MATA310 Johdatus dynaamisiin systeemeihin (4 op)

Arvosteluasteikko
0-5
Opetuskieli/-kielet

Osaamistavoitteet

Kurssilla tutustutaan diskreettien dynaamisten systeemien perusteisiin ja havainnoillistetaan teoriaan liittyviä käsitteitä esimerkkisysteemien käyttäytymisen kautta. Opintojakson jälkeen opiskelija

- tietää mitä tarkoittaa diskreetti dynaaminen systeemi
- hallitsee peruskäsitteet rata, kiintopiste, invariantti joukko, vakaa joukko ja osaa selvittää näitä ominaisuuksia yksinkertaisten systeemien tapauksissa.
- ymmärtää dynaamisen systeemin graafisen analyysin perusteet ja osaa soveltaa näitä taitoja annettuun systeemiin.
- hallitsee perusesimerkkeihin (ympyrän kierrot, kakkosen potenssit yms) liittyvät dynaamiset ominaisuudet ja osaa tarvittaessa päätellä ne itse.
- hallitsee diskreetteihin systeemeihin liittyvät topologiset käsitteet: transitiivisuus, sekoittavuus, kaoottisuus, konjugointi ja semikonjugointi ja osaa tutkia näitä yksinkertaisille esimerkeille.

Suoritustavat

Kurssi suoritetaan joko kurssitentillä, johon saa lisäpisteitä viikottaisista harjoitustehtävistä, tai vaihtoehtoisesti lopputentillä. Lopputentillä suoritettaessa arvolause määräytyy kokonaan lopputentin tuloksesta.

³§¾±²õä±ô³Ùö

Diskreettien dynaamisten systeemien peruskäsitteet ja systeemien analysoinnin perusteet. Kiintopisteet, radat ja niiden tiheys. Topologiset ominaisuudet: transitiivisuus, sekoittavuus, konjugointi, semikonjukonjugointi ja kaoottisuus. Esimerkkejä: ympyrän kierrot, Benfordin laki, Newtonin menetelmä, Picardin iteraatit, biljardia monikulmioilla ja ympyrällä.

Oppimateriaalit

Luentomoniste jaetaan kurssin aikana.

Kirjallisuus

ISBN-numero Tekijä, julkaisuvuosi, teoksen nimi, julkaisija
978-0521575577 Katok, Hasselblatt: Introduction to the Modern Theory of Dynamical Systems.
978-0123820105 Hirsch, Smale, Devaney: Differential Equations, Dynamical Systems, and an Introduction to Chaos

Arviointiperusteet

Arviointiin vaikuttavat ratkaistut harjoitustehtävät, menestys mahdollisissa viikkokokeissa ja kurssitentissä, tai pelkästään menestys lopputentissä. Katso tarkemmat tiedot opetusohjelmasta. Lopputentissä suoritus hyväksytään, jos saavutettu pistemäärä on vähintään puolet tentin kokonaispistemäärästä.

Esitietovaatimukset

JMA1-4, LAG1, Vektorianalyysi 1. Suositellaan esitiedoiksi myös Vektorianalyysi 2 ja LAG 2 kursseja.