PROGRAMMA DI CALCOLO NUMERICO

A.A. 2016-17

Prof. Luigi Brugnano       e     Prof. Alessandra Sestini

Numero crediti: 9.

Obiettivi formativi: il corso si propone l'obiettivo di fornire gli strumenti di base di più comune utilizzo nel calcolo scientifico, con particolare enfasi sugli aspetti legati alla loro efficiente implementazione su calcolatore.

Programma.

Errori ed aritmetica finita: errori di discretizzazione, errori di convergenza, errori di round-off, condizionamento di un problema. Il linguaggio Matlab.

Radici di una equazione: il metodo di bisezione, criteri di arresto e condizionamento del problema, ordine di convergenza, il metodo di Newton, convergenza locale, il caso di radici multiple, metodi  quasi-Newton.

Risoluzione di sistemi lineari: casi semplici, fattorizzazione LU di una matrice, costo computazionale, matrice a diagonale dominante, matrici simmetriche e definite positive, fattorizzazione LDL^T, pivoting, condizionamento del problema, fattorizzazione QR e sistemi lineari sovradeterminati.
Metodi iterativi di base per la risoluzione di sistemi lineari: motivazioni, il metodo di Jacobi, il metodo di Gauss-Seidel, splitting regolari di matrici. Cenni sui metodi di base per la risoluzione di sistemi di equazioni nonlineari.

Approssimazione di funzioni: interpolazione polinomiale, forma di Lagrange e forma di Newton, errore nell'interpolazione, condizionamento del problema, ascisse di Chebyshev, interpolazione mediante spline, spline cubiche, approssimazione polinomiale ai minimi quadrati.

Formule di quadratura: formule di Newton-Cotes, errore e formule composite, formule adattative.

Metodi per la ricerca degli autovalori si una matrice: il metodo delle potenze, applicazione al "Google pagerank".


Modalità di esame: l'esame consiste in una prova orale più la presentazione di un elaborato scritto sugli argomenti del corso. Sono previste delle prove in itinere (per i soli frequentanti), che esonerano dalla prova orale.


Testi consigliati:

L.Brugnano, C.Magherini, A.Sestini. Calcolo numerico, terza edizione. Master, Universita' e Professioni, Firenze, 2014.

Materiale di Esercitazione (a cura della dott.ssa Sestini).

Esercizi (sostituiscono quelli proposti nel libro di testo):

Esercitazioni propedeutiche


RISULTATI ESONERI INTERMEDI (SOLO CHI HA SUPERATO):


COMPITINI DI RECUPERO SULLA PRIMA PARTE DEL CORSO

ELENCO   DI COLORO CHE,  SE FREQUENTANTI,  POTRANNO ACCEDERE SUCCESSIVAMENTE
ALLE  PROVE DI RECUPERO  SULLA  PRIMA PARTE  DEL  CORSO  (DA CONCORDARE  A  FINE
CORSO
CON IL DOCENTE).
N.B.: IN CIASCUN APPELLO SI PUÒ SOSTENERE SOLO UNA PROVA DI RECUPERO. L'ALTRA E/O
L'ORALE SI POSSONO SOSTENERE AL SUCCESSIVO APPELLO (FINO A SETTEMBRE 2017).
L'ULTIMA PROVA DI RECUPERO È QUELLA DELL'APPELLO DEL GIORNO 20.07.2017.