PROGRAMMA DI ANALISI NUMERICA I
A.A. 2009-10
Prof. Luigi Brugnano
Numero crediti: 9.
Obiettivi formativi: il corso si propone l'obiettivo di fornire gli
strumenti di base di più comune utilizzo nel calcolo
scientifico, con particolare enfasi sugli aspetti legati alla loro
efficiente implementazione su calcolatore.
Programma.
Errori ed aritmetica finita: errori
di discretizzazione, errori di convergenza, errori di round-off, condizionamento di un
problema. Il linguaggio Matlab.
Radici di
una equazione: il metodo
di bisezione, criteri di arresto e condizionamento del problema, ordine
di convergenza,
il metodo di Newton, convergenza locale, il caso di radici multiple,
metodi quasi-Newton.
Risoluzione
di sistemi
lineari: casi semplici, fattorizzazione LU di una matrice, costo
computazionale, matrice a diagonale dominante, matrici simmetriche e
definite positive, fattorizzazione LDL^T, pivoting, condizionamento del
problema, fattorizzazione QR e sistemi lineari sovradeterminati. Metodi
iterativi di base per la risoluzione di sistemi lineari:
motivazioni, il metodo di Jacobi, il metodo di Gauss-Seidel,
splitting regolari di matrici. Cenni sui metodi di
base per la risoluzione di sistemi di equazioni nonlineari.
Approssimazione di funzioni: interpolazione
polinomiale, forma di Lagrange e forma di Newton, errore
nell'interpolazione, condizionamento del problema, ascisse di
Chebyshev, interpolazione mediante spline,
spline cubiche,
approssimazione polinomiale ai minimi quadrati.
Formule di quadratura: formule
di Newton-Cotes, errore e formule composite, formule adattative.
Metodi per la ricerca
degli autovalori si una matrice: il metodo delle potenze,
applicazione al "Google pagerank".
Testi consigliati:
L.Brugnano,
C.Magherini, A.Sestini. Calcolo
numerico. Master, Universita' e Professioni, Firenze, 2005.
L.Brugnano,
C.Magherini. Metodi
Iterativi per Sistemi Lineari. Pitagora Editrice, Bologna, 2003.
Materiale di Esercitazione (a cura della dott.ssa Sestini).