Laaja matematiikka ja fysiikka II: Data ja todennäköisyys (5 op)

Tavoitteet

Kurssilla opitaan hallitsemaan statistisia ilmiöitä, datan käsittelyä ja analysointia ja niihin liittyvää vaativampaa matematiikkaa. Kurssilla menestynyt opiskelija saavuttaa tietämystä, joka voi auttaa maisteriohjelmiin pyrkimistä.

Suoritettuaan tämän opintokokonaisuuden opiskelija:
• pystyy hahmottamaan statististen ilmiöiden merkityksen luonnontieteissä ja tekniikassa
• on saanut kokonaiskuvan todennäköisyyteen, tilastoihin ja datan analysointiin liittyvistä matematiikan osa-alueista ja matemaattisista menetelmistä
• ymmärtää ja osaa selittää kiinteän olomuodon fysiikan perusilmiöt ja ymmärtää niiden ja entropian vaikutuksen fysikaalisissa ilmiöissä ja niitä hyödyntävissä toiminnoissa
• kykenee analysoimaan ja ratkaisemaan opintojakson fysiikkaan liittyviä ongelmia matemaattisesti
• hallitsee opintojaksolla käytettävät tietokoneohjelmat
• ymmärtää fysiikan ja matematiikan sovelluksiin liittyviä tieteellisiä ja teknisiä artikkeleja

Sisältö

• Todennäköisyyslaskentaa ja tilastomatematiikkaa
• Statistista fysiikkaa ja sen vaikutus kiinteän olomuodon fysiikkaan

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija:
• ymmärtää statistisen fysiikan ja termofysiikan perusilmiöt
• osaa ratkaista opintojakson matematiikkaan liittyviä perustehtäviä
• osaa selittää ja esittää opintojaksolla työstettyjen fysikaalisten ongelmien matemaattisia ratkaisuja

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Lisäksi opiskelija:
• ymmärtää statistisen fysiikan merkityksen kiinteän olomuodon fysiikassa sekä osaa analysoida tähän liittyvien fysikaalisten lainalaisuuksien ja matemaattisten menetelmien keskinäisiä yhteyksiä
• osaa soveltaa oppimiaan matemaattisia menetelmiä

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Hyvien tietojen lisäksi opiskelija:
• ymmärtää erinomaisesti opintojaksolla tarkasteltuja fysikaalisia ilmiöitä ja niiden sovelluksia
• hallitsee erinomaisesti opintojakson matemaattiset menetelmät
• osaa soveltaa saavuttamaansa tietämystä ja oppimiaan menetelmiä erilaisiin tilanteisiin
• ymmärtää kurssin aihepiiriin liittyviä tieteellisiä ja teknisiä artikkeleja

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija:
• ymmärtää statistisen fysiikan ja termodynamiikan perusilmiöt
• osaa ratkaista opintojakson matematiikkaan liittyviä perustehtäviä
• osaa selittää ja esittää opintojaksolla työstettyjen fysikaalisten ongelmien matemaattisia ratkaisuja

Esitietovaatimukset

Kurssista hyötyvät eniten opiskelijat, jotka hallitsevat klassisen fysiikan (mekaniikka, sähköoppi, aaltoliikeoppi) perusteet sekä omaavat hyvät matemaattiset perustaidot (differentiaali- ja integraalilaskennan perusteet).