BI - Lineární algebra (pro FIT)

Letní semestr 2010

Předmět má 7 kreditů, dvě přednášky a jedno cvičení týdně (po dvou hodinách). Garantem předmětu a přednášejícím je Petr Olšák. Předmět zajišťuje FEL pro FIT, proto cvičící jsou z katedry matematiky FEL a některé přednášky se konají na FEL. Konzultační hodiny pro letní semestr školního roku 2009/2010 jsou: každé pondělí od 13:30 do 15:00 v pracovně na katedře matematiky FEL (Zikova 4, 2. patro), nebo po dohodě na tel. 224353611. Konzultaci s cvičímími si dohodněte na cvičení. Konzultaci během zkouškového období je nutné předjednat emailem.

Organizační poznámky

Dne 4. 5. jsem zveřejnil seznam otázek ke zkoušce. U zkoušky se setkáte s některými z těchto teoretických otázek (jen třeba mírně jinak formulovanými). Na témata a důkazy, které nejsou mezi těmito otázkami zahrnuty, se nebudu ptát. Praktická část písemky bude obsahovat příklady z témat uvedených na konci tohoto dokumentu.

Předtermín jsem vypsal do KOSu na čtvrtek 13. 5. 2010.

Jsou vypsány čtyři termíny zkoušek ve zkouškovém období celkem včetně opravných. Termíny 24. 5. a 8. 6. jsou řádné, termíny 21. 6. a 28. 6. jsou opravné. Plánuji vypsat ještě jeden opravný termín na 31. 8. (úterý). Tento termín je definitivně poslední. V KOSu se tento termín objeví, až budou vyjednány místnosti pro zkoušku na FEL.

Na písemnou část přijďte podle časového údaje o začátku termínu v KOSu před místnost FEL T2:D3-209 (nad bufetem). Tam proběhne rozdělení do místností FEL podle seznamu zapsaných studentů na termín. Písemnou část opravíme ještě tentýž den a odpoledne (čas upřesníme na místě) se budete mít možnost seznámit s výsledky a účastnit případně ústní části zkoušky. Pravidla ke zkoušce jsou uvedena na této stránce níže.

Osnova přednášky, slídy k přednášce

Slídy najdete v osnově přednášky níže. Navíc nabízím všechny slídy dohromady (po osmi na stránce).

Domácí úlohy

Na tomto místě budu postupně zveřejňovat domácí úlohy, které si můžete rozmyslet, předvést na příštím cvičení a dostat za to bonusové body.

Literatura

[1]  P. Olšák: Úvod do algebry, zejména lineární, skriptum FEL ČVUT, Praha 2007. Na uvedené stránce jsou ke stažení řešení všech úloh ze skript včetně postupu.
[2]  P. Olšák: Lineární algebra. Přednášky, Praha 2000-2007. Text volně přístupný na internetu, je podmnožinou textu ze skript [1].
[3]  P. Pták: Introduction to Linear Algebra. ČVUT, Praha, 2005.
[4]  E. Krajník: Maticový počet. Učební text, Praha, 2005.
[5]  M. Demlová, B. Pondělíček: Úvod do algebry. ČVUT, Praha 2000.
[6]  P. Pták: Introduction to Linear Algebra, starší vydání přístupné elektronicky
[7]  A. Kalousová: Učební text pro úvod do algebry volně přístupný na internetu.
[8]  A. Němeček: Výsledky a jejich zobrazení pro příklady ze cvičení X01ALG.
[9]  Existuje obrovské množství zdrojů na internetu. Zajímavé jsou např. přednášky na MIT
[10]  Videonahrávky přednášek pro kombinované studium FEL ČVUT 2008/09 (Habala: MA1, Olšák: algebra).

Další studijní materiály

Letos (rok 2010) připravuji text druhého vydání svého skripta lineární algebra. Text obsahuje významné změny proti stávající verzi, zejména tam jsou vloženy nové partie, které jsou v osnovách bi-lin. Pozor: text je v rozpracovaném stavu a bude během roku 2010 ještě mnohokráte změnen.

K dispozici jsou zadání testů použitých na FEL na cvičení v předhozích letech včetně vzorových řešení.

První týden v semestru se na cvičení procvičují polynomy. Můžete si projít k tomuto tématu několik úloh k zamyšlení a společně na cvičení najít k těmto úlohám odpovědi.

Pravidla pro dosažení zápočtu a známky z předmětu

Zápočet uděluje cvičící na základě aktivní účasti na cvičení. Každou nepřítomnost na cvičení je třeba u cvičícího omluvit. Jakým způsobem bude hodnocena aktivita na cvičení bude oznámeno cvičícím na první hodině.

V devátém nebo desátém týdnu semestru se na přednášce píše test z probrané látky (40 minut). Student může z tohoto testu získat maximálně 20 bodů. Tyto body se přičítají k celkovému hodnocení (viz níže). Nemůže-li se student na cvičení, ve kterém se píše test, ze závažných důvodů dostavit (důvody posoudí cvičící), může napsat náhradní test, jehož termín bude centrálně vypsán v posledním týdnu semestru. Neúspěch na testu na cvičení (tj. nízké bodové hodnocení) není důvodem k účasti na náhradním testu, protože zápočet není vázán úspěšným vykonáním testu.

Kromě bodů z testu může student během semestru dostat od cvičícího bonusové body za aktivitu (0 až 15 bodů za celý semestr). Tyto body dává například za rozumné výstupy u tabule, za správné vypracování domácích úkolů, za smysluplnou reakci na téma řešené na cvičení atd. Přesná pravidla udělování bonusových bodů upřesní cvičící.

Zkouška se skládá z písemné části následované ve stejný den částí ústní. Písemná část (celkem 100 minut) obsahuje tři úlohy: A) otázky s nabídkou odpovědí (celkem 20 bodů), B) dvě úlohy na vypracování jednoduchého důkazu nějakého tvrzení včetně formulace definic použitých pojmů (celkem 20 bodů) a C) dvě početní úlohy (celkem 20 bodů). Na ústní části zkoušky (z teoretických vědomostí) může student získat maximálně 20 bodů. Záporné body u ústní části nejsou možné.

Shrnutí: student může získat maximálně 20 bodů z testu na cvičení, maximálně 20+20+20 bodů z písmené části zkoušky a maximálně 20 bodů z ústní části zkoušky. Celkově tedy maximálně 100 bodů. K tomu si student přičte maximálně 15 bonusových bodů za aktivitu na cvičení. Tento bodový součet bude v souladu s článkem 15 odstavce 1 Studijního a zkušebního řádu pro studenty ČVUT převeden na známku takto:

méně než 50 bodů F (nedostatečně, failed)
50 -- 59 bodů E (dostatečně, sufficient)
60 -- 69 bodů D (uspokojivě, satisfactory)
70 -- 79 bodů C (dobře, good)
80 -- 89 bodů B (velmi dobře, very good)
90 a více bodů A (výborně, excellent)

Doplňující podmínky (důležité)

Podrobnosti k písemné části zkoušky

Vzorové zadání písemné části zkoušky je zde. Dne 4. 5. 2010 jsem také zveřejnil seznam otázek ke zkoušce.

Student si na písemnou část zkoušky přinese dostatečné množství prázdných listů A4 a psací potřeby. Na zkoušce se prokáže indexem nebo jiným průkazem totožnosti s fotografií.

Vzhledem k tomu, že u zkoušky klademe důraz na pochopení pojmů a jejich souvislostí a nikoli na schopnost si pojmy na přechodnou dobu zkoušky udržet v paměti, umožníme každému studentovi si napsat vlastní rukou ke zkoušce tahák velikosti dvou listů A4 (tj. čtyř stran). Tahák může obsahovat cokoli, ale jen rukou psané informace.

Žádné další pomůcky (kalkulačky, mobily, notebooky, skripta) nejsou u zkoušky povoleny. Pokus o podvod (přenos informací mezi studenty nebo z jiného zdroje) během zkoušky je klasifikováno známkou F.

Na všechny části (A, B, C) je vyhrazen dohromady čas 100 minut. Záleží na studentovi, které části se bude věnovat déle a kterou zvládne za kratší dobu.

Část (A) (otázky s nabídkou odpovědí) obsahuje čtyři otázky, ke každé otázce jsou připojeny čtyři nebo pět různých odpovědí. Přitom právě jediná nabízená odpověď je správná. Za správně zvolenou odpověď na jednotlivou otázku dostane student 5 bodů. Za nevyplněnou odpověď dostane 0 bodů a za nesprávně vyplněnou odpověď dostane -2 body. Pokud je celkový součet bodů v části (A) záporný, je tento součet přehodnocen na 0 bodů.

Student odpoví na část (A) tabulkou např. takto:

   1 a
   2 d
   3 - (nevím)
   4 c

Mezivýpočty ani další rozbor odpovědí k části (A) není nutné odevzdávat.

Část (B) (definice a důkaz). V zadání části (B) jsou tvrzení, která je potřeba dokázat. Dále je připojen seznam pojmů, které je potřeba správně a jednoznačně definovat a tyto definice v důkazu použít. Student by měl v odpovědi uvést definice uvedených pojmů a dále podrobnou a smysluplnou argumentaci, která objasňuje pravdivost uvedeného tvrzení. Nebojte se používat českého jazyka. Nic neříkající hromádka matematických značek se nepovažuje za správně vedenou argumentaci.

Část (C) (početní úloha). Kromě zřetelně označeného výsledku (pokud možno včetně odpovědi celou větou) je nutné odevzdat všechny mezivýpočty a stručné zdůvodnění postupu. Postup musí být zapsán přehledně a srozumitelně. Podrobné důkazy jednotlivých postupů není nutné uvádět. Úloha je volena tak, aby bylo možné provést výpočet bez kalkulačky.

Za chybný postup není možné dostat body, ačkoli nějaké výpočty jsou odevzdány. Za numerickou chybu, ale jinak správný postup, se strhává jeden nebo dva body. Za část výpočtu (nedokončenou nebo později s chybným pokračováním) dostane student odpovídající poměrný počet bodů.