Kursplan för

Numerical Analysis for Elliptic and Parabolic Differential Equations
Numerisk analys för elliptiska och paraboliska differentialekvationer

FMNN20F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Autumn 2013
Beslutad av: FN1/Anders Gustafsson
Datum för fastställande: 2013-11-15

Allmänna uppgifter

Avdelning: Numerical Analysis
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskoder: FMNN20, NUMN18
Undervisningsspråk: English

Syfte

New and more powerful computational techiques are continuously being developed. Engineers working with computations must be able to learn, and evaluate, new algorithms. The purpose of the course is to provide a thorough mathematical analysis of differential equations, focusing on elliptic and parabolic problems. In the basic courses in numerical analysis the emphasis is on construction och implementation of approximation methods. This course course aims to give the students an understanding of the more theoretical aspects of the subject. By using concepts and methods from functional analysis and from the rich theory about linear partial differential equations, we will discuss existence, stability and convergence for a number of common numerical methods. The approach to interpret both the differential equation and its numerical approximation within one and the same functional analytic framework gives a basic understanding of how numeric methods may be derived, and of how their performance is affected by the character of the original problem.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden in simple cases, be able to balance complexity of the model against computability to obtain good accuracy.

Kursinnehåll

Error estimates, convergence and stability. Existence and regularity of solutions of ordinary, elliptic and parabolic differential equations. Analysis of finite differences and finite element method. Analysis of time-stepping methods, such as implicit Runge-Kutta methods. The interaction between the discretizations in space and time. Applications of partial differential equations, such as heat conduction and diffusion-reaction processes.

Kurslitteratur

Larsson, S. & Thomee, V.: Partial Differential Equations with Numerical Methods. Springer, 2009. ISBN 9783540887058.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, övningar

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, muntlig tentamen, övrigt. Take-home exam followed by oral exam.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator: Office director Eskil Hansen

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FMNN10 Numerical Methods for Differential Equations, and started FMA260 Functional Analysis and Harmonic Analysis.

Kurstillfällesinformation

Startdatum: 2015-11-02. Startdatumet är ungefärligt.
Slutdatum: 2015-12-31
Kursfart: Half time

Anmälningsinformation

Contact Eskil Hansen.

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Eskil Hansen <eskil.hansen@math.lth.se>
Hemsida: http://ctr.maths.lu.se/na/courses/FMNN20/


Fullständig visning