Guía docente de Métodos Numéricos y Simulación (2671118)

Se recomienda haber cursado Programación y estar cursando la materia Física.

En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0

• Conceptos básicos de métodos numéricos.
• Introducción a la simulación de sistemas físicos

El alumnado adquirirá:

• Habilidad y métodos para la resolución de problemas.
• Capacidad de organización y planificación.
• Capacidad de análisis y síntesis.
• Razonamiento crítico.
• Creatividad.
• Iniciativa y espíritu emprendedor.

El alumnado sabrá/comprenderá:

• Almacenamiento de números en ordenadores.
• Lenguaje de programación.
• Conceptos de interpolación y aproximación.
• Construcción de técnicas numéricas para la resolución de ecuaciones lineales y no lineales.
• Diseño de algoritmos numéricos y técnicas para la integración y derivación numérica.
• Técnicas numéricas para la resolución de ecuaciones diferenciales.

• TEMA 1. Interpolación y aproximación de funciones: Introducción a aritmética del ordenador. Interpolación mediante polinomios. Diferencias divididas. Interpolación de Hermite. Interpolación mediante splines. Teoría de mínimos cuadrados.
• TEMA 2. Derivación e integración numéricas: Derivación numérica. Integración numérica basada en interpolación. Integración de Gauss.
• TEMA 3. Sistemas de ecuaciones algebraicas: Métodos directos. Métodos iterativos. Aplicaciones. Inversión de matrices. Valores propios.
• TEMA 4. Búsqueda de ceros de funciones: Ceros de ecuaciones no lineales de una variable. Sistemas de ecuaciones no lineales. Ceros de un polinomio.
• TEMA 5. Solución numérica de ecuaciones diferenciales: Existencia y unicidad de las soluciones. Métodos basados en la serie de Taylor. Método de Euler. Métodos de Runge-Kutta. Sistemas de ecuaciones diferenciales.
• TEMA 6. Introducción a la simulación de sistemas físicos

Prácticas de Laboratorio y seminarios

• Lenguaje de programación: Preferentemente Fortran.

• Práctica 1. Interpolación y aproximación de funciones
• Práctica 2. Integración numérica
• Práctica 3. Sistemas de ecuaciones lineales
• Práctica 4. Búsqueda de ceros de funciones
• Práctica 5. Ecuaciones diferenciales ordinarias
• Práctica 6. Simulación

• C.F. Gerald y P.O. Wheatley. Análisis Numérico con Aplicaciones. Prentice Hall, 2000. ISBN: 968-444-393-5.
• S.C. Chapra y R.P. Canale. Métodos Numéricos para Ingenieros. McGraw-Hill, 1999. ISBN: 970-10-2008-1.
• R.E. Burden y J.D. Faires. Análisis Numérico. International Thomson Editores, 1998. ISBN: 968-7529-46-6.
• D. Kincaid y W. Cheney. Análisis Numérico. Addison- Wesley Iberoamericana, 1994. ISBN: 0-201-60130-3.
• F. Scheid y R.E. Constanzo. Métodos Numéricos. McGraw-Hill, serie Schaum, 1991. ISBN: 968-422-790-6.
• W. Allen Smith. Análisis Numérico. Prentice Hall, 1966. ISBN: 0-8359-1719-3.
• J.M. Ledanois, A. López de Ramos, J.A. Pimentel y F.F. Pironti. Métodos Numéricos aplicados en Ingeniería. McGraw-Hill, 2000. ISBN 980-373-025-8.
• J.H. Mathews y K.D. Fink. Métodos Numéricos con MATLAB. Prentice Hall, 2000. ISBN 84-8322-181-0.
• Ralston. Introducción al Análisis Numérico. Limusa-Wesley, 1970.
• F.B. Hildebrand. Introduction to Numerical Analysis. McGraw-Hilll, 1974. ISBN 0-486-65363-3.
• M. Gasca. Cálculo Numérico I. UNED, 1996. ISBN 84-362-2118-4.
• Guardiola, R., Higón, E., i Ros, J. Mètodes Numèrics per a la Física. Universitat de València, 1997. ISBN: 84-370-2917-1.
• Gould, H., Tobochnik, J., Christian, W. An Introduction to Computer Simulation Methods. Pearson Education- Addison Wesley, 2006. ISBN-10: 0805377581.

• Atkinson, K.E. An Introduction to Numerical Analysis. Wiley, London, 1988. ISBN: 0-471-62489-6.
• Buchanan, J.L., and Turner, P.R. Numerical Methods and Analysis. McGraw-Hill, New York, 1992. ISBN: 0-07-112922-7.
• Conte, S.D., and de Boor, C. Elementary Numerical Analysis. An Algorithmic Analysis. McGraw-Hill, New York, 1980. ISBN: 0-07-012447-7.
• Fernández, M., Rodríguez, R., Zorrilla, D., y Sánchez, J. Elementos de Programación Fortran para Científicos e Ingenieros. Real Sociedad Española de Física, Madrid, 2006. ISBN: 84-934738.
• García-Merayo, F. Lecciones Prácticas de Cálculo Numérico. Universidad Pontificia Comillas, Madrid, 1995. ISBN: 84-87840-68-X.
• García-Merayo, F., y Nevot-Luna, A. Métodos Numéricos. En Forma de Ejercicios Resueltos. Universidad Pontificia Comillas, Madrid, 1997. ISBN: 84-89708-07-X.
• Higham, N.J. Accuracy and Stability of Numerical Algorithms. SIAM, Philadelphia, 1996. ISBN: ISBN O-89871-355-2.
• Hoffman, J.D. Numerical Methods for Engineers and Scientists. Marcel Dekker, New York, 2001. ISBN: 0-8247-0443-6.
• Isaacson, E., and Bishop Kell, H. Analysis of Numerical Methods. Dover Publications, New York, 1994. ISBN: 0-486-68029-0.
• Johnston, R.L. Numerical Methods. A Software Approach. John Wiley, New York, 1982. ISBN-10: 0471093971, ISBN-13: 978-0471093978
• McCracken, D.D., y Dorn, W.S. Métodos Numéricos y Programación Fortran con Aplicaciones en Ingeniería y Ciencias. Limusa-Weley, México, 1973.
• Vazquez, L., Jiménez, S., Aguirre C., y Pascual P. J. Métodos Numéricos para la Física y la Ingeniería. Mc Graw Hill, Madrid, 2009. ISBN: 978-84-481-6602-1

Además del enlace a la plataforma Prado de la UGR donde se incluye material diverso, en la asignatura se uilizan diversos compiladores y entornos de desarrollo integrado para compilación (IDEs). Destacamos los siguientes enlaces:

- Enlace a la IDE Force para programación en Fortran 77/90: https://force.lepsch.com/p/download.html

- Enlace a la IDE Codeblocks para uso de Fortran y C en entornos Wincows y versionas antiguas de MAC: https://www.codeblocks.org/

- Enlace a la IDE Eclipse para uso de Fortran y C en entornos MAC: https://eclipseide.org/

• MD01. Lección magistral/expositiva 

• Para la parte teórica se realizarán: examen final, entregas de ejercicios sobre el desarrollo y actividades propuestas a través de Prado. La ponderación de este bloque es del 60%. Calificación mínima en esta parte para superar la asignatura: 35% del total del bloque.
• Para la parte práctica se realizarán prácticas de programación, resolución de problemas y/o desarrollo de proyectos (individuales o en grupo), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por el alumnado, o en su caso las entrevistas personales con el alumnado y las sesiones de evaluación. La ponderación de este bloque es del 40%. Calificación mínima en esta parte para superar la asignatura: 35% del total del bloque.

Evaluación por incidencias: Podrán solicitar evaluación por incidencias, los estudiantes que no puedan concurrir a las pruebas finales de evaluación (ordinaria, extraordinaria y única final) o a las programadas en la Guía Docente con fecha oficial, por alguna de las circunstancias recogidas en el artículo 9 de la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada, siguiendo el procedimiento indicado en dicha normativa.

Respecto a la evaluación de la convocatoria extraordinaria, ésta constará de una prueba teórica, incluyendo la realización de problemas y/o cuestiones teóricas del temario de la asignatura (60%) y la realización de un examen de prácticas en el que tendrán que programar uno de los algoritmos incluidos en el temario de la asignatura (40%). En ambos casos, la calificación mínima en cada parte para superar la asignatura debe de ser de un 35% del total de cada bloque. De este modo, se garantiza la posibilidad de obtener el 100% de la calificación final, tal y como se recoge en el artículo 19 de la normativa de evaluación y de calificación del estudiantado de la Universidad de Granada, publicado en el Boletín Oficial de la Universidad de Granada nº 112. 9 de noviembre de 2016. No obstante, en esta convocatoria, el/la estudiante podrá acordar con el/la docente mantener la calificación de prácticas, en caso de estar aprobada.

De acuerdo con la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR, se contempla la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por algunos de los motivos recogidos en el Artículo 8. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad, o más tarde si hay causa sobrevenida, lo solicitará a través de la sede electrónica, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

Ésta constará de una prueba teórica, incluyendo la realización de problemas y/o cuestiones teóricas del temario de la asignatura (60%) y la realización de un examen de prácticas en el que tendrán que programar uno de los algoritmos incluidos en el temario de la asignatura (40%). En ambos casos, la calificación mínima en cada parte para superar la asignatura debe de ser de un 35% del total de cada bloque. Las pruebas serán presenciales.

Alumnado con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE)

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la Universidad de Granada (UGR), los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al estudiantado con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE), conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación del estudiantado
la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR nº 112, de 9 de noviembre de 2016.

Inclusión y Diversidad de la UGR

En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los departamentos y centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la UGR cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).

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