IST DMIST
Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica (MEFT)

MATEMÁTICA COMPUTACIONAL

Ano Lectivo: 2007/2008     Semestre: 1º
Disciplina da responsabilidade da Secção de Matemática Aplicada e Análise Numérica do Departamento de Matemática do Instituto Superior Técnico.
Professor responsável: Filipe Romeiras / e-mail: filipe.romeiras@math.ist.utl.pt

Programa:

CONCEITOS BÁSICOS DE CÁLCULO NUMÉRICO
1.
Representação de Números e Teoria de Erros
Representação de números. Sistemas de ponto flutuante. Erros. Propagação de erros. Condicionamento e estabilidade.
2. Métodos Iterativos
Normas vectoriais. Métodos iterativos. Convergência. Equações às diferenças. Instabilidade numérica.

RESOLUÇÃO NUMÉRICA DE EQUAÇÕES E SISTEMAS
3. Resolução de
Equações Não-lineares
Localização de raízes. Método do ponto fixo. Método de Newton. Método da secante. Análise de convergência.
4. Resolução de Sistemas Lineares
Normas matriciais. Condicionamento de sistemas lineares. Métodos directos: método de eliminação de Gauss. Métodos iterativos: métodos de Jacobi, Gauss-Seidel e SOR; análise de convergência.
5. Resolução de Sistemas Não-lineares
Método do ponto fixo. Método de Newton. Análise de convergência.

APROXIMAÇÃO DE FUNÇÕES

6.
Interpolação Polinomial

Interpolação polinomial de
Lagrange. Fórmula de Newton com diferenças divididas. Erro de interpolação. 
7. Aproximação Mínimos Quadrados

Casos discreto e contínuo.
Sistemas e polinómios ortogonais.
8. Integração Numérica

Fórmulas de Newton-Cotes. Fórmulas de Gauss. Fórmulas compostas. Análise de erros.
9.
Derivação Numérica

Diferenças finitas progressivas, regressivas e centradas. Erros.

RESOLUÇÃO NUMÉRICA DE EQUAÇÕES DIFERENCIAIS ORDINÁRIAS
10. Problemas de Valor Inicial
Métodos de passo único (métodos de Euler e Runge-Kutta). Métodos de passo múltiplo (métodos de Adams-Bashforth e Adams-Moulton). Métodos preditor-corrector. Análise de erros. Consistência, convergência e estabilidade.
11. Problemas de Valor na Fronteira
Existência e unicidade. Método das diferenças finitas. Convergência.


Bibliografia:

- ALVES, C., Fundamentos de Análise Numérica I, Secção de Folhas, 1999.
- ALVES, C., Análise Numérica: Resumo da matéria teórica, 2001.     ( ficheiro.html )
-
ATKINSON, K. E., An Introduction to Numerical Analysis, 2nd ed., Wiley,1989.
-
CARPENTIER, M., Análise Numérica (Teoria), Secção de Folhas - AEIST, 1993.     ( ficheiro.pdf )
- DIOGO, M.T. & TOMÉ, M.,
Matemática Computacional - Notas de Aulas, Secção de Folhas - AEIST, 2007. 
- KINCAID, D. & CHENEY, W., Numerical Analysis: Mathematics of Scientific Computing, 3rd ed., Brooks/Cole, 2002.
- LIMA, P., Métodos Numéricos da Álgebra Linear, Secção de Folhas - AEIST, 1997.    ( ficheiro.pdf )

Bibliografia complementar:

- KRESS, R., Numerical Analysis, Springer-Verlag, 1998.
- PINA, H., Métodos Numéricos, McGraw-Hill, 1995.



Horário de aulas teóricas:

MEFT0201     Dia: 3ª feira     Hora: 14:00-15:30     Sala:   C11        Docente:  Filipe Romeiras
                          Dia: 6ª feira    
Hora: 13:00-14:30     Sala:   C22        Docente:  Filipe Romeiras  

MEFT0202     Dia: 3ª feira     Hora: 16:30-18:00     Sala:   V1.27     Docente:  Filipe Romeiras
                          Dia: 6ª feira    
Hora: 15:30-17:00     Sala:   V1.27     Docente:  Filipe Romeiras

Horário de dúvidas:

Dia: 3ª feira     Hora: 18:00-19:00     Sala: P5.32    DocenteFilipe Romeiras  &
Dia: 5ª feira     Hora: 17:00-19:00     Sala: P5.32    DocenteFilipe Romeiras  &

& Os alunos devem telefonar para a extensão 1061 da portaria do Pavilhão de Pós-Graduação antes de subirem para a Sala P5.32. 

Início das aulas:

As aulas terão início no dia 11.SET.2007.


Avaliação de conhecimentos:

1.  A avaliação de conhecimentos será feita por exame final (EF) e trabalho de casa com componente computacional (TCCC).

2.  Os alunos poderão comparecer a ambos os exames finais (1ª e 2ª épocas).  A nota do exame final (NEF) será a maior das notas dos exames de 1ª e 2ª épocas. A NEF deverá ser maior ou igual a 8,5 valores. Os alunos deverão inscrever-se previamente para os exames até ao 3º dia útil anterior à realização dos mesmos através do sistema Fénix.

3.  O TCCC deverá ser realizado por grupos de três alunos, a constituir antes da entrega do enunciado.  O relatório do TCCC não deverá exceder um número limitado de páginas.  O não cumprimento do prazo de entrega do TCCC poderá levar a uma penalização da nota do TCCC (NTCCC). Juntamente com o enunciado será distribuída informação sobre o número limite de páginas, os prazos de entrega e os critérios de correcção dos relatórios.

4.  A nota final provisória (NFP) será obtida pela fórmula
      NFP = 0,75 x NEF + 0,25 x NTCCC,
onde  8.5 <= NEF <= 20,  0 <= NTCC <= 20,  com valores tomados até às décimas de unidade.

5.  Os alunos com 9.5 <= NFP <= 17.4 terão Nota Final igual à NFP, arredondada ao inteiro mais próximo (arredondamento simétrico), sem prejuízo do referido no ponto 7.

6.  Os alunos com NFP >= 17.5 deverão comparecer a uma prova oral caso pretendam que a Nota Final seja igual ou superior à NFP. Caso não o façam a Nota Final será de 17 valores, sem prejuízo do referido no ponto 7.

7.  Qualquer aluno deverá comparecer a uma prova oral caso haja dúvidas da parte do professor responsável sobre NEF ou NTCCC. Caso não o faça a Nota Final da disciplina será de Reprovado.

8.  No caso do Exame de Época Especial a NFP será obtida pela fórmula  referida no ponto 4, onde NEF designará agora a nota do Exame de Época Especial.


Sumarios.pdf

Apontamentos-1.pdf

Exercícios-1.pdf

Apontamentos-2.pdf

Exercícios-2.pdf

TCCC-Exercícios.pdf

Apontamentos-3.pdf

Exercícios-3.pdf

Apontamentos-4.pdf

Exercícios-4.pdf

Apontamentos-5.pdf

Exercícios-5.pdf

Apontamentos-6.pdf

Exercícios-6.pdf

Apontamentos-7.pdf

Exercícios-7.pdf

Apontamentos-8.pdf

Exercícios-8.pdf

Pauta-TCCC.pdf
Os trabalhos podem ser consultados na 5ª feira, 13.DEZ.2007, das 16h00 às 18h00, na Sala P1.12, ou na 6ªfeira,14.DEZ.2007, das 17h15 às 19h00, na Sala P5.32 (ou P1.12).

Apontamentos-10.pdf

Exercícios-10.pdf

Formulário.pdf


Aviso-1.pdf

Distribuição dos alunos pelas salas para o exame de 15.JUL.2008.



Pauta-TCCC.pdf
Os trabalhos (2ª parte) podem ser consultados na 5ª feira, 24.JAN.2008, ou na 6ªfeira, 25.JAN.2008, das 14h00 às 16h00, na Sala P5.32 (ou P1.12).

Exame-1.pdf

Exame-1-Resolução.pdf

Pauta.pdf
Os exames de 15.JAN.2008 podem ser consultados na 
5ª feira, 24.JAN.2008, ou na 6ªfeira, 25.JAN.2008, das 14h00 às 16h00, na Sala P5.32 (ou P1.12).

Pauta-TCCC.pdf

Exame-2.pdf

Exame-2-Resolução.pdf

Pauta.pdf
Os exames de 29.JAN.2008 podem ser consultados na
6ª feira, 8.FEV.2008, ou na 3ªfeira, 12.FEV.2008, das 14h00 às 16h00, na Sala P5.32 (ou P1.12).

Provas orais: 3ª feira, 12.FEV.2008, Sala P3.31
      10h00: (58243) António Martins
      11h00: (58422) João Caldeira

Pauta.pdf
Pauta final.