Modelos matemáticos
Código: 101032 Créditos ECTS: 4| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 2500254 Geología | OT | 3 |
| 2500254 Geología | OT | 4 |
Contacto
- Nombre:
- Albert Griera Artigas
- Correo electrónico:
- albert.griera@uab.cat
Equipo docente
- Maria Merce Corbella Cordomi
- Albert Griera Artigas
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Los prerequisitos del curso son (1) un conocimiento básico a nivel de matemáticas, física y geología, y (2) motivación por la cuantificación y simulación de los procesos geológicos.
Objetivos y contextualización
Una vez adquiridos los conocimientos básicos de las diferentes ramas de la Geología, juntamente con los fundamentos a nivel de matemáticas, física y química, el alumnado ya está capacitado para la cuantificación de muchos de los procesos geológicos más simples, o si más no, para entrever los procedimientos y técnicas para poder hacerlo.
El objetico de la asignatura es reconocer i aplicar las posibilidades de la modelización matemática en la Geología, y por este motivo se pretende que el alumnado:
- conozca el significado de realizar modelos geológicos en condiciones estáticas y dinámicas, - reconozca diversos tipos de ecuaciones matemáticas como leyes físicas que describen parcialmente algunos de los procesos geológicos,
- trabaje con los métodos numéricos básicos para la resolución de sistemas de ecuaciones,
- plantee y resuelva casos simples de modelización geológica, y
- desarrolle sus capacidades de trabajo en grupo y comunicativas.
Competencias
- Geología
- Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
- Contrastar la solución obtenida tras la resolución de un modelo matemático, en términos de su ajuste al fenómeno real.
- Demostrar interés por la calidad y su praxis.
- Demostrar que comprende los procesos terrestres en sus dimensiones espaciales y temporales, y a diferentes escalas.
- Identificar y describir matemáticamente un problema, estructurar la información disponible y seleccionar un modelo adecuado.
- Trabajar con autonomía.
- Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.
- Utilizar conceptos de física en la resolución de problemas geológicos.
- Utilizar herramientas matemáticas en la resolución de problemas geológicos.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar los conceptos matemáticos necesarios para la comprensión y realización de modelos y simulaciones numéricas.
- Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
- Contrastar la solución obtenida tras la resolución de un modelo matemático, en términos de su ajuste al fenómeno real.
- Demostrar interés por la calidad y su praxis.
- Identificar y describir matemáticamente un problema, estructurar la información disponible y seleccionar un modelo adecuado.
- Relacionar las simulaciones realizadas a diferentes escalas temporales y espaciales con los procesos geológicos estudiados.
- Trabajar con autonomía.
- Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.
- Utilizar leyes físicas para simular procesos geológicos.
Contenido
1. Introducción a los modelos matemáticos.
2. Ejemplo de ecuaciones matemáticas aplicadas a procesos geológicos.
3. Métodos numéricos utilizados para solucionar sistemas de ecuaciones diferenciales. Introducción a programas de modelización numérica (Matlab, Excel).
4. Ejemplos de simulaciones numéricas aplicadas a la geología.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| clases prácticas (problemas y aula informática) | 18 | 0,72 | 1, 5, 6, 8 |
| clases teóricas | 16 | 0,64 | 1, 5, 2, 8, 9 |
| Tipo: Autónomas | |||
| realización de problemas, lectura de artículos, i planteamiento/resolución de modelos geológicos | 50 | 2 | 1, 3, 5, 4, 8, 7 |
Durante las clases teóricas se explicarán algunas de las técnicas numéricas más utilizadas para la modelización de los procesos geológicos. En las clases prácticas, el alumnado aprenderá la resolución de problemas utilizando modelización numérica. Para ello se utilizará los programas “Matlab” y “Excel”. El programa “Matlab” es una plataforma interactiva de lenguaje de alto nivel para la computación numérica, visualización y programación. A partir de “Matlab”, el alumnado será capaz de analizar datos, desarrollar algoritmos y crear modelos y aplicaciones. Las sesiones prácticas se realizarán a partir de ordenadores personales de los alumnos y/o en las aulas de informática de la facultad. El alumnado desarrollará un proyecto de modelización numérica basado en los procesos geológicos, que será presentado y defendido de forma oral.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Dossier de problemas y ejercicios | 40 % | 6 | 0,24 | 1, 3, 6, 4, 9 |
| Presentación y defensa del proyecto de modelización geológica | 30 % | 2 | 0,08 | 1, 3, 5, 2, 4, 8, 9, 7 |
| Trabajo escrito del proyecto de modelización geològica | 30 % | 8 | 0,32 | 1, 3, 5, 2, 8, 9, 7 |
La evaluación de la asignatura se realizará a partir (1) del dossier de prácticas con los ejercicios y problemas, y (2) presentación oral y escrita de un proyecto de modelización.
La distribución en los pesos de la evaluación de las diferentes actividades es la siguiente, (1) 40% el dossier de prácticas y 60% el proyecto de modelización, repartiéndose un 30% para la presentación y defensa oral y un 30% la memoria escrita.
En el caso que el proyecto de modelización sea cualificado como “suspenso”, el alumnado podrá ser reevaluado mediante la presentación de una nueva memoria y presentación del proyecto en la fecha indicada por el equipo docente.
Para aprobar la asignatura, el estudiante tendrá que obtener (1) como mínimo una nota igual a superior a 3.5 en todas las actividades de la asignatura y (2) una nota promedio igual o superior a 5, teniendo en cuenta los pesos de las diferentes actividades.
Este curso no incluye evaluación única.
Plagio y conductas inapropiadas por parte de los estudiantes
Aquellos estudiantes que realicen actos de plagio (total o parcial), copia de trabajos, apropiación de trabajos, uso indebido de móviles, etc. durante actividades evaluables serán automáticamente suspendidos en esta actividad. Por plagio se entenderá la copia sin identificación de cualquier tipo de fuente y su presentación como un trabajo original por parte del estudiante. El plagio es una falta académica grave que puede implicar la apertura de un expediente académica. Es esencial respetar la propiedad intelectual de terceros, identificar las fuentes de información y la asunción por parte de los estudiantes dela responsabilidad de la originalidad y autenticidad de todos los trabajos presentados.
Se considerar “no evaluable” a aquellos alumnos que se hayan presentado a menos de un 35% de las actividades evaluables.
Bibliografía
Fowler, A.C. Mathematical models in the applied sciences. New York: Cambridge University Press, 1997. ISBN 0521467039.
Frank R. Giordano, William Price Fox, Steven B. Horton, Maurice D. Weir. A First Course in Mathematical Modeling. 2008. Brooks/Cole, Cendage learning.
Xin-She Yany (2008). Mathematical modelling for Earth Sciences. Dunedin Academic Press ltd.
Taras Gerya, Swiss Federal Institute of Technology (ETH-Zurich). (2009). Introduction to Numerical Geodynamic Modelling. Cambridge University Press.
Slingerland, Rudy; Kump, Lee (2011). Mathematical Modeling of Earth's Dynamical Systems. Princeton University Press.
Software
Matlab y Excel (programarios con licencia Campus)
Otros programas gratuitos: Phreeqc, Algodoo, etc
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLAB) Prácticas de laboratorio | 1 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (TE) Teoría | 1 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |