Argomenti svolti a lezione del corso
di
CALCOLO NUMERICO con LABORATORIO
a.a 2008/09
CdLS Ingegneria Meccanica


15 set Introduzione del corso. Introduzione a Matlab. Assegnazioni di variabili scalari ed array. Operazioni aritmetiche.
16 set Lezione non svolta.
17 set Lezione non svolta.
19 set Operazioni standard dell'algebra lineare. Operazioni punto o elemento per elemento. Uso delle funzioni e grafici. Uso dei file di tipo script e function.
22 set Programmazione con Matlab: controllo if.
23 set Rappresentazione dei numeri di macchina. Arrotondamento. Operazioni di macchina e propagazione degli errori di arrotondamento. Casi critici.
24 set Ricerca degli zeri di funzioni. Metodo di bisezione. Metodo di Newton.
26 set Programmazione con Matlab: ciclo for. Esempio: calcolo di una sommatoria. Ciclo while.
29 set Ciclo while. Procedimenti iterativi: successioni per ricorrenza.
30 set Ricerca degli zeri di funzione. Metodo di bisezione. Metodo di Newton e teorema di convergenza locale quadratica. Metodo delle secanti.
1 ott Risoluzione di sistemi di equazioni non lineari. Metodo di Newton-Raphson. Risoluztori di Matlab.
3 ott Rappresentazione grafica del metodo di Newton.
6 ott Risoluzione di alcune equazioni nonlineari con il metodo di Newton. Verifica delle proprietà di convergenza locale quadratica.
7 ott Approssimazione di funzioni. Polinomi interpolatori di Lagrange. Errore di interpolazione. Funzione di Runge.
8 ott Nodi di Chebyshev e teorema di convergenza per i polinomi interpolatori con i nodi di Chebyshev. Interpolazione lineare a tratti. Spline cubiche.
10 ott Uso del metodo di Newton per trovare gli zeri di sistemi non lineari. Metodo delle secanti. Function fzero per la ricerca degli zeri di funzioni scalari.
13 ott Definizione e valutazione di un polinomio con polyval. Interpolazione polinomiale. Funzione di Runge.
14 ott Approssimazione della derivata con differenze finite. Calcolo degli integrali. Formule del punto medio, dei trapezi e di Cavalieri-Simpson.
15 ott Grado di precisione delle formule di quadratura. Ordine di convergenza. Formule di Gauss.
17 ott Interpolazione polinomiale con nodi di Chebyshev. Confronto dei risultati con i polinomi interpolatori con nodi equispaziati.
20 ott Esercizi sull'approssimazione di funzioni mediante funzioni lineari a tratti e spline cubiche. Uso delle function interp1 e spline.
21 ott Strategia di scelta adattativa del passo di integrazione. Introduzione ai metodi numerici per la risoluzione di equazioni differenziali ordinarie. I metodi di Eulero esplicito ed implicito e loro regione di assoluta stabilità.
22 ott Analisi della convergenza del metodo di Eulero esplicito.
24 ott Test in laboratorio su procedimenti iterativi, ricerca degli zeri di funzione e interpolazione di funzioni.
27 ott Calcolo di integrali con le formule composite e verifica dell'ordine di convergenza.
28 ott Consistenza, 0-stabilità e regione di assoluta stabilità dei metodi di approssimazione per le equazioni differenziali ai valori iniziali. Metodo di Crank-Nicolson e sue proprietà.
29 ott Metodi di Runge-Kutta.
31 ott Routine di Matlab per il calcolo di integrali. Formule adattative e confronto con le formule composite a passo costante. Integrazione di funzioni di due variabili. Implementazione del metodo di Eulero esplicito.
3 nov Esercizio sulla convergenza dei metodi numerici per le equazioni differenziali ordinarie.
4 nov Metodi multistep. Consistenza. Condizione delle radici per la 0-stabilità. Problemi stiff.
5 nov Sistemi lineari. Risoluzione di sistemi con matrici triangolari. Metodo di Gauss e fattorizzazione LU.
7 nov Regione di assoluta stabilità e convergenza dei metodi numerici per equazioni differenziali. Risoluzione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie con le routine di Matlab.
10 nov Riduzione di un'equazione di ordine superiore al primo in un sistema del primo ordine. Applicazioni.
11 nov Effetto del pivoting sulla fattorizzazione. Norme di vettore e di matrice. Numero di condizionamento di una matrice. Errore relativo dovuto a perturbazioni sui dati. Metodi iterativi per sistemi lineari. Convergenza.
12 nov Metodi iterativi di Jacobi e di Gauss-Seidel e loro proprietà di convergenza.
17 nov Esercizi sulla fattorizzazione di sistemi lineari. Effetto del numero di condizionamento nella risoluzione con metodi diretti.
18 nov Test di arresto per i metodi iterativi. Metodo di Richardson. Cenni ai precondizionatori. Cenno al metodo del gradiente coniugato. Risoluzione di un equazione alle derivate parziali con le differenze finite. Costruzione del sistema lineare.
19 nov Risoluzione del sistema lineare derivante dalla discretizzazione di una equazione alle derivate parziali con differenze finite mediante metodi iterativi. Esempio di risoluzione con elementi finiti.
21 nov Esercizi sui sistemi lineari derivanti dalla discrettizzazione di equazioni differenziali con differenze finite.