Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
4313136 Modelització per a la Ciència i l'Enginyeria / Modelling for Science and Engineering | OT | 0 | 1 |
Els estudiants han de tenir habilitats matemàtiques al nivell de graduat d'uns estudis científics.
El curs té com a objectiu desenvolupar la capacitat de l'alumne per a analitzar sistemàticament els models dinàmics deterministes no lineals i elaborar models matemàtics de sistemes físics.
1 .- Introducció als sistemes dinàmics
Introducció.- Propietats característiques dels sistemes dinàmics no lineals.- Exemples de comportaments dinàmics no lineals.- Classificació dels sistemes dinàmics.- Els sistemes dinàmics segons la seva dimensió.
2 .- Sistemes dinàmics discrets.
Mapes.- Mapa Logístic.- Punts fixos. Estabilitat.- Universalitat.
3 .- Sistemes dinàmics en una dimensió.
Sol·lució gràfica. Punts fixos.- Sol·lució analítica. Estabilitat Lineal.- Sol·lució numérica.- Bifurcacions.- Flux en el cercle. Sincronització de cuques de llum.
4 .- Sistemes Dinàmics en 2 dimensions. Oscil·lacions.
Introducció. Comportaments dinàmics en 2 dimensions.- Estabilitat Lineal.- Dinàmica de poblacions.- Bifurcacions.- Oscil·lacions. Ritmes Biològics.
5 .- Sistemes Dinàmics en 3 dimensions. Caos.
Caos Determinista.- Equacions de Lorenz.- Sistema de Rossler.- Aplicacions.- Descriptors del caos.- Epidèmies.
6.- Equacions diferencials parcials de primer ordre
Definicions. Equació de Transport.- Ones viatgeres. Mètode de les característiques.- Aplicació a la dinàmica de poblacions estructurades.- Lleis de conservació.- Sol·lucions febles i ones de xoc.- Equació de Burgers.- Equació del trànsit.
La metodologia es basa en classes magistrals que inclouen alguns exercicis pràctics. La major part dels exercicis seran resolts i lliurats periòdicament pels estudiants. Després d'això, qualsevol dubte sobre ells serà discutit a classe.
Si la situació sanitària derivada del Covid-19 requerís que l’ensenyament fos virtual, la nostra intenció és mantenir la màxima presencialitat possible, especialment per als exàmens. Tanmateix, si cal, l’ensenyament s’impartirà per mitjans electrònics, o bé pujant la classe registrada per tal que la pugueu visualitzar a la vostra conveniència, o bé, fent classes síncrones a través d’alguna plataforma de videoconferència (Zoom, Teams, ...). En qualsevol cas, algunes hores es reserven setmanalment per a tutories mitjançant videoconferència per resoldre dubtes. Els exercicis realitzats pels estudiants es lliuraran a través del Campus Virtual o per correu electrònic com és habitual.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes de teoria i problemes | 38 | 1,52 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
Tipus: Supervisades | |||
Problemes i projectes | 40 | 1,6 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
Tipus: Autònomes | |||
Estudi personal | 69 | 2,76 | 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11 |
Les qualificacions s'obtindran de:
1) lliuraments de problemes resolts, simulacions, informes i presentacions.
2) al menys dos exàmens escrits, amb un pes al voltant del 50% de la qualificació final.
Per aprovar el curs:
- la nota mitjana dels exàmens ha de ser més gran que 4 (en una escala de 10), i
- la mitjana final (exàmens i altres proves d'avaluació) ha de ser més gran que 5.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Examens | a prop del 50% | 3 | 0,12 | 1, 3, 4, 7, 8 |
Projectes i exercicis resolts | a prop del 50% | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |
- S.H. Strogatz. Nonlinear Dynamics and Chaos. Second Edition. Perseus Books, Westview Press, Boulder, 2014.
- R.V. Solé y S.C. Manrubia, Orden y caos en sistemas complejos, ediciones UPC, Barcelona, 2001.
- S.H. Strogatz. SYNC. Rythms of nature, rythms of ourselves, Penguin, 2004.
- B.C. Goodwin, How the Leopard Changed Its Spots: Evolution of Complexity. Prentice Hall, 1994.
- I. Peral, Primer Curso de EDPs, Addison-Wesley/UAM, 1995.
- R. Haberman. Mathematical Models: Mechanical Vibrations, Population Dynamics, and Traffic Flow. 1998.
- W. A. Strauss, Partial Differential Equations: An Introduction, John Wiley & Sons, 1992.