MARZO 5 Introduzione al corso e introduzione alla modellistica numerica. Modelli a tempo discreto: i conigli di Fibonacci e legami con la sezione aurea. Il modello a tempo discreto di Lodka-Volterra (predatore-preda). Simulazioni con Matlab 6 Introduzione alla funzione logistica. Richiami sulle iterazioni di punto fisso. Calcolo delle prime biforcazioni e alcune considerazioni teoriche. Simulazioni con Matlab e studio delle biforcazioni. Ordinamento di Sarkovskii 12 Modelli a tempo continuo. Una carrellata di risultati relativi alla fluidodinamica computazionale. Una semplice equazione differenziale con condizione iniziale. Metodi di Eulero esplicito, Eulero implicito e theta-metodo 13 Laboratorio informatico. Programma per il metodo di Eulero esplicito, Eulero implicito e theta-methodo 19 Simulazioni numeriche legate al problema della assoluta stabilita'. Introduzione al metodo di Galerkin per l'approssimazione di un'equazione differenziale ordinaria. Approssimazione con polinomi globali, scelta della base, problemi di condizionamento della matrice del sistema lineare. Introduzione ai polinomi ortogonali di Legendre 20 I polinomi ortogonali per la risoluzione di un problema di Galerkin. Osservazioni sul condizionamento della matrice. Introduzione alle equazioni alle derivate parziali. Equazione del trasporto, equazione delle onde. Derivazione fisica dell'equazione del calore. Condizioni iniziali e condizioni al bordo APRILE 13 Esempi di equazioni alle derivate parzialii (convezione, Laplace/Beltrami/Poisson, calore, onde, Burgers, Burgers viscoso). Soluzione dell'equazione del calore in una dimensione tramite le serie di Fourier (richiami sulle serie di Fourier). Classificazione delle PDE (secondo ordine in due variabili, ellittiche, iperboliche, paraboliche). Esempi di risoluzione con il pdetool di Matlab 14 Introduzione alle differenze finite. Consistenza. Calcolo della matrice (cenni sui suoi autovalori). Esempi con Matlab. Introduzione agli elementi finiti, formulazione debole di un problema differenziale. Confronto con le differenze finite. Esempi con Matlab. Funzione di Green: gli elementi finiti lineari in una dimensione forniscono la soluzione esatta nei nodi 20 Il laplaciano monodimensionale in forma mista. La forma algebrica di un problema di punto sella, risolubilita' del sistema lineare associato. Cenni sulla condizione di inf-sup. L'equazione di Navier-Stokes. Presentazione di una serie di risultati teorici sull'approccio "Immersed Boundary Method" all'interazione fluido-struttura. Proprieta' di conservazione della massa 21 Laboratorio informatico. Programma per il metodo P1-P0 per la risoluzione del laplaciano monodimensionale in forma mista. Confronto con il metodo P2-P0.