İTÜ Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü Ders Teklif Formu
Dersin Adı	Yer Sistem Modellemesi
İngilizce Adı	Earth System Modeling
Dili	İngilizce
Türü	Zorunlu
Kodu	YSB503A
Kredisi	3+0
Yarıyılı	Güz
Ön Koşulu
Anabilim Dalı / Programı	Yer Sistemi Bilimi
Amacı	Yer sistemine ve çeşitli ölçeklerdeki çevre sorunlarına yönelik nicel modeller üretmek ve bu modelleri irdelemek için gerekli matematiksel ve metodolojik becerileri somut örnekler üzerinden kazandırmak.
İçerik
Doğa bilimlerinde modelleme yaklaşımları. Sistem kavramına giriş. Basitten karmaşığa model inşası. Korunum yasaları ve bünye bağıntıları. Sistemlerin gösterimi için matematiksel çerçeveler. Vektör uzayları ve lineer dönüşümler; matris gösterimi. Adi diferansiyel denklem sistemleri, diferansiyel cebirsel denklem sistemler ve sayısal çözüm yöntemleri. Faz uzayında çözümlerin özellikleri. Dinamik sistemler, çatallanma, kaos. Kutu modelleri. Modellerin parametrik duyarlıklarının incelenmesi; eşlenik model kavramı. Kısmi türevli denklemler ve karşı gelen fiziksel süreç tipleri; yaygın kullanılan sayısal çözüm yöntemleri. Stokastik süreçler ve Monte Carlo yöntemleri. Bilimsel görselleştirmeye giriş.
Contents
Modeling approaches in natural sciences. Introduction to the system concept. Model building from simple to complex. Conservation laws and constitutive relations. Mathematical frameworks for system representation. Vector spaces and linear transformations; matrix representation. Ordinary differential equation systems, differential algebraic systems and numerical methods. Properties of solutions in phase space. Dynamical systems, bifurcations, chaos. Box models. Parametric sensitivity of models; adjoint model concept. Partial differential equations and corresponding physical process types, common numerical solution methods. Stochastic processes and Monte Carlo methods. Introduction to scientific visualization.
Kaynaklar Harte, John, 1988. Consider a Spherical Cow : A Course in Environmental Problem Solving. University Science Books. Van Loan, Charles F., 1999. Introduction to Scientific Computing: A Matrix-Vector Approach Using MATLAB. Prentice Hall.