- Docente: Federico Marinacci
- Crediti formativi: 8
- SSD: FIS/05
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Federico Marinacci (Modulo 1) Lauro Moscardini (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Astronomia (cod. 8004)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base degli algoritmi numerici più in uso nelle applicazioni astronomiche. In particolare, lo studente è in grado di scrivere codici numerici: - per risolvere sistemi di equazioni lineari algebriche; - per interpolare ed integrare funzioni; - per trovare le radici di funzioni; - per integrare equazioni differenziali ordinarie.
Contenuti
- Introduzione al linguaggio di programmazione Fortran90.
- Analisi ed implementazione di algoritmi numerici per:
-ricerca delle radici di una funzione;
-soluzione di sistemi lineari algebrici;
-descrizione statistica dei dati;
-interpolazione di dati;
-differenziazione ed integrazione di funzioni;
-generazione di numeri pseudocasuali;
-integrazione di equazioni differenziali ordinarie;
-integrazione di equazioni differenziali alle derivate parziali.
- Casi di studio in Fortran90.
Testi/Bibliografia
Chapra, Canale , "Numerical Methods for Engineers, McGraw-Hill
Press et al. "Numerical Recipes", Cambridge University Press
Quarteroni et al. "Matematica Numerica", Springer
Appunti dei docenti
Metodi didattici
Parte delle lezioni (4 CFU) saranno frontali e si terranno in aula con l'ausilio di lavagna e videoproiettore.
Parte delle lezioni (4 CFU) si terranno nel laboratorio informatico, dotato di postazioni PC singole sulle quali gli studenti svolgeranno gli esercizi richiesti sotto la guida dei docenti.
In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, in modalità e-learning.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Durante il corso, saranno presentati e discussi i due esercizi d'esame che lo studente potrà sviluppare in laboratorio durante le ultime ore del corso. Gli esercizi prevedono lo sviluppo di codici numerici in Fortran90. Almeno due giorni lavorativi prima della data prevista per la prova orale, lo studente dovrà fare avere via email ai docenti, per ognuno degli esercizi d'esame, il codice sviluppato e una breve relazione in cui si discutano: la problematica scientifica, la metodologia numerica sviluppata, i dati utilizzati, i risultati ottenuti e la loro significatività. La prova orale verte sulla discussione critica dei programmi e delle relazioni presentati, nonché sulla verifica della comprensione degli algoritmi numerici discussi a lezione. Verrà inoltre verificato anche il livello di conoscenza del linguaggio di programmazione.
Strumenti a supporto della didattica
Le diverse tecniche di programmazione vengono presentate tramite esempi concreti sviluppati completamente dai docenti. Il materiale relativo a tali esempi viene messo a disposizione degli studenti alla pagina del corso sulla piattaforma Virtuale (https://virtuale.unibo.it). Durante le ore di laboratorio lo studente acquisisce la conoscenza delle tecniche di calcolo attraverso la risoluzione numerica di problemi che riguardano argomenti specifici trattati nel corso.
Orario di ricevimento
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