NMAA05009U Matematisk modellering (Model)

Årgang 2024/2025
Engelsk titel

Mathematical Modelling (Model)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i bioinformatik
Bacheloruddannelsen i matematik

Kursusindhold

Dette kursus er en introduktion til de redskaber og processer bag matematisk modellering, som omhandler overgangen fra virkelighed til modeller og tilbage til virkeligheden:

1. Et virkeligt problem bliver oversat til et matematisk problem.
2. Det matematiske problem løses indenfor en matematiske kontekst.
3. Løsningen oversættes og fortolkes i den tilsvarende biologiske, økonomiske, … kontekst, og diskuteres i hvilket omfang modellen er realistiske.

Vi arbejder med flere matematiske værktøjer, såsom differentialligninger, stokastiske simulationer og agent-baserede modeller. Kurset er meget praktisk og der programmeres i høj grad i Maple.

Kurset illustrerer hvordan matematiske modeller er blevet en stor del af det moderne liv og støtter vigtige beslutninger i samfundet. Eksempler vil blive hentet fra epidemiologi (f.eks. covid), økonomi, biologi, fysik, sociologi, og daglige situationer. Vi kombinerer praktiske, teoretiske, og videnskabelige modeller. Det sker på en sådan måde, at studerende der sigter mod gymnasiet udvikler en portfolio med modeller, der kan bruges i undervisning, mens studerende indenfor ren matematik, statistik, matematisk økonomi, og fysik udvikler evnen til at anvende matematik i konkrete virkelige situationer.

Målbeskrivelser

Viden:
De studerende vil lære: tre-fase diagrammet i matematisk modellering; grundlæggende matematisk værktøj til modellering, såsom differentialligninger, simulationer, og data analyse; at skrive projektrapporter; grundlæggende teknikker til Maple programmering til at analysere modeller.

Færdigheder:
Ved kursets afslutning vil de studerende have færdigheder i at: anvende modelleringsteknikker til analyse af modeller; identificere valgte, samt potentielle, antagelser og simplificeringer af en model; identificere virkelige problemer der kan formuleres matematisk; oversætte virkelige problemer til matematiske problemer og løse dem; fortolke de opnåede matematiske løsninger i forhold til virkeligheden.

Kompetencer:
Ved kursets afslutning forventes at de studerende kan bygge og analysere matematiske modeller; forstå modellens begrænsningerne; diskutere modellens anvendelse; fortolke modellens resultater i forbindelse med det virkeligt problem hvor modellen stammer fra.

Analyse 1 (An1) og Linear Algebra eller tilsvarende. Erfaring i programmering, såsom den opnået i NumIntro, er fordelagtigt.
12 timer forelæsninger/​videoer, 28 timer øvelser (bl.a. med Maple) og 6 timer til prøver i alt i uger 1 til 7.
Alle deltagere skal være i besiddelse af en bærbar computer til øvelser og forelæsninger.
  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 12
  • Forberedelse (anslået)
  • 126
  • Teoretiske øvelser
  • 28
  • Projektarbejde
  • 40
  • I alt
  • 206
Individuel
Løbende feedback i undervisningsforløbet
Peerfeedback (studerende giver hinanden feedback)
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Løbende bedømmelse
Prøveformsdetaljer
Løbende evaluering med bedømmelse givet for en samlet vurdering af to prøver og en gruppeopgave.
Prøverne afholdes i undervisningstiden under tilsyn i uge 3 og 6. Prøverne varer 3 timer, besvares i Maple og uploades i Absalon. Alle hjælpemidler er tilladte (uden internetadgang).
Gruppeopgaven afleveres to gange. Første gang afleveres opgaven til peer-review hos medstuderende i uge 8. De studerende får feedback fra peer-reviewerne i slutning af uge 8. Opgaven genafleveres herefter i uge 9. Karakteren for opgaven er udelukkende baseret på den anden aflevering. I gruppeopgaven skal der være redegjort for den enkelte studerendes bidrag.
Der kan opnås 30 point for hver af de to prøver og 40 point for gruppeopgaven. For at bestå kurset skal den studerende opnå mindst 50 point i de tre elementer tilsammen, og mindst 15 point i de to prøver tilsammen.
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt
Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
En intern bedømmer
Reeksamen

En 27-timer hjemmeopgave. Alle hjælpemidler tilladt. Opgaven besvares i Maple.


Kriterier for bedømmelse

Den studerende skal på tilfredsstillende måde godtgøre, at vedkommende lever op til fagets målbeskrivelse.