Conocimientos Básicos de Programación y Métodos...

Presentación de la asignatura

Conocimientos Básicos de Programación y Métodos Numéricos

Grados en Ingeniería Civil y Obras PúblicasCurso 2020/2021

Conocimientos Básicos de Programación y Métodos Numéricos – Presentación - 2

J. Javier Ibáñez GonzálezDespacho D109 –DSIC (1F)

Tutorías: bajo demanda por Teamse-mail: [email protected]ágina personal: personales.upv.es/jjibanez

Presentación

mailto:[email protected]


Profesores de la asignatura

• José Miguel Alonso Ábalos ([email protected]). Despacho 1D02, Edificio DSIC (1F).

• Jacinto Javier Ibáñez González ([email protected]). • Despacho 1D09, Edificio DSIC (1F).• Fernando Alvarruiz Bermejo ([email protected]).

Despacho 1D03, Edificio DSIC (1F).• Jesús Peinado Pinilla ([email protected]).

Despacho 1D10, Edificio DSIC (1F).• David Guerrero López ([email protected]).

Despacho 1D06, Edificio DSIC (1F).







Descripción

• Conocimientos Básicos de Programación y Métodos Numéricos.

• ECTS: 6.• Dedicación: 174,5 horas.

• 66,5 presenciales.• 108 no presenciales.

• Módulo: Formación básica.• Materia: Modelización matemática.• Curso: 1º – Semestre B.


La Computación Numérica• Los ingenieros se enfrentan a problemas cuya

formulación matemática no siempre conduce a una solución analítica.

Matemáticas

Computación Numérica

Informática

• Objetivos de la Computación Numérica: Resolución de problemas formulados matemáticamente, permitiendo calcular eficientemente soluciones aproximadas mediante el uso de los Métodos Numéricos.


La Computación Numérica• Indispensable para cualquier programa informático orientado

a la ingeniería. Ámbitos de aplicación:• Arquitectura: Cálculo de estructuras, resistencia de materiales, ...• Hidráulica: Redes de abastecimiento de agua, …• Biología: Estudio de la estructura y del diseño de proteínas, …• Medicina: Genoma, tratamiento de imágenes médicas, …• Ciencias Naturales: Predicción del tiempo, calentamiento global, detección de

catástrofes naturales, océanos, astrofísica, …• Electrónica: Simulación de circuitos, …• Aeronáutica: Diseño de aviones o naves espaciales, …• Automovilismo: Diseño de vehículos, aerodinámica, …• Optimización: Redes de abastecimiento de agua, motores, procesos

industriales, …• Control de Procesos: Control de manipuladores robóticos, control de procesos

químicos, ...• Informática Gráfica: Películas de animación, fotografía digital, etc.


Objetivos de la asignatura• Resolver numéricamente modelos matemáticos que

derivan de problemas de Ingeniería Civil, mediante la programación por ordenador.

• Trasladar los conocimientos adquiridos a la resolución de los problemas numéricos que puedan aparecer en otras asignaturas de la titulación.

• Ayudar al futuro ingeniero en su vida profesional a analizar críticamente los resultados de las simulaciones y de los cálculos derivados de su actividad laboral, aunque éstos hayan sido obtenidos a partir de programas comerciales.


Teoría y prácticas de aula

• 20 sesiones (4 horas/semana):• T1.- Introducción a la Programación de Ordenadores. • T2.- Sistemas de Ecuaciones Lineales.• T3.- Programación Lineal.• T4.- Aproximación de Funciones por Mínimos Cuadrados.• T5.- Interpolación Numérica.• T6.- Raíces de Funciones y Sistemas de Ecuaciones No

Lineales.• T7.- Integración Numérica.• T8.- Ecuaciones Diferenciales Ordinarias.

• 5 de dichas sesiones (de la sesión 3 a la 7 del Tema 1) se dedicarán a Prácticas de Aula.


Teoría

• Grupos / Horarios:

Grupo Aula Horario Profesor

A D1, Edificio 4G L 08:20-10:00 Fernando Alvarruiz Bermejo M 10:20-12:00

F B2, Edificio 4G X 08:20-10:00 J 10:15-12:15 José Miguel Alonso Ábalos

G B5, Edificio 4G X 12:20-14:00 J 08:20-10:00 Jacinto Javier Ibáñez González


Prácticas de aula

• Grupos (horario idéntico al de teoría):

Grupo Aula Profesor A1 A2

D1, Edificio 4G D6, Edificio 4G

Fernando Alvarruiz Bermejo José Miguel Alonso Ábalos

F1 F2

B2, Edificio 4G B3, Edificio 4G

José Miguel Alonso Ábalos Jacinto Javier Ibáñez González

G1 G2

B5, Edificio 4G B4, Edificio 4G

Jacinto Javier Ibáñez González Fernando Alvarruiz Bermejo


Prácticas informáticas• 10 sesiones (2 horas/semana):

• P0.- Programación a Bloques (voluntaria).• P1.- El Entorno de MATLAB. • P2.- El Lenguaje de Programación de MATLAB (I). • P3.- El Lenguaje de Programación de MATLAB (II). • P4.- Sistemas de Ecuaciones Lineales. • P5.- Programación Lineal.• P6.- Mínimos Cuadrados.• P7.- Interpolación Numérica.• P8.- Raíces de Funciones y Sistemas de Ecuaciones No Lineales.• P9.- Integración Numérica.• P10.- Ecuaciones Diferenciales Ordinarias.


Prácticas informáticas• Normativa de prácticas:

• No se permite asistir a otro grupo diferente del asignado.

• No se permite realizar una práctica una vez transcurrida su semana correspondiente.


Prácticas informáticas• Grupos / Horarios:

Grupo Impartición Profesor Horario A1 En línea (Teams) Jesús Peinado Pinilla L 17:15-19:15 A2 En línea (Teams) David Guerrero López L 19:15-21:15 A3 A4

En línea (Teams) En línea (Teams)

Fernando Alvarruiz Bermejo Jesús Peinado Pinilla – J. Javier Ibáñez González

X 17:15-19:15 X 19:15-21:15

F1 En línea (Teams) José Miguel Alonso Ábalos J 17:15-19:15 F2 En línea (Teams) Jesús Peinado Pinilla J 19:15-21:15 F3 En línea (Teams) José Miguel Alonso Ábalos J 15:00-17:00 G1 G2

En línea (Teams) En línea (Teams)

Jacinto Javier Ibáñez González Jacinto Javier Ibáñez González

M 17:15-19:15 M 19:15-21:15


Evaluación

• Evaluación continua. A lo largo del curso tendrán lugar los siguientes exámenes:• E1: Temas 1, 2 y 3 (23 de abril). • E2: Temas 4, 5, 6, 7 y 8 (7 de junio).• Pruebas de laboratorio (PL): De las prácticas 3 a la 10.• Recuperación: Sólo en caso de haber suspendido la

asignatura o querer mejorar la nota (25 de junio).


Evaluación

• E1 (10 ptos) y E2 (10 ptos). Cada examen se divide en:• Métodos Numéricos (E1MN y E2MN). Compuestos de:

E1Test y E2Test (25% de E1MN y E2MN): Preguntas teóricas de tipo test. E1Teo y E2Teo (50% de E1MN y E2MN): Ejercicios de resolución numérica a

mano (sin ordenador). E1Prac y E2Prac (25% de E1MN y E2MN): Ejercicios de resolución numérica

mediante las funciones de Matlab implementadas en prácticas (sin ordenador). El alumno tendrá a su disposición la cabecera de las funciones desarrolladas para usarlas en papel como si estuviera delante del ordenador.

• Programación (E1Prog y E2Prog): Ejercicios de programación en Matlab (sin ordenador).

• PL (10 ptos): Media de las pruebas de tipo test o de respuesta corta realizadas al final de las prácticas de la 3 a la 10 (desdepoliformaT).


Evaluación

E1 (10 ptos) E2 (10 ptos)

E1MN (4 ptos) E2MN (8 ptos)

E1Prog (6 ptos) E2Prog (2 ptos)

• Pesos de cada parte:

• Mínimos requeridos:• MN (E1MN + E2MN): Se requiere un mínimo de un 40% (4.8

frente a 12 puntos). • Prog (E1Prog + E2Prog): Se requiere un mínimo de un 40% (3.2

frente a 8 puntos).


Evaluación• Si MN ≥ 4.8 y Prog ≥ 3.2, entonces:

• Si no

• Si N ≥ 5, la asignatura está aprobada.• Si N < 5, el alumno tendrá que examinarse, en el examen de recuperación,

de las pruebas E1MN, E2MN, E1Prog o E2Prog que estime convenientes, debiendo cumplir siempre los requisitos mencionados para poder aprobar la asignatura.

• Aquellos alumnos que quieran presentarse a subir nota, en el examen de recuperación, podrán hacerlo, pero perderán la nota obtenida anteriormente.

• La evaluación, y los mínimos requeridos, de los alumnos con dispensa de asistencia a prácticas es idéntica al resto.

= + +N 0.4*E1 0.4 *E2 0.2 *PL

( )( )= + +N mínimo 4, 0.4 *E1 0.4 *E2 0.2 *PL


Competencias transversales• Comprensión e integración (CT01):

• Resultado del aprendizaje: Describir, relacionar e interpretar situaciones y planteamientos sencillos. Proceder con lógica y relacionar e integrar conceptos en situaciones

complejas.• Indicadores:

Identificar correctamente las ideas o conceptos de un texto, problema, ejercicio, etc.

Integrar ideas o conceptos de la asignatura. Transferir los contenidos a la práctica, integrándolos en un contexto.

• Evaluación: a partir de las notas obtenidas en las pruebas de laboratorio (PL) y en las preguntas teóricas de tipo test de las pruebas E1 y E2.

+ +=

PL 10 *E1Test 5 *E2TestCT013


Competencias transversales• Análisis y resolución de problemas (CT03):

• Resultado del aprendizaje: Analizar un problema aplicando los métodos aprendidos. Desarrollar criterios propios para solucionar problemas con eficacia y

eficiencia mediante la reflexión y la experiencia. Solucionar problemas de forma individual y/o en equipo, en contextos

diferentes y en profundidad, desde distintos enfoques.• Indicadores:

Definir el problema describiendo de manera clara y concisa los aspectos más importantes.

Identificar un problema complejo y transformarlo en partes más sencillas de resolver.

Emplear un método aprendido para la resolución del problema propuesto de forma eficiente y justificada.

Analizar la coherencia de la solución obtenida. Elegir una solución óptima mediante criterios justificados.


Competencias transversales• Evaluación: a partir de la nota de Programación y de la nota

correspondiente a los ejercicios de resolución numérica de problemas de teoría y prácticas de las pruebas E1 y E2.

E1Teo E1Prac E2Teo E2PracCT03_MN *10

9+ + +

=

2*CT03_MN CT03_ProgCT03

3+

=

E1Prog E2ProgCT03_Prog *10

8+

=


Competencias transversales

• Los valores numéricos obtenidos en las competencias anteriores se etiquetan del siguiente modo:• [7, 10]: A-Excelente.• [4, 7[: B-Adecuado.• [2, 4[: C-En desarrollo.• [0, 2[: D-No Alcanzado.

• El resultado de la evaluación se incluye en el expediente del alumno.


• Teoría:• Análisis Numérico. R. L. Burden, J.D Faires. Ed. Cengage

Learning (2011).• Análisis Numérico, las Matemáticas del Cálculo Científico. D.

Kincaid. W. Cheney. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana(1994).

• Métodos Numéricos Para Ingenieros. S.C. Chapra, R.P.Canale. McGraw-Hill/Interamericana cop. (2015).

• Numerical Methods for Computer Science, Engineering andMathematics. J. H. Mathews. Prentice Hall International(1987).

Bibliografía


• Prácticas:• Matlab: Una introducción con Ejemplos Prácticos. A. Gilat.

Reverté (2006).• MATLAB para Ingenieros. H. Moore. Pearson Educación

(2007).• Matlab y sus Aplicaciones en las Ciencias y la Ingeniería. C.

Pérez. Prentice Hall (2010).• A Guide to MATLAB: for Beginners and Experienced Users.

B. R. Hunt, R. L. Lipsman, J. M. Rosenberg. CambridgeUniversity Press (2014).

• Mastering MATLAB. D.C. Hanselman, B.L. Littlefield. PearsonEducation, cop. (2012).

Bibliografía


• Reprografía.• PoliformaT:

• Recursos: Normativa y contenidos de la asignatura. Boletines de teoría. Transparencias de teoría. Boletines de ejercicios de teoría y prácticas. Boletines de prácticas informáticas. Distribución de las clases de teoría y prácticas. Exámenes de años anteriores.

• Guía docente.• Página personal: ppjavier_ibanez (upv.es)

Más información

http://personales.upv.es/jjibanez/

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