Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Ath.: Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Java forritunarmálið er notað til að kynna grunnhugtök í tölvuforritun: Tjáning og fullyrðingar, texta- og tölulegar gagnategundir, aðstæður og lykkjur, fylki, aðferðir, flokkar og hluti, inntak og úttak. Forritun og kembiforrit eru stunduð í spurningakeppnum og verkefnum alla önnina.

Tölvunarfræði 1a (TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Eðlisfræði 1 R (EÐL107G)

Nemendum eru kynntar aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, bylgjufræði og varmafræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. 

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð. Hitastig. Kjörgas. Varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar. Kvikfræði gasa. Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.

Athugið að kennslubókin fyrir námskeiðið er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Verkleg eðlisfræði 1 R (EÐL108G)

Gerðar eru 4 verklegar æfingar, þar sem áhersla er lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og gagnavinnslu. Viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði, og þurfa nemendur að skila vinnubókum fyrir allar æfingarnar og einni lokaskýrslu, sem er meira í stíl vísindatímaritsgreinar.

Inngangur að stærðfræði (STÆ110G)

Fjallað verður um tungumál stærðfræðinnar og frumatriði rökfræði og mengjafræði. Umfjöllun um rökfræði og mengjafræði er barnsleg (naive) en nógu nákvæm til að vera grundvöllur undir almenna notkun rökfræði og stærðfræði í stærðfræðinámi. Áhersla er á grunnhugtök eins og magnara, leiðingar, mengi, varpanir, eintæk og átæk. Þjálfun í að setja fram einfaldar sannanir.
Námskeiðið er kennt einu sinni í viku, 3 kennslustundir í senn. Skriflegt lokapróf verður í 12. kennsluviku. Nemendur vinna verkefni á misserinu sem gilda 30% af lokaeinkunn.

Stærðfræðigreining IA (STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Eðlisfræði 2 R (EÐL206G)

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur, viðnám, rafrásir. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Rafsveiflur og riðstraumur. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði.

Verkleg eðlisfræði 2 R (EÐL207G)

Gerðar eru fjórar 4 tíma tilraunir og tvær 3ja tíma, í ljósfræði og almennri rafsegulfræði. Nemendur skila vinnubókum fyrir allar tilraunir og einni formlegri lokaskýrslu um eina 4 tíma tilraun.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Inngangur að skammtafræði (EÐL306G)

Í þessu námskeiði er fjallað um undirstöðuatriði skammtafræðinnar.

Aðdragandi skammtafræðinnar. Jafna Schrödingers, líkindatúlkun bylgjufallsins, stöðlun, skriðþungi og óvissulögmál, sístæð ástönd, einvíð skammtakerfi. Jafna Schrödingers í kúluhnitum, vetnisfrumeindin, hverfiþungi og spuni. Eins agnir og einsetulögmál Paulis. Tvístiga kerfi, útgeislun og ísog. 

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Algebra (STÆ303G)

Grúpur, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Samhverfugrúpur. Mótanir og normlegar hlutgrúpur. Baugar, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Heilbaugar. Baugamótanir og íðul. Margliðubaugar og þáttun margliða. Valin viðfangsefni.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Línuleg algebra II (STÆ401M)

Mótlar og línulegar varpanir. Frjálsir mótlar og fylki. Deildamótlar og stuttar fleygaðar lestir. Nykurmótlar. Endanlega spannaðir mótlar yfir höfuðíðalbaug. Línulegir virkjar á endanlega víðum vigurrúmum.

Galois-fræði (STÆ403M)

Valin efni úr víxlinni algebru.

Viðfangsefni: Kroppar og útvíkkanir þeirra.  Algebrulegar útvíkkanir, normlegar úvíkkanir og aðskiljanlegar útvíkkanir.  Galois-fræði.  Notkunardæmi.  
Noether baugar.  Grunnasetning Hilberts.  Núllstöðvasetning Hilberts.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Kennileg töluleg greining (STÆ412G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Töluleg greining" STÆ405G. Farið er ítarlegar og fræðilegar í efnið sem tekið er fyrir í Tölulegri greiningu (STÆ405G) með áherslu á sannanir.

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Eðlisfræði rúms og tíma (EÐL205G)

Þörfin á takmörkuðu afstæðiskenningunni (ljósútbreiðsla og lykiltilraunir í sögunni). Takmarkaða afstæðiskenning Einsteins, tímalenging og lengdarstytting. Rúmfræði tímarúmsins (Minkowski rúmið), Lorentzummyndunin og orsakasamhengi. Hreyfifræði, aflfræði og rafsegulfræði í takmörkuðu afstæðiskenningunni.
Stutt kynning á almennu afstæðiskenningunni.

Mál- og tegurfræði (STÆ402M)

Kennt á vormisseri þegar ártal er oddatala.

Málrúm, mál og ytri mál. Lebesgue-málið á Rn. Mælanleg föll, setning um einhalla samleitni, hjálparsetning Fatous. Heildanleg föll, setning Lebesgues um yfirgnæfða samleitni og afleiðingar. Ójöfnur Hölders og Minkowskis, Lp-rúm, málrúma, setningar Tonellis og Fubinis. Tvinnmál. Jordan-liðun og Lebesgue-liðun mála, Radon-Níkodým-setning. Samfelld línuleg föll á Lp-rúmum. Myndmál, innsetningarsetning fyrir Lebesgue-heildið á Rn.

Aflfræði (EÐL302G)

Markmið: Að kynna nemendum hugtök og aðferðir aflfræðigreiningar, sem beitt er í ýmsum greinum verkfræði og eðlisfræði.

Námsefni: Aflfræði Newtons, línulegar sveiflur, deyfðar og þvingaðar sveiflur. Ólínulegar sveiflur og ringl (chaos). Þyngdarsvið, þyngdarmætti og sjávarfallakraftar. Hnikareikningur, regla Hamiltons, jöfnur Lagrange og Hamiltons, alhnit og skorður. Miðlæg svið, brautir reikistjarna, stöðugleiki hringbrauta. Árekstrar massaagna í viðmiðunarkerfum vinnustofu og massamiðju. Tregðukerfi og önnur viðmiðunarkerfi hreyfingar, gervikraftar. Aflfræði stjarfra hluta, tregðufylki, höfuðásar hverfitregðu, horn Eulers, jöfnur Eulers um áhrif vægis á snúning hlutar, snúðhreyfing og stöðugleiki hennar. Tengdar sveiflur, eigintíðni og eiginhnit sveiflukerfa.

Kjarna- og öreindafræði (EÐL506G)

Markmið: Að kynna nemendum kjarneðlisfræði og öreindafræði nútímans.

Námsefni: Innri gerð kjarnans, kjarnalíkön, geislavirkni, kjarnahvörf, víxlverkun geislunar og efnis, meðferð geislavirkra efna og áhrif geislunar á lifandi vefi, hraðlar og agnanemar. Víxlverkun og flokkun öreinda, viðtekið líkan öreindafræðinnar, sameining víxlverkana, kjarnar og öreindir í stjarneðlisfræði. Þrjár verklegar æfingar.

Skammtafræði 1 (EÐL509M)

Námsefni: Forsendur og formgerð skammtafræðinnar. Einvíð kerfi. Hverfiþungi, spuni, tvístiga kerfi. Ögn í miðlægu mætti, vetnisatómið. Nálgunaraðferðir. Tímaóháður og tímaháður truflanareikningur. Dreififræði.

Rafsegulfræði 1 (EÐL401G)

Rafstöðufræði. Jöfnur Laplace og Poissons. Segulstöðufræði. Span. Jöfnur Maxwells. Orka rafsegulsviðs. Setning Poyntings. Rafsegulbylgjur. Sléttar bylgjur í einangrandi og leiðandi efni. Endurkast og brot bylgna. Útgeislun. Dreifing. Dofnun.

Frumeinda- og ljósfræði (EÐL404M)

Markmið: Inngangur að eðlisfræði frum- og sameinda og ljósfræði. Námsefni: Rafeindaskipan frumeinda, lotukerfið, efnatengi og sameindir, snúnings- og titringsstig, víxlverkun ljóss og efnis, samhverfur og valreglur, skautun, geislahol og víxlmælar, litrófsgreining, ljósmögnun, leisar. Þrjár verklegar æfingar.

Almenna afstæðiskenningin (EÐL610M)

Markmið: Að kenna nemendum undirstöðuatriði í afstæðiskenningu Einsteins.

Námsefni: Takmarkaða afstæðiskenningin, fjórvigrar og þinir. Almenna afstæðiskenningin, sveigja tímarúmsins, jafngildislögmálið, jöfnur Einsteins, samanburður við mælingar innan sólkerfisins, þyngdarbylgjur, svarthol, heimsfræði.

Kennarar: Benjamin Knorr og Ziqi Yan, postdocs við Nordita.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Samæfingar í stærðfræði (STÆ402G)

Námskeiðið er ætlað nemendum sem lokið hafa að minnsta kosti 120 ECTS einingum. Nemendur sem ekki hafa lokið 120 ECTS einingum og hafa áhuga á að taka námskeiðið þurfa að fá samþykki umsjónarmanns fyrir þátttöku í námskeiðinu.

Hver nemandi velur og kynnir sér tiltekið afmarkað viðfangsefni stærðfræðinnar eða tölfræðinnar og fær leiðbeinanda tengdan því. Viðfangsefni eru ólík milli ára. Listi yfir viðfangsefni er gefinn út í upphafi eða aðdraganda námskeiðsins og einnig geta nemendur stungið upp á viðfangsefnum (að því gefnu að leiðbeinandi finnist). Nemendur skrifa ritgerð um sitt viðfangsefni og undirbúa og halda fyrirlestur um það á nemendaráðstefnu. Meðan á námskeiðinu stendur veita nemendur hvert öðru uppbyggilega endurgjöf bæði hvað varðar ritgerðarskrif og undirbúning á fyrirlestri. Auk þess að kynna eigin verkefni á nemendaráðstefnunni taka nemendur virkan þátt, hlusta á samnemendur sína og spyrja spurninga.

Stærðfræðimynstur (TÖL104G)

Yrðingar, umsagnir og rökleiðingar. Mengjareikningur og Boolealgebrur. Þrepun og endurkvæmni. Grunnaðferðir við greiningu reiknirita og talningu. Einföld reiknirit í talnafræði. Vensl, eiginleikar þeirra og framsetning. Tré og net og einföld reiknirit tengd þeim. 

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Aðgerðagreining 2 (IÐN508M)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu. Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin er fyrir heiltölu og slembin verkefni (e. Integer Programming and Stochastic Programming). Nemendur kynnast líkangerð með Python.

R forritun (MAS102M)

Í námskeiðinu munu nemendur framkvæma hefðbundnar tölfræðiaðferðir á raunverulegum gagnasöfnum. Áhersla verður lögð á fjölbreytu aðhvarfsgreiningu (e. multiple linear regression). Nemendur beita fáguðum aðferðum við myndræna framsetningu sem og sjálfvirka skýrslugerð. Námsmat verður í formi raunhæfra verkefna þar sem nemendur framkvæma ofangreind atriði á raunverulegum gagnasöfnum með það fyrir augum að svara rannsóknarspurningum.

Gervigreind (REI505M)

Fjallað er um hugtök, aðferðir og reiknirit á sviði gervigreindar, með áherslu á studdan og óstuddan lærdóm. Forvinnsla og myndræn framsetning gagna. Mat á gæðum líkana og val á líkönum. Línuleg aðhvarfsgreining, næstu nágrannar, stoðvigravélar, tauganet, ákvarðanatré og safnaðferðir. Djúpur lærdómur. Þyrpingagreining og k-means aðferðin. Nemendur útfæra einföld reiknirit í Python og læra á sérhæfða forritspakka. Námskeiðinu lýkur með hagnýtu verkefni.

Fjölbreytileg nálgun á stærðfræðikennslu í framhaldsskólum (SNU503M)

Námskeiðið er að öllu jöfnu kennt annað hvert ár.

Á námskeiðinu læra nemar að skipuleggja stærðfræðikennslu í framhaldsskóla þannig að hún sé fjölbreytt og taki mið af þörfum allra nemenda. Áhersla verður lögð á að nemendur kynnist fjölbreyttu námsumhverfi og kennsluháttum sem byggja á rannsóknum á stærðfræðinámi og -kennslu. Í námskeiðinu er fjallað um markmið stærðfræðináms og hvernig þau birtast í námskrám og stefnuritum bæði hér á landi og í nágrannalöndum. Nemendur lesa um og fá tækifæri til að reyna í verki fjölbreyttar leiðir við að meta og greina stærðfræðilega hæfni.
Vinnulag í námskeiðinu felst í fyrirlestrum, verkefnavinnu kynningum, vettvangstengdum viðfangsefnum og gagnrýnni umræðu um viðfangsefni. Áhersla verður lögð á að nemar ræði um áskoranir sem upp geta komið við kennslu og leiti sjálfir leiða við lausn á ýmsum vandamálum sem lúta að stærðfræðinámi og -kennslu.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Töluleg línuleg algebra (STÆ511M)

Ítrekunaraðferðir fyrir jöfnuhneppi.  Ýmsar þáttanir fylkja eins og QR, Cholesky, Jordan, Schur, rófþáttun og sérstöðupunktaþáttun (SVD) og hagnýtingar þeirra.  Strjál Fourierummyndun (DFT) og hröð algrím til framkvæmdar hennar (FFT).  Strjál Kósínusummyndun (DCT) í tvívídd og hagnýtingar í þjöppun hljóðs (MP3, AAC) og mynda (JPEG).  Rýr fylki og framsetning á þeim.

Sérstök áhersla verður lögð á hagnýtingu þeirra efnisatriða sem farið er í og tölulegar aðferðir.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Inngangur að rökfræði (STÆ528M)

Röksemdafærslur, sannanir. Samtengingar, fullyrðingareikningur, sannföll og sísönnur. Formleg mál, frumsendur, rökreglur, sísönnusetningin. Magnarar. Mál og kenningar fyrstu stéttar. Mynstur og líkön. Fullkomleikasetningin. Setning Löwenheims og Skolems. Reiknanleiki, rakin föll. Setning Gödels.

Hagnýt Bayesísk tölfræði (STÆ529M)

Markmið: Að kenna nemendum að beita ýmsum aðferðum úr Bayesískri tölfræði fyrir greiningu gagna. Námsefni: Fræðileg undirstaða Bayesískrar ályktunartölfræði, fyrirframdreifingar, gagnadreifingar og eftirádreifingar. Bayesísk ályktunartölfræði fyrir stika í einvíðum og margvíðum líkindadreifingum: tvíkosta-; normal-; Possion; veldis-; margvíð normal-; fjölkostadreifing.  Mat á gæðum líkans og samanburður á líkönum: Bayesísk p-gildi; deviance information criterion (DIC). Bayesísk hermun: Markov keðju Monte Carlo (MCMC) aðferðir; Gibbs sampler; Metropolis-Hastings skref; mat á samleitni. Línuleg líkön: normal línuleg líkön; stigskipt normal línuleg líkön; almenn línuleg líkön. Áhersla á greiningu gagna með forritum eins og Matlab og R.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tölulegar lausnir á hlutafleiðujöfnum (STÆ537M)

Markmið námskeiðsins er að kynna aðferðir til tölulegrar úrlausnar á hlutafleiðujöfnum og forritun þeirra. 

Viðfangsefni:

Fleyggerar hlutafleiðujöfnur (varmajafnan), breiðgerar hlutafleiðujöfnur (bylgjujafnan) og sporgerar hlutafleiðujöfnur (Poisson- og Laplace jafnan).  Mismunaaðferðir, samleguaðferðir og bútaaðferðir.  Stöðugleiki lausnaraðferða, CFL skilyrðið og Crank-Nicolson skemað. Ólínulegar hlutafleiðujöfnur og Turing-mynstur.  Samband slembigangs og Poisson/Laplace hlutafleiðujafna.

Formleg mál og reiknanleiki (TÖL301G)

Endanlegar stöðuvélar, regluleg mál og málskipan, staflavélar, samhengisóháð mál og málskipan, Turingvélar, almenn mál og málskipan og helstu eiginleikar þeirra.

Ávarðanleg og listanleg mál, yfirfærsla milli mála, tengsl við ákvörðnarverkefni og sönnun á óleysanleika slíkra verkefna. Flækjustigsflokkarnir P og NP og NP-fullkomleiki. Dæmi um ýmis líkön af reiknanleika.

Grundvöllur líkindafræðinnar (STÆ418M)

Líkindi á grundvelli mál- og tegurfræði.

Viðfangsefni: Líkindi, útvíkkunarsetningar, óhæði, væntigildi. Borel-Cantelli-setningin og 0-1 lögmál Kolmogorovs.  Ójöfnur og hin veiku og sterku lögmál mikils fjölda. Samleitni í hverjum punkti, í líkindum, með líkunum einn, í dreifingu og í heildarviki. Tengiaðferðir. Höfuðmarkgildissetningin. Skilyrt líkindi og væntigildi.

Slembiferli (STÆ415M)

Inngangsatriði slembiferla með megináherslu á Markovkeðjur.

Viðfangsefni: Hittitími, stöðuþáttun, óþáttanleiki, lota, endurkvæmni (jákvæð og núll-), hverfulleiki, tenging, endurnýjun, jafnvægi, tíma-viðsnúningur, tenging úr fortíðinni, greinaferli, biðraðir, martingalar, Brownhreyfing.

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Inngangur að gagnavísindum (REI202G)

Í námskeiðinu er fjallað um grunnaðferðir í gagnavísindum auk þess sem kennt er á forritasöfn á borð við numpy, pandas, matplotlib og scikit-learn.

Námskeiðið er í 6 hlutum:

1. Kynning á Python forritunarmálinu.
2. Umbreyting hrágagna á form sem auðvelt er að vinna með.
3. Forkönnun á gögnum og myndræn framsetning á þeim.
4. Bestun.
5. Klösun og víddarfækkun.
6. Aðhvarfsgreining og flokkun.

Hverjum hluta lýkur með verkefni.

Athugið að námslega skörun er við REI201G Stærðfræði og reiknifræði og geta bæði námskeiðin ekki gilt til sömu gráðunnar.

Tölfræðiráðgjöf (LÝÐ201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Aðgerðagreining (IÐN401G)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Tölfræðiráðgjöf (MAS201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Hagnýt gagnagreining (MAS202M)

Námskeiðið fjallar um tölfræðiúrvinnslu í forritinu R. Gert er ráð fyrir að nemendur hafi grunnþekkingu í tölfræði og tölfræðihugbúnaðnum R. Æskilegt er að nemendur þekki til margbreytu aðhvarfsgreiningar (e. multiple linear regression). Nemendur læra að beita hinum ýmsu tölfræðiaðferðum í R (ss. classification methods, resampling methods, linear model selection og tree-based methods). Námskeiðið er kennt á tólf vikum og verður það á vendikennsluformi þar sem nemendur lesa námsefni og horfa á myndbönd áður en þeir mæta í tíma og fá svo aðstoð með fyrirliggjandi verkefni í tímum.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Útsetningar á endanlegum grúpum (STÆ626M)

Skilgreining á línulegri útsetningu grúpu. Hjálparsetning Schur.
Grúpukennar. Grúpualgebran. Útsetningafræði samhverfugrúpunnar. Notkun útsetningarfræða í grúpufræði:  Setningar Frobeniusar og Burnsides.

Greining reiknirita (TÖL403G)

Aðferðir við hönnun og greiningu á tímaflækju reiknirita. Kynning og greining á reikniritum fyrir röðun, leit, netafræði og fylkjareikning. Torleysanleg vandamál, nálgunaraðferðir og slembin reiknirit.

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Ath.: Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Java forritunarmálið er notað til að kynna grunnhugtök í tölvuforritun: Tjáning og fullyrðingar, texta- og tölulegar gagnategundir, aðstæður og lykkjur, fylki, aðferðir, flokkar og hluti, inntak og úttak. Forritun og kembiforrit eru stunduð í spurningakeppnum og verkefnum alla önnina.

Tölvunarfræði 1a (TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Heildahagfræði I (Þjóðhagfræði I) (HAG103G)

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í helstu kenningar og hugtök heildahagfræði. Fjallað verður um lögmál efnahagslífsins og helstu grundvallarkenningar heildahagfræðinnar um þróun hagstærða til skamms og langs tíma ásamt helstu hugtökum í efnahagsumræðu. Áhersla er lögð bæði á fræðilegt inntak og hagnýtt gildi námsefnisins og tengsl þess við ýmis efnahagsmál, sem eru ofarlega á baugi á Íslandi og erlendis. Staðgóð þekking á þjóðhagfræði býr nemendur undir ýmis önnur námskeið, og lífið.

Inngangur að stærðfræði (STÆ110G)

Fjallað verður um tungumál stærðfræðinnar og frumatriði rökfræði og mengjafræði. Umfjöllun um rökfræði og mengjafræði er barnsleg (naive) en nógu nákvæm til að vera grundvöllur undir almenna notkun rökfræði og stærðfræði í stærðfræðinámi. Áhersla er á grunnhugtök eins og magnara, leiðingar, mengi, varpanir, eintæk og átæk. Þjálfun í að setja fram einfaldar sannanir.
Námskeiðið er kennt einu sinni í viku, 3 kennslustundir í senn. Skriflegt lokapróf verður í 12. kennsluviku. Nemendur vinna verkefni á misserinu sem gilda 30% af lokaeinkunn.

Stærðfræðigreining IA (STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Eindahagfræði II (Rekstrarhagfræði II) (HAG201G)

Námskeiðið er framhald af Inngangur að hagfræði/Rekstrarhagfræði I. Áhersla er lögð á nemar öðlist bæði víðtækari og dýpri þekkingu á kenningum hagfræðinnar. Það verður gert með því að gera frekari grein fyrir helstu kenningum í rekstrarhagfræði og sýna hvernig nota megi fræðin til að fjalla skipulega um margvísleg mál.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Grundvöllur tölfræðinnar (STÆ313M)

Sennileiki, tæmandi stærð, nægjanleikareglan, þvælistiki, skilyrðingarreglan, óbreytileikareglan, sennileikafræði. Tilgátupróf, einfaldar og samsettar tilgátur, Neyman-Pearson-setningin, styrkleiki, UMP-próf, óbreytileg próf. Umröðunarpróf, sætispróf. Bilmat, öryggisbil, öryggisstig, öryggissvæði. Punktmat, bjagi, meðalferskekkja. Skilaverkefni gilda 30% af lokaeinkunn.

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Algebra (STÆ303G)

Grúpur, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Samhverfugrúpur. Mótanir og normlegar hlutgrúpur. Baugar, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Heilbaugar. Baugamótanir og íðul. Margliðubaugar og þáttun margliða. Valin viðfangsefni.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Línuleg algebra II (STÆ401M)

Mótlar og línulegar varpanir. Frjálsir mótlar og fylki. Deildamótlar og stuttar fleygaðar lestir. Nykurmótlar. Endanlega spannaðir mótlar yfir höfuðíðalbaug. Línulegir virkjar á endanlega víðum vigurrúmum.

Galois-fræði (STÆ403M)

Valin efni úr víxlinni algebru.

Viðfangsefni: Kroppar og útvíkkanir þeirra.  Algebrulegar útvíkkanir, normlegar úvíkkanir og aðskiljanlegar útvíkkanir.  Galois-fræði.  Notkunardæmi.  
Noether baugar.  Grunnasetning Hilberts.  Núllstöðvasetning Hilberts.

Slembiferli (STÆ415M)

Inngangsatriði slembiferla með megináherslu á Markovkeðjur.

Viðfangsefni: Hittitími, stöðuþáttun, óþáttanleiki, lota, endurkvæmni (jákvæð og núll-), hverfulleiki, tenging, endurnýjun, jafnvægi, tíma-viðsnúningur, tenging úr fortíðinni, greinaferli, biðraðir, martingalar, Brownhreyfing.

Mál- og tegurfræði (STÆ402M)

Kennt á vormisseri þegar ártal er oddatala.

Málrúm, mál og ytri mál. Lebesgue-málið á Rn. Mælanleg föll, setning um einhalla samleitni, hjálparsetning Fatous. Heildanleg föll, setning Lebesgues um yfirgnæfða samleitni og afleiðingar. Ójöfnur Hölders og Minkowskis, Lp-rúm, málrúma, setningar Tonellis og Fubinis. Tvinnmál. Jordan-liðun og Lebesgue-liðun mála, Radon-Níkodým-setning. Samfelld línuleg föll á Lp-rúmum. Myndmál, innsetningarsetning fyrir Lebesgue-heildið á Rn.

Grundvöllur líkindafræðinnar (STÆ418M)

Líkindi á grundvelli mál- og tegurfræði.

Viðfangsefni: Líkindi, útvíkkunarsetningar, óhæði, væntigildi. Borel-Cantelli-setningin og 0-1 lögmál Kolmogorovs.  Ójöfnur og hin veiku og sterku lögmál mikils fjölda. Samleitni í hverjum punkti, í líkindum, með líkunum einn, í dreifingu og í heildarviki. Tengiaðferðir. Höfuðmarkgildissetningin. Skilyrt líkindi og væntigildi.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Kennileg töluleg greining (STÆ412G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Töluleg greining" STÆ405G. Farið er ítarlegar og fræðilegar í efnið sem tekið er fyrir í Tölulegri greiningu (STÆ405G) með áherslu á sannanir.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Aðgerðagreining (IÐN401G)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Samæfingar í stærðfræði (STÆ402G)

Námskeiðið er ætlað nemendum sem lokið hafa að minnsta kosti 120 ECTS einingum. Nemendur sem ekki hafa lokið 120 ECTS einingum og hafa áhuga á að taka námskeiðið þurfa að fá samþykki umsjónarmanns fyrir þátttöku í námskeiðinu.

Hver nemandi velur og kynnir sér tiltekið afmarkað viðfangsefni stærðfræðinnar eða tölfræðinnar og fær leiðbeinanda tengdan því. Viðfangsefni eru ólík milli ára. Listi yfir viðfangsefni er gefinn út í upphafi eða aðdraganda námskeiðsins og einnig geta nemendur stungið upp á viðfangsefnum (að því gefnu að leiðbeinandi finnist). Nemendur skrifa ritgerð um sitt viðfangsefni og undirbúa og halda fyrirlestur um það á nemendaráðstefnu. Meðan á námskeiðinu stendur veita nemendur hvert öðru uppbyggilega endurgjöf bæði hvað varðar ritgerðarskrif og undirbúning á fyrirlestri. Auk þess að kynna eigin verkefni á nemendaráðstefnunni taka nemendur virkan þátt, hlusta á samnemendur sína og spyrja spurninga.

Stærðfræðimynstur (TÖL104G)

Yrðingar, umsagnir og rökleiðingar. Mengjareikningur og Boolealgebrur. Þrepun og endurkvæmni. Grunnaðferðir við greiningu reiknirita og talningu. Einföld reiknirit í talnafræði. Vensl, eiginleikar þeirra og framsetning. Tré og net og einföld reiknirit tengd þeim. 

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Aðgerðagreining 2 (IÐN508M)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu. Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin er fyrir heiltölu og slembin verkefni (e. Integer Programming and Stochastic Programming). Nemendur kynnast líkangerð með Python.

R forritun (MAS102M)

Í námskeiðinu munu nemendur framkvæma hefðbundnar tölfræðiaðferðir á raunverulegum gagnasöfnum. Áhersla verður lögð á fjölbreytu aðhvarfsgreiningu (e. multiple linear regression). Nemendur beita fáguðum aðferðum við myndræna framsetningu sem og sjálfvirka skýrslugerð. Námsmat verður í formi raunhæfra verkefna þar sem nemendur framkvæma ofangreind atriði á raunverulegum gagnasöfnum með það fyrir augum að svara rannsóknarspurningum.

Gervigreind (REI505M)

Fjallað er um hugtök, aðferðir og reiknirit á sviði gervigreindar, með áherslu á studdan og óstuddan lærdóm. Forvinnsla og myndræn framsetning gagna. Mat á gæðum líkana og val á líkönum. Línuleg aðhvarfsgreining, næstu nágrannar, stoðvigravélar, tauganet, ákvarðanatré og safnaðferðir. Djúpur lærdómur. Þyrpingagreining og k-means aðferðin. Nemendur útfæra einföld reiknirit í Python og læra á sérhæfða forritspakka. Námskeiðinu lýkur með hagnýtu verkefni.

Fjölbreytileg nálgun á stærðfræðikennslu í framhaldsskólum (SNU503M)

Námskeiðið er að öllu jöfnu kennt annað hvert ár.

Á námskeiðinu læra nemar að skipuleggja stærðfræðikennslu í framhaldsskóla þannig að hún sé fjölbreytt og taki mið af þörfum allra nemenda. Áhersla verður lögð á að nemendur kynnist fjölbreyttu námsumhverfi og kennsluháttum sem byggja á rannsóknum á stærðfræðinámi og -kennslu. Í námskeiðinu er fjallað um markmið stærðfræðináms og hvernig þau birtast í námskrám og stefnuritum bæði hér á landi og í nágrannalöndum. Nemendur lesa um og fá tækifæri til að reyna í verki fjölbreyttar leiðir við að meta og greina stærðfræðilega hæfni.
Vinnulag í námskeiðinu felst í fyrirlestrum, verkefnavinnu kynningum, vettvangstengdum viðfangsefnum og gagnrýnni umræðu um viðfangsefni. Áhersla verður lögð á að nemar ræði um áskoranir sem upp geta komið við kennslu og leiti sjálfir leiða við lausn á ýmsum vandamálum sem lúta að stærðfræðinámi og -kennslu.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Töluleg línuleg algebra (STÆ511M)

Ítrekunaraðferðir fyrir jöfnuhneppi.  Ýmsar þáttanir fylkja eins og QR, Cholesky, Jordan, Schur, rófþáttun og sérstöðupunktaþáttun (SVD) og hagnýtingar þeirra.  Strjál Fourierummyndun (DFT) og hröð algrím til framkvæmdar hennar (FFT).  Strjál Kósínusummyndun (DCT) í tvívídd og hagnýtingar í þjöppun hljóðs (MP3, AAC) og mynda (JPEG).  Rýr fylki og framsetning á þeim.

Sérstök áhersla verður lögð á hagnýtingu þeirra efnisatriða sem farið er í og tölulegar aðferðir.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Inngangur að rökfræði (STÆ528M)

Röksemdafærslur, sannanir. Samtengingar, fullyrðingareikningur, sannföll og sísönnur. Formleg mál, frumsendur, rökreglur, sísönnusetningin. Magnarar. Mál og kenningar fyrstu stéttar. Mynstur og líkön. Fullkomleikasetningin. Setning Löwenheims og Skolems. Reiknanleiki, rakin föll. Setning Gödels.

Hagnýt Bayesísk tölfræði (STÆ529M)

Markmið: Að kenna nemendum að beita ýmsum aðferðum úr Bayesískri tölfræði fyrir greiningu gagna. Námsefni: Fræðileg undirstaða Bayesískrar ályktunartölfræði, fyrirframdreifingar, gagnadreifingar og eftirádreifingar. Bayesísk ályktunartölfræði fyrir stika í einvíðum og margvíðum líkindadreifingum: tvíkosta-; normal-; Possion; veldis-; margvíð normal-; fjölkostadreifing.  Mat á gæðum líkans og samanburður á líkönum: Bayesísk p-gildi; deviance information criterion (DIC). Bayesísk hermun: Markov keðju Monte Carlo (MCMC) aðferðir; Gibbs sampler; Metropolis-Hastings skref; mat á samleitni. Línuleg líkön: normal línuleg líkön; stigskipt normal línuleg líkön; almenn línuleg líkön. Áhersla á greiningu gagna með forritum eins og Matlab og R.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tölulegar lausnir á hlutafleiðujöfnum (STÆ537M)

Markmið námskeiðsins er að kynna aðferðir til tölulegrar úrlausnar á hlutafleiðujöfnum og forritun þeirra. 

Viðfangsefni:

Fleyggerar hlutafleiðujöfnur (varmajafnan), breiðgerar hlutafleiðujöfnur (bylgjujafnan) og sporgerar hlutafleiðujöfnur (Poisson- og Laplace jafnan).  Mismunaaðferðir, samleguaðferðir og bútaaðferðir.  Stöðugleiki lausnaraðferða, CFL skilyrðið og Crank-Nicolson skemað. Ólínulegar hlutafleiðujöfnur og Turing-mynstur.  Samband slembigangs og Poisson/Laplace hlutafleiðujafna.

Formleg mál og reiknanleiki (TÖL301G)

Endanlegar stöðuvélar, regluleg mál og málskipan, staflavélar, samhengisóháð mál og málskipan, Turingvélar, almenn mál og málskipan og helstu eiginleikar þeirra.

Ávarðanleg og listanleg mál, yfirfærsla milli mála, tengsl við ákvörðnarverkefni og sönnun á óleysanleika slíkra verkefna. Flækjustigsflokkarnir P og NP og NP-fullkomleiki. Dæmi um ýmis líkön af reiknanleika.

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Inngangur að gagnavísindum (REI202G)

Í námskeiðinu er fjallað um grunnaðferðir í gagnavísindum auk þess sem kennt er á forritasöfn á borð við numpy, pandas, matplotlib og scikit-learn.

Námskeiðið er í 6 hlutum:

1. Kynning á Python forritunarmálinu.
2. Umbreyting hrágagna á form sem auðvelt er að vinna með.
3. Forkönnun á gögnum og myndræn framsetning á þeim.
4. Bestun.
5. Klösun og víddarfækkun.
6. Aðhvarfsgreining og flokkun.

Hverjum hluta lýkur með verkefni.

Athugið að námslega skörun er við REI201G Stærðfræði og reiknifræði og geta bæði námskeiðin ekki gilt til sömu gráðunnar.

Tölfræðiráðgjöf (LÝÐ201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Aðgerðagreining (IÐN401G)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Tölfræðiráðgjöf (MAS201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Hagnýt gagnagreining (MAS202M)

Námskeiðið fjallar um tölfræðiúrvinnslu í forritinu R. Gert er ráð fyrir að nemendur hafi grunnþekkingu í tölfræði og tölfræðihugbúnaðnum R. Æskilegt er að nemendur þekki til margbreytu aðhvarfsgreiningar (e. multiple linear regression). Nemendur læra að beita hinum ýmsu tölfræðiaðferðum í R (ss. classification methods, resampling methods, linear model selection og tree-based methods). Námskeiðið er kennt á tólf vikum og verður það á vendikennsluformi þar sem nemendur lesa námsefni og horfa á myndbönd áður en þeir mæta í tíma og fá svo aðstoð með fyrirliggjandi verkefni í tímum.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Útsetningar á endanlegum grúpum (STÆ626M)

Skilgreining á línulegri útsetningu grúpu. Hjálparsetning Schur.
Grúpukennar. Grúpualgebran. Útsetningafræði samhverfugrúpunnar. Notkun útsetningarfræða í grúpufræði:  Setningar Frobeniusar og Burnsides.

Greining reiknirita (TÖL403G)

Aðferðir við hönnun og greiningu á tímaflækju reiknirita. Kynning og greining á reikniritum fyrir röðun, leit, netafræði og fylkjareikning. Torleysanleg vandamál, nálgunaraðferðir og slembin reiknirit.

Tölvunarfræði 1a (TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Ath.: Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Java forritunarmálið er notað til að kynna grunnhugtök í tölvuforritun: Tjáning og fullyrðingar, texta- og tölulegar gagnategundir, aðstæður og lykkjur, fylki, aðferðir, flokkar og hluti, inntak og úttak. Forritun og kembiforrit eru stunduð í spurningakeppnum og verkefnum alla önnina.

Verkleg eðlisfræði 1 R (EÐL108G)

Gerðar eru 4 verklegar æfingar, þar sem áhersla er lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og gagnavinnslu. Viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði, og þurfa nemendur að skila vinnubókum fyrir allar æfingarnar og einni lokaskýrslu, sem er meira í stíl vísindatímaritsgreinar.

Eðlisfræði 1 R (EÐL107G)

Nemendum eru kynntar aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, bylgjufræði og varmafræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. 

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð. Hitastig. Kjörgas. Varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar. Kvikfræði gasa. Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.

Athugið að kennslubókin fyrir námskeiðið er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Inngangur að stærðfræði (STÆ110G)

Fjallað verður um tungumál stærðfræðinnar og frumatriði rökfræði og mengjafræði. Umfjöllun um rökfræði og mengjafræði er barnsleg (naive) en nógu nákvæm til að vera grundvöllur undir almenna notkun rökfræði og stærðfræði í stærðfræðinámi. Áhersla er á grunnhugtök eins og magnara, leiðingar, mengi, varpanir, eintæk og átæk. Þjálfun í að setja fram einfaldar sannanir.
Námskeiðið er kennt einu sinni í viku, 3 kennslustundir í senn. Skriflegt lokapróf verður í 12. kennsluviku. Nemendur vinna verkefni á misserinu sem gilda 30% af lokaeinkunn.

Stærðfræðigreining IA (STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Eðlisfræði 2 R (EÐL206G)

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur, viðnám, rafrásir. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Rafsveiflur og riðstraumur. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði.

Verkleg eðlisfræði 2 R (EÐL207G)

Gerðar eru fjórar 4 tíma tilraunir og tvær 3ja tíma, í ljósfræði og almennri rafsegulfræði. Nemendur skila vinnubókum fyrir allar tilraunir og einni formlegri lokaskýrslu um eina 4 tíma tilraun.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Jarðeðlisfræðileg könnun (JEÐ504M)

Námskeiðið skiptist í tvo hluta:

a) Fjögurra til fimm daga mælingaferð í upphafi haustmisseris. Margvíslegum jarðeðlisfræðilegum aðferðum beitt til að kanna jarðlagaskipan á tilteknu svæði.

b) Farið yfir aðferðir jarðeðlisfræðilegrar könnunar og hagnýtingu þeirra við rannsóknir á jarðlögum, orkulindum og jarðefnum, fræðilegan grunn, aðferðafræði mælinga, meðferð gagna og úrvinnslu. Aðferðir sem teknar eru fyrir: Bylgjubrots- og endurkastsmælingar, þyngdar- og segulmælingar, viðnáms- og jarðleiðnimælingar, borholumælingar.  Í námskeiðinu eru dæma- og reikniæfingar þar sem m.a. verður unnið niðurstöðum úr mæliferðinni auk þess sem nemendur skrifa skýrslu um mælingarnar og niðurstöður þeirra.

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Algebra (STÆ303G)

Grúpur, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Samhverfugrúpur. Mótanir og normlegar hlutgrúpur. Baugar, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Heilbaugar. Baugamótanir og íðul. Margliðubaugar og þáttun margliða. Valin viðfangsefni.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Galois-fræði (STÆ403M)

Valin efni úr víxlinni algebru.

Viðfangsefni: Kroppar og útvíkkanir þeirra.  Algebrulegar útvíkkanir, normlegar úvíkkanir og aðskiljanlegar útvíkkanir.  Galois-fræði.  Notkunardæmi.  
Noether baugar.  Grunnasetning Hilberts.  Núllstöðvasetning Hilberts.

Línuleg algebra II (STÆ401M)

Mótlar og línulegar varpanir. Frjálsir mótlar og fylki. Deildamótlar og stuttar fleygaðar lestir. Nykurmótlar. Endanlega spannaðir mótlar yfir höfuðíðalbaug. Línulegir virkjar á endanlega víðum vigurrúmum.

Kennileg töluleg greining (STÆ412G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Töluleg greining" STÆ405G. Farið er ítarlegar og fræðilegar í efnið sem tekið er fyrir í Tölulegri greiningu (STÆ405G) með áherslu á sannanir.

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Mál- og tegurfræði (STÆ402M)

Kennt á vormisseri þegar ártal er oddatala.

Málrúm, mál og ytri mál. Lebesgue-málið á Rn. Mælanleg föll, setning um einhalla samleitni, hjálparsetning Fatous. Heildanleg föll, setning Lebesgues um yfirgnæfða samleitni og afleiðingar. Ójöfnur Hölders og Minkowskis, Lp-rúm, málrúma, setningar Tonellis og Fubinis. Tvinnmál. Jordan-liðun og Lebesgue-liðun mála, Radon-Níkodým-setning. Samfelld línuleg föll á Lp-rúmum. Myndmál, innsetningarsetning fyrir Lebesgue-heildið á Rn.

Almenn jarðeðlisfræði (JEÐ201G)

Námskeiðið er inngangur að jarðeðlisfræði hinnar föstu jarðar. Fjallað er um byggingu jarðar, lögun hennar og snúning, þyngdarsvið og þyngdarmælingar, flóðkrafta, segulsvið, segulsviðsmælingar og bergsegulmagn, jarðskjálfta, jarðskjálftamælingar og jarðskjálftabylgjur, bylgjubrots- og endurkastsmælingar auk varmaleiðni og hita í iðrum jarðar. Rannsóknir í jarðeðlisfræði á Íslandi verða kynntar.
Verklegar æfingar fara fram innan og utanhúss á formi vikulegra dæmatíma og þjálfunar í notkun jarðeðlisfræðilegra mælitækja. Nemendur skrifa einnig ritgerð um valið efni í jarðeðlisfræði.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Inngangur að skammtafræði (EÐL306G)

Í þessu námskeiði er fjallað um undirstöðuatriði skammtafræðinnar.

Aðdragandi skammtafræðinnar. Jafna Schrödingers, líkindatúlkun bylgjufallsins, stöðlun, skriðþungi og óvissulögmál, sístæð ástönd, einvíð skammtakerfi. Jafna Schrödingers í kúluhnitum, vetnisfrumeindin, hverfiþungi og spuni. Eins agnir og einsetulögmál Paulis. Tvístiga kerfi, útgeislun og ísog. 

Aflfræði (EÐL302G)

Markmið: Að kynna nemendum hugtök og aðferðir aflfræðigreiningar, sem beitt er í ýmsum greinum verkfræði og eðlisfræði.

Námsefni: Aflfræði Newtons, línulegar sveiflur, deyfðar og þvingaðar sveiflur. Ólínulegar sveiflur og ringl (chaos). Þyngdarsvið, þyngdarmætti og sjávarfallakraftar. Hnikareikningur, regla Hamiltons, jöfnur Lagrange og Hamiltons, alhnit og skorður. Miðlæg svið, brautir reikistjarna, stöðugleiki hringbrauta. Árekstrar massaagna í viðmiðunarkerfum vinnustofu og massamiðju. Tregðukerfi og önnur viðmiðunarkerfi hreyfingar, gervikraftar. Aflfræði stjarfra hluta, tregðufylki, höfuðásar hverfitregðu, horn Eulers, jöfnur Eulers um áhrif vægis á snúning hlutar, snúðhreyfing og stöðugleiki hennar. Tengdar sveiflur, eigintíðni og eiginhnit sveiflukerfa.

Varmafræði og inngangur að safneðlisfræði (EFN307G)

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl, jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim, Bose og Fermi kjörgös.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 14 vikur.

Varmafræði og efnahvörf (VÉL303G)

Markmið: Að nemendur öðlist grunnþekkingu á varmafræði og skilning á helstu hugtökum hennar. Einnig að nemendur kunni skil á mismunandi formum orku, hvort sem er í orkuflutningi eða umbreytingu úr einu formi í annað og að nemendur kunni skil á ferlum í útreikningi á efnahvörfum og orkuummyndun tengdum þeim.

Námsefni:

• Grunnhugtök og stærðfræðiaðferðir í varmafræði.
• Núllta lögmál varmafræðinnar. 
• Vinna, varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar.
• Kjörgas, raungas, ástandsjöfnur og ástandsmyndir.
• Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.
• Óreiða og hámarksvinna.
• Kynning á vinnuhringjum (Otto, Diesel, Brayton, Stirling og gufuvinnuhringjum), kælivélum og varmadælum.
• Varmafræðileg mætti, Maxwell-vensl.
• Varma- og hraðafræði efnahvarfa. 
• Jafnvægisskilyrði.
• Efnajafnvægi: sýru-basa, fellingar-, komplex- og afoxunar.
• Efnablöndur, efnahvörf og efnalausnir.
• Sjálfgeng efnahvörf, óreiða og fríorka – jafna van t' Hoff
• Þriðja lögmál varmafræðinnar.

Aflfræði og varmaflutningur í samfelldum efnum (JEÐ503M)

Markmið:   Að kynna aflfræði samfelldra efna, vökvaaflfræði og varmaflutning og beitingu fræðanna á vandamál í eðlisfræði og jarðeðlisfræði. I. Spenna og aflögun, spennusvið, spennutensor, sveiging platna, efniseiginleikar, líkön: Fjaðrandi efni, seigt efni, plastískt efni.- II. Seigir vökvar, lagstreymi, iðustreymi, samfellujafna, jafna Navier-Stokes.- III. Varmaflutningur: Varmaleiðing, hræring vatns, varmaburður og jarðhiti. Dæmi tekin úr ýmsum greinum eðlisfræði, einkum jarðeðlisfræði.

Kennslusýn:  Til að standa sig vel í námskeiðinu þurfa nemendur að taka virkan þátt í umræðum, mæta í fyrirlestra, halda sjálf nemendafyrirlestra og skila verkefnum sem sett eru fyrir. Nemendur öðlast þekkingu í fyrirlestrunum en það er nauðsynlegt að gera verkefnin til að skilja og þjálfa notkun hugtakanna. Verkefnin eru samþættuð textanum í kennslubókinni og því er ráðlagt að gera æfingarnar þegar textinn er lesinn. Kennari munu reyna að gera hugtök og tungutak aðgengilegt, en það er ætlast til að nemendur læri sjálfstætt og spyrji spurninga ef eitthvað er óljóst eða óskýrt. Til að bæta námskeiðið og innihald þess er óskað eftir að nemendur taki þátt í kennslukönnunum, bæði miðmisseriskönnun og í lok annar.

Rafsegulfræði 1 (EÐL401G)

Rafstöðufræði. Jöfnur Laplace og Poissons. Segulstöðufræði. Span. Jöfnur Maxwells. Orka rafsegulsviðs. Setning Poyntings. Rafsegulbylgjur. Sléttar bylgjur í einangrandi og leiðandi efni. Endurkast og brot bylgna. Útgeislun. Dreifing. Dofnun.

Almenna afstæðiskenningin (EÐL610M)

Markmið: Að kenna nemendum undirstöðuatriði í afstæðiskenningu Einsteins.

Námsefni: Takmarkaða afstæðiskenningin, fjórvigrar og þinir. Almenna afstæðiskenningin, sveigja tímarúmsins, jafngildislögmálið, jöfnur Einsteins, samanburður við mælingar innan sólkerfisins, þyngdarbylgjur, svarthol, heimsfræði.

Kennarar: Benjamin Knorr og Ziqi Yan, postdocs við Nordita.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Samæfingar í stærðfræði (STÆ402G)

Námskeiðið er ætlað nemendum sem lokið hafa að minnsta kosti 120 ECTS einingum. Nemendur sem ekki hafa lokið 120 ECTS einingum og hafa áhuga á að taka námskeiðið þurfa að fá samþykki umsjónarmanns fyrir þátttöku í námskeiðinu.

Hver nemandi velur og kynnir sér tiltekið afmarkað viðfangsefni stærðfræðinnar eða tölfræðinnar og fær leiðbeinanda tengdan því. Viðfangsefni eru ólík milli ára. Listi yfir viðfangsefni er gefinn út í upphafi eða aðdraganda námskeiðsins og einnig geta nemendur stungið upp á viðfangsefnum (að því gefnu að leiðbeinandi finnist). Nemendur skrifa ritgerð um sitt viðfangsefni og undirbúa og halda fyrirlestur um það á nemendaráðstefnu. Meðan á námskeiðinu stendur veita nemendur hvert öðru uppbyggilega endurgjöf bæði hvað varðar ritgerðarskrif og undirbúning á fyrirlestri. Auk þess að kynna eigin verkefni á nemendaráðstefnunni taka nemendur virkan þátt, hlusta á samnemendur sína og spyrja spurninga.

Grunnvatnsfræði (JEÐ502M)

Sjö vikna námskeið (kennt fyrri 7 vikur haustmisseris). Námskeiðið verður kennt ef þátttaka er nægileg. Námskeiðið kann að verða kennt sem lesnámskeið

Grunnvatn í jörðu, vatn í jarðvegi, gerðir og eiginleikar vatnsleiðara (poruhluti, heldni, gæfni, forðastuðlar, opnir, lokaðir og lekir vatnsleiðarar, einsleitir vatnsleiðarar, stefnuóháð og stefnuháð lekt).  Eiginleikar grunnvatnsflæðis, lögmál Darcy, grunnvatnsmætti, lektarstuðull, vatnsleiðni, innri lekt.  Lektarstuðull í bæði einsleitum og stefnuháðum vatnsleiðurum, straumlínur og straumlínunet, stöðugt og óstöðugt flæði um opna, lokaða og leka vatnsleiðara.  Almennar flæðijöfnur grunnvatns.   Grunnvatnsflæði að borholum, niðurdáttur, dæluprófanir, eiginleikar vatnsleiðara út frá dæluprófunum, nýting grunnvatnsborholna, ferskvatnslinsur og jarðsjór, flutningur efna með grunnvatni, gæði grunnvatns, mengun.  Dæmi um grunnvatn og nýtingu þess á Íslandi, reiknilíkön af grunnvatnsflæði.  Nemendur vinna þverfaglegt verkefni um grunnvatn og nýtingu þess.

Jarðskjálftafræði (JEÐ505M)

Spennu- og aflögunarþinir, öldulíkingar fyrir P-og S-bylgjur. Rúmbylgjur og leiddar bylgjur. Helstu jarðskjálftabylgjur: P-, S-, Rayleigh- og Love-bylgjur. Frjálsar sveiflur jarðar. Gerð og eiginleikar jarðskjálftamæla. Upptök jarðskjálfta: Brotlausn, vægi, stærð, orka, tíðniróf, áhrif. Dýpi jarðskjálfta, dreifing þeirra um jörðina og samband við jarðfræði. Jarðskjálftabylgjur og innri gerð jarðarinnar.

Námskeiðið er ýmist kennt með hefðbundnum hætti (fyrirlestrar, heimadæmi, verkefni) eða sem lesnámskeið þar sem nemendur kynna sér efnið og gera því skil skriflega og í umræðutímum.

Aflfræði veðurs (EÐL515M)

Fjallað verður um jöfnur þær sem liggja til grundvallar ástandi og breytingum í lofthjúpnum og þeim beitt til að lýsa stórum og smáum veðrakerfum, þrýstivindi, hvirfilvindi, sólfarsvindi, vindbreytingum með hæð við jörðu og í háloftum, uppstreymi og úrkomu. Þyngdarbylgjur og Rossby-bylgjur. Nærþrýstivindakerfi, iðujafna, lóðstreymisjafna og þrýstispájafna. Nærþrýstivindakerfi við fjöll.

Tektóník (JAR315G)

Strúktúrjarðfræði og jarðskorpuhreyfingar í heiminum, með sérstakri áherslu á hreyfingar á Íslandi. Rúmfræði jarðfræðilegra strúktúra, bæði flata og lína.
Æfingar í notkun hvolfvörpunar. Frumstrúktúrar og vefta í bergi. Hnígandi aflögun, fellingar og fellingamyndun. Flekakenningin, afstæðar og algildar flekahreyfingar, líkanreikningar. Fjaðrandi hegðun bergs í jarðskorpunni og möttli jarðar. Brotahreyfingar í stökkri jarðskorpu, sprungur og misgengi. Flekaskil og aflögun umhverfis þau, fráreksbelti, hjáreksbelti. Jarðskjálftar og misgengishreyfingar, brotlausnir skjálfta. Mælingar á jarðskorpuhreyfingum, GPS-landmælingar, InSAR-mælingar, hæðar- og hallamælingar.
Rannsóknarverkefni, sprungur á virku sprungusvæði eru kortlagðar.

Fyrirlestrar og umræður eru tvisvar í viku, dæma- og verkefnatímar einu sinni í viku. Nemendur skila úrlausnum verkefna í stuttum skýrslum. Unnið er rannsóknarverkefni þar sem nemendur fara út í tvo daga og kortleggja sprungur og sprungutengd fyrirbrigði með GPS-tækjum og skila skýrslu um það.

Síðustu 10 vikur námskeiðsins eru fyrirlestrar sameiginlegir með námskeiðinu Current Crustal Movements.

Stærðfræðimynstur (TÖL104G)

Yrðingar, umsagnir og rökleiðingar. Mengjareikningur og Boolealgebrur. Þrepun og endurkvæmni. Grunnaðferðir við greiningu reiknirita og talningu. Einföld reiknirit í talnafræði. Vensl, eiginleikar þeirra og framsetning. Tré og net og einföld reiknirit tengd þeim. 

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Aðgerðagreining 2 (IÐN508M)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu. Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin er fyrir heiltölu og slembin verkefni (e. Integer Programming and Stochastic Programming). Nemendur kynnast líkangerð með Python.

R forritun (MAS102M)

Í námskeiðinu munu nemendur framkvæma hefðbundnar tölfræðiaðferðir á raunverulegum gagnasöfnum. Áhersla verður lögð á fjölbreytu aðhvarfsgreiningu (e. multiple linear regression). Nemendur beita fáguðum aðferðum við myndræna framsetningu sem og sjálfvirka skýrslugerð. Námsmat verður í formi raunhæfra verkefna þar sem nemendur framkvæma ofangreind atriði á raunverulegum gagnasöfnum með það fyrir augum að svara rannsóknarspurningum.

Gervigreind (REI505M)

Fjallað er um hugtök, aðferðir og reiknirit á sviði gervigreindar, með áherslu á studdan og óstuddan lærdóm. Forvinnsla og myndræn framsetning gagna. Mat á gæðum líkana og val á líkönum. Línuleg aðhvarfsgreining, næstu nágrannar, stoðvigravélar, tauganet, ákvarðanatré og safnaðferðir. Djúpur lærdómur. Þyrpingagreining og k-means aðferðin. Nemendur útfæra einföld reiknirit í Python og læra á sérhæfða forritspakka. Námskeiðinu lýkur með hagnýtu verkefni.

Fjölbreytileg nálgun á stærðfræðikennslu í framhaldsskólum (SNU503M)

Námskeiðið er að öllu jöfnu kennt annað hvert ár.

Á námskeiðinu læra nemar að skipuleggja stærðfræðikennslu í framhaldsskóla þannig að hún sé fjölbreytt og taki mið af þörfum allra nemenda. Áhersla verður lögð á að nemendur kynnist fjölbreyttu námsumhverfi og kennsluháttum sem byggja á rannsóknum á stærðfræðinámi og -kennslu. Í námskeiðinu er fjallað um markmið stærðfræðináms og hvernig þau birtast í námskrám og stefnuritum bæði hér á landi og í nágrannalöndum. Nemendur lesa um og fá tækifæri til að reyna í verki fjölbreyttar leiðir við að meta og greina stærðfræðilega hæfni.
Vinnulag í námskeiðinu felst í fyrirlestrum, verkefnavinnu kynningum, vettvangstengdum viðfangsefnum og gagnrýnni umræðu um viðfangsefni. Áhersla verður lögð á að nemar ræði um áskoranir sem upp geta komið við kennslu og leiti sjálfir leiða við lausn á ýmsum vandamálum sem lúta að stærðfræðinámi og -kennslu.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Töluleg línuleg algebra (STÆ511M)

Ítrekunaraðferðir fyrir jöfnuhneppi.  Ýmsar þáttanir fylkja eins og QR, Cholesky, Jordan, Schur, rófþáttun og sérstöðupunktaþáttun (SVD) og hagnýtingar þeirra.  Strjál Fourierummyndun (DFT) og hröð algrím til framkvæmdar hennar (FFT).  Strjál Kósínusummyndun (DCT) í tvívídd og hagnýtingar í þjöppun hljóðs (MP3, AAC) og mynda (JPEG).  Rýr fylki og framsetning á þeim.

Sérstök áhersla verður lögð á hagnýtingu þeirra efnisatriða sem farið er í og tölulegar aðferðir.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Inngangur að rökfræði (STÆ528M)

Röksemdafærslur, sannanir. Samtengingar, fullyrðingareikningur, sannföll og sísönnur. Formleg mál, frumsendur, rökreglur, sísönnusetningin. Magnarar. Mál og kenningar fyrstu stéttar. Mynstur og líkön. Fullkomleikasetningin. Setning Löwenheims og Skolems. Reiknanleiki, rakin föll. Setning Gödels.

Hagnýt Bayesísk tölfræði (STÆ529M)

Markmið: Að kenna nemendum að beita ýmsum aðferðum úr Bayesískri tölfræði fyrir greiningu gagna. Námsefni: Fræðileg undirstaða Bayesískrar ályktunartölfræði, fyrirframdreifingar, gagnadreifingar og eftirádreifingar. Bayesísk ályktunartölfræði fyrir stika í einvíðum og margvíðum líkindadreifingum: tvíkosta-; normal-; Possion; veldis-; margvíð normal-; fjölkostadreifing.  Mat á gæðum líkans og samanburður á líkönum: Bayesísk p-gildi; deviance information criterion (DIC). Bayesísk hermun: Markov keðju Monte Carlo (MCMC) aðferðir; Gibbs sampler; Metropolis-Hastings skref; mat á samleitni. Línuleg líkön: normal línuleg líkön; stigskipt normal línuleg líkön; almenn línuleg líkön. Áhersla á greiningu gagna með forritum eins og Matlab og R.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tölulegar lausnir á hlutafleiðujöfnum (STÆ537M)

Markmið námskeiðsins er að kynna aðferðir til tölulegrar úrlausnar á hlutafleiðujöfnum og forritun þeirra. 

Viðfangsefni:

Fleyggerar hlutafleiðujöfnur (varmajafnan), breiðgerar hlutafleiðujöfnur (bylgjujafnan) og sporgerar hlutafleiðujöfnur (Poisson- og Laplace jafnan).  Mismunaaðferðir, samleguaðferðir og bútaaðferðir.  Stöðugleiki lausnaraðferða, CFL skilyrðið og Crank-Nicolson skemað. Ólínulegar hlutafleiðujöfnur og Turing-mynstur.  Samband slembigangs og Poisson/Laplace hlutafleiðujafna.

Formleg mál og reiknanleiki (TÖL301G)

Endanlegar stöðuvélar, regluleg mál og málskipan, staflavélar, samhengisóháð mál og málskipan, Turingvélar, almenn mál og málskipan og helstu eiginleikar þeirra.

Ávarðanleg og listanleg mál, yfirfærsla milli mála, tengsl við ákvörðnarverkefni og sönnun á óleysanleika slíkra verkefna. Flækjustigsflokkarnir P og NP og NP-fullkomleiki. Dæmi um ýmis líkön af reiknanleika.

Eðlisfræði lofthjúps jarðar (EÐL401M)

Námskeiðið er að jafnaði kennt annað hvert ár, þegar ár er oddatala.

Námsefni:

Varmafræði, kraftar og hreyfingar í andrúmsloftinu.  Stöðugleiki loftmassa, úrkomumyndun og skýjafræði.  Stór og smá veðrakerfi.  Úrkomu-, vinda- og hitafar.  Veðurfarssveiflur. Veður- og veðurfarsspár.  Víxlverkun andrúmslofts og yfirborðs jarðar. Nemendur vinna með veðurgögn og kanna samhengi breytistærða og breytileika veðurs í tíma og/eða rúmi.

Grundvöllur líkindafræðinnar (STÆ418M)

Líkindi á grundvelli mál- og tegurfræði.

Viðfangsefni: Líkindi, útvíkkunarsetningar, óhæði, væntigildi. Borel-Cantelli-setningin og 0-1 lögmál Kolmogorovs.  Ójöfnur og hin veiku og sterku lögmál mikils fjölda. Samleitni í hverjum punkti, í líkindum, með líkunum einn, í dreifingu og í heildarviki. Tengiaðferðir. Höfuðmarkgildissetningin. Skilyrt líkindi og væntigildi.

Rafsegulfræði 1 (EÐL401G)

Rafstöðufræði. Jöfnur Laplace og Poissons. Segulstöðufræði. Span. Jöfnur Maxwells. Orka rafsegulsviðs. Setning Poyntings. Rafsegulbylgjur. Sléttar bylgjur í einangrandi og leiðandi efni. Endurkast og brot bylgna. Útgeislun. Dreifing. Dofnun.

Almenn haffræði 1 (JAR414M)

Markmið námskeiðs er að nemendur öðlist yfirsýn á undirstöðum almennrar haffræði, gerð hafsbotns, eðlis- og efna- og lífefnafræði sjávar.  Ennfremur hvernig samspil þessara þátta mótar aðstæðurnar í höfunum. Viðfangsefnið er skipting lands og sjávar, heimshöfin, stærð og landfræðileg einkenni, botnlögun. Tæki og aðferðir í hafrannsóknum. Eðliseiginleikar sjávar, selta. Ljós og hljóð í hafinu. Breytingar eiginleika vegna sveims og strauma. Orkubúskapur og vatnshagur. Dreifing sjávarhita og seltu, sjógerðir og hita-seltuhringrásin. Ágrip af stöðu- og hreyfifræði hafsins. Efnafræði sjávar: Jarðefnafræðileg hringrás, aðalefni, snefilefni og uppleystar lofttegundir í sjó. Næringarsölt í sjó og tengsl þeirra við kolefni og súrefni. Áhrif eðlis- og efnafræðilegra eiginleika á frjósemi hafsvæða.  Hafið við Ísland.

Verklegar æfingar ná yfir dæmaæfingar, skýringar dæma, úrvinnslu og túlkun haffræðilegra gagna og heimsókn í Hafrannsóknarstofnun og í rannsóknaskip.

Slembiferli (STÆ415M)

Inngangsatriði slembiferla með megináherslu á Markovkeðjur.

Viðfangsefni: Hittitími, stöðuþáttun, óþáttanleiki, lota, endurkvæmni (jákvæð og núll-), hverfulleiki, tenging, endurnýjun, jafnvægi, tíma-viðsnúningur, tenging úr fortíðinni, greinaferli, biðraðir, martingalar, Brownhreyfing.

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Inngangur að gagnavísindum (REI202G)

Í námskeiðinu er fjallað um grunnaðferðir í gagnavísindum auk þess sem kennt er á forritasöfn á borð við numpy, pandas, matplotlib og scikit-learn.

Námskeiðið er í 6 hlutum:

1. Kynning á Python forritunarmálinu.
2. Umbreyting hrágagna á form sem auðvelt er að vinna með.
3. Forkönnun á gögnum og myndræn framsetning á þeim.
4. Bestun.
5. Klösun og víddarfækkun.
6. Aðhvarfsgreining og flokkun.

Hverjum hluta lýkur með verkefni.

Athugið að námslega skörun er við REI201G Stærðfræði og reiknifræði og geta bæði námskeiðin ekki gilt til sömu gráðunnar.

Tölfræðiráðgjöf (LÝÐ201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Aðgerðagreining (IÐN401G)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Tölfræðiráðgjöf (MAS201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Hagnýt gagnagreining (MAS202M)

Námskeiðið fjallar um tölfræðiúrvinnslu í forritinu R. Gert er ráð fyrir að nemendur hafi grunnþekkingu í tölfræði og tölfræðihugbúnaðnum R. Æskilegt er að nemendur þekki til margbreytu aðhvarfsgreiningar (e. multiple linear regression). Nemendur læra að beita hinum ýmsu tölfræðiaðferðum í R (ss. classification methods, resampling methods, linear model selection og tree-based methods). Námskeiðið er kennt á tólf vikum og verður það á vendikennsluformi þar sem nemendur lesa námsefni og horfa á myndbönd áður en þeir mæta í tíma og fá svo aðstoð með fyrirliggjandi verkefni í tímum.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Útsetningar á endanlegum grúpum (STÆ626M)

Skilgreining á línulegri útsetningu grúpu. Hjálparsetning Schur.
Grúpukennar. Grúpualgebran. Útsetningafræði samhverfugrúpunnar. Notkun útsetningarfræða í grúpufræði:  Setningar Frobeniusar og Burnsides.

Greining reiknirita (TÖL403G)

Aðferðir við hönnun og greiningu á tímaflækju reiknirita. Kynning og greining á reikniritum fyrir röðun, leit, netafræði og fylkjareikning. Torleysanleg vandamál, nálgunaraðferðir og slembin reiknirit.

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Ath.: Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Java forritunarmálið er notað til að kynna grunnhugtök í tölvuforritun: Tjáning og fullyrðingar, texta- og tölulegar gagnategundir, aðstæður og lykkjur, fylki, aðferðir, flokkar og hluti, inntak og úttak. Forritun og kembiforrit eru stunduð í spurningakeppnum og verkefnum alla önnina.

Stærðfræðimynstur (TÖL104G)

Yrðingar, umsagnir og rökleiðingar. Mengjareikningur og Boolealgebrur. Þrepun og endurkvæmni. Grunnaðferðir við greiningu reiknirita og talningu. Einföld reiknirit í talnafræði. Vensl, eiginleikar þeirra og framsetning. Tré og net og einföld reiknirit tengd þeim. 

Inngangur að stærðfræði (STÆ110G)

Fjallað verður um tungumál stærðfræðinnar og frumatriði rökfræði og mengjafræði. Umfjöllun um rökfræði og mengjafræði er barnsleg (naive) en nógu nákvæm til að vera grundvöllur undir almenna notkun rökfræði og stærðfræði í stærðfræðinámi. Áhersla er á grunnhugtök eins og magnara, leiðingar, mengi, varpanir, eintæk og átæk. Þjálfun í að setja fram einfaldar sannanir.
Námskeiðið er kennt einu sinni í viku, 3 kennslustundir í senn. Skriflegt lokapróf verður í 12. kennsluviku. Nemendur vinna verkefni á misserinu sem gilda 30% af lokaeinkunn.

Stærðfræðigreining IA (STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Tölvunarfræði 2 (TÖL203G)

Námskeiðið mun nota forritunarmálið Java. Fjallað er um gagnaskipan, reiknirit og huglæg gagnatög. Meðal gagnaskipana, sem farið er yfir, eru listar, hlaðar, biðraðir, forgangsbiðraðir, tré, tvítré, tvíleitartré og hrúgur auk viðkomandi reiknirita. Kynnt verða ýmis leitar- og röðunarreiknirit. Reiknirit eru greind, hvað þau taka langan tíma í vinnslu og hve mikið minnisrými. Forritunarverkefni, sem nota áðurnefnda gagnaskipan og reiknirit, eru leyst í Java. Mörg lítil forritunarverkefni verða í námskeiðinu.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Algebra (STÆ303G)

Grúpur, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Samhverfugrúpur. Mótanir og normlegar hlutgrúpur. Baugar, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Heilbaugar. Baugamótanir og íðul. Margliðubaugar og þáttun margliða. Valin viðfangsefni.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Línuleg algebra II (STÆ401M)

Mótlar og línulegar varpanir. Frjálsir mótlar og fylki. Deildamótlar og stuttar fleygaðar lestir. Nykurmótlar. Endanlega spannaðir mótlar yfir höfuðíðalbaug. Línulegir virkjar á endanlega víðum vigurrúmum.

Galois-fræði (STÆ403M)

Valin efni úr víxlinni algebru.

Viðfangsefni: Kroppar og útvíkkanir þeirra.  Algebrulegar útvíkkanir, normlegar úvíkkanir og aðskiljanlegar útvíkkanir.  Galois-fræði.  Notkunardæmi.  
Noether baugar.  Grunnasetning Hilberts.  Núllstöðvasetning Hilberts.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Kennileg töluleg greining (STÆ412G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Töluleg greining" STÆ405G. Farið er ítarlegar og fræðilegar í efnið sem tekið er fyrir í Tölulegri greiningu (STÆ405G) með áherslu á sannanir.

Mál- og tegurfræði (STÆ402M)

Kennt á vormisseri þegar ártal er oddatala.

Málrúm, mál og ytri mál. Lebesgue-málið á Rn. Mælanleg föll, setning um einhalla samleitni, hjálparsetning Fatous. Heildanleg föll, setning Lebesgues um yfirgnæfða samleitni og afleiðingar. Ójöfnur Hölders og Minkowskis, Lp-rúm, málrúma, setningar Tonellis og Fubinis. Tvinnmál. Jordan-liðun og Lebesgue-liðun mála, Radon-Níkodým-setning. Samfelld línuleg föll á Lp-rúmum. Myndmál, innsetningarsetning fyrir Lebesgue-heildið á Rn.

Slembiferli (STÆ415M)

Inngangsatriði slembiferla með megináherslu á Markovkeðjur.

Viðfangsefni: Hittitími, stöðuþáttun, óþáttanleiki, lota, endurkvæmni (jákvæð og núll-), hverfulleiki, tenging, endurnýjun, jafnvægi, tíma-viðsnúningur, tenging úr fortíðinni, greinaferli, biðraðir, martingalar, Brownhreyfing.

Grundvöllur líkindafræðinnar (STÆ418M)

Líkindi á grundvelli mál- og tegurfræði.

Viðfangsefni: Líkindi, útvíkkunarsetningar, óhæði, væntigildi. Borel-Cantelli-setningin og 0-1 lögmál Kolmogorovs.  Ójöfnur og hin veiku og sterku lögmál mikils fjölda. Samleitni í hverjum punkti, í líkindum, með líkunum einn, í dreifingu og í heildarviki. Tengiaðferðir. Höfuðmarkgildissetningin. Skilyrt líkindi og væntigildi.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Grundvöllur tölfræðinnar (STÆ313M)

Sennileiki, tæmandi stærð, nægjanleikareglan, þvælistiki, skilyrðingarreglan, óbreytileikareglan, sennileikafræði. Tilgátupróf, einfaldar og samsettar tilgátur, Neyman-Pearson-setningin, styrkleiki, UMP-próf, óbreytileg próf. Umröðunarpróf, sætispróf. Bilmat, öryggisbil, öryggisstig, öryggissvæði. Punktmat, bjagi, meðalferskekkja. Skilaverkefni gilda 30% af lokaeinkunn.

Línuleg fellagreining (STÆ507M)

Kennt þegar ártal er oddatala.

Banach-rúm og Hilbert-rúm og helstu eiginleikar þeirra. Tvírúm Banach-rúma.
Meginkenningar í virkigreiningu: Setning Hahn–Banach, meginsetningin um jafna takmarkaðleika (Banach–Steinhaus), opin vörpun og lokaða grafs setningar.

Veikar topólógíur. Setning Banach–Alaoglu. Lemma Riesz. Hornréttni í Banach-rúmum.

Virkjar og samsvarandi tvíliðan þeirra. Þjappaðir virkjar. Vigrarúmsróf og lausnarafl. Setning Lax–Milgram. Rófssetning fyrir þjappaða, sjálfsamda virkja.

Sobolev-rúm. Sobolev-rúm á rauntalnalínunni og inndælingar. Nálgun og þétt undirrúm. Ójafna Poincaré. Sobolev-rúm í hærri vídd. Útvíkkunarsetning. Inndælingarsetningar Sobolev-rúma. Setning Rellich–Kondrachov. Ójafna Poincaré í hærri vídd. Ójafna Poincaré–Wirtinger.

Notkun í hlutmismunajöfnum.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Samæfingar í stærðfræði (STÆ402G)

Námskeiðið er ætlað nemendum sem lokið hafa að minnsta kosti 120 ECTS einingum. Nemendur sem ekki hafa lokið 120 ECTS einingum og hafa áhuga á að taka námskeiðið þurfa að fá samþykki umsjónarmanns fyrir þátttöku í námskeiðinu.

Hver nemandi velur og kynnir sér tiltekið afmarkað viðfangsefni stærðfræðinnar eða tölfræðinnar og fær leiðbeinanda tengdan því. Viðfangsefni eru ólík milli ára. Listi yfir viðfangsefni er gefinn út í upphafi eða aðdraganda námskeiðsins og einnig geta nemendur stungið upp á viðfangsefnum (að því gefnu að leiðbeinandi finnist). Nemendur skrifa ritgerð um sitt viðfangsefni og undirbúa og halda fyrirlestur um það á nemendaráðstefnu. Meðan á námskeiðinu stendur veita nemendur hvert öðru uppbyggilega endurgjöf bæði hvað varðar ritgerðarskrif og undirbúning á fyrirlestri. Auk þess að kynna eigin verkefni á nemendaráðstefnunni taka nemendur virkan þátt, hlusta á samnemendur sína og spyrja spurninga.

Greining á frammistöðu tölvukerfa (REI503M)

Kennt að jafnaði annað hvert ár.

Námskeiðið fjallar um gerð líkana af tölvu- og samskiptakerfum auk mælinga á frammistöðu. Stór dreifð tölvukerfi afgreiða þjónustubeiðnir (t.d. vefsíðufyrirspurnir) samhliða til að lágmarka svartíma og hámarka ánægju notenda. Aðrir mælikvarðar á frammistöðu eru afköst (afgreiddar beiðnir á tímaeiningu) og uppfylling samkomulags um þjónustustig. Meðal námsefnis eru stærðfræðilegar aðferðir til að meta og skilja slík kerfi, bæði veikleika þeirra og styrkleika, til dæmis varðandi hönnun, verkröðunaraðferðir og rekstrarstefnur. Umfjöllunin byggir á aðferðum aðgerðagreiningar, sér í lagi biðraðafræði og Markov-ferlum (fyrirfram þekking á þessum aðferðum er ekki krafa).

Eindregið er mælt með mætingu í tíma.

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Aðgerðagreining 2 (IÐN508M)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu. Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin er fyrir heiltölu og slembin verkefni (e. Integer Programming and Stochastic Programming). Nemendur kynnast líkangerð með Python.

R forritun (MAS102M)

Í námskeiðinu munu nemendur framkvæma hefðbundnar tölfræðiaðferðir á raunverulegum gagnasöfnum. Áhersla verður lögð á fjölbreytu aðhvarfsgreiningu (e. multiple linear regression). Nemendur beita fáguðum aðferðum við myndræna framsetningu sem og sjálfvirka skýrslugerð. Námsmat verður í formi raunhæfra verkefna þar sem nemendur framkvæma ofangreind atriði á raunverulegum gagnasöfnum með það fyrir augum að svara rannsóknarspurningum.

Gervigreind (REI505M)

Fjallað er um hugtök, aðferðir og reiknirit á sviði gervigreindar, með áherslu á studdan og óstuddan lærdóm. Forvinnsla og myndræn framsetning gagna. Mat á gæðum líkana og val á líkönum. Línuleg aðhvarfsgreining, næstu nágrannar, stoðvigravélar, tauganet, ákvarðanatré og safnaðferðir. Djúpur lærdómur. Þyrpingagreining og k-means aðferðin. Nemendur útfæra einföld reiknirit í Python og læra á sérhæfða forritspakka. Námskeiðinu lýkur með hagnýtu verkefni.

Fjölbreytileg nálgun á stærðfræðikennslu í framhaldsskólum (SNU503M)

Námskeiðið er að öllu jöfnu kennt annað hvert ár.

Á námskeiðinu læra nemar að skipuleggja stærðfræðikennslu í framhaldsskóla þannig að hún sé fjölbreytt og taki mið af þörfum allra nemenda. Áhersla verður lögð á að nemendur kynnist fjölbreyttu námsumhverfi og kennsluháttum sem byggja á rannsóknum á stærðfræðinámi og -kennslu. Í námskeiðinu er fjallað um markmið stærðfræðináms og hvernig þau birtast í námskrám og stefnuritum bæði hér á landi og í nágrannalöndum. Nemendur lesa um og fá tækifæri til að reyna í verki fjölbreyttar leiðir við að meta og greina stærðfræðilega hæfni.
Vinnulag í námskeiðinu felst í fyrirlestrum, verkefnavinnu kynningum, vettvangstengdum viðfangsefnum og gagnrýnni umræðu um viðfangsefni. Áhersla verður lögð á að nemar ræði um áskoranir sem upp geta komið við kennslu og leiti sjálfir leiða við lausn á ýmsum vandamálum sem lúta að stærðfræðinámi og -kennslu.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Töluleg línuleg algebra (STÆ511M)

Ítrekunaraðferðir fyrir jöfnuhneppi.  Ýmsar þáttanir fylkja eins og QR, Cholesky, Jordan, Schur, rófþáttun og sérstöðupunktaþáttun (SVD) og hagnýtingar þeirra.  Strjál Fourierummyndun (DFT) og hröð algrím til framkvæmdar hennar (FFT).  Strjál Kósínusummyndun (DCT) í tvívídd og hagnýtingar í þjöppun hljóðs (MP3, AAC) og mynda (JPEG).  Rýr fylki og framsetning á þeim.

Sérstök áhersla verður lögð á hagnýtingu þeirra efnisatriða sem farið er í og tölulegar aðferðir.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Inngangur að rökfræði (STÆ528M)

Röksemdafærslur, sannanir. Samtengingar, fullyrðingareikningur, sannföll og sísönnur. Formleg mál, frumsendur, rökreglur, sísönnusetningin. Magnarar. Mál og kenningar fyrstu stéttar. Mynstur og líkön. Fullkomleikasetningin. Setning Löwenheims og Skolems. Reiknanleiki, rakin föll. Setning Gödels.

Hagnýt Bayesísk tölfræði (STÆ529M)

Markmið: Að kenna nemendum að beita ýmsum aðferðum úr Bayesískri tölfræði fyrir greiningu gagna. Námsefni: Fræðileg undirstaða Bayesískrar ályktunartölfræði, fyrirframdreifingar, gagnadreifingar og eftirádreifingar. Bayesísk ályktunartölfræði fyrir stika í einvíðum og margvíðum líkindadreifingum: tvíkosta-; normal-; Possion; veldis-; margvíð normal-; fjölkostadreifing.  Mat á gæðum líkans og samanburður á líkönum: Bayesísk p-gildi; deviance information criterion (DIC). Bayesísk hermun: Markov keðju Monte Carlo (MCMC) aðferðir; Gibbs sampler; Metropolis-Hastings skref; mat á samleitni. Línuleg líkön: normal línuleg líkön; stigskipt normal línuleg líkön; almenn línuleg líkön. Áhersla á greiningu gagna með forritum eins og Matlab og R.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tölulegar lausnir á hlutafleiðujöfnum (STÆ537M)

Markmið námskeiðsins er að kynna aðferðir til tölulegrar úrlausnar á hlutafleiðujöfnum og forritun þeirra. 

Viðfangsefni:

Fleyggerar hlutafleiðujöfnur (varmajafnan), breiðgerar hlutafleiðujöfnur (bylgjujafnan) og sporgerar hlutafleiðujöfnur (Poisson- og Laplace jafnan).  Mismunaaðferðir, samleguaðferðir og bútaaðferðir.  Stöðugleiki lausnaraðferða, CFL skilyrðið og Crank-Nicolson skemað. Ólínulegar hlutafleiðujöfnur og Turing-mynstur.  Samband slembigangs og Poisson/Laplace hlutafleiðujafna.

Formleg mál og reiknanleiki (TÖL301G)

Endanlegar stöðuvélar, regluleg mál og málskipan, staflavélar, samhengisóháð mál og málskipan, Turingvélar, almenn mál og málskipan og helstu eiginleikar þeirra.

Ávarðanleg og listanleg mál, yfirfærsla milli mála, tengsl við ákvörðnarverkefni og sönnun á óleysanleika slíkra verkefna. Flækjustigsflokkarnir P og NP og NP-fullkomleiki. Dæmi um ýmis líkön af reiknanleika.

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Inngangur að gagnavísindum (REI202G)

Í námskeiðinu er fjallað um grunnaðferðir í gagnavísindum auk þess sem kennt er á forritasöfn á borð við numpy, pandas, matplotlib og scikit-learn.

Námskeiðið er í 6 hlutum:

1. Kynning á Python forritunarmálinu.
2. Umbreyting hrágagna á form sem auðvelt er að vinna með.
3. Forkönnun á gögnum og myndræn framsetning á þeim.
4. Bestun.
5. Klösun og víddarfækkun.
6. Aðhvarfsgreining og flokkun.

Hverjum hluta lýkur með verkefni.

Athugið að námslega skörun er við REI201G Stærðfræði og reiknifræði og geta bæði námskeiðin ekki gilt til sömu gráðunnar.

Tölfræðiráðgjöf (LÝÐ201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Aðgerðagreining (IÐN401G)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu.
Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin eru fyrir línuleg bestun og Simplex aðferðin, auk skyld fræðileg efni.
Námskeiðið kynnir auk þess stærðfræðileg líkön fyrir einstök verkefni; flutningsverkefni, úthlutunarverkefni, netverkefni og heiltölubestun. Nemendur kynnast einnig sérhæfðu forritunarmáli við líkangerð fyrir línulega bestun.

Tölfræðiráðgjöf (MAS201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Hagnýt gagnagreining (MAS202M)

Námskeiðið fjallar um tölfræðiúrvinnslu í forritinu R. Gert er ráð fyrir að nemendur hafi grunnþekkingu í tölfræði og tölfræðihugbúnaðnum R. Æskilegt er að nemendur þekki til margbreytu aðhvarfsgreiningar (e. multiple linear regression). Nemendur læra að beita hinum ýmsu tölfræðiaðferðum í R (ss. classification methods, resampling methods, linear model selection og tree-based methods). Námskeiðið er kennt á tólf vikum og verður það á vendikennsluformi þar sem nemendur lesa námsefni og horfa á myndbönd áður en þeir mæta í tíma og fá svo aðstoð með fyrirliggjandi verkefni í tímum.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Útsetningar á endanlegum grúpum (STÆ626M)

Skilgreining á línulegri útsetningu grúpu. Hjálparsetning Schur.
Grúpukennar. Grúpualgebran. Útsetningafræði samhverfugrúpunnar. Notkun útsetningarfræða í grúpufræði:  Setningar Frobeniusar og Burnsides.

Greining reiknirita (TÖL403G)

Aðferðir við hönnun og greiningu á tímaflækju reiknirita. Kynning og greining á reikniritum fyrir röðun, leit, netafræði og fylkjareikning. Torleysanleg vandamál, nálgunaraðferðir og slembin reiknirit.

Eðlisfræði 1 R (EÐL107G)

Nemendum eru kynntar aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, bylgjufræði og varmafræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. 

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð. Hitastig. Kjörgas. Varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar. Kvikfræði gasa. Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.

Athugið að kennslubókin fyrir námskeiðið er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Ath.: Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Java forritunarmálið er notað til að kynna grunnhugtök í tölvuforritun: Tjáning og fullyrðingar, texta- og tölulegar gagnategundir, aðstæður og lykkjur, fylki, aðferðir, flokkar og hluti, inntak og úttak. Forritun og kembiforrit eru stunduð í spurningakeppnum og verkefnum alla önnina.

Stærðfræðimynstur (TÖL104G)

Yrðingar, umsagnir og rökleiðingar. Mengjareikningur og Boolealgebrur. Þrepun og endurkvæmni. Grunnaðferðir við greiningu reiknirita og talningu. Einföld reiknirit í talnafræði. Vensl, eiginleikar þeirra og framsetning. Tré og net og einföld reiknirit tengd þeim. 

Tölvunarfræði 1a (TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Inngangur að stærðfræði (STÆ110G)

Fjallað verður um tungumál stærðfræðinnar og frumatriði rökfræði og mengjafræði. Umfjöllun um rökfræði og mengjafræði er barnsleg (naive) en nógu nákvæm til að vera grundvöllur undir almenna notkun rökfræði og stærðfræði í stærðfræðinámi. Áhersla er á grunnhugtök eins og magnara, leiðingar, mengi, varpanir, eintæk og átæk. Þjálfun í að setja fram einfaldar sannanir.
Námskeiðið er kennt einu sinni í viku, 3 kennslustundir í senn. Skriflegt lokapróf verður í 12. kennsluviku. Nemendur vinna verkefni á misserinu sem gilda 30% af lokaeinkunn.

Stærðfræðigreining IA (STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Eðlisfræði 2 R (EÐL206G)

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur, viðnám, rafrásir. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Rafsveiflur og riðstraumur. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði.

Tölvunarfræði 2 (TÖL203G)

Námskeiðið mun nota forritunarmálið Java. Fjallað er um gagnaskipan, reiknirit og huglæg gagnatög. Meðal gagnaskipana, sem farið er yfir, eru listar, hlaðar, biðraðir, forgangsbiðraðir, tré, tvítré, tvíleitartré og hrúgur auk viðkomandi reiknirita. Kynnt verða ýmis leitar- og röðunarreiknirit. Reiknirit eru greind, hvað þau taka langan tíma í vinnslu og hve mikið minnisrými. Forritunarverkefni, sem nota áðurnefnda gagnaskipan og reiknirit, eru leyst í Java. Mörg lítil forritunarverkefni verða í námskeiðinu.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Grundvallarhugtök í líkindafræði og tölfræði, stærðfræðileg undirstaða þeirra og beiting með tölfræðihugbúnaðinum R. 

• Líkindi, slembistærðir og væntigildi þeirra
• Mikilvægar líkindadreifingar
• Úrtök, lýsistærðir og úrtaksdreifing lýsistærða
• Metlar og öryggisbil
• Hugmyndafræði tilgátuprófa
• Mikilvæg tilgátupróf
• Línuleg aðhvarfsgreining

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Algebra (STÆ303G)

Grúpur, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Samhverfugrúpur. Mótanir og normlegar hlutgrúpur. Baugar, dæmi og helstu undirstöðuatriði. Heilbaugar. Baugamótanir og íðul. Margliðubaugar og þáttun margliða. Valin viðfangsefni.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Galois-fræði (STÆ403M)

Valin efni úr víxlinni algebru.

Viðfangsefni: Kroppar og útvíkkanir þeirra.  Algebrulegar útvíkkanir, normlegar úvíkkanir og aðskiljanlegar útvíkkanir.  Galois-fræði.  Notkunardæmi.  
Noether baugar.  Grunnasetning Hilberts.  Núllstöðvasetning Hilberts.

Línuleg algebra II (STÆ401M)

Mótlar og línulegar varpanir. Frjálsir mótlar og fylki. Deildamótlar og stuttar fleygaðar lestir. Nykurmótlar. Endanlega spannaðir mótlar yfir höfuðíðalbaug. Línulegir virkjar á endanlega víðum vigurrúmum.

Kennileg töluleg greining (STÆ412G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Töluleg greining" STÆ405G. Farið er ítarlegar og fræðilegar í efnið sem tekið er fyrir í Tölulegri greiningu (STÆ405G) með áherslu á sannanir.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Mál- og tegurfræði (STÆ402M)

Kennt á vormisseri þegar ártal er oddatala.

Málrúm, mál og ytri mál. Lebesgue-málið á Rn. Mælanleg föll, setning um einhalla samleitni, hjálparsetning Fatous. Heildanleg föll, setning Lebesgues um yfirgnæfða samleitni og afleiðingar. Ójöfnur Hölders og Minkowskis, Lp-rúm, málrúma, setningar Tonellis og Fubinis. Tvinnmál. Jordan-liðun og Lebesgue-liðun mála, Radon-Níkodým-setning. Samfelld línuleg föll á Lp-rúmum. Myndmál, innsetningarsetning fyrir Lebesgue-heildið á Rn.

Grannfræði (STÆ419M)

Almenn grannfræði: Grannrúm og samfelldar varpanir. Hlutrúm, faldrúm og deildarúm. Samhangandi rúm og þjöppuð rúm. Aðskilnaðarfrumsendur, hjálparsetning Urysohns og firðanleikasetning, algerlega regluleg rúm og þjappanir. 

Línuleg fellagreining (STÆ507M)

Kennt þegar ártal er oddatala.

Banach-rúm og Hilbert-rúm og helstu eiginleikar þeirra. Tvírúm Banach-rúma.
Meginkenningar í virkigreiningu: Setning Hahn–Banach, meginsetningin um jafna takmarkaðleika (Banach–Steinhaus), opin vörpun og lokaða grafs setningar.

Veikar topólógíur. Setning Banach–Alaoglu. Lemma Riesz. Hornréttni í Banach-rúmum.

Virkjar og samsvarandi tvíliðan þeirra. Þjappaðir virkjar. Vigrarúmsróf og lausnarafl. Setning Lax–Milgram. Rófssetning fyrir þjappaða, sjálfsamda virkja.

Sobolev-rúm. Sobolev-rúm á rauntalnalínunni og inndælingar. Nálgun og þétt undirrúm. Ójafna Poincaré. Sobolev-rúm í hærri vídd. Útvíkkunarsetning. Inndælingarsetningar Sobolev-rúma. Setning Rellich–Kondrachov. Ójafna Poincaré í hærri vídd. Ójafna Poincaré–Wirtinger.

Notkun í hlutmismunajöfnum.

Diffurrúmfræði (STÆ519M)

Diffranlegar víðáttur, snertirúm, nykurrúm, diffrun yfir víðáttur, vigursvið, diffurform og ytri afleiður, einingarskipting, heildun yfir víðáttur, setning Stokes, inngangur á Riemann-diffurrúmfræði.

Samæfingar í stærðfræði (STÆ402G)

Námskeiðið er ætlað nemendum sem lokið hafa að minnsta kosti 120 ECTS einingum. Nemendur sem ekki hafa lokið 120 ECTS einingum og hafa áhuga á að taka námskeiðið þurfa að fá samþykki umsjónarmanns fyrir þátttöku í námskeiðinu.

Hver nemandi velur og kynnir sér tiltekið afmarkað viðfangsefni stærðfræðinnar eða tölfræðinnar og fær leiðbeinanda tengdan því. Viðfangsefni eru ólík milli ára. Listi yfir viðfangsefni er gefinn út í upphafi eða aðdraganda námskeiðsins og einnig geta nemendur stungið upp á viðfangsefnum (að því gefnu að leiðbeinandi finnist). Nemendur skrifa ritgerð um sitt viðfangsefni og undirbúa og halda fyrirlestur um það á nemendaráðstefnu. Meðan á námskeiðinu stendur veita nemendur hvert öðru uppbyggilega endurgjöf bæði hvað varðar ritgerðarskrif og undirbúning á fyrirlestri. Auk þess að kynna eigin verkefni á nemendaráðstefnunni taka nemendur virkan þátt, hlusta á samnemendur sína og spyrja spurninga.

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Aðgerðagreining 2 (IÐN508M)

Í námskeiðinu er nemendum kynnt hvernig gera á skipulega mynd af ákvörðunar- og bestunarverkefnum í aðgerðagreiningu. Að námskeiði loknu eiga nemendur að hafa færni í að setja upp, greina og leysa stærðfræðileg líkön sem standa fyrir raunhæfum verkefnum og hvernig meta eigi lausn þeirra á gagnrýninn hátt. Tekin er fyrir heiltölu og slembin verkefni (e. Integer Programming and Stochastic Programming). Nemendur kynnast líkangerð með Python.

R forritun (MAS102M)

Í námskeiðinu munu nemendur framkvæma hefðbundnar tölfræðiaðferðir á raunverulegum gagnasöfnum. Áhersla verður lögð á fjölbreytu aðhvarfsgreiningu (e. multiple linear regression). Nemendur beita fáguðum aðferðum við myndræna framsetningu sem og sjálfvirka skýrslugerð. Námsmat verður í formi raunhæfra verkefna þar sem nemendur framkvæma ofangreind atriði á raunverulegum gagnasöfnum með það fyrir augum að svara rannsóknarspurningum.

Gervigreind (REI505M)

Fjallað er um hugtök, aðferðir og reiknirit á sviði gervigreindar, með áherslu á studdan og óstuddan lærdóm. Forvinnsla og myndræn framsetning gagna. Mat á gæðum líkana og val á líkönum. Línuleg aðhvarfsgreining, næstu nágrannar, stoðvigravélar, tauganet, ákvarðanatré og safnaðferðir. Djúpur lærdómur. Þyrpingagreining og k-means aðferðin. Nemendur útfæra einföld reiknirit í Python og læra á sérhæfða forritspakka. Námskeiðinu lýkur með hagnýtu verkefni.

Fjölbreytileg nálgun á stærðfræðikennslu í framhaldsskólum (SNU503M)

Námskeiðið er að öllu jöfnu kennt annað hvert ár.

Á námskeiðinu læra nemar að skipuleggja stærðfræðikennslu í framhaldsskóla þannig að hún sé fjölbreytt og taki mið af þörfum allra nemenda. Áhersla verður lögð á að nemendur kynnist fjölbreyttu námsumhverfi og kennsluháttum sem byggja á rannsóknum á stærðfræðinámi og -kennslu. Í námskeiðinu er fjallað um markmið stærðfræðináms og hvernig þau birtast í námskrám og stefnuritum bæði hér á landi og í nágrannalöndum. Nemendur lesa um og fá tækifæri til að reyna í verki fjölbreyttar leiðir við að meta og greina stærðfræðilega hæfni.
Vinnulag í námskeiðinu felst í fyrirlestrum, verkefnavinnu kynningum, vettvangstengdum viðfangsefnum og gagnrýnni umræðu um viðfangsefni. Áhersla verður lögð á að nemar ræði um áskoranir sem upp geta komið við kennslu og leiti sjálfir leiða við lausn á ýmsum vandamálum sem lúta að stærðfræðinámi og -kennslu.

BS-verkefni (STÆ262L)

Nemendur velja sér verkefni í samráði við einhvern kennara námsbrautar í stærðfræði. Verkefnið er unnið með leiðsögn tveggja manna og skal a.m.k. annar þeirra tilheyra námsbraut í stærðfræði. Námsbraut í stærðfræði þarf að staðfesta áætlun sem nemandi og leiðbeinendur leggja fram í sameiningu. Verkefninu lýkur með samningu ritgerðar og fyrirlestri. Ekki er gefin einkunn fyrir verkefnið en umsjónarmenn stafesta að nemandi hafi  staðist námskröfur.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Kennileg línuleg tölfræðilíkön (STÆ310M)

Kennileg línuleg tölfræðilíkön er 6 ECTS-eininga framhaldsnámskeið um stærðfræðilega undirstöðu línulegra líkana, byggt á einni rúmfræðilegri meginhugmynd: mat er hornrétt ofanvarp og prófanir eru samanburður ofanvarpa á hreiðruð hlutrúm. Fjallað er um ofanvarpsvirkja, fjölvíðu normaldreifinguna og ferningsform, metanleika, aðferð minnstu kvaðrata, Gauss-Markov-setninguna, sennileikamat og alhæfða aðferð minnstu kvaðrata, prófanir og öryggissvæði, og beitingu á fervikagreiningu, aðhvarfsgreiningu og spá. Námskeiðið þróar kenninguna að baki aðferðum sem nemendur kunna úr STÆ312M.

Kennslubók er Christensen, Plane Answers to Complex Questions (4. útgáfa).

Námsmat: lokapróf (50%), miðannarpróf (25%) og fimm kynningar á heimadæmalausnum (25%).

Forkröfur: STÆ203, STÆ107, STÆ312M.

Hagnýtt línuleg tölfræðilíkön (STÆ312M)

Í námskeiðinu er fjallað um einfalda og fjölvíða aðhvarfsgreiningu ásamt fervikagreiningu (ANOVA) og samvikagreiningu (ANCOVA). Að auki er farið í tvíkosta aðhvarfsgreiningu (binomial regression) og rætt um hugtök því tengt, svo sem gagnlíkindi (odds) og gagnlíkindahlutfall (odds ratio).
Námskeiðið er framhald af dæmigerðu grunnnámskeiði í tölfræði sem kennd eru á hinum ýmsu sviðum skólans. Farið verður í aðferðir til að meta stika í línulegum líkönum, hvernig smíða má öryggisbil og kanna tilgátur fyrir stikana, hverjar forsendur líkananna eru og hvað hægt sé að gera sé þeim ekki fullnægt. Verkefni eru unnin í tölfræðihugbúnaðinum R.

Töluleg línuleg algebra (STÆ511M)

Ítrekunaraðferðir fyrir jöfnuhneppi.  Ýmsar þáttanir fylkja eins og QR, Cholesky, Jordan, Schur, rófþáttun og sérstöðupunktaþáttun (SVD) og hagnýtingar þeirra.  Strjál Fourierummyndun (DFT) og hröð algrím til framkvæmdar hennar (FFT).  Strjál Kósínusummyndun (DCT) í tvívídd og hagnýtingar í þjöppun hljóðs (MP3, AAC) og mynda (JPEG).  Rýr fylki og framsetning á þeim.

Sérstök áhersla verður lögð á hagnýtingu þeirra efnisatriða sem farið er í og tölulegar aðferðir.

Netafræði (STÆ520M)

Net, netamótanir og netaeinsmótanir. Hlutnet, spannandi hlutnet. Vegir, tengd net. Örvanet. Tvíhlutanet. Euler-net og Hamilton-net; setningar Chvátals, Pósa, Ores og Diracs. Keppnisnet. Tré, spannandi tré, trjáfylkjasetningin, Cayley-setningin. Vegin net, reiknirit Kruskals og Dijkstra. Flæðinet, setning um hámarksflæði og lágmarkssnið, Ford-Fulkerson-reikniritið, Menger-setningin. Spyrðingar, Berge-setningin, giftingarsetning Halls, König-Egerváry-setningin, Kuhn-Munkres-reikniritið. Óaðskiljanleg net, tvítengd net. Lagnet, Euler-formúla, Kuratowski-setningin, nykurnet. Greypingar neta í fleti, Ringel-Youngs-Mayer-setningin. Litanir, litunarsetning Heawoods, Brooks-setningin, litamargliða; leggjalitanir, Vizing-setningin.

Inngangur að rökfræði (STÆ528M)

Röksemdafærslur, sannanir. Samtengingar, fullyrðingareikningur, sannföll og sísönnur. Formleg mál, frumsendur, rökreglur, sísönnusetningin. Magnarar. Mál og kenningar fyrstu stéttar. Mynstur og líkön. Fullkomleikasetningin. Setning Löwenheims og Skolems. Reiknanleiki, rakin föll. Setning Gödels.

Hagnýt Bayesísk tölfræði (STÆ529M)

Markmið: Að kenna nemendum að beita ýmsum aðferðum úr Bayesískri tölfræði fyrir greiningu gagna. Námsefni: Fræðileg undirstaða Bayesískrar ályktunartölfræði, fyrirframdreifingar, gagnadreifingar og eftirádreifingar. Bayesísk ályktunartölfræði fyrir stika í einvíðum og margvíðum líkindadreifingum: tvíkosta-; normal-; Possion; veldis-; margvíð normal-; fjölkostadreifing.  Mat á gæðum líkans og samanburður á líkönum: Bayesísk p-gildi; deviance information criterion (DIC). Bayesísk hermun: Markov keðju Monte Carlo (MCMC) aðferðir; Gibbs sampler; Metropolis-Hastings skref; mat á samleitni. Línuleg líkön: normal línuleg líkön; stigskipt normal línuleg líkön; almenn línuleg líkön. Áhersla á greiningu gagna með forritum eins og Matlab og R.

Fléttufræði (STÆ533M)

Námskeiðið er ætlað nemendum á öðru og þriðja ári. Markmiðið er að kynna nemendum ýmis fléttufræðileg kerfi, aðferðir við talningu og gagnlega eiginleika. Hagnýtingar á þessum kerfum og aðferðum.

Tölulegar lausnir á hlutafleiðujöfnum (STÆ537M)

Markmið námskeiðsins er að kynna aðferðir til tölulegrar úrlausnar á hlutafleiðujöfnum og forritun þeirra. 

Viðfangsefni:

Fleyggerar hlutafleiðujöfnur (varmajafnan), breiðgerar hlutafleiðujöfnur (bylgjujafnan) og sporgerar hlutafleiðujöfnur (Poisson- og Laplace jafnan).  Mismunaaðferðir, samleguaðferðir og bútaaðferðir.  Stöðugleiki lausnaraðferða, CFL skilyrðið og Crank-Nicolson skemað. Ólínulegar hlutafleiðujöfnur og Turing-mynstur.  Samband slembigangs og Poisson/Laplace hlutafleiðujafna.

Formleg mál og reiknanleiki (TÖL301G)

Endanlegar stöðuvélar, regluleg mál og málskipan, staflavélar, samhengisóháð mál og málskipan, Turingvélar, almenn mál og málskipan og helstu eiginleikar þeirra.

Ávarðanleg og listanleg mál, yfirfærsla milli mála, tengsl við ákvörðnarverkefni og sönnun á óleysanleika slíkra verkefna. Flækjustigsflokkarnir P og NP og NP-fullkomleiki. Dæmi um ýmis líkön af reiknanleika.

Slembiferli (STÆ415M)

Inngangsatriði slembiferla með megináherslu á Markovkeðjur.

Viðfangsefni: Hittitími, stöðuþáttun, óþáttanleiki, lota, endurkvæmni (jákvæð og núll-), hverfulleiki, tenging, endurnýjun, jafnvægi, tíma-viðsnúningur, tenging úr fortíðinni, greinaferli, biðraðir, martingalar, Brownhreyfing.

Grundvöllur líkindafræðinnar (STÆ418M)

Líkindi á grundvelli mál- og tegurfræði.

Viðfangsefni: Líkindi, útvíkkunarsetningar, óhæði, væntigildi. Borel-Cantelli-setningin og 0-1 lögmál Kolmogorovs.  Ójöfnur og hin veiku og sterku lögmál mikils fjölda. Samleitni í hverjum punkti, í líkindum, með líkunum einn, í dreifingu og í heildarviki. Tengiaðferðir. Höfuðmarkgildissetningin. Skilyrt líkindi og væntigildi.

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Inngangur að gagnavísindum (REI202G)

Í námskeiðinu er fjallað um grunnaðferðir í gagnavísindum auk þess sem kennt er á forritasöfn á borð við numpy, pandas, matplotlib og scikit-learn.

Námskeiðið er í 6 hlutum:

1. Kynning á Python forritunarmálinu.
2. Umbreyting hrágagna á form sem auðvelt er að vinna með.
3. Forkönnun á gögnum og myndræn framsetning á þeim.
4. Bestun.
5. Klösun og víddarfækkun.
6. Aðhvarfsgreining og flokkun.

Hverjum hluta lýkur með verkefni.

Athugið að námslega skörun er við REI201G Stærðfræði og reiknifræði og geta bæði námskeiðin ekki gilt til sömu gráðunnar.

Tölfræðiráðgjöf (LÝÐ201M)

Þáttakendur í námskeiðinu öðlast þjálfun í hagnýtum tölfræðiaðferðum eins og þeim er beitt við tölfræðiráðgjöf. Þáttakendur fá að kynnast raunverulegum tölfræðilegum verkefnum með því að aðstoða nemendur í ýmsum deildum skólans. Þáttakendur kynna verkefnin í námskeiðinu, ræða úrlausnarmöguleika og aðstoða síðan nemendurna við úrvinnslu með R og túlkun niðurstaðna.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Aðgerðagreining (IÐN401G)