Prima settimana |
19 set - Lez |
Equazioni non lineari.
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Ricerca degli zeri di funzione. Metodo delle bisezioni. Metodo di Newton.
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20 set - Lab |
Numeri di macchina.
Introduzione al Matlab.
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Rappresentazione dei numeri. Arrotondamento. Operazioni di macchina.
Propagazione degli errori.
Assegnazione di variabili scalari ed array. Operazioni.
Assegnazione di funzioni di tipo handle. Grafici di
funzione con il comando fplot.
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Seconda settimana |
26 set - Lez |
Equazioni non lineari.
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Metodo di Newton. Teorema di convergenza. Test d'arresto.
Metodo delle secanti. Problemi di punto fisso. Metodo delle iterate successive.
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27 set - Lab |
Equazioni non lineari
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Cicli for e while.
Implementazione del metodo di bisezione per la ricerca degli zeri di funzione.
Implementazione del metodo di Newton.
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Terza settimana |
3 ott - Lez |
Equazioni e sistemi non lineari.
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Estensione del metodo di Newton a sistemi di equazioni non lineari. Metodo di
Broyden. Interpolazione polinomiale. Esistenza ed un unicità.
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4 ott - Lab |
Equazioni e sistemi non lineari.
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Esercizi sulla convergenza del metodo di Newton. Uso della function
fzero per il calcolo degli zeri di una funzione.
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Quarta settimana |
10 ott - Lez |
Lezione non svolta
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11 ott - Lab |
Equazioni e sistemi non lineari.
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Grafici di superfici in 3 dimensioni. Curve di livello.
Implementazione del metodo di Newton per sistemi non lineari.
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Quinta settimana |
17 ott - Lez |
Interpolazione e approssimazione di funzioni.
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Polinomi di Lagrange. Errore di interpolazione e funzione di Runge.
Interpolazione composita. Polinomi lineari a tratti e spline.
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18 ott - Lab |
Interpolazione e approssimazione di funzioni.
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Interpolazione polinomiale. Uso di polyval e polyfit. Errore
nell'approssimazione con polinomi interpolatori. Funzione di Runge. Nodi
di Chebyshev.
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Sesta settimana |
24 ott - Lez |
Minimi quadrati lineari. Sistemi lineari
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Approssimazione nel senso dei minimi quadrati lineari.
Algoritmo di sostituzione in avanti e all'indietro per la risoluzione di
sistemi lineari con matrici triangolari. Fattorizzazione LU.
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25 ott - Lab |
Interpolazione e approssimazione di funzioni
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Interpolazione con funzioni polinomiali a tratti. Uso delle function
interp1 e spline. Approssimazione di dati nel senso dei minimi
quadrati lineari. Regressione lineare.
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Settima settimana |
31 ott - Lez |
Sistemi lineari. Integrazione numerica
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Fattorizzazione LU. Strategia di pivoting parziale. Numero di condizionamento
di una matrice. Effetto delle perturbazioni sulla soluzione. Formula di
quadratura del punto medio.
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Ottava settimana |
7 nov - Lez |
Integrazione numerica
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Formule semplici e composite del punto medio, dei trapezi e di Crank-Nicolson.
Stima dell'errore. Grado di precisione. Formula adattativa di
Cavalieri-Simpson.
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9 nov - Lab |
Test in laboratorio.
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Esercizi sulla ricerca degli zeri di funzione, sulla risoluzione di sistemi non
lineari e sull'interpolazione.
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Nona settimana |
14 nov - Lez |
Equazioni differenziali ordinarie
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Approssimazione della derivata con differenze finite. Stima dell'errore.
Richiami sul Problema di Cauchy. Risultati di esistenza, unicità e
dipendenza continua dai dati. Metodi di Eulero in avanti e all'indietro e di
Crank-Nicolson. Stabilità assoluta. Metodo Predictor-Corrector.
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15 nov - Lab |
Interpolazione e approssimazione di funzioni. Sistemi lineari
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Esercizio di approssimazione di dati con un modello lineare.
Fattorizzazione LU. Effetto del pivoting. Fill in di una matrice sparsa.
Norme di vettore e di matrice. Effetto delle perturbazioni nella risoluzione
dei sistemi lineari. Condizionamento di una matrice.
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Decima settimana |
21 nov - Lez |
Equazioni differenziali ordinarie
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Analisi della convergenza del metodo di Eulero in avanti. Consistenza e
zero-stabilità. Metodo di Runge-Kutta del quarto ordine.
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22 nov - Lab |
Sistemi lineari. Integrazione numerica.
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Esercizio sul condizionamento della matrice di Hilbert.
Formule di quadratura del punto medio, dei trapezi e di Cavalieri-Simpson.
Analisi della convergenza. Effetto della regolarità della funzione.
Function di Matlab per il calcolo degli integrali.
Confronto dell'efficienza del metodo di Simpson a passo costante e di Simpson
adattivo.
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Undicesima settimana |
28 nov - Lez |
Equazioni differenziali ordinarie
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Metodi a più passi. Regione di assoluta stabilità e sua
importanza nella risoluzione numerica di equazioni differenziali ordinarie con
perturbazioni. Problemi stiff. Sistemi di equazioni differenziali ordinarie.
Equazioni differenziali di ordine superiore al primo.
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29 nov - Lab |
Equazioni differenziali ordinarie.
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Implementazione del metodo di Eulero esplicito. Analisi della convergenza,
zero-stabilità. Regione di
stabilità assoluta. Metodi di Eulero
implicito, di Heun, di Crank-Nicolson e di Runge-Kutta del quarto ordine.
Effetto degli errori di arrotondamento nella soluzione di equazioni
differenziali ordinarie. Risolutori di Matlab per le equazioni differenziali
ordinarie.
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Dodicesima settimana |
5 dic - Lez |
Autovalori ed autovettori
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Definizione di autovalori ed autovettori e proprietà.
Metodo delle potenze e delle potenze inverse con shift.
Localizzazione degli autovalori
Metodo QR per il calcolo di tutti gli autovalori.
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6 dic - Lab |
Autovalori e autovettori. Equazioni differenziali ordinarie
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Calcolo di autovalori ed autovettori di matrice usando le function di Matlab.
Localizzazione degli autovalori. Esercizi sul metodo delle potenze e delle
potenze inverse. Esercizi vari sulla risoluzione di problemi di Cauchy.
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Tredicesima settimana |
12 dic - Lez |
Equazioni differenziali con valori ai limiti
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Discretizzazione di equazioni differenziali con valori ai limiti mediante
differenze finite. Equazione del calore.
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13 dic - Lab |
Equazioni differenziali con valori ai limiti
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Calcolo della soluzione di un problema di diffusione-reazione mediante
differenze finite. Verifica numerica della convergenza.
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