Dajana CONTE | CALCOLO NUMERICO II

cod. 0512300033

CALCOLO NUMERICO II

	0512300033
	DIPARTIMENTO DI MATEMATICA
	CORSO DI LAUREA
	MATEMATICA
	2023/2024

PERCORSO COMUNE Coorte 2021/2022

	ANNO CORSO 3
	ANNO ORDINAMENTO 2018
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	MAT/08	6	48	LEZIONE	A SCELTA DELLO STUDENTE

DOCENTI

	DAJANA CONTE T Curriculum
	ANGELAMARIA CARDONE Curriculum

	Obiettivi
	CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: L’INSEGNAMENTO È FINALIZZATO AD ACQUISIRE LA CONOSCENZA TEORICA E AD ANALIZZARE CRITICAMENTE METODI AVANZATI PER L'ALGEBRA LINEARE NUMERICA UNITAMENTE AD ALCUNI METODI DI BASE PER LA RISOLUZIONE NUMERICA DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE (ODES), SVILUPPANDO ANCHE IL RELATIVO SOFTWARE MATEMATICO. SI TRATTERANNO INOLTRE METODI PARALLELI IN AMBIENTE MPI E CUDA. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: L’INSEGNAMENTO HA L’OBIETTIVO DI RENDERE LO STUDENTE CAPACE DI •PARALLELIZZARE ALCUNI METODI NUMERICI PER L’ALGEBRA LINEARE •RISOLVERE ODES MEDIANTE L’UTILIZZO DI SOFTWARE MATEMATICO •ANALIZZARE TEORICAMENTE E SPERIMENTALMENTE LA CONVERGENZA E LA STABILITÀ LINEARE DI METODI NUMERICI DI BASE PER ODES •SCEGLIERE IL METODO NUMERICO PIÙ IDONEO AL PROBLEMA IN ESAME ATTRAVERSO L’ANALISI DELLE CARATTERISTICHE DEL PROBLEMA STESSO

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
L’INSEGNAMENTO È FINALIZZATO AD ACQUISIRE LA CONOSCENZA TEORICA E AD ANALIZZARE CRITICAMENTE METODI AVANZATI PER L'ALGEBRA LINEARE NUMERICA UNITAMENTE AD ALCUNI METODI DI BASE PER LA RISOLUZIONE NUMERICA DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE (ODES), SVILUPPANDO ANCHE IL RELATIVO SOFTWARE MATEMATICO. SI TRATTERANNO INOLTRE METODI PARALLELI IN AMBIENTE MPI E CUDA.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
L’INSEGNAMENTO HA L’OBIETTIVO DI RENDERE LO STUDENTE CAPACE DI
•PARALLELIZZARE ALCUNI METODI NUMERICI PER L’ALGEBRA LINEARE
•RISOLVERE ODES MEDIANTE L’UTILIZZO DI SOFTWARE MATEMATICO
•ANALIZZARE TEORICAMENTE E SPERIMENTALMENTE LA CONVERGENZA E LA STABILITÀ LINEARE DI METODI NUMERICI DI BASE PER ODES
•SCEGLIERE IL METODO NUMERICO PIÙ IDONEO AL PROBLEMA IN ESAME ATTRAVERSO L’ANALISI DELLE CARATTERISTICHE DEL PROBLEMA STESSO

	Prerequisiti
	PRINCIPI DI PROGRAMMAZIONE. CONOSCENZA DI BASE DEI LINGUAGGI MATLAB E C

	Contenuti
	CALCOLO PARALLELO. ARCHITETTURE PARALLELE. VALUTAZIONE DI UN ALGORITMO PARALLELO. STRATEGIE DI PARALLELIZZAZIONE PER IL CALCOLO NUMERICO MATRICIALE. PARADIGMA MPI PER ARCHITETTURE MIMD A MEMORIA DISTRIBUITA. CALCOLO PARALLELO SU GPU (GRAPHIC PROCESSING UNIT). L’AMBIENTE CUDA. IL PROBLEMA DI CAUCHY. I METODI DI EULERO, CONVERGENZA. IL METODO DI CRANK-NICOLSON. ZERO STABILITA’. STABILITA’ LINEARE, REGIONE DI ASSOLUTA STABILITA’.

Contenuti

CALCOLO PARALLELO. ARCHITETTURE PARALLELE. VALUTAZIONE DI UN ALGORITMO PARALLELO. STRATEGIE DI PARALLELIZZAZIONE PER IL CALCOLO NUMERICO MATRICIALE. PARADIGMA MPI PER ARCHITETTURE MIMD A MEMORIA DISTRIBUITA. CALCOLO PARALLELO SU GPU (GRAPHIC PROCESSING UNIT). L’AMBIENTE CUDA.

IL PROBLEMA DI CAUCHY. I METODI DI EULERO, CONVERGENZA. IL METODO DI CRANK-NICOLSON. ZERO STABILITA’. STABILITA’ LINEARE, REGIONE DI ASSOLUTA STABILITA’.

	Metodi Didattici
	L'INSEGNAMENTO È COMPOSTO DA LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI. LE LEZIONI FRONTALI PRESENTERANNO LE METODOLOGIE E GLI ALGORITMI CHE POI, DURANTE LE ESERCITAZIONI, VERRANNO CODIFICATI IN AMBIENTI DI CALCOLO SCIENTIFICO E TESTATI SU PROBLEMI TEST DI INTERESSE. PARTE DELLE ESERCITAZIONI VERRÀ’ DEDICATA AD ATTIVITÀ PROGETTUALI IN PICCOLI GRUPPI, ALLO SCOPO DI SVILUPPARE SOFTWARE MATEMATICO E TESTARLO SU PROBLEMI TEST FORNITI DAL DOCENTE, VERIFICANDO LE PROPRIETÀ DI ACCURATEZZA, STABILITÀ ED EFFICIENZA DEI METODI NUMERICI UTILIZZATI.

Metodi Didattici

L'INSEGNAMENTO È COMPOSTO DA LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI.

LE LEZIONI FRONTALI PRESENTERANNO LE METODOLOGIE E GLI ALGORITMI CHE POI, DURANTE LE ESERCITAZIONI, VERRANNO CODIFICATI IN AMBIENTI DI CALCOLO SCIENTIFICO E TESTATI SU PROBLEMI TEST DI INTERESSE.

PARTE DELLE ESERCITAZIONI VERRÀ’ DEDICATA AD ATTIVITÀ PROGETTUALI IN PICCOLI GRUPPI, ALLO SCOPO DI SVILUPPARE SOFTWARE MATEMATICO E TESTARLO SU PROBLEMI TEST FORNITI DAL DOCENTE, VERIFICANDO LE PROPRIETÀ DI ACCURATEZZA, STABILITÀ ED EFFICIENZA DEI METODI NUMERICI UTILIZZATI.

	Verifica dell'apprendimento
	LA PROVA DI ESAME CONSISTE NELLA DISCUSSIONE DI UNA PROVA PRATICA DI LABORATORIO E DI UNA PROVA ORALE SUI CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO. LA PROVA PRATICA PREVEDE L'UTILIZZO DEL SOFTWARE MATEMATICO SVILUPPATO DURANTE L'INSEGNAMENTO, E DA APPLICARE AD ALCUNI PROBLEMI TEST, PER VERIFICARE LA CAPACITA' APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE. LA PROVA ORALE PREVEDE UN COLLOQUIO CHE VERTE SUI CONTENUTI TEORICI DELL'INSEGNAMENTO, AL FINE DI VERIFICARE LA CAPACITA' DI ANALIZZARE E PRESENTARE CON RIGORE LE PROPRIETA' DEI METODI NUMERICI PRESENTATI A LEZIONE. LA PROVA PRATICA È PROPEDEUTICA AL COLLOQUIO ORALE ED HA LA DURATA DI CIRCA UN’ORA. LA PROVA PRATICA PESA CIRCA IL 40% SUL VOTO FINALE, IL COLLOQUIO ORALE PESA CIRCA IL 60%. IL COLLOQUIO HA LUOGO SUBITO DOPO LA PROVA PRATICA ED HA LA DURATA DI CIRCA 30 MINUTI. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI APPLICARE CON SENSO CRITICO E CON ORIGINALITÀ LE CONOSCENZE E LE COMPETENZE ACQUISITE. PER GLI STUDENTI CHE FREQUENTANO IL CORSO SONO PREVISTE DUE PROVE IN ITINERE DI ESONERO, SECONDO LE STESSE MODALITÀ DELL’ESAME.

Verifica dell'apprendimento

LA PROVA DI ESAME CONSISTE NELLA DISCUSSIONE DI UNA PROVA PRATICA DI LABORATORIO E DI UNA PROVA ORALE SUI CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO. LA PROVA PRATICA PREVEDE L'UTILIZZO DEL SOFTWARE MATEMATICO SVILUPPATO DURANTE L'INSEGNAMENTO, E DA APPLICARE AD ALCUNI PROBLEMI TEST, PER VERIFICARE LA CAPACITA' APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE. LA PROVA ORALE PREVEDE UN COLLOQUIO CHE VERTE SUI CONTENUTI TEORICI DELL'INSEGNAMENTO, AL FINE DI VERIFICARE LA CAPACITA' DI ANALIZZARE E PRESENTARE CON RIGORE LE PROPRIETA' DEI METODI NUMERICI PRESENTATI A LEZIONE.

LA PROVA PRATICA È PROPEDEUTICA AL COLLOQUIO ORALE ED HA LA DURATA DI CIRCA UN’ORA. LA PROVA PRATICA PESA CIRCA IL 40% SUL VOTO FINALE, IL COLLOQUIO ORALE PESA CIRCA IL 60%. IL COLLOQUIO HA LUOGO SUBITO DOPO LA PROVA PRATICA ED HA LA DURATA DI CIRCA 30 MINUTI. LA LODE POTRÀ ESSERE ATTRIBUITA AGLI STUDENTI CHE DIMOSTRINO DI ESSERE IN GRADO DI APPLICARE CON SENSO CRITICO E CON ORIGINALITÀ LE CONOSCENZE E LE COMPETENZE ACQUISITE.

PER GLI STUDENTI CHE FREQUENTANO IL CORSO SONO PREVISTE DUE PROVE IN ITINERE DI ESONERO, SECONDO LE STESSE MODALITÀ DELL’ESAME.

	Testi
	1.ALMERICO MURLI, LEZIONI DI CALCOLO PARALLELO, LIGUORI EDITORE SRL, 2006. 2.JASON SANDERS, EDWARD KANDROT, CUDA BY EXAMPLE: AN INTRODUCTION TO GENERAL-PURPOSE GPU PROGRAMMING, ADDISON-WESLEY PROFESSIONAL, 2010. 3. A. QUARTERONI, F. SALERI, CALCOLO SCIENTIFICO: ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB E OCTAVE, SPRINGER TESTI DI APPROFONDIMENTO (MANUALI) PER LO SVILUPPO DI SOFTWARE 1.MPI: A MESSAGE-PASSING INTERFACE STANDARD VERSION 3.1, 2015, HTTPS://WWW.MPI-FORUM.ORG/DOCS/MPI-3.1/MPI31-REPORT.PDF 2.CUDA PROGRAMMING GUIDE HTTPS://DOCS.NVIDIA.COM/PDF/CUDA_C_PROGRAMMING_GUIDE.PDF

Testi

1.ALMERICO MURLI, LEZIONI DI CALCOLO PARALLELO, LIGUORI EDITORE SRL, 2006.
2.JASON SANDERS, EDWARD KANDROT, CUDA BY EXAMPLE: AN INTRODUCTION TO GENERAL-PURPOSE GPU PROGRAMMING, ADDISON-WESLEY PROFESSIONAL, 2010.
3. A. QUARTERONI, F. SALERI, CALCOLO SCIENTIFICO: ESERCIZI E PROBLEMI RISOLTI CON MATLAB E OCTAVE, SPRINGER

TESTI DI APPROFONDIMENTO (MANUALI) PER LO SVILUPPO DI SOFTWARE
1.MPI: A MESSAGE-PASSING INTERFACE STANDARD VERSION 3.1, 2015, HTTPS://WWW.MPI-FORUM.ORG/DOCS/MPI-3.1/MPI31-REPORT.PDF
2.CUDA PROGRAMMING GUIDE
HTTPS://DOCS.NVIDIA.COM/PDF/CUDA_C_PROGRAMMING_GUIDE.PDF

	Altre Informazioni
	ANCARDONE@UNISA.IT; DAJCONTE@UNISA.IT; PIATTAFORMA E-LEARNING HTTPS://ELEARNING.UNISA.IT/LOGIN/INDEX.PHP

BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]

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