-study 40 h, project assignment 40 h, exam and preparation 10 h, 4th period. Total 132 h. 0-5, project work 50 %, exam 50 %. BM20A2701 Numerical Methods II BM20A5500 Differentiaaliyhtälöt ja dynaamiset systeemit Recommended BM20A4100 Vektorianalyysi teknillisessä laskennassa. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A5200 Modelling Workshop and Summer School (3-6op) Modelling Works Modelling Workshop and Summer School Huom Will be organizes during summer months. Englanti M.Sc. (Tech.) 1-2 39
Associate Professor, Ph.D. Tuomo Kauranne Student will obtain skills in formulating mathematical models of problems coming for industrial R&D, analyse the model, derive numerical solutions and report the results. Student will obtain skills in group work and communication. The course consists of 6-10 problems from industry or various applied fields. Students are expected to analyze the problem, formulate mathematical models, evaluate and select appropriate theoretical and numeric methods and derive solutions. Lectures presenting the problems and required methods will be delivered. Lectures 15 h, project work and research 40-90 h, studying literature and report writing 20-40 h. Seminar presentation and its preparation 20 h. Total 70-165 h. Pass/Fail. Problem specific literature will be given during the workshop. Recommended background: BSc degree or equivalent in applied mathematics or engineering. One year of master s level studies (minimum 40 ECTS cr) in mathematics, physics and IT. Attendance on Case Study Seminar. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BM20A5400 Computational Modeling of Materials (6op) Computational M Computational Modeling of Materials Huom The course will be lectured every other year, next during the academic year 2017-2018. Suitable also for doctoral studies. 40