Cálculo Numérico I, Primero de Matemáticas, Curso 1999/2000

Presentación
  • Este curso de Cálculo Numérico aborda principalmente dos problemas:
  • el estudio numérico de los problemas que aparecen en las asignaturas de Cálculo I y de Álgebra Lineal;
  • el manejo de los números en el ordenador, incluyendo los conceptos de precisión y de error, y los problemas generales de acumulación de errores en cálculos sucesivos.
  • Programa
    1. Números y operaciones mecánicas. Sistemas de numeración. Representación de números en el ordenador. Errores. Técnicas de cálculo. (1 semana)
    2. Resolución numérica de ecuaciones no lineales. Métodos clásicos. Teorema de la aplicación contractiva. Métodos iterativos. Extrapolación de Aitken. (2 semanas)
    3. Interpolación. Interpolación polinómica. Formas de Lagrange y de Newton. Acotación del error. Interpolación osculatoria. Comparación con el polinomio de Taylor. Splines. (2 semanas y media)
    4. Integración y derivación numéricas. Regla del trapecio. Regla de Simpson. Reglas de Newton-Cotes. Reglas Gaussianas. Otras reglas. Derivación numérica. Derivada del polinomio interpolador. Coeficientes indeterminados. Orden y error según el paso. (3 semanas)
    5. Resolución numérica de sistemas lineales. Eliminación de Gauss. Factorizaciones. Número de operaciones. Método del pivote. Número de condición. El método de corrección por restos. Métodos iterativos. Ajuste por mínimos cuadrados. Autovalores. (3 semanas)

     
    Bibliografía
    Libros de texto:
                J. M. Sanz-Serna; Diez lecciones de cálculo numérico; Universidad de Valladolid, 1998.
                Kendall Atkinson; Elementary Numerical Analysis, 2nd ed.; John Wiley & Sons, 1993.
    Otras referencias:
                Kendall Atkinson; An Introduction to Numerical Analysis; John Wiley & Sons, 1988.
                Gilbert Strang; Algebra Lineal y sus Aplicaciones; Fondo Educativo Interamericano, 1982.
                Gilbert Stewart; Afternotes on Numerical Analysis; S.I.A.M., 1996.
                A. Aubanell, A. Benseny, A. Deshalms; Útiles básicos del cálculo numérico; Labor, 1993.

    Evaluación del curso

    Para la evaluación del curso se realizará un examen intermedio (posiblemente el viernes 14 de abril) y un examen final de toda la asignatura (el martes  6 de junio en convocatoria ordinaria y el jueves 14 de septiembre en convocatoria extraordinaria). 

    Además, se entregarán, en fechas a determinar,  ejercicios prácticos resueltos, realizados en grupos. Estos grupos se organizarán durante los primeros días de clase. La resolución de estos ejercicios prácticos requerirá el uso del ordenador. Todos los programas deberán ser realizados en FORTRAN; durante los primeros dias de tutorías en las aulas de informática se harán exposiciones teóricas y prácticas sobre el funcionamiento de este programa. La entrega y superación de estos ejercicios prácticos es obligatoria para superar la asignatura tanto en la convocatoria de Junio como en la de Septiembre.

    Si denominamos I a la nota obtenida en el examen intermedio y F a la nota obtenida en el examen final, la calificación final de teoría T, se calculará de la siguiente manera:T = max{  (0'3)I + (0'7)F ,  F }.  Si P es la calificación de los ejercicios prácticos entregados, la calificación final se obtendrá con la fórmula 

    G = (0'2)P + (0'8)T
    siempre que P y T sean ambas superiores o iguales a 5.

    Los alumnos que no hayan superado o realizado los ejercicios prácticos propuestos durante el curso deberán entregar el dia del examen de Septiembre los ejercicios que se propondrán al finalizar el mes de junio. 


     

    Ejercicios prácticos, clases de problemas y tutorías

    Ejercicios prácticos
    Para realizar los problemas propuestos están a disposición de los estudiantes de esta asignatura los ordenadores de las aulas de informática del módulo C-XI (cuarta planta). Todos ellos tienen instalado el programa FORTRAN que deberá usarse para realizar los ejercicios prácticos. Para utilizar un ordenador de cualquiera de estas aulas cada estudiante debe, primeramente, darse de alta como usuario y después realizar la reserva que desee siguiendo las instrucciones que se le facilitan en las mismas. Este compilador de FORTRAN también puede descargarse desde 
    ftp://oak.oakland.edu/pub/simtelnet/msdos/fortran/
    en formato comprimido (archivo bcf7713..zip). Unos apuntes que comentan las partricularidades de este compilador se encuentran en 
    http://personal.cfw.com/~terry2/tutorial/

    Tutorías en aulas de informática
    Durante todo el curso, a partir del lunes 28 de febrero, se impartirán tutorías, destinadas a conseguir una adecuada familiarización con el programa FORTRAN y a resolver dudas sobre el planteamiento y programación de los ejercicios prácticos que se deben entregar y de aquellos otros que requieran programación. Estas tutorías se impartirán en el aula 3 de las aulas de informática del módulo C-XI (cuarta planta) con el siguiente horario según el grupo de prácticas asignado:
     
     

    Lunes 13:30-14:30 (Grupo D) Martes 13:30-14:30 (Grupo A)
    Miércoles 13:30-14:30 (Grupo B) Jueves 13:30-14:30 (Grupo C)

    Este aula está reservada estas horas para este curso y los ordenadores podrán utilizarse atendiendo a las tutorías. Durante las primeras semanas la exposición teórica sobre FORTRAN se impartirá en el Aula de Video del módulo antes citado. La distribución para la asistencia a estas exposiciones será anunciada durante la primera semana de clases.

    Tutorías de hojas  de ejercicios
    Independientemente de las anteriores, habrá cuatro horas semanales de tutorías, destinadas a resolver dudas sobre los ejercicios de las hojas, en el aula C-IX 303 a las horas que figuran a continuación sugún el grupo de práctica:
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    Lunes 13:30-14:30 (Grupo B) Martes 13:30-14:30 (Grupo C)
    Miércoles 13:30-14:30 (Grupo D) Jueves 13:30-14:30 (Grupo A)

     
    Profesores y grupos
    • Tutoría en Aulas de Informática; 13:30-14:30*. Manuela Chaves despacho C-XV-508.
    • Tutorías de hojas de ejercicios: 13-30-14:30*, aula C-IX 303. María Teresa Rodríguez, despacho C-XV-303.
    * Una hora cada semana según los horarios descritos anteriormente y la siguiente distribución por grupos:
                    Grupo A: dos últimas cifras del DNI entre 00 y 24
                    Grupo B: dos últimas cifras del DNI entre 25 y 49
                    Grupo C: dos últimas cifras del DNI entre 50 y 74
                    Grupo D: dos últimas cifras del DNI entre 75 y 99

    Ejercicios propuestos

    Se necesita un visor pdf para leer o imprimir las siguientes hojas. Se recomienda Adobe Acrobat Reader 4.X
     
     

    Páginas Web:
    Página del Profesor Eugenio Hernández
    Página del Profesor Fernando Quirós