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Datos generales |
Nombre de la asignatura: Métodos Numéricos
Código de la asignatura: 361213
Curso académico: 2025-2026
Coordinación: IRENE MARIA DE PARADA MUÑOZ
Departamento: Facultad de Economía y Empresa
Créditos: 6
Programa único: S
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Horas estimadas de dedicación |
Horas totales 150 |
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Actividades presenciales y/o no presenciales |
60 |
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- Teórico-práctica |
Presencial |
30 |
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(Estudio de los métodos presentados. Examen sobre conceptos básicos de la asignatura.) |
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- Prácticas de ordenador |
Presencial |
30 |
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(Resolución de ejercicios con los algoritmos y métodos del curso. Exámenes prácticos en MATLAB.) |
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Trabajo tutelado/dirigido |
40 |
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(Resolución de ejercicios con los algoritmos y métodos del curso. Prácticas de ordenador en el aula y en casa.) |
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Aprendizaje autónomo |
50 |
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(Estudio de los contenidos del curso y preparación de trabajos prácticos que se deben presentar para la evaluación.) |
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Recomendaciones |
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Se recomienda haber cursado las asignaturas Introducción al Cálculo, Introducción a la Informática y Álgebra Lineal. Otras recomendaciones Se recomienda haber cursado o estar cursando las asignaturas Programación y Cálculo en Diversas Variables. |
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Competencias / Resultados de aprendizaje que se desarrollan |
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Capacidad para utilizar el razonamiento lógico y los instrumentos matemáticos en un contexto aplicado. |
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Capacidad de utilizar los procedimientos matemáticos específicos habituales en estadística e investigación operativa. |
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Objetivos de aprendizaje |
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Referidos a conocimientos Aprender las técnicas numéricas más básicas y usarlas como herramientas para encontrar soluciones a problemas en los que, por diversas razones, los métodos analíticos quedan descartados.
Referidos a habilidades, destrezas La aplicación e implementación de los métodos presentados en clase mediante el uso de ordenadores y del software Matlab. |
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Bloques temáticos |
1. Preliminares.
* Análisis del error. Aritmética en coma flotante. Estabilidad numérica.
1.1. Errores.
1.1.1. Conceptos básicos: error absoluto y relativo, cifras significativas, precisión vs. exactitud y fuentes de error.
1.1.2. Error numérico: definiciones, errores de redondeo y errores de truncamiento.
1.2. Representación de números.
1.2.1. Norma IEEE-754.
1.2.2. Errores en las operaciones en punto flotante. Cancelación catastrófica.
1.3. Estabilidad y propagación del error.
1.3.1. Propagación del error: números de condición, problemas sensibles a las condiciones iniciales, problemas mal condicionados, e inestabilidad.
1.3.2. Evitación de la propagación de errores.
2. Álgebra lineal numérica.
* Resolución de sistemas lineales. Valores espectrales.
2.1. Álgebra lineal desde un punto de vista algorítmico y numérico.
2.1.1. Vectores, matrices, normas.
2.1.2. Convergencia de matrices, radio espectral y número de condición.
2.2. Métodos directos.
2.2.1. Existencia de soluciones. Estudio numérico y algorítmico de los métodos de Cramer y de Gauss.
2.2.2. Condicionamiento de un sistema de ecuaciones lineales, vector residuo y acotamiento del error.
2.2.3. Métodos compactos: factorización LU, método LU de Cholesky y factorización QR.
2.2.4. Sistemas lineales sobredeterminados.
2.3. Métodos iterativos.
2.3.1. Métodos de Jacobi, de Gauss-Seidel y de sobrerrelajación.
2.3.2. Razón de convergencia y estimación del error.
2.4. Autovalores, autovectores y valores singulares.
2.4.1. Autovalores y autovectores en la solución de sistemas de EDOs lineales.
2.4.2. Método de las potencias para el cálculo de vectores y valores propios.
2.4.3. Descomposición en valores singulares y matriz pseudoinversa.
3. Interpolación.
* Interpolación polinómica y splines.
3.1. Interpolación polinómica.
3.1.1. Polinomio interpolador: existencia, unicidad y error.
3.1.2. Interpolación polinómica por la fórmula de Lagrange y por el método de las diferencias divididas de Newton.
3.1.3. Problemas de la interpolación polinómica: Fenómeno de Runge. Abscisas de Chevyshev.
3.1.4. Interpolación de Hermite y curvas paramétricas.
3.2. Splines.
3.2.1. Spline lineal.
3.2.2. Splines cúbicas.
4. Resolución de ecuaciones no lineales.
* Métodos para la resolución de ecuaciones no lineales en una y varias variables.
4.1. Métodos para la resolución de ecuaciones no lineales.
4.1.1. Intervalos encajados: método de la bisección.
4.1.2. Métodos iterativos: método de la secante, método de Newton-Raphson y método del punto fijo.
4.1.3. Orden de convergencia y estimación del error.
4.1.4. Aceleración de la convergencia: proceso de Aitken y método de Steffensen.
5. Derivación e integración de funciones.
* Métodos y fórmulas de aproximación para el cálculo de derivadas e integrales.
5.1. Integración numérica.
5.2.1. Fórmulas de Newton-Cotes: regla del punto medio, método de los trapecios, regla de Simpson y regla de Boole.
5.2.2. Método de integración de Romberg.
5.2.3. Integración adaptativa.
5.2.4. Métodos de Montecarlo.
5.2. Diferenciación numérica.
5.1.1. Fórmulas para el cálculo aproximado de derivadas: forward, backward, centrada. Fórmulas para derivadas de orden superior.
5.1.2. Error de truncamiento y orden de las fórmulas de derivación. Errores de redondeo, cancelación catastrófica, error total y optimización.
5.1.3. Extrapolación de Richardson.
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Metodología y actividades formativas |
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Se imparten clases expositivas y magistrales para las sesiones teoricoprácticas. En las clases de problemas que se realizan en el aula de informática se trabaja con el software Matlab y el grupo se divide en dos o más subgrupos, cuya composición decide el profesorado. |
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Evaluación acreditativa de los aprendizajes |
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Evaluación continua
Evaluación única El alumnado que desee renunciar a la evaluación continua y acogerse a la evaluación única debe hacerlo antes de la fecha que se establezca, la cual se publica con antelación suficiente.
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Fuentes de información básica |
Consulta de la disponibilidad en el Cercabib
Libro
BURDEN, Richard L., FAIRES, J. Douglas, BURDEN, Annette M. Análisis numérico. 10 ed. Cengage Learning, 2017
| Bibliografía complementaria. |
GRAU, Miquel, NOGUERA, Miquel. Càlcul numèric. UPC, 1993
| Refererencia básica. |
KENNEDY, William J., GENTLE, James E. Statistical Computing. Statistics, textbooks and monographs; 33. Marcel Dekker, 1980
| Referencia básica. |
KINCAID, David, CHENEY, Ward. Análisis numérico: las matemáticas del cálculo científico. Addison-Wesley Iberoamericana, 1994
| Referencia complementaria. |
MATHEWS, John H., FINK, Kurtis D. Métodos numéricos con MATLAB. 3a ed. Prentice Hall, 2000
| Referencia básica. |
STOER, Josef, BULIRSCH, Rol. Introduction to Numerical Analysis. Texts in Applied Mathematics 12. 3rd ed. New York: Springer Verlag, 2002
| Referencia básica. |
Catàleg UB
Versió en línea (1st ed., 1980)
THISTED, Ronald A. Elements of Statistical Computing: Numerical computation. Chapman and Hall, 1988
| Referencia complementaria. |
VANDERGRAFT, James S. Introduction to numerical Computations. Academic Press, 1983
| Referencia básica. |