Paola Gervasio - DICATAM - University of Brescia - paola.gervasio_at_unibs.it
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CALCOLO SCIENTIFICO -- A.A. 2024/2025

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 16/09/2024 al 23/12/2024):
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


La lezione di venerdì 29 novembre 2024 si svolgerà in MLAB1 e sarà anche trasmessa sul canale teams del corso.
Si potrà partecipare via teams utilizzando l'indirizzo di posta elettronica @studenti.unibs.it.
Chi non ha ancora effettuato il primo accesso alla classe teams è pregato di provvedere prima dell'inizio della lezione (h. 8.15) perché una volta iniziata lezione non visualizzerò più le notifiche teams o di posta elettronica.



Ricevimento studenti
Il ricevimento studenti si potrà svolgere in due modalità
  1. tramite e-mail (in tal caso potete inviarmi file MATLAB, scansioni o foto di esercizi per cui chiedete chiarimenti, stando attenti che la dimensione dei file sia ragionevole: non più di 500KB per immagine),
  2. in presenza o tramite piattaforma teams o google meet. Per concordare un incontro scrivete a paola.gervasio_at_unibs.it
  3. Consultare la pagina degli avvisi per eventuali variazioni di orario.
moodle   
   Comunità didattica Moodle del corso


Teams
   Link alla classe teams del corso
   Link al meeting di lezione


Durante la prova scritta d'esame l'uso della rete sarà ammesso solo per accedere alla pagina https://paola-gervasio.unibs.it/CS .
NON sarà consentito l'uso della posta elettronica durante lo svolgimento della prova.
Si potranno utilizzare SOLO le function presenti sulla pagina https://paola-gervasio.unibs.it/CS/MATLAB, queste sono state uniformate a quanto svolto durante il corso.
NON è consentito l'utilizzo di propri file MATLAB, né la consultazione di propri appunti, libri, o slide del corso.


Licenza campus per Matlab e Simulink

Libro di testo

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.



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 17.09.23,
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_2425.pdf
libro ( Cap. 1, Sez 1.2, 1.2.1)
Aritmetica-di-macchina.pdf
Martedì 17.09.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 1
Istruzioni fondamentali in matlab e octave. matlab1.pdf

(fino a pag. 21)


Venerdì 20.09.24,
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 24.09.24,
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 Eqz-non-lineari.pdf
Martedì 24.09.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 4
Grafica ed elementi di sintassi in MATLAB. matlab1.pdf
matlab2.pdf

Venerdì 27.09.24,
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 01.10.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 5-6
Equazioni non lineari. Metodo di Newton. Test d'arresto sul residuo e sull'incremento. Metodo delle secanti. libro
( Cap. 2, Sez 2.2, 2.3, 2.4)
Eqz-non-lineari.pdf
Martedì 01.10.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 7
Implementazione del metodo di bisezione ed esercizio. Implementazione del metodo di Newton. eqnonlin1.pdf

Venerdì 04.10.24,
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.
Zip con i file matlab della settimana
eqnonlin1.pdf
eqnonlin2.pdf

Quarta settimana
Martedì 08.10.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 7-8
Equazioni non lineari. Teorema di convergenza del metodo di secanti. Metodi di punto fisso.
Sistemi di equazioni non lineari. Il metodo di Newton e cenni al metodo di Broyden.
libro
( Cap. 2, Sez 2.6, 2.5)
Eqz-non-lineari.pdf Sistemi-non-Lin.pdf
Martedì 08.10.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 10
Calcolo delle radici di un polinomio e analisi di stabilità per il calcolo di radici. Risoluzione di un problema di minimo. eqnonlin2.pdf
eqnonlin4.pdf
eqnonlin5.pdf

Venerdì 11.10.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 11-12
Equazioni non lineari, metodi di punto fisso. Svolgimento di un tema d'esame.
Zip con i file matlab della settimana
eqnonlin3.pdf
eqnonlin6.pdf

Quinta settimana
Martedì 15.10.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 9-10
Sistemi lineari. Introduzione. Metodi diretti: metodo delle sostituzioni in avanti e all'indietro. Metodo di Eliminazione di Gauss. Pivotazione per righe. libro
( Cap. 5 Sect. 5.2, 5.3, 5.4)
sl_intro.pdf
SL-metodi-diretti.pdf
Martedì 15.10.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 13
Implementazione del metodo di Newton per sistemi. Esercizi su sistemi di equazioni non lineari. sisnonlin.pdf

Venerdì 18.10.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 14-15
Sistemi non lineari
Implementazione dei metodi diretti per la risoluzione di sistemi lineari.
Zip con i file matlab della settimana
sisnonlin_gnss.pdf
sl_diretti1.pdf

Sesta settimana
Martedì 22.10.24,
h. 9:00-11:00, Aula B0.5.
Lezione, 11-12
Sistemi lineari. Fattorizzazione LU. Stima a priori. Fattorizzazione di Cholesky.
Metodi iterativi moderni: metodo del gradiente.
libro
( Cap. 5 Sect. 5.3, 5.4)
SL-metodi-diretti.pdf
SL-Metodi-iterativi.pdf
Martedì 22.10.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 16
MEG con pivotazione. Implementazione della fattorizzazione LU con e senza pivotazione. sl_meg_pivot.pdf
fattorizzazione_lu.pdf

Venerdì 25.10.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 17-18
Esercizi su sistemi lineari.
Sistemi lineari. fill-in di una matrice, calcolo dell'inversa di una matrice. Numero di condizionamento di una matrice e stima a priori.
Zip con i file matlab della settimana
sl_circuito.pdf
sl_inv_det.pdf
sl_fillin.pdf
sl_stima_a_priori.pdf
( Cap. 5 Sect. 5.4.1, 5.5)
Settima settimana
Martedì 29.10.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 13-14
Sistemi lineari. Implementazione del gradiente. Il metodo del gradiente coniugato. Convergenza dei due metodi.
Sistemi lineari sovradeterminati. Risoluzione nel senso dei minimi quadrati.
libro
( Cap. 5, Sez Sez 5.10, 5.7)
SL-Metodi-iterativi.pdf
gradiente_nn.pdf
Sistemi-sovradeterminati.pdf
Martedì 29.10.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 19
Sistemi lineari: implementazione dei metodi del gradiente e del gradiente coniugato. Esempi.
Zip con i file matlab della settimana
sl_iterativi.pdf
Venerdì 01.11.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio
FESTA
Ottava settimana
Martedì 05.11.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 15-16
Sistemi lineari La fattorizzazione QR.
Approssimazione di funzioni e dati. Introduzione. Approssimazione nel senso dei minimi quadrati. Interpolazione di Lagrange.
libro
( Cap. 5, Sez 5.7) ( Cap. 3, Sez 3.6, Sez. 3.3.1)
Sistemi-sovradeterminati.pdf
Approssimazione-dati-fun.pdf
Martedì 05.11.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 20
Matrici sparse. Risoluzione di sistemi lineari con metodi iterativi. sl_sparse.pdf
sl_iter1.pdf

Venerdì 08.11.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 21-22
Svolgimento di temi d'esame (27/01/2017). Si consiglia di svolgere il tema del 09/07/2018.
Risoluzione di sistemi rettangolari e di problemi ai minimi quadrati
Zip con i file matlab della settimana
minquad.pdf
Nona settimana
Martedì 12.11.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 17-18
Interpolazione. Interpolazione di Lagrange globale. Interpolazione di Lagrange composita. libro
( Cap.3, Sez 3.3)
Approssimazione-dati-fun.pdf
interpolazione-esempi.pdf
Martedì 12.11.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio 23
Esercizi su interpolazione. interpolazione1.pdf

Venerdì 15.11.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 24-25
Esercizi su interpolazione. Spline cubiche.
Zip con i file matlab della settimana
interpolazione1.pdf
interpolazione2.pdf
spline.pdf
interpolazione3.pdf

Decima settimana
Martedì 19.11.24,
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. Formule Gaussiane. libro
( Cap. 4, Sez 4.3, 4.4)
FormuleQuadratura.pdf
Martedì 19.11.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 26
Interpolazione di immagini interpolazione_immagini.pdf
seahorse.png

(da una foto di Alexa da Pixabay)

caterpillar.png

(da una foto di jggrz da Pixabay)

insect.png

(da una foto di TranThangNhat da Pixabay)

Venerdì 22.11.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 27-28
Formule di quadratura
Zip con i file matlab della settimana
quadratura1.pdf

Undicesima settimana
Martedì 26.11.24,
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. I metodi di Eulero esplicito, Eulero implicito, Crank-Nicolson.
libro
( Cap. 4, Sez 4.2) ( Cap. 8, Sez 8.1, 8.2, 8.3)
Differenze_finite.pdf
ode-pde-esempi.pdf
Eqz_diff_ordinarie.pdf
Martedì 26.11.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 29
Esercizi su formule di quadratura e formule di derivazione. Tema d'esame 01/07/2014 (Es. 1). quadratura1.pdf
fdq-LG.pdf

Venerdì 29.11.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 30-31
Derivazione numerica per edge detection.
Implementazione dei metodi di Eulero esplicito e implicito.
Zip con i file matlab della settimana
edge.pdf
mozilla-logo-617.png
eqdiff1.pdf

Dodicesima settimana
Martedì 03.12.24,
h. 9:00-11:00, Aula MTA.
Lezione, 23-24
Approssimazione di equazioni differenziali ordinarie. Il metodo di Heun. Metodi predictor corrector. Convergenza, consistenza, zero-stabilità dei metodi per approssimare ODE. Stabilità assoluta. libro
( Cap. 8, Sez 8.3, 8.4, 8.4.1, 8.4.2, 8.4.5)
Eqz_diff_ordinarie.pdf
Assoluta_stab.pdf
Martedì 03.12.24,
h. 11:00-12:00, MLAB1
Laboratorio, 32
Implementazione dei metodi di Crank-Nicolson e di Heun. Analisi di convergenza. Assoluta stabilità
eqdiff2.pdf
eqdiff3.pdf

Venerdì 06.12.24,
h. 8:00-10:00, MLAB1
Laboratorio, 33-34
Approssimazione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie.
eqdiff4.pdf
circuito.pdf


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