CALCOLO NUMERICO con LABORATORIO
C.d.L.M. Ingegneria dell'Automazione Industriale
Lucia Gastaldi

Scopo del corso

Il Calcolo Scientifico è al giorno d'oggi uno strumento molto importante per simulare il comportamento di dispositivi prima della costruzione di un prototipo e per ottimizzare le prestazioni di tali dispositivi. L'obiettivo del corso è quello di introdurre i metodi di base del calcolo scientifico a partire dalla soluzione dei sistemi lineari e non lineari, fino alla soluzione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie e a qualche cenno sulla risoluzione di problemi complessi formulati matematicamente con equazioni alle derivate parziali. L'analisi dei metodi numerici presentati verrà discussa in modo da dare agli studenti degli strumenti di valutazione dei risultati numerici ottenuti in seguito all'applicazione di tali metodi a problemi pratici. Parte non secondaria saranno le esercitazioni che si svolgeranno in laboratorio durante le quali si svilupperanno programmi nell'ambiente MATLAB per risolvere i problemi affrontati.


Programma del corso

Esercitazioni

     Le esercitazioni si svolgono in Laboratorio e sono basate sull'uso del linguaggio MATLAB.

Prerequisiti

Giornale delle lezioni


Testo consigliato

     A. Quarteroni, F. Saleri, P. Gervasio Calcolo Scientifico , Springer-Italia 2017 (ed edizioni precedenti).

Riferimenti bibliografici


Orario delle lezioni

Lunedì 13:30-16:30 Laboratorio MLAB1
Mercoledì 13:30-15:30 Aula N.6

Ricevimento
Lunedì dalle 16:30 alle 17:30 oppure su appuntamento


Modalità di esame

L'esame consiste in una prova scritta che si svolge in laboratorio e in un colloquio orale.


Per la prova scritta di laboratorio valgono le seguenti regole:

Appelli della sessione di Gennaio e Febbraio

21 Gennaio 2019 dalle ore 9:00 Aula MLAB1
4 Febbraio 2019 dalle ore 9:00 Aula BLAB2
Gli studenti che hanno sostenuto la prima prova, nell'appello di Gennaio possono svolgere gli esercizi solo sulla seconda parte del corso.
Per qualsiasi comunicazione scrivere a lucia.gastaldi@unibs.it specificando il corso di studi che si sta seguendo.

Risultati della prova in laboratorio - 5 Novembre 2018
Per richieste di chiarimenti la docente è disponibile durante l'orario di ricevimento. Altrimenti chiedere un appuntamento via email lucia.gastaldi@unibs.it.

Autovalutazione delle prove La valutazione di ogni esercizio è riportata sul file dei risultati. Per essere ammessi all'orale, gli studenti devono superare le due prove in laboratorio.
Le prove di laboratorio sono superate se nel complesso delle due prove, il numero degli esercizi insufficienti risulta inferiore al numero degli esercizi sufficienti. Per ogni dubbio rivolgersi al docente.


Calendario esami orali dal 8 Gennaio al 14 Febbraio 2019

Per fissare la data dell'orale mandare un messaggio di posta elettronica a lucia.gastaldi@unibs.it.



Materiale del corso

Matlab 1 - Introduzione
  • Cosa è il Matlab.
  • Variabili e operazioni.
  • Array: vettori, matrici e operazioni.
Matlab 2 - Funzioni
  • Funzioni matematiche.
  • Grafici.
Matlab 3 - Programmi
  • Script e Function.
  • Gestione dell'input e dell'output.
  • Messaggi di errore e di avvertimento.
Matlab 4 - Controlli
  • Il comando if.
  • Espressione logica.
Matlab 5 - Cicli
  • La notazione due punti.
  • Ciclo for.
  • Ciclo con controllo while.
Numeri di macchina
  • Rappresentazione dei numeri.
  • Operazioni di macchina.
  • Problemi con l'aritmetica Floating Point.
Equazioni e sistemi non lineari
  • Ricerca degli zeri di una funzione.
  • Soluzione di sistemi non lineari.
  • Gestione dell'output.
  • Appendice.
Interpolazione
  • Interpolazione.
  • Interpolazione polinomiale.
  • Interpolazione a tratti.
Approssimazione di dati
  • Approssimazione di dati.
  • Minimi quadrati lineari.
Integrazione numerica
  • Formule di quadratura semplici e composite.
  • Formule adattative.
Equazioni differenziali ordinarie
  • Il problema di Cauchy.
  • Metodi numerici.
  • Function di Matlab per la soluzione di ODE.
  • Applicazioni.
Algebra lineare numerica
  • Risoluzione di sistemi lineari.
  • Analisi degli errori e numero di condizionamento.
  • Autovalori ed autovettori di matrice

NOTE

      Floating Points in Matlab di Cleve Moler

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