این دوره بر درک مفهومی و پیادهسازی تکنیکهای عددی برای حل معادلات دیفرانسیل، از جمله معادلات دیفرانسیل معمولی/ جزئی/ تاخیری، و سیستمهای معادلات معروف به معادلات جبری دیفرانسیل تمرکز دارد.
آنچه خواهید آموخت:
/b>
معادلات دیفرانسیل موضوعی غنی از تاریخ است - چندین نتیجه مهم مربوط به قرن 18 و 19 است - اما اهمیت آنها محدود به کتابهای تاریخ نیست: معادلات دیفرانسیل هنوز کاربردهای گسترده و متنوعی دارند: آیا میدانستید به عنوان مثال، منحنی S معروف که اغلب با استفاده از رگرسیون لجستیک مییابیم، میتواند با حل یک معادله دیفرانسیل نیز به دست آید؟ به همین ترتیب، معادله بلک اسکولز که در پایههای مالی کمی مدرن قرار دارد، میتواند به راحتی با تبدیل به معادله گرما حل شود. در این دوره، کاربرد معادلات دیفرانسیل و مدلهای معکوس در R، طیف گستردهای از معادلات دیفرانسیل و همچنین یک تکنیک نامربوط به نام مدلسازی معکوس را بررسی میکنید و یاد میگیرید که چگونه میتوانید این تکنیکها را با استفاده از زبان برنامهنویسی R اعمال کنید. ابتدا، خواهید آموخت که چگونه بسیاری از پدیدههای مختلف فیزیکی، شیمیایی و مالی را میتوان با استفاده از معادلات دیفرانسیل مدل کرد. خواهید دید که چگونه رشد جمعیت، گسترش بیماریهای عفونی، قیمتگذاری مشتقات مالی پیچیده و تعادل در یک واکنش شیمیایی را میتوان با استفاده از معادلات دیفرانسیل مدلسازی کرد. در مرحله بعد، خواهید فهمید که چگونه انواع مختلف معادلات دیفرانسیل به صورت عددی مدل شده و حل میشوند. خواهید دید که چگونه ترکیبی از معادلات جبری و دیفرانسیل سیستمی را تشکیل میدهد که به عنوان DAE یا معادله جبری دیفرانسیل شناخته میشود. و چگونه میتوان با استفاده از معادلات دیفرانسیل تاخیر، یک رابطه متغیر با زمان بین متغیرهای وابسته و مستقل را مدل کرد. در نهایت، چگونگی معادلات دیفرانسیل مقدار اولیه و مرزی را بررسی خواهید کرد. خواهید دید که چگونه دما با زمان در میلهای که توسط یک منبع گرما گرم میشود، یک سر آن عایق است و سر دیگر آن در معرض جو است، تغییر میکند. شما ممکن است این مورد محرمانه را بیابید، اما این معادله معروف انتشار است، که همچنین اساس PDE Black-Scholes از کوانت مالی است. شما این دوره را با درک سیستمهای حتی تعیینشده، کمتعیینشده و بیش از حد تعیینشده و کار با چنین سیستمهایی با استفاده از برنامهنویسی R کامل میکنید. پس از اتمام این دوره، مهارتها و دانش لازم برای به کارگیری انواع روشهای عددی برای حل معادلات دیفرانسیل با استفاده از زبان برنامه نویسی R.
نمونه ویدیوی آموزشی ( زیرنویسها جدا از ویدیو است و میتوانید آنرا نمایش ندهید ) :
[ENGLISH]
01 Course Overview [2mins]
01-01 Course Overview [2mins]
02 Getting Started with Differential Equations [40mins]
02-01 Version Check [0mins]
02-02 Prerequisites and Course Outline [2mins]
02-03 Introducing Differentiation [3mins]
02-04 Interpreting Derivatives [5mins]
02-05 Verhulst`s Equation of Population Growth [5mins]
02-06 Introducing Integration to Solve Differential Equations [3mins]
02-07 Types of Differential Equations [3mins]
02-08 Initial and Boundary Value Problems [3mins]
02-09 Analytical and Numerical Solvers [4mins]
02-10 Modeling Technology Adoption Using an S-curve [5mins]
02-11 Modeling Financial Assets Using PDEs [7mins]
03 Understanding Types of Differential Equations [32mins]
03-01 Ordinary Differential Equations [6mins]
03-02 Differential Algebraic Equations [5mins]
03-03 Partial Differential Equations [6mins]
03-04 Solving Partial Differential Equations [2mins]
03-05 The Diffusion Equation [4mins]
03-06 Delay Differential Equations [4mins]
03-07 Infectious Disease Modeling [5mins]
04 Solving Differential Equations [33mins]
04-01 Demo: Solving ODEs - The Population Growth Model [6mins]
04-02 Demo: Solving ODEs - Van Der Pols Equation [4mins]
04-03 Demo: Solving ODEs - Chaotic Solutions to Lorenz`s Equation [3mins]
04-04 Demo: Solving DAEs - An Auto-catalytic Chemical Reaction [6mins]
04-05 Demo: Solving DAEs - The Pendulum Equation [2mins]
04-06 Demo: Solving PDEs - The Diffusion Equation for Heat Transfer [6mins]
04-07 Demo: Solving DDEs - Infectious Disease Modeling [6mins]
05 Understanding and Applying Linear Inverse Models [33mins]
05-01 Framing the Optimization Problem [3mins]
05-02 Forward Models and Inverse Models [3mins]
05-03 The Wyndor Glass Case Study [4mins]
05-04 Primal and Dual Problems [4mins]
05-05 Underdetermined and Overdetermined Systems [5mins]
05-06 Demo: Solving Even Determined Systems [3mins]
05-07 Demo: Solving Overdetermined Systems [3mins]
05-08 Demo: Solving Underdetermined Systems [3mins]
05-09 Demo: Applying Linear Inverse Models [4mins]
05-10 Summary and Further Study [1mins]
[فارسی]
01 بررسی اجمالی دوره [2 دقیقه]
01-01 بررسی اجمالی دوره [2 دقیقه]
02 شروع با معادلات دیفرانسیل [40 دقیقه]
02-01 بررسی نسخه [0 دقیقه]
02-02 پیش نیازها و خلاصه دوره [2 دقیقه]
02-03 معرفی تمایز [3 دقیقه]
02-04 تفسیر مشتقات [5 دقیقه]
02-05 معادله رشد جمعیت ورهولست [5 دقیقه]
02-06 معرفی ادغام برای حل معادلات دیفرانسیل [3 دقیقه]
02-07 انواع معادلات دیفرانسیل [3 دقیقه]
02-08 مشکلات مقدار اولیه و مرزی [3 دقیقه]
02-09 حلکنندههای عددی و تحلیلی [4 دقیقه]
02-10 پذیرش فناوری مدلسازی با استفاده از منحنی S [5 دقیقه]
02-11 مدلسازی داراییهای مالی با استفاده از PDE [7 دقیقه]
03 درک انواع معادلات دیفرانسیل [32 دقیقه]
03-01 معادلات دیفرانسیل معمولی [6 دقیقه]
03-02 معادلات دیفرانسیل جبری [5 دقیقه]
03-03 معادلات دیفرانسیل جزئی [6 دقیقه]
03-04 حل معادلات دیفرانسیل جزئی [2 دقیقه]
03-05 معادله انتشار [4 دقیقه]
03-06 معادلات دیفرانسیل تاخیری [4 دقیقه]
03-07 مدلسازی بیماریهای عفونی [5 دقیقه]
04 حل معادلات دیفرانسیل [33 دقیقه]
04-01 نسخه آزمایشی- حل ODE - مدل رشد جمعیت [6 دقیقه]
04-02 نسخهی نمایشی- حل ODE - معادله Van Der Pols [4 دقیقه]
04-03 نسخهی نمایشی- حل ODEها - راه حلهای آشفته معادله لورنز [3 دقیقه]
04-04 نسخهی نمایشی- حل DAEs - یک واکنش شیمیایی خودکار کاتالیزوری [6 دقیقه]
04-05 نسخهی نمایشی- حل DAE - معادله آونگ [2 دقیقه]
04-06 نسخهی نمایشی- حل PDE - معادله انتشار برای انتقال حرارت [6 دقیقه]
04-07 نسخهی نمایشی- حل DDEs - مدلسازی بیماریهای عفونی [6 دقیقه]
05 درک و بکارگیری مدلهای معکوس خطی [33 دقیقه]
05-01 قاببندی مشکل بهینهسازی [3 دقیقه]
05-02 مدلهای رو به جلو و مدلهای معکوس [3 دقیقه]
05-03 مطالعه موردی شیشهای ویندور [4 دقیقه]
05-04 مشکلات اولیه و دوگانه [4 دقیقه]
05-05 سیستمهای نامشخص و بیش از حد تعیین شده [5 دقیقه]
05-06 نسخهی نمایشی- حل سیستمهای حتی معین [3 دقیقه]
05-07 نسخهی نمایشی- حل سیستمهای بیش از حد تعیین شده [3 دقیقه]
05-08 نسخهی نمایشی- حل سیستمهای نامشخص [3 دقیقه]
05-09 نسخهی نمایشی- استفاده از مدلهای معکوس خطی [4 دقیقه]
05-10 خلاصه و مطالعه بیشتر [1 دقیقه]
جانانی دارای مدرک کارشناسی ارشد از استنفورد است و بیش از 7 سال در گوگل کار کرده است. او یکی از مهندسان اصلی Google Docs بود و دارای 4 پتنت برای فریمورک ویرایش مشارکتی بلادرنگ آن است. جانانی پس از گذراندن سالها کار در فناوری در منطقه خلیج، نیویورک و سنگاپور در شرکتهایی مانند مایکروسافت، گوگل و فلیپکارت، سرانجام تصمیم گرفت عشق خود به فناوری را با علاقهاش به تدریس ترکیب کند. او اکنون یکی از بنیانگذاران Loonycorn است، یک استودیوی محتوا که بر ارائه محتوای با کیفیت بالا برای توسعه مهارتهای فنی متمرکز است. Loonycorn در حال کار بر روی توسعه یک موتور (پتنت ثبت شده) برای خودکارسازی انیمیشنها برای ارائهها و محتوای آموزشی است.