- Docente: Niccolò Moggi
- Crediti formativi: 3
- SSD: ING-IND/19
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Ingegneria meccanica (cod. 0927)
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dal 18/09/2024 al 18/12/2024
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente possiede capacità di scrivere programmi di media complessità per la risoluzione numerica delle equazioni differenziali, che descrivono l'evoluzione di sistemi dinamici, e per la visualizzazione dei risultati. In particolare, lo studente è in grado di - elaborare algoritmi per la risoluzione delle equazioni differenziali; - scrivere routine in C/C++; - costruire interfacce grafiche elementari per la visualizzazione dei risultati.
Contenuti
Ripasso del linguaggio Python (v3): strutture dati, librerie Numpy e Scipy.
Ogni giornata si cercher' di dare soluzione numerica ad un determinato problema. Argomenti delle esercitazioni proposte:
- Precisione di macchina e calcoli approssimati
- Richiami di algebra numerica: Operazioni su matrici.
- Integrazione numerica di equazioni differenziali alle derivate ordinarie (ODE) del primo, secondo ordine e superiore.
- Algoritmi di Eulero, Eulero-Cromer e Runge-Kutta.
- Esempio di un oscillatore armonico ed anarmonico, modelli con attrito e forze dipendenti dal tempo.
- Visualizzazione grafica dei risultati (libreria Matplotlib): traiettorie e diagrammi di fase.
Metodi didattici
Le lezioni si svolgono in laboratorio garantendo allo studente accesso diretto al calcolatore.
La maggior parte del tempo viene dedicata alla pratica della programmazione.
Si propongono problemi di difficolta' crescente cui dare una soluzione numerica. Viene indicato piu' o meno in dettaglio un algoritmo e si lascia allo studente la sua implementazione ed applicazione per trovare la soluzione finale con la precisione richiesta. Si confrontano gli algoritmi utilizzati.
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, [https://elearning-sicurezza.unibo.it/] in modalità e-learning.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La prova finale consiste nella elaborazione di un programma in Pyhon per la soluzione di una equazione differenziale. Si chiede inoltre la presentazione di una breve relazione (da preparare in autonomia a casa) nella quale lo studente discute la soluzione del problema di analisi numerica assegnato alla prova finale.
Strumenti a supporto della didattica
Laboratori informatici (sistema Linux). Gli studenti sono incoraggiati ad utilizzare il proprio pc: tutte le librerie utilizzate durante il corso sono disponibili per Windows, Linux e MacOS.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Niccolò Moggi