lunes, 23 de enero de 2017

Tercer clase

En esta clase hicimos un repaso de la clase anterior sobre los métodos de solución de ecuaciones como: métodos de intervalos, bisección, aproximaciones sucesivas, interpolación lineal y método de jacobi. Hicimos un examen con ejercicios de bisección e interpolacion lineal. Después pasamos a exponer los siguientes temas :

Diferenciación e integración numérica

  • Integración numerica
  • Método del trapecio
  • Método simpson
  • integración múltiple
  • Aplicaciones

Integración numérica

Los métodos de integración numérica se usan cuando f(x) es difícil o imposible de integrar analíticamente, o cuando f(x) esta dada como un conjunto de valores tabulados.



Método del trapecio

Consiste en encontrar la integral de una función entre dos intervalos realizando particiones para sacar el área de cada trapecio mientras mas particiones  mas aproximado es el resultado.

Método simpson


Dada la función f(x) en (a, b), tomaremos como tercer punto para la interpolación en el punto medio de  dicho intervalo, es decir xm = a+b/2, y denominaremos h = b-a/2 a la semianchura del intervalo.


Método de integración múltiple

Primero se evalúa la integral de una de las dimensiones y el resultado de esta primera integración se incorpora en la segunda integración. Una integral doble numérica estará basada en la misma idea. primero se aplican métodos, como la regla simpson o del trapecio para segmentos múltiples, a la primera dimensión manteniendo constante los valores de la segunda dimensión. 









Disculpen la hora en que subí la información ... fue por actualizaciones de la computadora.




domingo, 22 de enero de 2017

 Segunda clase


En esta clase  vimos un repaso de los primeros conceptos que nos dio el maestro, ademas de unos ejercicios de acuerdo al tema. Después de eso hicimos un breve examen teórico y practico para después continuar con las exposiciones donde vimos los siguientes temas:

Métodos de solución de ecuaciones:

  • Métodos de intervalos.
  • Método de bisección.
  • Método de aproximaciones sucesivas.
  • Método de interpolación lineal.
  • Método de jacobi.
Método de intervalos

Los siguientes métodos requieren que las funciones sean diferenciales, y por lo tanto continuas, en un intervalo donde se apliquen aquéllas, por lo tanto estos tipos de métodos son llamados "Métodos de Intervalos". 

Método de bisección

En este método se elige un intervalo que este próximo al punto donde queremos llegar donde se busca obtener la raíz, este método lo realizamos con las iteraciones necesarias para obtener el resultado aproximado.









Método de aproximaciones sucesivas


El método de aproximaciones sucesivas consiste en generar funciones convergentes bajo un esquema iterativo partiendo de la función original, utilizando el teorema de convergencia dondelLa raíz de cualquier sub función extraída de una función f(x) obtenida por una iteración convergente,
es también una raíz de f(x).

Método de interpolación lineal

La interpolación consiste en hallar un dato dentro de un intervalo en el que conocemos los valores en los extremos.




Método de Jacobi  


La base del método consiste en construir una sucesión convergente definida iterativamete. El límite de esta sucesión es precisamente la solución del sistema. A efectos prácticos si el algoritmo se detiene después de un número finito de pasos se llega a una aproximación al valor de x de la solución del sistema.





propagacion del error

Propagación del error.


  • Propagación de errores en sumas y diferencias.
  • Propagación de errores en productos.
  • Propagación de errores en cocientes.

Medidas indirectas.- Magnitudes que se calculan a partir de los valores encontrados en las medidas de otras magnitudes.

 • Conocemos x ± δx , y ± δy ,...
 • Calculamos z = f (x, y,...)
 • ¿Cuál es el error de z?

Propagación de errores.- Conjunto de reglas que permiten asignar un error a z, conocidas las incertidumbres de x e y, ... 

• Permiten asignar un error al resultado final. 
• Indica la importancia relativa de las diferentes medidas directas. 
• Planificación del experimento. 

Hipótesis de partida

 • Medidas dependientes.- Hipótesis pesimista. Siempre en la situación más desfavorable. Conjunto de reglas prácticas.

 • Medidas independientes.- Errores cuadráticos medios. Fórmula general de propagación de errores. 


Propagación de errores en sumas y diferencias 

Datos iniciales: x ± δx      y ± δy

 Sea su suma q = x+y          y su diferencia q = x-y

 ¿Cuál es la incertidumbre,δ q ? 



      El error absoluto de la suma y de la diferencia de dos  o mas magnitudes es la suma de los errores absolutos de dichas magnitudes: 

q =  x ± y    ⇒    δq  ≈  δx + δy



Propagación de errores en productos






El error relativo del producto es igual a la suma de los errores relativos:






Propagación de errores en cocientes 


El error relativo del cociente es la suma de los errores relativos: 












viernes, 13 de enero de 2017

Matlab

¿Qué es matlab?

Matlab es una herramienta informática que surgió para realizar cálculos matemáticos, especialmente operaciones con matrices. Ademas de realizar cálculos, esta herramienta permite crear graficos de muchos tipos y presenta grandes ventajas a la hora de trabajar con numeros complejos,con matrices ,con polinomios, con funciones trigonometricas, logaritmos, etc.


Interfaz:



¿Es el único software de su tipo?

Aqui algunos ejemplos de programas similares a matlab.





Diferentes versiones para sistemas operativos


Los requisitos del sistema para la versión R2016b son los siguientes:
Sistema operativo:

Windows: Windows 7 SP1 en adelante, Windows Server 2008 SP2 en adelante.

Mac: macOS 10.10 - 10.11

Linux: kernel 2.6 o superior, glibc 2.11 o superior.

Procesador: intel o AMD x86-64 con soporte de instrucciones AVX2.

Disco: 2 GB solo para MATLAB, 4-6 GB para una instalación típica.

RAM: 2 GB mínimo, 4 GB recomendado.

Tarjeta gráfica: Soporte para OpenGL 3.3 recomendado con 1 GB en GPU.

Lenguaje matlab

Matlab incorpora una característica muy importante: la capacidad de programar. Es posible crear archivos que contengan las operaciones que se desean realizar. Ademas es posible incorporar nuevas funciones de MATLAB realizadas por el propio usuario.
La programación se lleva acabo mediante un lenguaje que es parecido a lenguajes de alto nivel como BASIC o C. Esto permite que el usuario pueda agrupar sentencias que utiliza frecuentemente dentro de un programa que puede ser invocado posteriormente, de este modo se ahorra tiempo y esfuerzo y en sucesivas sesiones no es necesario escribir todas las sentencias de nuevo.
El programa matlab se maneja escribiendo sentencias dentro de una ventana llamada "ordenes". Las ordenes se escriben una a una pulsando la tecla de retorno al final.
Existen algunas características que hacen que matlab desperdicie memoria con respecto a otros aunque tiene la costumbre de indicar en los diagramas de flujo y los comentarios todo tipo de variables, de este modo se facilita la detección de errores.

http://www.esi2.us.es/~jaar/Datos/FIA/T9.pdf


Vitácora de clase : métodos numéricos
 
Importancia de los métodos numéricos

Los métodos numéricos nos son útiles para resolver problemas matemáticos mediante operaciones aritméticas, existen muchos métodos solo que son demasiado tediosos. 

Conceptos básicos 

cifra significativa, presicion exactitud, incertidumbre y sesgo.

Cifra significativa 

es la que aporta información acerca de una medida determinada pero que viene determinada por su error.

Presición 

es un conjunto de medidas repetidas de una magnitud y mientras menor dispersion tenga de las medidas va a ser mayor la presicion .

Exactitud

Se refiera a cuan cerca esta un valor estimado del valor real, la exactitud se expresa mediante el error que este es la diferencia entre el  valor experimental y el valor medido.

Incertidumbre

Es el alejamiento entre las aproximaciones de un valor y donde se desconocen las probabilidades de de los resultados. 
  
Sesgo

Es cuando un error es sistemático, osea que no aparece al azar .

Tipos de errores

En todos lo métodos numéricos existen errores que es conveniente calcular, para ello hay dos tipos de análisis de errores que son :

A PRIOIRI: no se utilizan los resultados de los análisis y suele ser muy complejo.
A POSTERIOIRI: se utilizan los propios resultados de en análisis de los errores .

Fuentes de error

INHERENTE: es cuando el problema esta mal desde el principio lo que causa errores en el resultado.
TRUNCAMIENTO: es cuando limitamos los procesos en las operaciones lo que causa errores en el resultado.
REDONDEO: se refiere a la presicion limitada, redondear las cantidades para facilitar el calculo. la desventaja es que se va acumulando el error. 

Clasificación de los errores

ERRORES POR REDODEO: es donde aunque resulte en decimales se redondea a un numero especifico siendo este el que se tome en cuenta.

ERRORES POR TURNCAMIENTO: se refiere a cuando los procesos son infinitos por lo tanto esta es truncada.





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Incertidumbre
y
Sesgo
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