Paola Gervasio - DICATAM - University of Brescia - paola.gervasio_at_unibs.it
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CALCOLO SCIENTIFICO -- A.A. 2023/2024

Ing. Informatica (INF-LM)
Ing. Elettronica (ELE-LM)
Ing. delle Tecnologie per l'Impresa Digitale (ITID-LM)
Communication Technologies and Multimedia (CTM)


Orario delle lezioni ed esercitazioni (dal 18/09/2023 al 22/12/2023):
Lezione martedì 9:00 - 11:00 (inizio effettivo 9:00) Aula MTA
Laboratorio martedì 11:00 - 12:00 MLAB1
Laboratorio venerdì 8:00 - 10:00 (inizio effettivo 8:15) MLAB1

Ricevimento studenti
Dal 10 gennaio 2024 il ricevimento studenti sarà solo su appuntamento e si potrà svolgerein presenza o tramite piattaforma teams o google meet. Per concordare un incontro scrivete a paola.gervasio_at_unibs.it
moodle   
   Comunità didattica Moodle del corso


Teams
   Link alla classe teams del corso
   Link al meeting di lezione (solo per studenti positivi al COVID o nelle condizioni previste dal Senato Accademico)



Esiti dell'appello del giorno 6 febbraio 2024



Chi ha superato l'esame per favore deve comunicarmi per mail l'accettazione o il rifiuto del voto entro la sera di venerì 9 febbraio 2024.
Chi volesse visionare il proprio elaborato puo' chiedermi un colloquio scrivendomi una mail.

Licenza campus per Matlab e Simulink

Libro di testo

Si invitano tutti gli studenti a compilare il questionario di valutazione di questo corso (su ESSE3).
Il questionario è anonimo.
Perché compilare il questionario



Gli studenti con disabilità e DSA sono tenuti a seguire la procedura regolamentare per chiedere tempo e/o supporti aggiuntivi per le prove d'esame, presentando la propria documentazione alla Commissione di Ateneo per le Disabilità e facendo esplicita richiesta di ausili PER OGNI prova d'esame a cui vogliono partecipare. Le regole sono riportate al seguente link. Assistenza studenti con disabilità e DSA



Slide delle lezioni

Le slide delle esercitazioni sono indicate nella terza colonna della tabella. Per la parte di teoria, gli argomenti svolti a lezione possono essere letti, studiati e approfonditi sul libro di testo Calcolo Scientifico. Le Sezioni indicate di volta in volta (nella terza colonna della tabella in corrispondenza di ogni lezione) contengono gli argomenti spiegati a lezione (a volte le sezioni del libro sono più ricche di quanto fatto a lezione).

Prima settimana
Martedì 19.09.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 1-2
Introduzione al corso.
Aritmetica di macchina. Notazione posizionale ed esponenziale. Numeri floating point, semplice e doppia precisione. Esempio di sistema floating point. Precisione di macchina.
intro_2324.pdf
libro ( Cap. 1, Sez 1.2, 1.2.1)
Aritmetica-di-macchina.pdf
Martedì 19.09.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 1
Istruzioni fondamentali in matlab e octave. matlab1.pdf


Venerdì 22.09.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 2-3
Rudimenti di grafica. M-files.
Zip con i file matlab della settimana
matlab1.pdf



Seconda settimana
Martedì 26.09.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 3-4
Aritmetica di macchina.Unità di arrotondamento. Errori di arrotondamento e loro propagazione. Proprietà aritmetiche non soddisfatte dal sistema floating point.
Equazioni non lineari. Introduzione ed esempi. Il metodo di bisezione.
libro ( Cap. 1 Cap. 2 Sez. 2.1, 2.2)
Aritmetica-di-macchina.pdf
Equazioni-non-lineari.pdf
Martedì 26.09.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 4
Grafica ed elementi di sintassi in MATLAB. matlab1.pdf
matlab2.pdf
Venerdì 29.09.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 5-6
Elementi di sintassi in MATLAB. Esercizi su propagazione degli errori di arrotondamento.
Zip con i file matlab della settimana
matlab2.pdf
cancellazione.pdf
aritmetica_macchina1.pdf
Terza settimana
Martedì 03.10.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 5-6
Equazioni non lineari. Metodi di Newton e delle secanti. Test d'arresto sul residuo e sull'incremento. libro ( Cap. 2, Sez. 2.2, 2.3, 2.4)
Equazioni-non-lineari.pdf
Martedì 03.10.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 7
Esercizi su propagazione degli errori di arrotondamento. Implementazione del metodo di bisezione. aritmetica_macchina1.pdf
Venerdì 06.10.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 8-9
Implementazione del metodo di Newton e delle secanti. Analisi della convergenza di Newton a radici semplici e multiple.
Registrazione della lezione.
Zip con i file matlab della settimana
eqnonlin1.pdf
eqnonlin2.pdf
Quarta settimana
Martedì 10.10.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 7-8
Equazioni non lineari. Metodi di punto fisso.
Sistemi di equazioni non lineari. Il metodo di Newton e cenni al metodo di Broyden.
Sistemi di equazioni lineari. Introduzione
libro ( Cap. 2, Sez. 2.6, 2.5)
( Cap. 5, Sez. 5.1, 5.2, 5.3)
Punto_fisso.pdf sisnonlin.pdf
sl_intro.pdf
Martedì 10.10.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 10
Equazioni non lineari: verifica dell'ordine di convergenza del metodo di Newton in presenza di radici semplici e doppie. Calcolo delle radici di un polinomio e analisi di stabilità per il calcolo di radici. eqnonlin2.pdf
eqnonlin4.pdf
Venerdì 13.10.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 11-12
Equazioni non lineari, metodi di punto fisso.
Zip con i file matlab della settimana
eqnonlin5.pdf
eqnonlin3.pdf
eqnonlin6.pdf
Quinta settimana
Martedì 17.10.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 9-10
Sistemi lineari. Metodi diretti: metodo delle sostituzioni in avanti e all'indietro. Metodo di Eliminazione di Gauss. Pivotazione per righe. Fattorizzazione LU. libro ( Cap. 5)
Metodi-diretti.pdf
Martedì 17.10.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 13
Esercizi su equazioni e sistemi di equazioni non lineari sisnonlin.pdf

Venerdì 20.10.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 14-15
Esercizi su sistemi di equazioni non lineari.

Zip con i file matlab della settimana
sisnonlin.pdf
sisnonlin_gnss.pdf

Sesta settimana
Martedì 24.10.23,
h. 9:00-11:00, Aula Consiliare.
Lezione, 11-12
Sistemi lineari.Fattorizzazione LU con pivotazione. Calcolo di determinante e inversa di matrice. Stima a priori. Fattorizzazione di Choleski.
Metodi iterativi moderni: metodo del gradiente.
libro ( Cap. 5)
sl_stima_a_priori.pdf
Metodi-diretti.pdf
Metodi-gradiente.pdf
Martedì 24.10.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 16
Implementazione dei metodi diretti per la risoluzione di sistemi lineari. sl_diretti1.pdf

Venerdì 27.10.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 17-18
Sistemi lineari: implementazione della fattorizzazione. Esercizi su pivotazione, fill-in, calcolo dell'inversa di una matrice.
Zip con i file matlab della settimana
sl_circuito.pdf
fattorizzazione_lu.pdf
sl_pivot.pdf
sl_inv_det.pdf
sl_fillin.pdf

Settima settimana
Martedì 31.10.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 13-14
Sistemi lineari. Convergenza del metodo del gradiente. Il metodo del gradiente coniugato. Il metodo del gradiente per l'addestramento di reti neurali artificiali.
Sistemi lineari sovradeterminati. Risoluzione nel senso dei minimi quadrati. Fattorizzazione QR.
libro
( Cap. 5, Sez 5.10, 5.7)
Metodi-gradiente.pdf
gradiente_nn.pdf
Sistemi_sovradeterminati.pdf
Martedì 31.10.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 19
Sistemi lineari: implementazione dei metodi del gradiente e del gradiente coniugato. Esempio.
Zip con i file matlab della settimana
sl_iterativi.pdf

Venerdì 03.11.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
La lezione è sospesa


Ottava settimana
Martedì 07.11.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 15-16
Approssimazione di funzioni e dati. Introduzione. Approssimazione nel senso dei minimi quadrati. Interpolazione di Lagrange. libro
( Cap. 3, Sez 3.6, 3.3.1)
Approssimazione.pdf
Martedì 07.11.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 20
Risoluzione di sistemi lineari con metodi iterativi. Matrici sparse. Svolgimento di temi d'esame (Es. 2 del tema 27/01/17).
sl_iter1.pdf
sl_sparse.pdf
matrici_sdp.pdf

Venerdì 10.11.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 21-22
Svolgimento di temi d'esame (Es. 2 del tema 27/01/2017 e Es. 2 del 25/03/2009).
Risoluzione di sistemi rettangolari e di problemi ai minimi quadrati (lo script con la definizione dei dati per il problema delle vertebre è dati_vertebre.m).
Zip con i file matlab della settimana
minquad.pdf

Nona settimana
Martedì 14.11.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 17-18
Interpolazione. Interpolazione di Lagrange globale. Interpolazione di Lagrange composita. Spline. libro
( Cap. 3, Sez 3.3)
Interpolazione.pdf
interpolazione2.pdf
spline.pdf
Martedì 14.11.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 23
Esercizi su approssimazione nel senso dei minimi quadrati e su interpolazione. (Lo script con la definizione dei dati per il problema del monossido è dati_monossido.m).
minquad.pdf
interpolazione1.pdf

Venerdì 17.11.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 24-25
Esercizi su interpolazione.
Zip con i file matlab della settimana
interpolazione1.pdf
interpolazione2.pdf

Decima settimana
Martedì 21.11.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 19-20
Integrazione numerica. Formule di quadratura interpolatorie. Formule di quadratura semplici e composite del punto medio, dei trapezi, di Simpson. libro
( Cap. 4, Sez 4.3, 4.4)
Quadratura.pdf
Martedì 21.11.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 26
Interpolazione di funzioni e dati. interpolazione3.pdf

Venerdì 24.11.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 27-28
Formule di quadratura.
Zip con i file matlab della settimana
quadratura1.pdf

Undicesima settimana
Martedì 28.11.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 21-22
Derivazione numerica. Formule alle differenze finite.
Approssimazione di equazioni differenziali ordinarie. Richiami sul problema di Cauchy del primo ordine. Il metodo di Eulero esplicito.
libro
( Cap. 4, Sez 4.2)
( Cap. 8, Sez 8.1, 8.2, 8.3)
Derivate.pdf
Eq-differenziali.pdf
Martedì 28.11.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 29
Formule di quadratura. quadratura1.pdf
fdq-LG.pdf

Venerdì 1.12.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 30-31
Esercizi su derivazione numerica.
Implementazione del metodo di Eulero in avanti
Zip con i file matlab della settimana
edge.pdf
mozilla-logo-617.png
eqdiff1.pdf

Dodicesima settimana
Martedì 05.12.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 23-24
Approssimazione di equazioni differenziali ordinarie. I metodi di Eulero all'indietro, di Crank-Nicolson, di Heun. Metodi predictor corrector. Convergenza, consistenza, zero-stabilità dei metodi per approssimare ODE. libro
( Cap. 8, Sez 8.3, 8.4, 8.4.1, 8.4.2, 8.4.3)
Eq-differenziali-2.pdf
Martedì 05.12.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 32
Implementazione di metodi impliciti ad un passo per approssimare ODE. Analisi di convergenza.
Zip con i file matlab della settimana
eqdiff1.pdf
eqdiff2.pdf

Venerdì 08.12.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
LA LEZIONE E' SOSPESA - VACANZA
Tredicesima settimana
Martedì 12.12.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 25-26
Approssimazione di equazioni differenziali ordinarie. Assoluta stabilità. Metodi di ordine elevato: cenni a metodi Runge-Kutta e metodi Multistep. Cenni a metodi adattivi. libro
( Cap. 8, Sez 8.5, 8.9)
Eq-differenziali-3.pdf
Martedì 12.12.23,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 33
Assoluta stabilità. Metodo di Eulero esplicito per sistemi di equazioni differenziali ordinarie. eqdiff3.pdf
eqdiff4.pdf

Venerdì 15.10.23,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 34-35
Approssimazione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie.
Zip con i file matlab della settimana
eqdiff4.pdf
circuito.pdf
Quattordicesima settimana
Martedì 19.12.23,
h. 9:00-11:00, Aula MTA
h. 11:00-12:00, MLAB1
ESERCITAZIONE, 36-38
Approssimazione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie. Tema d'esame del 13/01/2015 link
Zip con i file matlab della settimana
IL CORSO E' CONCLUSO
circuito.pdf
oscillatore.pdf
(psferico.pdf)

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