Didattica (A.A. 2019-2020).




Nome del Corso

Comunicazioni

  • Prima lezione
    » Aula P1, Complesso Paolotti, ore 8.30-10.30.
Dove e quando si svolge il corso

  • LAB:
    » martedi' della 8.30 alle 10.30, P1, Complesso Paolotti,
    » venerdi' della 8.30 alle 10.30, P1, Complesso Paolotti.

  • laboratorio:
    » lunedi' della 8.30 alle 10.30, aula Taliercio-Ex Fiat (Laboratorio Informatico), eccetto la prima lezione.
Presentazione del corso.

» [Beamer],
» [PDF]

Registro.

» Registro [HTML]

Argomenti svolti.

» [HTML]

Programma del corso.

  1. Sistema-floating point e propagazione degli errori:

    » Errore di troncamento e di arrotondamento, rappresentazione floating-point dei reali, precisione di macchina, operazioni aritmetiche con numeri approssimati, condizionamento di funzioni, propagazione degli errori in algoritmi iterativi per esempi, il concetto di stabilita'.


  2. Soluzione numerica di equazioni non lineari:

    » Metodo di bisezione, stima dell'errore col residuo pesato; metodo di Newton, convergenza globale, velocita' di convergenza, convergenza locale, stima dell'errore, altri metodi di linearizzazione; iterazioni di punto fisso.


  3. Interpolazione e approssimazione di funzioni e dati:

    » Interpolazione polinomiale, interpolazione di Lagrange, errore di interpolazione, il problema della convergenza (controesempio di Runge), interpolazione di Chebyshev, stabilita' dell'interpolazione.


    » Interpolazione polinomiale a tratti, interpolazione spline.


    » Approssimazione polinomiale ai minimi quadrati.


  4. Integrazione e derivazione numerica:

    » Formule di quadratura algebriche e composte, convergenza e stabilita', esempi.


    » Instabilita' dell'operazione di derivazione, calcolo di derivate tramite formule alle differenze.


    » Il concetto di estrapolazione.


  5. Elementi di algebra lineare numerica:

    » Norme di vettori e matrici, condizionamento di matrici e sistemi; metodi diretti: metodo di eliminazione gaussiana e fattorizzazione LU, calcolo della matrice inversa, fattorizzazione QR, soluzione ai minimi quadrati di sistemi sovradeterminati; metodi iterativi: i metodi di Jacobi e Gauss-Seidel, struttura generale delle iterazioni stazionarie.



Tutoraggio.



Esami svolti.

  • Primo compitino (parte di Laboratorio), 10-05-19
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]

  • Secondo compitino (parte di Laboratorio), 07-06-19
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]

  • Primo Appello (parte di Laboratorio), 17-06-19
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]

  • Primo Appello (parte di LAB), 19-06-19
    » Compito A: [PDF]
    » Compito B: [PDF]
    » Compito C: [PDF]

  • Secondo Appello (parte di LAB), 09-07-19
    » Compito A: [PDF]
    » Compito B: [PDF]
    » Compito C: [PDF]

  • Secondo Appello (parte di Laboratorio), 10-07-19
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]

  • Terzo appello, (parte di Laboratorio), 16-09-19:
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]
    1. Ing. Energia: suff/tot 19/37.
    2. Ing. Meccanica: suff/tot 1/2.
  • Terzo Appello (parte di LAB), 18 settembre 2019,:
    » Compito A: [PDF]
    » Compito B: [PDF]
    » Compito C: [PDF]
    1. Ing. Energia: voto pari a 16: 7, voto pari a 17: 1, voto sufficiente: 19, voto insufficiente: 18, ritirati: 1, assenti: 8.
    2. Ing. Meccanica: voto pari a 16: 1, voto pari a 0: 1, voto sufficiente: 0, voto insufficiente: 5, ritirati: 0, assenti: 2.
  • Quarto appello, (parte di Laboratorio), 24-01-20:
    » Compito A: [PDF] [m]
    » Compito B: [PDF] [m]
    1. Ing. Energia: suff: 24, insuff: 1, ritirati: 1, assenti: 1,
    2. Ing. Meccanica: suff: 2, insuff: 1, ritirati: 0, assenti: 1.
  • Quarto appello, (parte di LAB), 27-01-20:
    » Compito A: [PDF]
    » Compito B: [PDF]
    » Compito C: [PDF]
    1. Ing. Energia: suff: 10, 17:1, 16:1, < 16: 5, ritirati: 1, assenti: 2,
    2. Ing. Meccanica: suff: 4, 17:,0 16:1, < 16: 0, ritirati: 2, assenti: 1..


Esempi di esami della parte di LAB.

» Esempio 1: [PDF]
» Esempio 2: [PDF]
» Esempio 3: [PDF]
» Esempio 4: [PDF]

Conoscenze.

  • Prerequisiti: Conoscenze di base di analisi matematica.
  • Conoscenze e abilita' da acquisire: Apprendere le basi del calcolo numerico in vista delle applicazioni in campo scientifico e tecnologico, con particolare attenzione ai concetti di errore, discretizzazione, approssimazione, convergenza, stabilita', costo computazionale.
Manuali suggeriti.

Per il corso si suggeriscono i testi
  • Quarteroni-Saleri: Introduzione al Calcolo scientifico. Esercizi e problemi risolti con Matlab.
  • G. Rodriguez: Algoritmi Numerici.
  • K.E. Atkinson: Elementary Numerical Analysis (in inglese).
  • K.E. Atkinson: An Introduction to Numerical Analysis (in inglese).
  • A. Martinez, Calcolo Numerico con Matlab. Temi d'esame di laboratorio. Testi e soluzioni. Edizioni Libreria Progetto, 2017.
  • S. De Marchi-M. Poggiali, Exercises of Numerical Calculus with solutions in Matlab/Octave, Edizioni La Dotta, 2018. (in inglese)
  • Per alcune tracce di calcolo numerico, si considerino
    » https://www.math.unipd.it/~marcov/studenti.html
    » Holistic Numerical Methods (in inglese)
Per quanto riguarda Matlab, esistono validi tutorial, come ad esempio
Matlab e licenza Campus.

Si ricorda che per gli studenti iscritti regolarmente è disponibile la licenza MATLAB Campus, che prevede il download gratuito del programma MATLAB consentendo ad ogni studente di installare Matlab sul proprio computer personale.

Per ulteriori informazioni, si consideri la pagina web: https://www.ict.unipd.it/servizi/servizi-utenti-istituzionali/contratti-software-e-licenze/matlab

Octave.

Se si e' interessati ad un software freeware estremamente compatibile con Matlab, si consideri: Octave

Moodle.

Il docente non usa Moodle, preferendo riferirsi alla propria homepage.

Orario di ricevimento.

  • durante il corso (si contatti il docente per posta elettronica per prenotare il ricevimento):
    » lunedi', dalle 10.30 alle 14.15.
    » martedi', dalle 10.30 alle 14.15.
  • terminato il corso:
    » si contatti il docente per posta elettronica.
Numero di telefono, indirizzo, email.

Numero di telefono: 049-8271350
Indirizzo: Torre Archimede, stanza 426, Via Trieste 63, 35121 Padova
e-mail: alvise at math.unipd.it, (sostituire "at" con "@")

Esami previsti (da stabilire le date).

  • Due sessioni estive, una sessione autunnale, 1 sessione invernale. Non si prevedono ulteriori sessioni.
  • Si prevede la possibilita' di superare l'esame di Laboratorio mediante due compitini.

Prenotazione esami

La seguente lista degli esami e' indicativa, e potrebbe essere modificata dal docente.
  • Teoria (I): lunedì 15/06/2020, 14:30-17:30, LU3 - AULE DI VIA LUZZATTI (LU4 se necessario)
  • Laboratorio (I): martedì 16/06/2020, 10:30-12:30, TALIERCIO - EX FIAT
  • Teoria (II): lunedì 29/06/2020, 14:30-17:00, P300 - AULE DI VIA LUZZATTI
  • Laboratorio (II): martedì 30/06/2020, 10:30-12:30, TALIERCIO - EX FIAT
  • Teoria (III): lunedì 14/09/2020, 14:30-17:00, LU3 - AULE DI VIA LUZZATTI
  • Laboratorio (III):mercoledì 16/09/2020, 10:30-12:30, TALIERCIO - EX FIAT
Modalita' d' esame.

  • LAB: consiste in una o piu' domande di LAB (durata: 60 minuti).
  • Laboratorio: consiste nell'implementazione in Laboratorio di una o piu' funzioni Matlab (durata: un'ora e mezza circa).
  • Voti compitino:
    • Il voto del compitino sara' la media del voto dei due compitini;
    • qualora la media non sia un numero intero si arrotondera' per difetto se il voto del secondo compitino e' inferiore alla media, viceversa per eccesso;
    • qualora il voto di uno dei due compitini sia inferiore a 18, il voto finale dei compitini sara' insufficiente.

    Voto finale: Per superare l'esame, gli studenti devono avere un voto sufficiente sia sulla prova di LAB che di laboratorio.
    Il voto della prova di laboratorio (se sufficiente) produce inoltre una possibile aggiunta al voto dello scritto, se maggiore o uguale a 18, al piu' di due punti. Piu' in dettaglio si osservera' la seguente tabella:

    Voti in trentesimi della prova di laboratorio 18-22 23-26 27-30
    Aggiunta al voto in trentesimi della prova di LAB 0 1 2

  • Il 30 e lode viene dato agli studenti che abbiamo preso almeno 30 nella parte di LAB e 30 nella parte di laboratorio.

  • I voti sufficienti ottenuti nelle prove di LAB e laboratorio sono mantenuti dal docente fino alla prova invernale inclusa dell'anno accademico (ovvero fino all'appello di gennaio/febbraio incluso). Dopo di questo, in caso di cambio di docente per l'anno successivo, i voti ottenuti potrebbero non essere mantenuti.
  • Importante. Ogni studente puo' partecipare a ogni compito di LAB e di Laboratorio, l'uno indipendemente dall'esito dell'altro e dall'esito dei compitini. Qualora richiesto dovra' iscriversi all'esame via Uniweb.
  • » Se uno studente ha precedentemente ottenuto un voto in una prova di LAB e consegna un compito successivo di LAB, il vecchio voto della prova di LAB viene cancellato, indipendentemente che lo studente ottenga un voto positivo.
    » Se uno studente ha precedentemente ottenuto un voto in una prova di laboratorio e consegna un compito successivo di laboratorio, il vecchio voto della prova di laboratorio viene cancellato, indipendentemente che lo studente ottenga un voto positivo.
  • Agli esami non e' possibile utilizzare alcun materiale didattico, come dispense, pdf, libri, etc, ne' cellulari, calcolatrici o altre apparecchiature elettroniche.
  • Si prega di leggere le regole dei compiti/compitini prima di partecipare agli stessi. [PDF]
  • Si ricorda agli studenti degli anni successivi al primo, che per effettuare la prova di esame non serve avere un account in Aula Taliercio (diversamente da quanto molti erroneamente credano).
Commissione d'esame.

  1. SOMMARIVA ALVISE (Presidente)
  2. SAREGO GIULIA (Membro effettivo)
  3. DE MARCHI STEFANO (Supplente)
  4. MARCUZZI FABIO (Supplente)
  5. VIANELLO MARCO (Supplente)
Accounts.

  • Gli studenti sono invitati ad aprire un'account prima di partecipare al corso. Qualora non ne dispongano, sono tenuti a contattare i tecnici nella sede dei Laboratori dell'aula Taliercio, per aprirne uno.
  • Risposte a domande frequenti fatte ai tecnici si trovano alla pagina web Aula Didattica Taliercio.
  • Si leggano le istruzioni relative all'aula Taliercio: [PDF].

    Importante: In particolare, alle prime lezioni di laboratorio, si garantisce l'accesso ai laboratori esclusivamente agli studenti del primo anno.
Crediti d'esame.

L'esame e' da 9 crediti.

Valutazione della didattica

  1. Anno 2018-2019:
    • Ingegneria dell'energia:
      • Soddisfazione: media 6.89, mediana 7.00
      • Azione didattica: media 7.16, mediana 7.50
      • Organizzazione: media 7.86, mediana 8.13
    • Ingegneria meccanica:
      • Soddisfazione: media 7, mediana 7.00
      • Azione didattica: media 6.94, mediana 7.50
      • Organizzazione: media 8.31, mediana 8.50