Home » Laurea Magistrale » Corsi » NUMERICAL METHODS FOR DIFFERENTIAL EQUATIONS

Laurea Magistrale in Matematica

Salta il menu di secondo livello

NUMERICAL METHODS FOR DIFFERENTIAL EQUATIONS - 7 CFU

Insegnante

Mario Putti

Periodo

I Anno - 2 Semestre | 28/02/2022 - 11/06/2022

Ore: 64 (16 laboratorio, 48 lezione)

Torna su ▲

Prerequisiti

Analisi Matematica 1 e 2, con elementi di equazioni differenziali e teoria delle funzioni. Analisi Numerica e Algebra lineare. Le esercitazioni richiederanno conoscenze elementari di programmazione in Matlab.

Conoscenze e abilità da acquisire

Il corso affronterà metodi di calcolo scientifico per la soluzione numerica di equazioni differenziali alle derivate parziali sia dal punto di vista applicativo che teorico. Il corso fornirà inoltre molti degli strumenti necessari alla risoluzione efficace dei sotto problemi che appaiono in questo contesto (equazioni differenziali ordinarie, sistemi di equazioni lineari e non). Le esercitazioni all'elaboratore forniranno agli studenti le competenze necessarie per l'implementazione degli algoritmi trattati.

Modalità di esame

Esame orale con discussione degli elaborati delle esercitazioni.

Criteri di valutazione

30% elaborati di Laboratorio
70% discussione orale

contenuti

Equazioni differenziali ordinarie - Generalità, Esistenza e unicità della soluzione. Metodi discreti - Metodi ad un passo, metodi di Runge-Kutta, ordine, convergenza; Metodi multistep, ordine, convergenza. Problemi stiff - stabilità lineare, metodi impliciti, implementazione.
Caratterizzazione delle PDE. Principali problemi modello usati nella pratica. Equazioni ellittiche: formulazione debole; formulazione FEM; spazi di Hilbert; condizioni al contorno di Dirichlet e di Neumann. Formulazione astratta del problema FEM: norma energia, discretizzazione, stime dell'errore, regolarita' della soluzione. Equazioni paraboliche: discretizzazioni in spazio-tempo. Stime dell'errore per i metodi di Eulero e di Crank-Nicolson. Applicazioni a problemi nonlineari.

Attività di apprendimento previste e metodologie di insegnamento

Lezioni frontali. Laboratorio di calcolo. Gli aspetti teorici della materia verranno affrontati alla lavagna. Gli aspetti pratici di implementazione e uso degli algoritmi verranno studiati al computer.

Eventuali indicazioni sui materiali di studio

Saranno messe a disposizione degli studenti dispense in lingua inglese su gran parte o tutto il materiale trattato

Testi di riferimento

Torna su ▲