Giornale delle lezioni
di
CALCOLO NUMERICO con LABORATORIO
a.a 2015/16
CdLM Ingegneria dell'Automazione Industriale



Prima settimana
21 set - Lez Presentazione del corso. Metodo di bisezione.
22 set - Lab Introduzione al Matlab. Assegnazione di variabili scalari ed operazioni. Rappresentazione dei numeri. Assegnazione di matrici e vettori.
Seconda settimana
5 ott - Lab Programmi di tipo script e function. Controllo if. Cicli for e while. Implementazione del metodo di bisezione per la ricerca degli zeri di funzione.
6 ott - Lez Metodo di Newton. Teorema di convergenza. Test d'arresto. Metodo delle secanti.
Terza settimana
12 ott - Lab Implementazione del metodo di Newton. Comportamento del metodo di Newton.
13 ott - Lez Risoluzione di sistemi di equazioni non lineari. Interpolazione polinomiale.
Quarta settimana
19 ott - Lab Ricerca degli zeri di alcune funzioni di esempio usando il metodo di Newton e quello delle secanti. Function fzero. Metodo di Newton-Raphson per sistemi non lineari.
20 ott - Lez Lezione annullata
Quinta settimana
26 ott - Lab Utilizzo del metodo di Newton-Raphson e di fsolve per la risoluzione di sistemi lineari. Applicazione al caso di problemi di minimo per funzioni di più variabili. Interpolazione polinomiale. Uso di polyval e polyfit.
27 ott - Lez Polinomi di Lagrange. Errore di interpolazione. Funzione di Runge. Nodi di Chebyshev. Interpolazione lineare a tratti. Funzioni spline cubiche.
28 ott - Lez Approssimazione nel senso dei minimi quadrati lineari. Formule di quadratura del punto medio, dei trapezi e di Cavalieri-Simpson.
Sesta settimana
2 nov - Lab Errore nell'approssimazione con polinomi interpolatori. Funzione di Runge. Nodi di Chebyshev.
3 nov - Lez Stime dell'errore per le formule di quadratura. Formula adattativa di Cavalieri-Simpson. Derivazione numerica con differenze finite.
Settima settimana
9 nov - Lab Test intermedio in laboratorio.
10 nov - Lez Equazioni differenziali ordinarie. Metodo di Eulero esplicito e implicito. Assoluta stabilità.
Ottava settimana
16 nov - Lab Approssimazione nel senso dei minimi quadrati lineari. Formule di quadratura. Convergenza delle formule di quadratura.
17 nov - Lab Analisi della convergenza del metodo di Eulero esplicito. Errore di discretizzazione e stabilità rispetto alle perturbazioni. Metodo di Crank-Nicolson. Regione di assoluta stabilità.
Nona settimana
23 nov - Lab Function di Matlab per il calcolo degli integrali. Confronto dell'efficienza del metodo di Simpson a passo costante e di Simpson adattivo. Implementazione del metodo di Eulero esplicito per la risoluzione di equazioni differenziali ordinarie. Analisi del metodo di Eulero esplicito: convergenza e zero-stabilità.
24 nov - Lab Metodi di Runge-Kutta. Metodi a più. Influenza della regione di assoluta stabilità sul comportamento della soluzione a seguito di perturbazioni sui dati. Sistemi di equazioni differenziali. Equazioni differenziali di ordine superiore al primo.
Decima settimana
30 nov - Lab Zero-stabilità del metodo di Eulero esplicito. Regione di stabilità assoluta. Analisi della convergenza dei 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.
1 dic - Lez Sistemi lineari. Fattorizzazione LU di una matrice. Costo computazionale. Numero di condizionamento di una matrice e analisi degli errori.
Undicesima settimana
7 dic - Lab Uso delle routine di Matlab per la risoluzione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie ai valori iniziali. Esempi vari.
Dodicesima settimana
14 dic - Lab Risoluzione di sistemi di equazioni differenziali ed equazioni differenziali di ordine superiore al primo.
15 dic - Lez Problemi differenziali con valori ai limiti. Discretizzazione con differenze finite. Costruzione del sistema lineare associato.
Tredicesima settimana
21 dic - Lab Sistemi lineari. Function lu di Matlab. Numero di condizionamento e analisi degli errori.
22 dic - Lez Autovalori ed autovettori. Definizioni e proprietà. Function eig ed eigs. Metodo delle potenze e delle potenze inverse con shift.