Il corso di Calcolo Numerico sara` organizzato su 6 lezioni per complessive
18 ore di didattica. Ogni lezione avra` come oggetto un differente
"capitolo" dell'analisi numerica fornendo una sommaria descrizione dei metodi
utilizzati e "avvisando" lo studente sulle problematiche e sulle difficolta`
che possono incontrarsi nell' utilizzo di tali metodi per ottenere
una soluzione approssimata del problema matematico considerato. La
presentazione sara` volutamente generale, priva di dettagli e rivolta
essenzialmente a sviluppare una valutazione critica
da parte dello studente. Al termine di ogni lezione sara` distribuita
una bibliografia sull'argomento e, quando possibile,
saranno anche discussi risultati numerici ottenuti mediante l'uso di
software per il calcolo scientifico.
Argomenti:
1) - L'aritmetica di macchina: stabilita`, condizionamento, calcolo in precisione variabile;
2) - Risoluzione di sistemi lineari: condizionamento, metodi diretti, eliminazione gaussiana, metodi per il trattamento di matrici sparse e definite positive;
3) - Metodi iterativi per sistemi lineari: FFT e moltiplicazione di matrici di Toeplitz per un vettore; metodo di Jacobi, Gauss-Seidel, rilassamento; condizioni di convergenza, costo computazionale;
4) - Metodi del gradiente: metodo del gradiente coniugato con precondizionamento. Problemi agli autovalori: metodo QR. Decomposizione ai valori singolari;
5) - Approssimazione di funzioni: interpolazione; approssimazione ai minimi quadrati; retta dei minimi quadrati; approssimazione mediante funzioni splines;
6) - Metodi per il tratttamento numerico di problemi ai valori iniziali: metodi di Eulero, metodi Runge-Kutta, metodi multisteps impliciti ed espliciti. Condizionamento e stabilita`.