MÉTODOS NUMÉRICOS
Destacamos aquí algunos recursos disponibles en la Web para el área de Métodos Numéricos. En general, la organización de las referencias es acorde con el temario actual correspondiente a la carrera de Ing. en Sistemas Computacionales en los Institutos Tecnológicos, DGEST (excepto por las secciones indicadas con * que se incluyen para complementar o enriquecer el programa)
(Actualizado: 2010.03.10)
1. Teoría de Errores
[1.1] Importancia de los métodos numéricos:
- [B] Botello Rionda, Salvador. “Ejemplos de Aplicación de los Métodos Numéricos a Problemas de Ingeniería“, CIMAT. [acc. 2008.08.28]
- [V] Villatoro Machuca, Francisco Román. “Introducción“. Curso de Técnicas Numéricas. Univ. de Málaga. {se recomienda en especial estudiar la sección 1.1 que incluye el método científico y dos ejemplos reales de fallas de cálculo numérico} [acc. 2008.08.28]
[*1.A] Historia y Perspectivas
- [S] Schultz Phill. “A Babylonian Problem text“. Curso de Historia de las Matemáticas. 2000 [acc. 2008.08.28]
- [T] Trefethen, Lloyd N. “Numerical Analysis“. Universidad de Oxford. Mayo 2006 {se recomienda en particular apreciar el énfasis en la velocidad de convergencia vs “cotas de error” en los métodos numéricos (p. 11); ver también la excelente tabla cronológica (p. 19); excelente ensayo del creador del desafío de los 100-dígitos} [acc.2008.08.28]
[*1.B] Aplicaciones selectas
- [SPL] D. P. Sainsbury, M. E. Pierce y L. J. Lorig. “Two and Three-Dimensional numerical analysis of the Interaction between Open Pit Slope Stability and Remnant Underground Voids“. 2008 [acc. 2008.09.03]
[1.3] Tipos de errores
- [A] Iván F. Asmar Ch. “Errores de redondeo y estabilidad“. Capítulo 1 de su libro de Métodos Numéricos. [acc. 2008.09.05]
- [CA] Marius Cornea & Cristina Anderson. “Software Implementation of the IEEE 754R Decimal Floating Point Arithmetic“. July 2006. [acc. 2008.09.10]
- [M] Cleve Moler. “Floating points: IEEE Standard unifies arithmetic model” en Cleve’s Corner, 1996 [acc. 2008.09.10]
- [-] Intel. “Intel and floating point: Updating One of the Industry’s Most Successful Standards“. Se recomienda especialmente leer las pp. 7-11, donde se describe la revisión del estándar y se da una perspectiva del futuro. [acc. 2008.09.10]
- [-] Wikipedia. “Taylor series“. Incluye un listado de series de Taylor para funciones comunes, dos ejemplos desarrollados en detalle, y la extensión del teorema a varias variables [acc. 2008.09.10]
[1.4] Software de cómputo numérico (sólo una muestra selecta)
- [1.4.1] Software de acceso gratuito [acc. 2008.09.09]
- [1.4.2] Software comercial [acc. 2008.09.09]
- LabView
- Maple (ver manual: aprenda MAPLE 9.5)
- MathCAD
- Mathematica
- MATLAB
- Scientific Workplace
- [1.4.3] Bibliotecas de funciones, et al. [acc. 2008.09.09]
- IMSL ( documentación )
- LAPACK
- NAG
- {NETLIB: una colección de software, artículos y bases de datos matemáticas}
- {NIST: Math, Statistics, and Computational Science}. Visitar en particular:
- NumPy (parte de Enthought Python Distribution)
- SLIB ( mathematical packages )
- IMSL ( documentación )
- [1.4.A*] Referencias comparativas de software numérico
- [MVPR] C. Medrano, J. M. Valiente, I. Plaza y P. Ramos. “Evaluación de Herramientas de Software Libre para Cálculo Numérico“. Congreso TAEE (Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica) 2006 [acc. 2008.09.17]
- [MVPR] C. Medrano, J. M. Valiente, I. Plaza y P. Ramos. “Evaluación de Herramientas de Software Libre para Cálculo Numérico“. Congreso TAEE (Tecnologías Aplicadas a la Enseñanza de la Electrónica) 2006 [acc. 2008.09.17]
[1.5] Métodos Iterativos
- [B+] Richard Barrett, et al. “Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods“. {visitar en particular el capítulo “Iterative Methods“}(Libro virtual en netlib.org) [acc. 2008.09.11]
- [Brändle] Cristina Brändle. “Métodos iterativos” (caso lineal). Depto. de Matemáticas, Univ. Autónoma de Madrid [acc. 2009.02.16]
- Dold-Samplonius, Y., et al. Eds. (2002) (Google book preview) From China to Paris: 2000 years transmission of mathematical ideas. Franz Steiner Verlag Stuttgard [acc. 2009.09.10 ]
- [Ginestar] Damián Ginestar Peiró. “Métodos Iterativos“. Univ. Politécnica de Valencia [acc. 2009.02.16]
- [NH] Jeffrey Naisbitt y Michael Heath. “Fixed-Point Iteration“. (uno de los excelentes módulos de IEM: Interactive Educational Modules in Scientific Computing, incluye applet). [acc. 2008.09.12]
- [S] David M. Strong. “Iterative Methods for Solving Ax=b” Módulo del Journal of Online Mathematics and its Applications. Se le invita a explorar el applet para visualizar la sucesión de aproximaciones.
- [SP] Mario Storti y Rodrigo Paz. “Métodos iterativos para la solución de problemas lineales y no-lineales“. Notas del curso de posgrado. Centro Internacional de métodos Computacionales en Ingeniería (CIMEC). CIMEC Document Repository, 2007
- [Wikipedia] “Iterative Method” (Cortesía de Wikipedia) [acc. 2008.09.11]
[2] Métodos de solución de ecuaciones [no lineales]
[2.1] Métodos basados en intervalos
- Tucker, Warwick. Curso: “Auto-validating numerical methods” (verano 2004). Referencia complementaria: presenta las técnicas novedosas basadas en intervalos generalizados.
- [INRIA] COPRIN-Movie [formato mpg ] Una presentación sobre análisis de intervalos para el caso de superficies en el espacio. [acc. 2010.02.17]
[2.2] Método de bisección [BF, pp. 48-55]
- [DE] Anna Doubova y Rosa Echevarría. “Tema 7: Ceros de funciones“. Univ. de Sevilla (ver pp. 61-62)
- [M] John H. Mathews “Module for the Bisection Method“. Numerical Analysis-Numerical Methods Project. California State University at Fullerton.
[2.3] Método de aproximaciones sucesivas (punto fijo). Incluye condición de Lipschitz e Iteración y convergencia de ecuaciones. [BF, pp. 55-66]
- [PON] José H. Paganini, Héctor E. Odstrcil, Josué A. Nuñez. “Iteración de punto fijo: aspectos no deterministas y caóticos“. Mecánica Computacional Vol. XXIV. Noviembre 2005
[2.4] Métodos basados en interpolación
[2.4.1] Método de Newton-Raphson [BF, pp. 66-70]
[2.4.2] Método de la Secante [BF, pp. 70-72]
[2.4.3] Método de Aitken
[2.5] Método de Bairstow
[2.6] Aplicaciones
- Doble péndulo: { Wolfram | MyPhisicsLab | YouTube }
- [Referencia] Gamma function: { Citizendium | MathWorld | Numbers | Wikipedia }
[3] Métodos de solución de sistemas de ecuaciones
- Nota: para cada uno de los métodos en ésta sección, se recomienda especialmente explorar el código fuente en MATLAB que complementa el libro Numerical Methods using MATLAB 3/e (o 4/e) del Prof. John Mathews, disponible en MATLAB Central. { ver p. ej. los archivos: jacobi.m, gseid.m, newdim.m }
- Ejemplos newdim2.sce y jacobi2.sce (basados en el código del Prof. John Mathews) para el Método de Newton-Raphson para Sistemas y el método de Jacobi, respectivamente, para ser evaluados bajo Scilab.
[3.4] Aplicaciones
- Bravo, J. E., et al. (2005) El Método de Newton-Raphson: La Alternativa del Ingeniero para Resolver Sistemas de Ecuaciones No-Lineales. Scientia et Technica, Año XI, No. 27, Abril 2005 [acc. 2009.11.10]
- Legendre, P.; Legendre, L. (1998) Numerical Ecology. Elsevier [acc. 2009.10.30]
[4] Diferenciación e Integración Numérica
[4.A*] Ejercicios complementarios (PDF)
[5] Ecuaciones Diferenciales Ordinarias
[5.A*] Ejercicios complementarios (PDF)
[5.B*] Herramientas recomendadas:
- ODE Toolkit { requiere JRE y Java3D }. Un proyecto del C*ODE*E (Consortium of ODE Experiments) en Harvey Mudd College.
[A*] Referencias bibliográficas
- Burden, R. L, Faires, J. D. (2002) Análisis Numérico (7/e). Thomson Learning Inc. [acc. 2009.09.10] (BF: Libro de Texto, curso 2010-1)
- Comer, E. (2009). Métodos Numéricos: una exploración basada en Scheme (edición preliminar rev 0.23: 24 de marzo, 2009) Instituto Tecnológico de Tijuana. Código Scheme complementario: slab.scm (versión preliminar, rev 0.2: 4 de noviembre, 2008) [acc. 2009.03.24]
- [M] Cleve Moler. “Numerical Computing with MATLAB“. (capítulos en PDF). Se le invita a explorar la colección de archivos en MATLAB. [acc. 2008.09.18]. Revisar en particular:
- Chapter 4: ceros and roots [para unidad 2]
- [P] Steven E. Pav. “Numerical Methods Course Notes“. CCOM: Center for Computational Mathematics. UCSD Math Dept., October 13, 2005 [acc. 2008.11.07]
[B*] Revistas selectas para AN/MN (incluye reportes seriados)
- NA digest net: semanario sobre Análisis Numérico y sus practicantes [acc. 2009.10.22]
- Numerical Analysis. MIMS eprints (Manchester Institute for Mathematical Sciences). ver también NA Reports (1990-2005) [acc. 2009.10.22]
[C*] Cursos y materiales en-linea
- [USF] Holistic Numerical Methods Institute. “Numerical Methods for the STEM Undergraduate” [acc. 2008.10.21]
[D*] Información y Materiales Referencia 2010-1 (ITT, Métodos Numéricos, ISC)
- Aviso: suspención de clase miércoles 10 marzo [por síntomas de gripa] (Sugerencia: trabajar en forma colaborativa para implementar los métodos de bisección, punto fijo, Newton-Raphson y secante. Gracias y mucho éxito)
- Próximo Examen: Unidad 2, viernes 19 de marzo
- Examenes prototipo {2009-1: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 }
- Calificaciones Parciales: { Unid-1 | } [DM. lunes 2010.03.08]
- Tarea 1.1 (recomendado) Ejercicios 15-16 [Burden & Faires, p. 28]
- Tarea 1.2 (recomendado) Ejercicios 7-11 [Burden & Faires, pp. 15-16]
- Tarea 1.3 Ejercicios 1-4 [Burden & Faires, p. 26-27]
- Tarea 1.4 Ejercicio 6 [Burden & Faires, p. 26-27]
- Programa 1.A Funciones round(r, d) y trunc(r, d) para d cifras decimales
- Programa 1.B Implementar el método babilónico para determinar raíces cuadradas
- Programa 1.C (recomendado) Estimación de la rapidez de convergencia
- Tarea 2.1 Ejercicios 1-2 [Burden & Faires, pp. 63-64]
- Tarea 2.2 Ejercicios 11-14 [Burden & Faires, pp. 64-65]
- Tarea 2.3 Ejercicios 5-6 [Burden & Faires, p. 75]
- Código GeoGebra { robotplano.ggb | }
- Código Scheme adicional { iterativos.ss | cuadratura.scm }
- Código Scilab { nrsis23.sce | jacobi2.sce | intdoble.sce } [rev. 2009.12.03]
- Problemas para Laboratorio { Unidad 2: resortes acoplados}
- Problemas complementarios [semestre 2009-1] por unidad { 3 | 4 | 5}