Introduccin al Software GNU Octave aplicado al anlisisnmerico

Acerca del curso En este curso se ofrece una visin global de los lenguajes de altonivel, orientados a la resolucin de problemas numricos yanlisis matemtico con Octave y Matlab. El uso de estasherramientas supone una mejora significativa en comparacincon los lenguajes de programacin tradicionales (C,Fortran,Cobol) ya que permite resolver problemas numricos sinrequerir conocimientos de programacin, reduce el tiempo detrabajo ya que no hay que codificar los problemas, sino aplicarfunciones disponibles en sus libreras y, adems, todo estominimiza el riesgo de cometer errores.

Objetivos Dar una introduccin basica del uso de Octave para incentivar su uso en la comunidad academica como alternativa al software propietario Matlab.

Introduccin al anlisis numrico que es una rama de las matematicas que, mediante el uso de algoritmos iterativos,obtiene soluciones nmericas a problemas en los cuales la matematica simbolica (o analtica) resulta poco eficiente y en consecuencia no puede ofrecer una solucin.

Mtodo 3 horas presenciales practicas

Duracin 3 horas

Fecha de inicio 22 de Julio del 2015

Fecha de mximade inscripcin

21 de Julio del 2014

Lugar Sala VideoConferencias -Universidad DistritalFacultad de Ingeniera

Cupo mximo 30 personas

http://rita.udistrital.edu.co:23029/moodle/course/view.php?id=2http://rita.udistrital.edu.co:23029/moodle/course/view.php?id=2

Horario 2:00 pm a 5:00 pm

Dependencia Red de Investigacin de Tecnologa Avanzada RITA

Metodologa Mtodo Expositivo/Leccin en aulas virtuales Moodle

Resolucin de Ejercicios y Problemas aplicados a la ingeniera

DirectorAcadmico

Phd. Msc . Roberto Ferro EscobarCoordinador del Doctorado en Ingeniera

Instructor Ivan Camilo Ruiz

Certificado Entrega un certificado remitido desde la Red de Investigacin de Tecnologa Avanzada(RITA) a quienes hayan cumplido con la asistencia y actividades del curso

Contenido Aspectos bsicos: Se dan a conocer las caractersticas representativas de Octave as como sus ventajas y diferencias respectos a MATLAB.

Conociendo la interfaz :Se describe el entorno grfico de programa clasificado en distintas reas, con el fin de familiarizarse con las distintas ventanas y observar la similitudes con las ventanas de MATLAB.

Utilizando la ventana de comandos: Se explica el uso bsico de la ventana de comandos sus smbolos mas representativos, ejecucin de mas de un comando en una lnea , as como el llamado del comando almacenados en el historial

Uso de entorno grfico de GNU OCTAVE:Se propone utilizar el entorno grficode Octave UPM el cual esta basado en el software GNU Octave que un entorno de matemtica computacional que mantiene un alto nivel de compatibilidad con MATLAB

Instalacin de Octave UPM:Se explica la instalacin del software Octave UPM para los sistemas operativos GNU Linux y Windows

Entorno grfico de OCTAVE UPM: Se hace una comparacin de el entorno grfico de Octave UPM con MATLAB mostrando que se mantiene la compatibilidad con las distintas ventanas explicadas en MATLAB

Operaciones aritmticas con escalares:Se muestra el uso ms bsico de Octave para su uso en operaciones aritmticas

Sistemas numricos de posicin: Los sistema numricos actuales decimal, binario, octal, hexadecimal entre otros; representan a los nmeros reales mediante un sistema de posicin con base b.

Sistema de numeracin binario: En 1985 la IEEE establece el Binary Floating Point Aritmetic Standard 754, donde establece los formatos para representar nmeros punto flotantes de presicin simple(32 bits) y doble(64 bits).

Desbordamiento, errores relativos y absoluto: Los resultados pueden presentar ciertos desbordamientos conocidos como underflows y overflows, ademas se pueden presentar errores en la cuantizacin , de redondeo o truncamiento que se deben de tener en cuenta al realizar un algoritmo.

Formatos de visualizacin de nmeros: Se explica los distintos formatos que se le asignan a los nmeros para su visualizacin

Funciones matemticas bsicas: Se muestran las dems operaciones como races, exponenciales, logaritmos , factorial etc

Funciones trigonomtricas: Se hace uso de las distintas operaciones trigonomtricas con su correcto uso en gradianes

Funciones de redondeo: Se describen las funciones utilizadas para el redondeo de nmeros

Variables predefinidas:Se explican las distintas variables que tiene un valor predeterminado en Octave y matlab

Matrices y vectores: Se hace un acercamiento al uso de matrices y vectores ampliamente utilizados en distintas reas.

Ejemplos:Anlisis de circuitos resistivos:Se explica la resolucin de sistemas lineales de ecuaciones por medio de matrices aplicados a distintas reas en ingeniera.

Funciones predefinidas sobre arreglos matriciales: Se explican los funciones predefinidas aplicadas a matrices para obtener valores caractersticos en matrices.

Graficas bsicas: Se hace la introduccin a la creacin de grficos bidimensionales que son representados por vectores

El comando plot:Es el comando bsicos para representar grficamente datos , se pueden personalizar los grficos agregando detalles de lnea como estilos , colores y tipos de marcadores Graficando dos vectores en Octave:Se puede realizar mas de una grfica El comando fplot:Es otra forma de representar grficos sin la necesidad de generar vectores , en vez de esto recibe los parmetros en sus sintaxis para graficar.

Representacin grfica de varias funciones simultneamente: Se puede graficar simultneamente dos o mas grficas con sus respectivas personalizaciones en una misma ventana

Comandos de formato de grficas: Estos comandos permiten insertar etiquetas en sus ejes, colocar ttulos , textos e incluso leyendas

Representacin de un grfico en la misma ventana: Se pueden dividir la ventana de grficos en subventanas rectangulares , indicar su posicin y personalizar cada una de sus subventana.

Archivos-M o ficheros script:Se pueden crear ficheros con comandos que se pueden ejecutarlos posteriormente se pueden editar los archivos son almacenadoscon un extensin .m que pueden ser utilizados en Octave y Matlab.

Funciones y ficheros de funcin: Existe la necesidad de operar con funciones distintas que no estn predefinidas .Una funcin definida es un programa en Octave/Matlab que el usuario crea y almacena ; esta funcin puede ser utilizadaal igual que el resto de funciones del sistema.

Funcin matemtica: Se puede evaluar cualquier funcin matemtica defina por el usuario en el rango deseado por medio de una fichero script

Ejemplos de aplicacin:Funcionamiento del mecanismo de un pistn: El mecanismo de un pistn conectado a una manivela es un problema clsico en aplicaciones de ingeniera se propone generar un archivo script que muestra un grfica que describa la posicin, velocidad y aceleracin del \\ pistn cuando da un giro.

Ejemplos de aplicacin:Dipolo elctrico: Sea un dipolo elctrico , se quiere calcular la magnitud del campo elctrico a lo largo del eje x

Aplicacin:Crecimiento y decrecimiento exponencial: Utilizar el modelo del crecimiento exponencial para solucionar un problema del crecimiento de una poblacin y para calcular la cantidad de material resultante en un elemento radioactivo que se desintegra

Conversin de unidades de temperatura: Se genera una funcin que convierte los grados Celcius en Fahrenheit,que posteriormente ser utilizado en la resolucin de un problema de dilatacin de un \\ objeto por medio de un script quehace uso de esta funcin

Generacin de graficas 3D , polares, tortas entre otras: A partir de unos ficheros scripts que se compartiran, se utilizaran para entender el cdigo , estudiarlo y aplicarlo en algn aplicacin .

Programacin bsica de scripts: Se repasan los distintos condicionales y bucles de programacin como IF, IF-ELSE, IF-ELSEIF-ELSE, FOR, WHILE aplicados a la creacin algoritmos sencillos

INSCRIPCIONES ONLINE: http://rita.udistrital.edu.co/index.php/es/servicios/servicios-academicos/2015-01-03-21-50-52/inscripcion-curso-sagemath

REFERENCIAS:

GNU Octave :A high-level interactive language for numerical computations, W. Eaton , D. Bateman ,S. Hauberg, 2007

Herramientas en GNU/Linux para estudiantes universitarios con Gnu/Octave: clculo numrico por ordenador, Juan J. Garca R., 2003

Curso Octave para la docencia en la UCA(Universidad Catlica Argentina ), G. Borrelli , Junio 2008

Procesamiento Digital de Seales usando GNU Octave, Al.Alba C., Facultad de Ciencias UASLP

Anlisis Numrico :Introduccin a Octave ,Departamento de Matemticas ,Facultad de CienciasExactas y Naturales ,Universidad de Antioquia

Anlisis Numrico , Kay Tucci ,Facultad de Ciencias, Facultad de Ciencias ,Universidad de LosAndes (ULA),Merida.