Argomenti svolti a lezione del corso
di
CALCOLO NUMERICO
a.a 2009/10
CdLS Ingegneria Civile e CdL Ingegneria Civile


Esempi di problemi applicativi. Differenze finite per equazioni differenziali ordinarie. Rappresentazione dei numeri di macchina.
12 gen Introduzione all'uso di Matlab. Avvio. Variabili scalari e operazioni. Array, matrici e vettori. Definizione ed uso delle funzioni in Matlab. Grafici in due dimensioni.
13 gen
15 gen Errore di arrotondamento e precisione macchina. Operazioni di macchina. Propagazione degli errori.
15 gen Introduzione all'uso di Matlab. Grafici di funzioni: plot, fplot e subplot. Uso della notazione "due punti". Esempi.
19 gen Programmazione in Matlab: file di tipo script e function. Controlli in Matlab: if.
20 gen Risoluzione dei sistemi lineari. Algoritmi di sostituzione per la risoluzione di sistemi lineari con matrici triangolari. Fattorizzazione LU e metodo di eliminazione di Gauss.
22 gen Propagazione degli errori di macchina. Strategia di pivoting.
22 gen Esercizi con Matlab per risolvere un'equazione di secondo grado. Ciclo in Matlab: for. Algoritmo di sostituzione in avanti e all'indietro.
26 gen Risoluzione di sistemi lineari. Verifica del comportamento della fattorizzazione LU con e senza pivoting.
27 gen Errore nella soluzione di un sistema lineare dovuto a perturbazioni dei dati. Norme di vettore e di matrice.
29 gen Differenze finite per l'approssimazione delle derivate. Applicazione alla risoluzione di un'equazione differenziale ordinaria con valori ai limiti.
29 gen Analisi degli errori dovuti a perturbazione dei dati e alla propagazione degli errori di macchina. Numero di condizionamento di una matrice. Costruzione di vettori e matrici.
2 feb Function per la risoluzione di un'equazione differenziale ordinaria con valori ai limiti.
3 feb Analisi dell'errore di approssimazione del metodo delle differenze finite nella risoluzione di un'equazione differenziale ordinaria con valori ai limiti.
5 feb Differenze finite per la risoluzione di equazioni alle derivate parziali.
5 feb Verifica dell'ordine di convergenza del metodo delle differenze finite nella risoluzione di un'equazione differenziale ordinaria con valori ai limiti.
9 feb Implementazione della function per risolvere equazioni differenziali del secondo ordine di tipo diffusione-trasporto.
10 feb Costruzione della matrice e del termine noto per il metodo delle differenze finite applicato all'equazione di Laplace con condizioni al bordo di tipo Dirichlet. Introduzione dei metodi iterativi per la soluzione di sistemi lineari. Analisi della convergenza.
12 feb Metodi di Jacobi e Gauss-Seidel. Test d'arresto.
12 feb Risoluzione dell'equazione di Laplace con condizioni al bordo di tipo Dirichlet.
17 feb Metodo di Richardson stazionario e non stazionario. Metodo del gradiente precondizionato.
19 feb Metodo del gradiente coniugato. Metodi a terminazione finita per matrici non simmetriche.
19 feb Prova in itinere sulla risoluzione di sistemi lineari e di equazioni differenziali.
23 feb Metodi iterativi per sistemi lineari. I metodi di Jacobi e Gauss-Seidel.
24 feb Definizioni e proprietà degli autovalori e degli autovettori di una matrice. Metodo delle potenze per il calcolo dell'autovalore di modulo massimo.
26 feb Metodo delle potenze inverse e delle potenze inverse con shift. Localizzazione degli autovalori.
26 feb Utilizzo dei metodi iterativi nella risoluzione di sistemi lineari derivanti dalla discretizzazione con differenze finite di equazioni differenziali.
2 mar Utilizzo dei metodi iterativi nella risoluzione di sistemi lineari derivanti dalla discretizzazione con differenze finite di equazioni differenziali.
3 mar Approssimazione di funzioni. Interpolazione polinomiale e nodi di Chebyshev.
5 mar Interpolazione con polinomi lineari a tratti e spline cubiche.
5 mar Metodo del gradiente e del gradiente coniugato con precondizionamento. Localizzazione degli autovalori con i cerchi di Gershgorin.
9 mar Metodi delle potenze. Esercizi sulla ricerca degli autovalori e degli autovettori di una matrice. La function eig.
10 mar Integrazione numerica. Le formule del punto medio, dei trapezi e di Simpson. Grado di precisione. Scelta dinamica del passo di integrazione.
12 mar Problema di Cauchy: esistenza ed unicità della soluzione e dipendenza continua dai dati. Metodi di Eulero esplicito ed implicito.
12 mar Interpolazione di funzioni. Uso delle function polyval e polyfit. La funzione di Runge. Interpolazione polinomiale con i nodi di Chebyshev. Uso delle function di Matlab per l'interpolazione a tratti.
16 mar Risoluzione di equazioni differenziali. Routine di Matlab la risoluzione di problemi di Cauchy.
17 mar Convergenza del metodo di Eulero esplicito. Definizione di errore di troncamento locale. Definizione di 0-stabilità. Regione di stabilità assoluta. Metodo di Crank-Nicolson: errore di consistenza e regione di assoluta stabilità.
19 mar Riduzione di un'equazione differenziale di ordine superiore al primo ad un sistema di equazioni differenziali del primo ordine. Sistemi stiff.
19 mar Risoluzione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie e di equazioni di ordine superiore al primo.