Identifying Data 2019/20
Subject (*) Numerical Methods Code 730496215
Study programme
Mestrado Universitario en Enxeñaría Naval e Oceánica (plan 2018)
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Official Master's Degree 2nd four-month period
First Obligatory 4.5
Language
Spanish
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Matemáticas
Métodos Matemáticos e de Representación
Coordinador
Cardenal Carro, Jesús
E-mail
jesus.cardenal@udc.es
Lecturers
Anton Nacimiento, Jose Augusto
Cardenal Carro, Jesús
E-mail
jose.augusto.anton@udc.es
jesus.cardenal@udc.es
Web
General description

Study programme competencies
Code Study programme competences
B2 CB07 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en ámbitos novos ou pouco coñecidos dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo
B3 CB08 Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
B5 CB10 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun modo que haberá de ser en boa medida autodirixido ou autónomo.
B6 G01 Capacidade para resolver problemas complexos e para tomar decisións con responsabilidade sobre a base dos coñecementos científicos e tecnolóxicos adquiridos en materias básicas e tecnolóxicas aplicables na enxeñaría naval e oceánica, e en métodos de xestión.
C2 C1 Capacidade pra desenrolar a actividade profesional nun entorno multilingue
C3 ABET (a) An ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering.
C4 ABET (b) An ability to design and conduct experiments, as well as to analyze and interpret data.
C7 ABET (e) An ability to identify, formulate, and solve engineering problems.
C12 ABET (j) A knowledge of contemporary issues.
C13 ABET (k) An ability to use the techniques, skills, and modern engineering tools necessary for engineering practice.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Capacidade para comprender e implementar casos para resolver ecuacións alxebraicas BC2
BC3
BC5
BJ1
CC2
CC3
CC4
CC7
CC12
CC13
Capacidade para comprender e implementar casos de resolución de sistemas de ecuacións lineais de forma iterativa. BC2
BC3
BC5
BJ1
CC2
CC3
CC4
CC7
CC12
CC13
Capacidade para comprender e implementar casos de integración numérica BC2
BC3
BC5
BJ1
CC2
CC3
CC4
CC7
CC12
CC13

Contents
Topic Sub-topic
Resolución de Ecuacións Alxebraicas. Métodos Cerrados: Métodos Gráficos. Método da Bisección. Método da Falsa Posición. Determinación do punto inicial e do incremento na búsqueda. Métodos Abertos: Método da Iteración de punto simple. Método de Newton-Raphson. Estudo da Converxencia. Método da Secante. Análisis do erro e razón de converxencia. Aceleración da convergencia: método Delta2 de Aitken, método de Steffensen. Ceros de polinomios: método de Honer para a evaluación dun polinomio, método de Müller. Sistemas de ecuacións non lineais: Iteración de Punto Fixo. Iteración de Seidel. Método de Newton. Método de Broyden. Aplicacións.
Sistemas de Ecuacións Lineais. Fundamentos de álxebra sobre a existencia de solución dun sistema de ecuacións lineais. Métodos para baixo número de ecuacións. Triangularización de Gauss. Reconto de operacións. Inconvenientes dos métodos de eliminación. Técnicas para mellorar a solución: escalado, pivotamiento parcial e total. Inversión de matrices. Factorizacións. A triangularización de Gauss e a factorización LU. Factorización de Crout. Factorización de Cholesky. Matrices ocas: esquemas de almacenamiento e operacións.
Introducción a métodos iterativos de resolución de sistemas de ecuacións lineais. Introducción a métodos iterativos de resolución de sistemas de ecuacións lineais.
Normas de vectores. Propiedades. Normas de matrices. Propiedades. Norma natural infinito dunha matriz. Matriz Converxente. Erros en sistemas de ecuacións: condición numérica. Método de Jacobi. Método de Gauss-Seidel. Método do gradiente e do gradiente conxugado. Precondicionamento.
Métodos de Integración. Fórmulas de integración de Newton-Cotes. Integración de Romberg. Fórmulas de Gauss-Legendre.
Integración de ecuacións diferenciais ordinarias. Problema de valor inicial. Métodos dunha etapa: Euler Adelante, Euler Atrás, Heun, fórmulas de Runge-Kutta. Métodos de etapas múltiples: Adams-Bashforth e Adams-Moulton. Estudio da estabilidade. Estimación do erro e métodos adaptativos. Aplicacións.
Métodos de diferencias para a integración numérica de ecuacións diferenciais parciais. Solución de casos prácticos.
Programación de casos. Resolución de casos prácticos mediante o ordenador. Programación de solucións.

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Objective test B2 B3 B5 B6 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 0 0
Guest lecture / keynote speech B2 B5 35 0 35
Problem solving B2 B3 B6 10 0 10
Case study B2 B3 B6 0 34.5 34.5
Supervised projects B2 B3 B5 B6 C2 C3 C4 C7 C12 C13 0 33 33
 
Personalized attention 0 0 0
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Objective test Examen da materia con parte teórica e práctica
Guest lecture / keynote speech Clases de teoría de análisis numérico. Ten que estar precedidas pola lectura atenta dos contidos que indique o profesor.
Problem solving Solución de problemas numéricos
Case study Estudio de algún caso práctico que teña que ser resolta por métodos numéricos.
Supervised projects Resolución de problemas numéricos básicos co ordenador na clase e como traballo autónomo tutelado.
Solución dun problema numérico, presentación e defensa individual ou por grupos.

Personalized attention
Methodologies
Description
Tanto nas sesións de "estudo de casos" coma nas "prácticas de laboratorio" dedicarase un tempo á atención personalizada, individual ou dos grupos que se compoñeran.
Os alumnos con despensa académica que queran participar a través da facultade virtual nestas actividades, poderán contrastar os resultados obtidos nas sesións de tutoría.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Objective test B2 B3 B5 B6 C2 C3 C4 C7 C12 C13 Representa o 50% da nota e esta, a sua vez, compoñese dun 40% do exame de teoría e un 60% pola parte práctica.
No caso dos alumnos con despensa académica que non foran evaluados nos apartados anteriores, o exame final representa o 100% da nota, repartida en 40% teoría, 60% práctica.
En calquera dos casos, para superar a materia é preciso acadar a lo menos unha nota de 3 sobre 10 en cada unha das partes da proba obxectiva (teoría e práctica). Os alumnos que non alcancen este mínimo e obteñan unha media na nota global superior a 5.0 sobre 10, serán cualificados cun 4,9.
50
Supervised projects B2 B3 B5 B6 C2 C3 C4 C7 C12 C13 Trabajos encomendados a los alumnos individualmente o por grupos.
Para los alumnos con dispensa académica esta parte de la calificación se agregará al examen final.
20
Problem solving B2 B3 B6 Contestación a las cuestiones que se propongan en clase 10
Case study B2 B3 B6 A metodoloxía da dinámica de grupos permitirá a evaluación do traballo de preparación das sesións por parte do alumno, así como o que se derive da súa participación nos debates que se susciten na resolución dos casos.
Se evaluará a solución que o alumno propoña para os problemas que se plantexen na clase e se encarguen como traballo autónomo.
20
 
Assessment comments
Os alumnos con dispensa académica serán evaluados exclusivamente mediante o exame final da materia tanto na convocatoria ordinaria coma, de ser o caso, na segunda oportunidade.
Na convocatoria de segunda oportunidade, soamente poderase realizar a proba obxectiva que supoñerá o 100% da nota para os alumnos con dispensa académica e o 50% para os alumnos con avaliación ordinaria.

Sources of information
Basic Burden,R.L. y Faires, J.D. (2002). Análisis Numérico. Thomson Learning
Kincaid,D. y Cheney, W. (1994). Análisis Numérico. Las Matemáticas del CálculoCientífico. Addison-Wesley Iberoamericana
Chapra,S.C. y Canale, R. P. (2007). Métodos Numéricos para Ingenieros. McGraw-Hill Interamericana

Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus

Other comments

É necesario asistir a clase cun ordenador portátil.

Para axudar a conseguir un entorno inmediato sostible e cumprir co obxectivo da acción número 5: “Docencia e investigación saludable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol", a entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:

  • Solicitaranse en formato virtual y/o soporte informático,
  • Realizaranse a través de Moodle, en formato digital sen necesidade de imprimilos,
  • No caso de ser necesario realizalos en papel:
    • Non se emplearán plásticos
    • Realizaranse impresións a dobre cara.
    • Emplearase papel reciclado.
    • Evitarase a impresión de borradores.
  • Debese hacer un uso sostible dos recursos e deben prevenirse os impactos negativos sobre o medio natural


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.