Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica (MEFT)

Matemática Computacional (1º Semestre de 2011/12)
Disciplina da responsabilidade da Secção de Matemática Aplicada e Análise Numérica do Departamento de Matemática do Instituto Superior Técnico.
Professor responsável: Juha Videman / e-mail:videman@math.ist.utl.pt

Programa:

1. Conceitos Básicos
Representação de números. Sistemas de ponto flutuante. Erros absoluto e relativo. Arredondamento. Teoria linear de erros. Propagação de erros em algoritmos. Condicionamento e estabilidade.
2. Resolução de Equações Não Lineares
Localização de raízes. Método da bissecção. Método do ponto fixo. Método de Newton. Método da secante. Análise de convergência.
3. Resolução de Sistemas Lineares

Normas matriciais. Condicionamento. Métodos iterativos de Jacobi, Gauss-Seidel e SOR.
4. Resolução de Sistemas Não Lineares
Método do ponto fixo. Método de Newton. Análise de convergência.
5. Interpolação Polinomial

Fórmula interpoladora de Lagrange. Diferenças divididas de Newton. Erro de interpolação.
6. Teoria de Aproximação

Melhor aproximação mínimos quadrados. Polinómios ortogonais.

7. Integração Numérica

Fórmulas de Newton-Cotes. Fórmulas de Gauss. Fórmulas compostas. Análise de erros.

8. Resolução Numérica de Equações Diferenciais Ordinárias
Métodos de passo único (Euler, Runge-Kutta). Métodos multipasso (Adams, Nyström). Métodos preditor-corrector. Análise de erros. Consistência, convergência e estabilidade.


Bibliografia:

- ALVES, C., Análise Numérica: Resumo da matéria teórica, 2009.( ficheiro.knol
-
ATKINSON, K., An Introduction to Numerical Analysis, 2nd ed., Wiley, 1989.
- CARPENTIER, M., Análise Numérica (Teoria), Secção de Folhas/AEIST, 1993.  
-
DIOGO, T e M. TOMÉ, Matemática Computacional - Notas de aulas, Secção  de Folhas/ AEIST, 2009. ( ficheiro.pdf )
- LIMA, P., Métodos Numéricos da Álgebra Linear, Secção de Folhas/AEIST, 1997.    ( ficheiro.pdf )
- ROMEIRAS, F.J. Matemática Computacional: Apontamentos das aulas, Secção de Folhas/AEIST, 2008. ( ficheiro.pdf
)
- ROMEIRAS, F.J. Matemática Computacional: Exercícios, Secção de Folhas/AEIST, 2008. ( ficheiro.pdf
)

Bibliografia complementar:

- ALVES, C., Fundamentos de Análise Numérica I, Secção de Folhas/AEIST, 2001/2002.
- KINCAID, D. e W. CHENEY, Numerical Analysis: Mathematics of Scientific Computing, 3rd ed., Brooks/Cole, 2002.
- KRESS, R., Numerical Analysis, Springer-Verlag, 1998.
- PINA, H., Métodos Numéricos, McGraw-Hill, 1995.

- QUARTERONI, A. e F. SALERI,  Cálculo Científico com MATLAB e Octave, Springer, 2007.

Exercícios: Conceitos Básicos Equações Não Lineares Sistemas Lineares Sistemas Não Lineares  Interpolação Polinomial Mínimos Quadrados Integração Numérica Resolução Numérica de EDO’s

Aulas Mathematica: Aula1 Aula2 Aula3


Horário de aulas teóricas:

MC-8T01: 3ª-feira 15.00-16.30    Sala: C12         Docente: Juha Videman
                   6ª-feira 15.00-16.30    Sala: QA1.3     Docente: Juha Videman
MC-8T02: 5ª-feira 16.30-18.00    Sala: V1.12      Docente: Juha Videman
                   6ª-feira 17.00-18.30    Sala: V1.13      Docente: Juha Videman


Avaliação:

A avaliação consiste na realização de dois testes (ou um exame final) e de um trabalho computacional (TC). A nota final (NF) é calculada pela seguinte fórmula

NF = 0.75 * (NE) + 0.25 * (TC)

em que NE é a nota do exame (ou a soma das notas dos dois testes)  e TC é a nota do trabalho computacional. A nota mínima em cada um dos testes é 4.0 (em 10 valores), a soma das notas dos dois testes deve ser maior ou igual a 8.5 e a nota final terá que ser igual ou superior a 9.5. Os alunos com nota final igual ou superior a 18 estão sujeitos a um exame oral (se decidir não o fazer, a nota final será de 17 valores).

O trabalho computacional deve ser realizado por grupos de 4 alunos em linguagem Mathematica. Alunos que frequentaram a disciplina de Matemática Computacional no ano lectivo 2010/2011 e que realizaram o trabalho computacional podem manter a nota desse trabalho na avaliação do ano corrente.

1º Teste: Enunciado Resolução Formulario

2º Teste: Enunciado Resolução Formulário

Teste de recuperação/Exame final: Enunciado.


Página internet 2010/2011


Exames antigos: 11.5.2007 (Resolução) 3.7.2007 4.5.2009 4.6.2009 20.6.2009