AKTS - Matris Analizi

Matris Analizi (MATH333) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Matris Analizi MATH333 Alan Seçmeli 3 0 0 3 6
Ön Koşul Ders(ler)i
(MATH231 veya MATH275)
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Teknik Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Lineer cebir ve matris teorisi matematiksel disiplinlerin temel araçlarındandır. Doğrusal dönüşümler, vektor uzayları, vektörler ve matrisler hakkında temel bilgiye sahip olarak amaç; matris analizinin uygulamalı matematik açısından önemli olduğu bilinen klasik ve güncel sonuçlarını vermektir.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Gersgorin Çember Teoremi ve ilişkili teoremleri anlar ve bunları kullanır,
  • verilen bir matrisler ailesinin eş zamanlı olarak köşegenleştirilebilir olup olmadığını belirler,
  • Schur Teoremini anlar ve bunu verilen bir matrisi üçgensel hale dönüştürmek için kullanır,
  • Normal matrisler, Hermite matrisleri ve bunların özelliklerini anlar, QR ayrıştırmasını, üçgensel ayrıştırmayı ve LU ayrıştırmasını yapar,
  • matrislerin minimal polinomlarını ve muhtemel kanonik biçimlerini belirler,
  • vektör normlarını, matris normlarını ve bunların özelliklerini anlar, matris normlarını kullanarak matrislerin spektral yarıçapları için sınırlar belirler,
  • doğrusal denklem sistemlerinin çözümünde pertürbasyonların etkisini anlar,
  • Tekil Değer Ayrışımını ve özelliklerini anlar, ve kullanır
  • Pozitif Tanımlı matrisleri, Negatif Tanımlı matrisleri, negatif olmayan matrisleri ve bunların özelliklerini, negatif olmayan matrislerin indirgenemezlik şartlarını anlar.
Dersin İçeriği Ön bilgiler, özdeğerler, özvektörler ve benzerlik, üniter denklik ve normal matrisler, kanonik biçimler, Hermite ve simetrik matrisler, vektörler ve matrisler için normlar, özdeğerlerin yerlerinin belirlenmesi ve pertürbasyon, pozitif tanımlı matrisler, negatif olmayan matrisler.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Vektör Uzayları, Matrisler, Determinantlar, Rank, Tersinirlik, İç Çarpım, Parçalanmış Matrisler s. 1-18
2 Özdeğer-Özvektör Denklemi, Karakteristik Polinom, Benzerlik s. 33-57
3 Üniter Matrisler, Üniter Denklik s. 65-78
4 Schur’un Üniter Üçgenleştirme Teoremi, Normal Matrisler s. 79-111
5 Jordan Kanonik Biçimi, Polinomlar ve Matrisler, Minimal Polinom s. 119-149
6 Üçgensel Ayrıştırma, LU Ayrıştırması s. 158-166
7 Hermite Matrisler, Hermite Matrislerin Özellikleri ve Karakterizasyonları, Simetrik Karmaşık Matrisler s. 167-217
8 Vektör Normlarının Tanımlayıcı Özellikleri ve İç Çarpımlar, Vektör Normu Örnekleri, Vektör Normlarının Cebirsel Özellikleri s. 257-268
9 Matris Normları, Matrisler Üzerinde Vektör Normları, Matris Terslerinde Hatalar ve Doğrusal Denklem Sistemlerini Çözümü s. 290-342
10 Gersgorin Diskleri, Pertürbasyon Teoremleri, Diğer İçerme Bölgeleri s. 343-390
11 Pozitif Tanımlı Matrisler, Özellikleri ve Karakterizasyonları s. 391-410
12 Kutupsal Biçim ve Tekil Değer Ayrışımı (TDA), Schur Çarpım Biçimi, Eşanlı Köşegenleştirme s. 411-468
13 Negatif Olmayan Matrisler; Eşitsizlikler ve Genelleştirmeler, Pozitif Matrisler s. 487-502
14 Negatif Olmayan Matrisler, Negatif Olmayan İndirgenemez Matrisler s. 503-514
15 Genel Tekrar
16 Genel Sınav

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Matrix Analysis, R.A.Horn & C.R.Johnson, Cambridge University Press, 1991.
Diğer Kaynaklar 2. 1- Matrix Theory; Basic Results and Techniques, By F.Zhang, Springer, 2011
3. 2- Elementary Linear Algebra, B.Kolman &D.R.Hill, 9th edition, Prentice Hall, 2008.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 5 10
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 55
Genel Sınav/Final Juri 1 35
Toplam 8 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 65
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 35
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik, fen bilimleri ve yazılım mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. X
2 Karmaşık mühendislik problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi.
3 Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi.
4 Yazılım mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi.
5 Karmaşık mühendislik problemlerinin veya yazılım mühendisliği disiplinine özgü araştırma konularının incelenmesi için, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi.
6 Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7 Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8 En az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
9 Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
10 Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci.
11 Yazılım mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi.
12 Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi.
13 Girişimcilik ve yenilikçilik hakkında farkındalık.
14 Sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi.
15 Yazılım mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi.
16 Mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
17 Yazılım alternatiflerini irdeleyerek bilgisayar tabanlı sistemlerin modellenmesi ve tasarımında, algoritma prensiplerini, matematiksel temelleri ve bilgisayar bilimleri teorisini uygulama becerisi.
18 Yazılım sistemlerinin analiz, tasarım, uygulama, doğrulama, geçerleme ve bakım süreçlerini uygulayarak geliştirilmesinde mühendislik yaklaşımlarını uygulama becerisi.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati)
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 16 3 48
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler 5 6 30
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 15 30
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi
Toplam İş Yükü 108