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Grado en Ingeniería Química Industrial
GIIQUI01-1-002
Métodos Numéricos
Descripción General y Horario Guía Docente

Coordinador/es:

VIRGINIA SELGAS BUZNEGO
selgasvirginiauniovi.es
MARIANO JOSE MATEOS ALBERDI
mmateosuniovi.es

Profesorado:

MARIANO JOSE MATEOS ALBERDI
mmateosuniovi.es
(English Group)
VIRGINIA SELGAS BUZNEGO
selgasvirginiauniovi.es
(English Group)
Victor Gónzalez Tabernero
gonzaleztvictoruniovi.es
PEDRO FORTUNY AYUSO
fortunypedrouniovi.es
LUIS MARIANO PEDRUELO GONZALEZ
pedrueloluisuniovi.es
Patricia Ferrero Plaza
ferreropatriciauniovi.es
(English Group)
Manuel José Fernández Gutiérrez
mjfguniovi.es
Francisco Prieto Castrillo
prietofranciscouniovi.es
(English Group)
MARIA LUISA GARZON MARTIN
mariauniovi.es
(English Group)
MARIA DEL CARMEN TASIS MONTES
ctasisuniovi.es
POLICARPO ABASCAL FUENTES
abascaluniovi.es
Arturo Santamaria Gutiérrez
asantamariauniovi.es
Juan Luis Gonzalez-Santander Martinez
gonzalezmarjuanuniovi.es
JOSE MARIA GRAU RIBAS
grauuniovi.es
Daniel de la Fuente Benito
fuentedanieluniovi.es

Contextualización:

Esta asignatura forma parte de la materia Matemáticas incluida en el módulo de formación básica común a todos los grados de ingeniería de la rama industrial y además es común a la asignatura que con el mismo nombre se imparte en otros grados de ingeniería.  Por su naturaleza básica, sus conocimientos son imprescindibles para el desarrollo del resto de los módulos del grado.

Requisitos:

Es recomendable poseer los conocimientos básicos de las materias Álgebra Lineal, Cálculo y Fundamentos de Informática.

Competencias y resultados de aprendizaje:

Competencia específica BOE:

CB1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría: geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización.

 

Competencias generales y transversales:

CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad y razonamiento crítico.

CG5: Capacidad de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial, tanto en forma oral como escrita, y a todo tipo de públicos.

CG14: Honradez, responsabilidad, compromiso ético y espíritu solidario.

CG15: Capacidad de trabajar en equipo.

 

Resultados de aprendizaje:

RA1: Identificar los distintos tipos de errores que se pueden cometer en la utilización de los métodos numéricos y comparar su eficiencia según el tipo de problema que se pretenda resolver, el grado de precisión requerido y el coste computacional.

RA2: Valorar y utilizar los métodos más adecuados para detectar las raíces de una ecuación no lineal.

RA3: Describir, analizar y utilizar métodos numéricos para la resolución de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales.

RA4: Resolver numéricamente problemas de interpolación, de ajuste de datos unidimensionales y de aproximación de funciones.

RA5: Utilizar fórmulas que permitan obtener de manera aproximada la derivada y la integral definida de una función.

RA6: Describir, utilizar y valorar métodos numéricos básicos para la resolución de ecuaciones diferenciales.

Contenidos:

1. Aritmética finita. Análisis del error.

1.1 Conceptos de error 1.2 Aritmética de un computador 1.3 Análisis del error

2. Resolución numérica de ecuaciones no lineales.

2.1 Método de punto fijo 2.2 Métodos que usan intervalos 2.3 Método de Newton

3. Métodos numéricos para la resolución de sistemas lineales y no lineales.

3.1 Métodos directos 3.2 Métodos iterativos 3.3 Sistemas no lineales

4. Interpolación. Aproximación. Ajuste de datos.

4.1 Interpolación 4.2 Aproximación de funciones 4.3 Ajuste de datos

5. Derivación e integración numérica.

5.1 Derivación numérica 5.2 Reglas de cuadratura simples 5.3 Reglas de cuadratura compuestas

6. Resolución numérica de ecuaciones diferenciales.

6.1 Problemas de valor inicial: Métodos de un paso.

Metodología y plan de trabajo:

Plan de trabajo:

 

 

 

TRABAJO PRESENCIAL

TRABAJO NO

PRESENCIAL

Temas

Horas totales

Clase Expositiva

Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres

Prácticas de laboratorio /campo /aula de  informática/ aula de idiomas

Tutorías grupales

Sesiones de Evaluación

Total

Trabajo grupo

Trabajo autónomo

Total

1. Aritmética finita. Análisis del error.

75

1

1

4

 

2

29

 

 

46

2. Resolución numérica de ecuaciones no lineales.

4

1

4

 

 

3. Métodos numéricos para la resolución de sistemas lineales y no lineales.

6

2

4

 

 

4. Interpolación. Aproximación. Ajuste de datos.

75

5

1

4

 

2

29

 

 

46

5. Derivación e integración numérica.

4

1

3

 

 

6. Resolución numérica de ecuaciones diferenciales.

4

1

4

 

 

Total

150

24

7

23

 

4

58

 

 

92

 

 

 

 

 

Volumen total de trabajo del estudiante:

 

 

MODALIDADES

Horas

%

Totales

Presencial

Clases Expositivas

24

16%

58

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

7

 

4,67%

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

23

15,3%

Prácticas clínicas hospitalarias

 

 

Tutorías grupales

 

 

Prácticas Externas

 

 

Sesiones de evaluación

4

2,67%

No presencial

Trabajo en Grupo

92

61.33%

92

Trabajo Individual

 

Total

150

 

 

 

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados

Evaluación del aprendizaje de los estudiantes:

 

Aspectos

%

Competencias

Asistencia y participación en las actividades presenciales

 

 

Participación en foros, chats y otros espacios virtuales

 

 

Realización de las actividades individuales propuestas

40

 

Realización de las actividades de grupo propuestas

 

 

Realización de un trabajo individual

 

 

Realización de un trabajo en grupo

 

 

Exposición del trabajo individual

 

 

Exposición del trabajo realizado en grupo

 

 

Autoevaluación

 

 

Prueba teórica y práctica

60

 

 

Observaciones:

 

1. El 40% con el que se pondera el apartado “Realización de las actividades individuales propuestas” se evaluará durante las prácticas de laboratorio. El 30% corresponde a ejercicios, trabajos y exposiciones desarrolladas durante el curso y el 10% restante corresponde a un informe/examen sobre prácticas de laboratorio. Para aprobar la asignatura es necesario obtener un mínimo de 3.5 sobre 10 en esta parte

 

2. La “Prueba teórica y práctica” se desarrollará en dos controles. El primero es un parcial eliminatorio que se realizará a lo largo del curso en fecha y hora que se publicarán con la suficiente antelación; el segundo se hace coincidir con el examen de la convocatoria oficial de mayo. En este segundo control el alumno que haya obtenido un mínimo de 3.5 puntos sobre 10 en el parcial, podrá presentarse solo a la segunda parte (que tendrá igual peso que la primera), debiendo obtener un mínimo de 3.5 puntos para poder aprobar la asignatura; el resto debe examinarse de toda la asignatura y obtener un mínimo de 3.5 puntos para poder aprobar la asignatura.

 

3. Para aprobar la asignatura, se ha de verificar también que la media ponderada entre la nota de la prueba escrita (o nota de teoría) y la nota de prácticas de laboratorio sea mayor o igual a 5.

 

 

Evaluación extraordinaria:

Quien no haya superado la asignatura mediante la evaluación ordinaria, tendrá derecho a realizar en las convocatorias extraordinarias de enero (adelantada) y julio una prueba teórica y práctica que se ponderará un 60% en la nota final y una prueba práctica de laboratorio que se ponderará un 40% en la nota final. Para aprobar la asignatura se ha de obtener un mínimo de 3.5 puntos sobre 10 en cada una de las dos pruebas y además la media ponderada entre las dos notas ha de ser mayor o igual a cinco.

En la convocatoria de Julio un alumno podría optar por presentarse solamente a la prueba teórica y práctica siempre que en el proceso ordinario de evaluación su nota de prácticas de laboratorio hubiera sido mayor o igual a 3.5 puntos sobre 10.  Otra opción sería presentarse solamente a la prueba práctica de laboratorio siempre que en el proceso ordinario de evaluación hubiera obtenido un mínimo de 3.5 puntos en cada una de las dos partes teóricas o bien un mínimo de 3.5 en el examen teórico de toda la asignatura.  

 

Evaluación diferenciada

 

Los alumnos que pidan la evaluación diferenciada tendrán un único examen teórico y otro de laboratorio en la convocatoria ordinaria de Mayo con los pesos que marca la guía docente de la asignatura para cada parte (60% para teoría, 40% para laboratorio).

Para aprobar la asignatura se ha de obtener un mínimo de 3.5 puntos sobre 10 en cada una de las dos pruebas y además la media ponderada entre las dos notas ha de ser mayor o igual a cinco.

 

Regla en caso de no alcanzar el mínimo en alguna de las partes evaluadas.

 

En cualquiera de las convocatorias, si un alumno no alcanza la nota mínima en una de las partes, la calificación en el acta será el mínimo entre su nota media ponderada y 4.5 (suspenso).

 

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir métodos de evaluación no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados

 

Recursos, bibliografía y documentación:

Recursos:

Aulas de teoría con ordenador para el profesor y cañón de proyección.

Aulas con ordenadores para las prácticas de laboratorio.

Aula Virtual de la Universidad de Oviedo

 

Bibliografía:

Burden, R., Faires, J.D., Métodos Numéricos. Thomson (3ª Ed.), 2004.

Chapra. S.C., Canale, R.P., Métodos numéricos para ingenieros. McGraw Hill (6ª Ed.), 2011.

Curtis, G., Wheatley, P.O., Análisis numérico con aplicaciones. Pearson (6º Ed.), 2000.

Mathews, J.H., Fink, K.D. Métodos Numéricos con Matlab. Prentice Hall (3ª Ed.), 2000.

Moler, C., Numerical Computing with Matlab. SIAM, 2004.

Quarteroni, A., Saleri, F., Cálculo Científico con MATLAB y Octave. Springer, 2006.

Sanz-Serna, J. M., Diez lecciones de Cálculo Numérico. Universidad de Valladolid, 1998.

Bibliografía en inglés

Mathews, J.H, and Fink, D.K. Numerical Methods using Matlab Prentice Hall (4th Ed.), 2004.

Ascher and Greif. A First Course in Numerical Methods. SIAM 2011URL

Moler, Cleve. Numerical Computing with Matlab. SIAM 2004

Elden, A., Wittmeyer-Koch, L. and Neilse, H.-B., Introduction to Numerical Computation--Analysis and MATLAB Illustrations. Studentlitteratur, 2004.

Burden, R. L. and Faires, J.D. Numerical Analysis Brooks/Cole, Cengage Learning (9th Ed.), 2011