IDENTIFYING DATA 2023_24
Subject (*) NUMERICAL METHODS AND ALGORITHMIC PROGRAMMING Code 20224003
Study programme
Bachelor's Degree in Mechanical Engineering (2010)
Cycle 1st
Descriptors Credits Type Year Period
6 Basic Course First 2Q
Language
Castellà
Department Mechanical Engineering
Chemical Engineering
Coordinator
CITO , SALVATORE
E-mail salvatore.cito@urv.cat
nicolas.catalan@urv.cat
Lecturers
CITO , SALVATORE
CATALÁN FARÍAS, ÁLVARO NICOLÁS
Web
General description and relevant information <p>GENERAL DESCRIPTION:</p><p>The course consists of two main parts: programming foundations and numerical methods applied to engineering. Below is a detailed description of each of these parts:</p><p>Programming Foundations: In this part of the course, the basic concepts of programming using MATLAB as a programming language are covered. Some topics that may be included are:</p><p>Introduction to MATLAB and its development environment. Syntax and control structures in MATLAB (loops, conditionals, functions). Manipulation of matrices and vectors in MATLAB. Input and output of data in MATLAB. Data manipulation and visualization. The aim of this part of the course is to provide students with the programming foundations necessary to understand and develop numerical algorithms in MATLAB.</p><p>Numerical Methods Applied to Engineering: In this part of the course, the numerical methods used to solve engineering problems are introduced and applied through programming in MATLAB. Some topics that may be addressed include:</p><p>Solution of nonlinear equations: bisection method, Newton-Raphson method. Solution of linear equation systems: Gaussian elimination, LU decomposition. Interpolation and curve fitting. Numerical integration methods: trapezoidal rule, Simpson's rule.</p><p>During this part of the course, students apply the programming concepts learned previously to implement the numerical algorithms in MATLAB.</p><p>Overall, the course aims to provide students with the necessary skills to use MATLAB as a tool for numerical problem-solving and to implement numerical algorithms in various engineering fields.</p><p>The student is required to bring their personal computer to class with MATLAB properly installed.</p>

Competences
Type A Code Competences Specific
 A1.1 Consistently apply knowledge of basic scientific and technological subjects pertaining to engineering
 A3.3 Basic knowledge of the use and programming of computers, operating systems, databases and software for engineering applications (FB3)
Type B Code Competences Transversal
 B1.5 Use ICT to efficiently manage information and knowledge. (CT2)
Type C Code Competences Nuclear

Learning outcomes
Type A Code Learning outcomes
 A1.1 Aplica la programació dels ordenadors, sistemes operatius, bases de dades i programes informàtics a la enginyeria.
 A3.3 Coneix els aspectes bàsics del hardware i el software
Enten el funcionament elemental dels diferents sistemes operatius.
Compren els entorns de bases de dades relacionals.
S'introdueix en el món de les xarxes d’ordenadors
Analitza un problema i dissenya un algoritme que el resolgui.
Enten i aplica les diferents estructures de control algorítmiques.
Treballa amb fitxers capaços d’emmagatzemar gran quantitat de dades.
Aconsegueix un primer pas d'abstracció a través del disseny descendent.
Representa dades de forma gràfica i les manipula de forma eficaç.
Dissenya processos per a la solució numèrica de problemes amb sistemes d’equacions lineals i no lineals
Type B Code Learning outcomes
 B1.5 Domina les eines per gestionar la pròpia identitat i les activitats en un entorn digital. (Ser digital)
Cerca i obtè informació de manera autònoma amb criteris de fiabilitat i pertinença. (Cercar)
Organitza la informació amb eines adequades, ja sigui en línia o presencials, que permetin el desenvolupament de les seves activitats acadèmiques (Organitzar).
Elabora informació amb les eines i formats adequats a la situació comunicativa i ho fa de manera honesta (crear).
Utilitza les TIC per a compartir e intercanviar informació (compartir).
Type C Code Learning outcomes

Contents
Topic Sub-topic
Introducció a un entorn de programació estructurat Introducció a MATLAB
Variables, operacions i funcions
Vectors i matrius
Estructures de control: bucles i bifurcacions
Representació gràfica de dades Gràfics en dos dimensions
Gràfics en tres dimensions
Errors i propagació
Resolució de sistemes d'equacions lineals Mètodes matricials de resolució de sistemes d'equacions lineals
Mètodes iteratius de resolució de sistemes d'equacions lineals
Resolució numèrica d'equacions i sistemes d'equacions no lineals Mètodes de punt fix i mètodes de localització en la resolució d'equacions no lineals
Mètode de Nerwton i de la secant en la resolució d'equacions no lineals
Mètode de Newton Raphson per a la resolució de sistemes d'equacions no lineals
Regressió Regressió lineal
Regressió polinòmica
Interpolació Interpolació lineal
Interpolació polinòmica
Derivació i integració numèrica Diferents tipus de derivades numèriques
Mètodes d'integració numèrica

Planning
Methodologies  ::  Tests
  Competences (*) Class hours
Hours outside the classroom
(**) Total hours
Introductory activities
1 0 1
Lecture
A3.3
28 23 51
IT-based practicals
A1.1
A3.3
B1.5
20 29 49
Seminars
A1.1
A3.3
8 22 30
Problem solving, exercises
A1.1
A3.3
B1.5
7 7 14
Personal attention
1 0 1
 
Mixed tests
A1.1
A3.3
B1.5
2 0 2
Mixed tests
A1.1
A3.3
B1.5
2 0 2
 
(*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher.
(**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies
  Description
Introductory activities Introducció de l'assignatura i planificació dels seus continguts.
Descripció de l'avaluació de l'assignatura
Lecture Introducció a la programació computacional
Estudi dels diversos mètodes de resolució de problemes usant els mètodes numèrics.
Introducció al coneixement dels ordinadors
IT-based practicals Elaboració de programes computacionals
Resolució de problemes amb l'ús de programes informàtics
Seminars Treball en grup més reduït sobre aspectes puntuals de l'assignatura
Problem solving, exercises Resolució de problemes amb l'elaboració i ús de programes informàtics
Personal attention Anàlisi dels punts febles de l'alumne en la utilització dels mètodes numèrics. Aquesta atenció es farà a l'aula mentre els alumnes resolguin problemes o a les hores d'atenció als alumnes

Personalized attention
Description

L'atenció a l'estudiant es realitzarà en el despatx 111 de l'DEM en l'horari definit en moodle, en cas d'emergència sanitària, es podrà realitzar mitjançant reunions on line, en horaris concertats prèviament per correu electrònic.


Assessment
Methodologies Competences Description Weight        
IT-based practicals
A1.1
A3.3
B1.5
Els treballs de laboratoris es resoldran setmanalment.

Per superar l'avaluació contínua l'alumne ha de lliurar el 90% dels laboratoris en els terminis indicats a classe
20%
Mixed tests
A1.1
A3.3
B1.5
Primer parcial (nota minima 3.5) 35%
Mixed tests
A1.1
A3.3
B1.5
Segon parcial (nota mínima 3.5) 45%
Others  
 
Other comments and second exam session

Avaluació contínua:

La nota mínima en cadascuna de les proves d'avaluació continuada ha de ser superior a 3.5 i és obligatori lliurar les activitats de laboratoris dins dels terminis indicats a classe i en Moodle.

Segona convocatoria:

L'examen serà sobre tot el contingut de l'assignatura i tindrá un pes del 100%


Sources of information

Basic Chapra, S. C., Canale, R. P., Métodos numéricos para ingenieros, McGraw Hill Education, 2015
García, J., Rodríguez, J.I., Vidal, J., Aprenda MATLAB 7.0 como si estuviera en primero, Universidad Politécnica de Madrid, 2005

Complementary Numerical Methods for Engineers and Scientists, Hoffman, J.D., , MacGraw Hill Inc.
Mathews, John H., Fink, Kurtis D., Métodos Numéricos con MATLAB, Prentica Hall, 20090

Recommendations


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.