Μορφοκλασματικά Σύνολα και Εφαρμογές (Fractals) (ΕΜ7)

Περιγράμματα Μεταπτυχιακών Μαθημάτων - Τμήμα Μαθηματικών

Γενικά

Σχολή	Σχολή Θετικών Επιστημών
Τμήμα	Τμήμα Μαθηματικών
Επίπεδο Σπουδών	Μεταπτυχιακό
Κωδικός Μαθήματος	ΕΜ7
Εξάμηνο	2
Τίτλος Μαθήματος	ΜΟΡΦΟΚΛΑΣΜΑΤΙΚΑ ΣΥΝΟΛΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ (FRACTALS)
Αυτοτελείς Διδακτικές Δραστηριότητες	Διαλέξεις (Εβδομαδιαίες Ώρες Διδασκαλίας: 3, Πιστωτικές Μονάδες: 7.5)
Τύπος Μαθήματος	Ειδικού υποβάθρου
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
Γλώσσα Διδασκαλίας και Εξετάσεων	Ελληνική
Το Μάθημα Προσφέρεται σε Φοιτητές Erasmus	Ναι (στην Αγγλική γλώσσα)
Ηλεκτρονική Σελίδα Μαθήματος (URL)	Δείτε το eCourse, την Πλατφόρμα Ασύγχρονης Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων.

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Το μάθημα είναι μια εισαγωγή στα Μορφοκλασματικά Σύνολα (Fractals) και στις δομές που έχουν αυτοομοιότητα υπό αλλαγή κλίμακας. Στόχοι του μαθήματος είναι: Απόκτηση του θεωρητικού υποβάθρου από τον φοιτητή σε θέματα που αφορούν τα Μορφοκλασματικά Σύνολα. Απόκτηση του υποβάθρου από τον φοιτητή σε αναλυτικές και υπολογιστικές μεθόδους για την επίλυση προβλημάτων που σχετίζονται με τα Μορφοκλασματικά Σύνολα. Κατανόηση βασικών εννοιών των Μορφοκλασματικών Συνόλων και επέκταση σε εφαρμογές και στη φύση. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής θα είναι σε θέση με την χρήση αναλυτικών και υπολογιστικών τεχνικών να μελετά προβλήματα που σχετίζονται με τα Μορφοκλασματικά Σύνολα και να εμβαθύνει στην περαιτέρω κατανόηση τους.

Γενικές Ικανότητες

Το μάθημα αποσκοπεί στο να μπορεί ο μεταπτυχιακός φοιτητής να αποκτήσει την ικανότητα ανάλυσης και σύνθεσης βασικών γνώσεων των Μορφοκλασματικών Συνόλων και γενικότερα των Εφαρμοσμένων Μαθηματικών. Ο μεταπτυχιακός φοιτητής θα μπορεί να αντιμετωπίσει με τη βοήθεια αναλυτικών και προσεγγιστικών μεθόδων προβλήματα των σύγχρονων Εφαρμοσμένων Μαθηματικών. Αυτό θα δώσει στον μεταπτυχιακό φοιτητή τη δυνατότητα να μπορεί εργάζεται σε ένα διεθνές διεπιστημονικό περιβάλλον. Ο μεταπτυχιακός φοιτητής στα πλαίσια του μαθήματος εργάζεται αυτόνομα ή/και σε ομάδα.

Περιεχόμενο Μαθήματος

Αυτοομοιότητα υπό αλλαγή κλίμακας, Μορφοκλασματικά σύνολα, Hausdorff διάσταση, Σύνολα Mandelbrot και Julia, Affine μετασχηματισμοί στον Ευκλείδιο χώρο, Μετασχηματισμοί σε Μετρικούς Χώρους, Θεώρημα συστολής απεικονίσεων, Κατασκευή των Fractals, Θεώρημα Collage, Εφαρμογές των μορφοκλασματικών συνόλων. Το μάθημα περιλαμβάνει και πρακτική εφαρμογή σε εργαστήριο Η/Υ (Εργαστήριο Μηχανικής).

Διδακτικές και Μαθησιακές Μέθοδοι - Αξιολόγηση

Τρόπος Παράδοσης	Στη τάξη
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών	Χρήση του εργαστηρίου Μηχανικής
Οργάνωση Διδασκαλίας	Δραστηριότητα Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου Διαλέξεις 39 Αυτοτελής Μελέτη 78 Επίλυση Ασκήσεων - Εργασίες 70.5 Σύνολο Μαθήματος 187.5
Αξιολόγηση Φοιτητών	Εβδομαδιαίες ασκήσεις Τελική εργασία Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

• Ο Θαυμαστός Κόσμος των Fractal, 2004, Α. Μπούντης, Εκδότης: Liberal Books Μονοπρόσωπη ΕΠΕ.
• Fractals Everywhere, 2nd edition, 2000, M. F. Barnsley, Publisher: Morgan Kaufmann.