| 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 |
Ricevimento studenti
Il
ricevimento studenti si potrà svolgere in due
modalità
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Comunità didattica Moodle del corso
Link alla classe teams del corso
Esiti dell'appello del giorno 15 gennaio 2025
Chi ha superato l'esame per favore deve comunicarmi per mail l'accettazione o il rifiuto del voto entro la sera di martedì 21 gennaio 2025.Chi volesse visionare il proprio elaborato puo' chiedermi un colloquio scrivendomi una mail.
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.
Si potranno utilizzare solo i PC del laboratorio.
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
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| 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
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| 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
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| 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 |
Problemi con soluzione periodica. Approssimazione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie. Zip con i file matlab della settimana |
eqdiff3.pdf eqdiff4.pdf circuito.pdf |
| Tredicesima settimana | ||
| Martedì 10.12.24, h. 9:00-11:00, Aula MTA. Lezione, 25-26 |
Approssimazione di equazioni differenziali ordinarie. Metodi di tipo adattivo. Metodi di ordine elevato: cenni a metodi Runge-Kutta e metodi multistep. |
libro ( Cap. 8, Sez 8.5, 8.9) Metodi-adattivi.pdf high_order.pdf |
| Martedì 10.12.24, h. 11:00-12:00, MLAB1 Laboratorio, 35 |
Implementazione del metodo di Eulero esplicito adattivo.
Approssimazione di equazioni e sistemi di equazioni differenziali ordinarie. |
eqdiff_adapt_es.pdf fiamma.pdf circuito.pdf |
| Venerdì 13.12.24, h. 8:00-10:00, MLAB1 Laboratorio, 36-37 |
Approssimazione di sistemi di equazioni differenziali ordinarie e di equazioni
di ordine superiore al primo. Zip con i file matlab della settimana IL CORSO E' TERMINATO Qui trovate i video di alcuni svolgimenti di temi d'esame. |
circuito.pdf oscillatore.pdf |
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| Paola Gervasio - September 2024 |
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