Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2011/12 | |||||||||||||||||
02NQWOQ Metodi numerici |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering) - Torino |
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Esclusioni: 01NNM |
Presentazione
The course is taught in Italian.
Il corso ha lo scopo di illustrare e analizzare i metodi numerici di base per la risoluzione di modelli matematici descritti da equazioni differenziali ordinarie o alle derivate parziali e di far acquisire agli studenti le competenze necessarie per risolvere in modo efficiente problemi di ingegneria utilizzando o costruendo metodi numerici e programmi di calcolo in ambiente Matlab. |
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza dei metodi numerici di base per la risoluzione di problemi di ingegneria descritti da equazioni differenziali; capacitā di individuare un metodo numerico efficiente per risolvere un determinato problema (utilizzando il software Matlab), di costruire e analizzare, se necessario, nuovi schemi di calcolo.
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Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Nozioni di base di algebra lineare, di analisi matematica I e II, di calcolo numerico di base e capacitā di programmazione in ambiente Matlab o nel linguaggio C.
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Programma
- Equazioni differenziali ordinarie: problemi a valori iniziali. (8 ore)
Alcuni richiami teorici. Metodi one-step (Runge-Kutta) e metodi multistep di Adams. Sistemi stiff. - Equazioni differenziali ordinarie con valori ai limiti. (8 ore) Alcuni richiami teorici. Metodi shooting, alle differenze finite e di collocazione. - Equazioni alle derivate parziali. (18 ore) Esempi. Classificazione. Formulazioni forti e deboli. Metodi numerici per la loro risoluzione: metodi alle differenze finite, di collocazione e di Galerkin . Metodi agli elementi finiti, applicati a equazioni differenziali lineari sia ordinarie che alle derivate parziali. - Metodi iterativi per sistemi lineari sparsi di grandi dimensioni. (4 ore) Metodo del gradiente coniugato (precondizionato), cenni sui metodi MINRES e GMRES. |
Organizzazione dell'insegnamento
Sono previste esercitazioni in aula (10 ore) durante le quali vengono sottolineati, con esempi, aspetti particolarmente importanti degli argomenti trattati nelle lezioni, svolti esercizi che contribuiscono ad una miglior comprensione della teoria e costruiti algoritmi di calcolo.
Sono inoltre previste esercitazioni in laboratorio (12 ore) per la simulazione numerica delle proprietā dei metodi presentati e per la risoluzione, in ambiente Matlab, di alcuni problemi di ingegneria. |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
G. Monegato, Metodi e algoritmi per il Calcolo Numerico, CLUT, Torino, 2008.
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Criteri, regole e procedure per l'esame
Al termine delle esercitazioni in laboratorio č prevista una verifica delle abilitā acquisite.
Negli appelli in calendario l'esame consiste in una prova scritta, della durata di 1 ora e mezza circa, e riguarda l'intero programma. Durante le prove scritte non č consentito consultare testi o appunti e utilizzare calcolatrici. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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