Numerisk modellering i Geoscience: Palæoklima
Kursusindhold
Kurset giver en introducerende indføring i numerisk modellering i Geoscience ved anvendelse af matematiske værktøjsprogrammer til scriptprogrammering (MATLAB men R eller Python kan også anvendes). Kurset fokusere på praktiske numeriske metoder med mindre fokus på matematisk udledning og beviser. Gennem eksempler vises usikkerhederne i metoderne. Metoderne perspektiveres til deres bredere anvendelse inden for geovidenskab. De introducerede numeriske metoder anvendes til at opbygge en kvantitativ beskrivelse (model) af en klima-ocean-geokemisk hændelse i Phanerozoikum. De studerende scripter/programmer progressivt en mere og mere kompleks model; først et homogent reservoir (boks) med én variabel til flere sammenhængende reservoir celler med flere variable. Modellerne løses som ligevægtsproblemer (linærer ligningssystemer) og tidsafhængige systemer (ordinære differentialligninger (ODE).
Kursets mål er, at den studerende ved afslutningen af kurset har opnået basale analytiske, numeriske og præsentationstekniske færdigheder til at kunne løse og formidle almindelige problemer i Geoscience ved scriptprogrammering i et matematiske-numeriske værktøjsprogram med følgende metoder:
- Mindste kvadraters metode (Least squares methods)
- Løsning af systemer af linærer algebraiske ligninger (Gauss–Jordan elimination og lignende)
- Tilnærme funktioner til data-serier
- Numerisk integration (Trapezoidal sum, simpsons rule og lignende)
- Løsning af ordinære differentialligninger (ODE), evaluering af stabilitet og usikkerhed (Eulers, implicit Euler og højere ordens metoder)
- Optimering af parametre i systemer af ODE
Numerical modelling in Geoscience: Paleoclimate
Bacheloruddannelsen i geologi-geoscience
Viden:
Den studerende har
- Kendskab til de mest almindelige numeriske metoder i geoscience til løsning af lineære ligningssystemer, optimering af funktioner til data, systemer af ordinære differentialligninger
- Forståelse for hvornår hvilke metoder anvendes og kan vurdere metodens begrænsning og usikkerhed
Færdigheder:
Den studerende kan
- Opstille matematiske ligninger til beskrivelse af geokemiske eller fysiske variable i Geoscience
- Implementere kvantitative løsninger baseret på de numeriske metoder introduceret, ved anvendelse af et matematisk programmeringsværktøj (f.eks. MATLAB, R eller Python)
- Fejlfinde i programmeringskode og funktioner
- Dokumentere og kommentere programmeringskode
- Afbilde resultater grafisk i et matematisk programmeringsværktøj
Kompetencer:
Den studerende kan
- Diskutere anvendelsesområder for de introducerede numeriske metoder
- Evaluere, analysere og bearbejde numeriske modelresultater
- Redegøre for usikkerheden på en numerisk metode
- Diagnosticere fejl i programkode
- Forklare og perspektivere de introducerede numeriske metoder til andre anvendelser
- Kombinere flere numeriske metoder i løsning af relaterede problemer
Undervisningen foregår ved forberedelse via læsning og ”voiceover” programmeringsvideoer, samt forelæsninger med fælles programmering samt selvstændigt arbejde til øvelser der munder ud i 5 delrapporter
Se kursushjemmeside på Absalon
For at følge undervisningen anbefales et fagligt niveau svarende til BSc i geologi-geoscience uddannelsens obligatoriske kurser på 1. år (dvs. svarende til 60 ECTS).
Løbende mundtlig og skriftlig individuel og kollektiv feedback i løbet af kurset
- ECTS
- 7,5 ECTS
- Prøveform
-
Løbende bedømmelse
- Prøveformsdetaljer
- Løbende bedømmelse af 5 delrapporter, en hver uge. Endelige karakter er et gennemsnit af karakteren for hver delrapport. Kun en delrapport kan genafleveres til genbedømmelse inden eksamensugen.
- Hjælpemidler
- Alle hjælpemidler tilladt
Det er tilladt at benytte ChatGPT som hjælpemiddel udelukkende til Python scripting i forbindelse med udarbejdelsen af delrapporterne
- Bedømmelsesform
- 7-trins skala
- Censurform
- Ingen ekstern censur
Flere interne medbedømmere
- Reeksamen
-
Genaflevering af 5 delrapporter inden reeksamen og mundtlig eksamen, 20 minutter uden forberedelse.
Kriterier for bedømmelse
Der henvises til målbeskrivelsen
Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)
- Kategori
- Timer
- Forelæsninger
- 28
- Forberedelse (anslået)
- 164
- Øvelser
- 14
- Total
- 206
Kursusinformation
- Undervisningssprog
- Dansk
- Kursusnummer
- NIGB21027U
- ECTS
- 7,5 ECTS
- Niveau
- Bachelor
- Varighed
-
1 blok
- Placering
- Blok 3
- Skemagruppe
-
B
- Kapacitet
- 55
Der kan være færre pladser, hvis du tilmelder dig i eftertilmeldingsperioden (BA og KA) eller som merit- eller enkeltfagsstuderende. - Studienævn
- Studienævn for Geovidenskaber og Planlægning
Udbydende institut
- Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning
Udbydende fakultet
- Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Kursusansvarlig
- Christian J. Bjerrum (3-666d65436c6a71316e7831676e)
Er du BA- eller KA-studerende?
Kursusinformation for indskrevne studerende