PROGRAMACION DE COMPUTADORAS.

 

SEGUNDO AÑO

 

Ciclo Escolar 2003/2004

Hrs. Semana 4

 

Objetivo: Que el estudiante desarrolle su capacidad para diseñar soluciones de problemas numéricos de Ingeniería Eléctrica y de implantarlos en un lenguaje de programación de computadoras.

 

Bibliografía:

 

Texto principal.

 

  1. Métodos numéricos para Ingenieros. Steven Chapra y Raymond Canale. Cuarta edición. Mac Graw Hill.

 

Para Introducción y sistemas Operativos.

 

  1. Organización de Computadoras, un enfoque estructurado .  Andrew S.Tanenbaum.  Editorial Prentice Hall Hispanoamericana, segunda edición.
  2. Introduction To Linux - A Hands On Guide. Version 1.6 Machtelt Garrels. http://tille.soti.org/training/tldp/
  3. The Linux User's Guide. Larry Greenfield. http://www.tldp.org/LDP/intro-linux/html/index.html
  4. The Linux Cookbook - Tips And Techniques For Everyday Use. Michael Stutz. http://dsl.org/cookbook/
  5. Linux Dictionary. Version 0.1. Binh Nguyen. http://www.tldp.org/LDP/Linux-Dictionary/html/index.html
  6. El entorno de programación Unix.  Brian W. Kernighan.  Editorial prentice Hall Hispanoamericana,  Segunda edición
  1.  

 

Para  Java.

 

  1. Java en 21 días. Lemay & Perkins. Prentice Hall.
  2. 1001 tips para programar con JAVA, Mark C. Chan, Steven W. Griffith y Anthony F. Lasi. Mc Graw Hill.
  3. Exploring Java. Patrick Niemeyer, Joshua Peck.  O┤Reilly and Associates.  1996.
  4. Just Java.  Peter Van der Linden.  SunSoft Press ‑ Prentice Hall.  1997.
  5. Java in a Nutshell.  David Flanagan. O┤Reilly and Associates.  1996.
  6. Java Language Reference.  Mark Grand. O┤Reilly and Associates.  1997.
  7. The Java Language Environment. A white Paper.  James Gosling, Henry McGilton. Sun Microsystems.1995.
  8. Java Software Solutions. Foundations of Program Design.  John Lewis, William Loftus. AddisonWesley.1998.

 

 

Para Métodos numéricos

 

  1. Métodos numéricos para Ingenieros. Steven Chapra y Raymond Canale. Mac Graw Hill.
  2. Análisis Numérico con Aplicaciones. Gerald Wheatley. Prentice Hall.
  3. Métodos Numéricos con Matlab 3a Edición. John H. Mathews. Kurtis D. Fink.
  4. Análisis Numérico 6a edición. Richard L. Burden. International Thomson Editores.

 

Programa Sintético.

 

1.‑ Introducción ...........................................................................................................  8  Hrs.

2.‑ El Lenguaje de Programación Java .......................................................................... 34 Hrs.

3.- Métodos numéricos ................................................................................................. 70 Hrs.

 

TOTAL DE HORAS MINIMAS ANUALES............................................................... 112 Hrs.

 

Programa Desarrollado :

 

1.      Introducción. ........................................................................................................ 8 hrs

 

1.1.    Lenguajes, niveles y máquinas virtuales.

1.2.    Máquinas multinivel actuales.

1.3.    Organización de computadoras.

1.4.    Conceptos básicos y terminología.

1.5.    Sistemas numéricos y códigos.

 

 

2.      El Lenguaje de Programación Java.   ...............................................................  34 hrs

 

2.1 Introducción. ....................................................................................................  2 hrs.

Tipos de datos y variables, Operadores

2.2 Instrucciones secuenciales ................................................................................ 2 hrs.

Calculo de áreas y volúmenes de figuras  geométricas regulares, ley de ohm y análisis básico de transistores.

2.3 Instrucciones condicionales................................................................................. 2 hrs.

Solución de una ecuación cuadrática y tipos de triángulos.

2.4 Instrucciones de repetición................................................................................. 2 hrs.

Iteración de punto fijo.

2.5 Manejo de matrices y vectores ..........................................................................  4 hrs.

Ejemplos de búsquedas:  lineales, binarias, método de ordenamiento (burbuja).

2.6 Estructura de programas y funciones .................................................................  3 hrs.

2.7 Recursividad...................................................................................................... 3 hrs.

Método de bisecciones y algoritmo de quicksort.

Examen de academia I......................................................................................... 2 hrs.

2.8 Programación orientada a Objetos.. .................................................................... 4 hrs.

Creación de las clases complejo y matriz

2.8 Herencia............................................................................................................ 2 hrs.

Creación de la clase matriz compleja.

2.10 Manejo de Archivos secuenciales y aleatorios ..................................................  4 hrs.

Lectura de archivos estándar de Pspice que describen circuitos resistivos..

2.11 Proyecto de programación I   ..........................................................................  4 hrs.

 

3.       Métodos numéricos. .................................................................................................. 70 hrs.

 

3.1 Serie de Taylor y errores de Truncamineto ....................................................... 4 hrs.          

La serie de Taylor. Error de propagación. Error numérico total. Equivocaciones, errores de formulación e incertidumbre

Raíces de Ecuaciones

3.2 Métodos de Intervalos...................................................................................... 5 hrs.

Método gráfico. Método de la falsa posición. Búsqueda con incrementos.

3.3 Métodos Abiertos............................................................................................. 5 hrs.

Método de Newton Raphson . Método de la Secante. Raices multiples.

3.4. Raíz de Polinomios.................................................... ...................................... 5 hrs.

Polinomios en Ciencias e Ingeniería. Cálculo con polinomios. Métodos convencionales. Método de Muller. Método de Bairstow.

Examen de academia II...................................................................................... 2 hrs.

3.5 Proyecto II. Aplicaciones a la ingeniería............................................................. 4 hrs.

Ecuaciones Algebraicas lineales.

3.6 Eliminación de Gauss........................................................................................ 4 hrs.

Eliminación de Gauss Simple. Desventajas de los métodos de eliminación. Técnicas para mejorar la solución.

3.7 Descomposición LU e inversión de matrices...................................................... 4 hrs.

3.8 Matrices especiales y el método de Gauss-Seidel.............................................. 4 hrs.

3.9 Proyecto III. Aplicaciones a la Ingeniería........................................................... 4 hrs.

Optimización.

3.10 Optimización unidimensional sin restricciones................................................... 4 hrs.

Búsqueda de la sección dorada. Interpolación cuadrática. Método de Newton.

Examen de academia III..................................................................................... 2 hrs.

3.11 Optimización multidimensional sin restricciones................................................ 6 hrs.

Métodos directos. Métodos de gradiente.

3.12 Optimización restringida.................................................................................. 5 hrs.

Programación lineal.

3.13 Regresión por mínimos cuadrados................................................................... 5 hrs.

Regresión lineal. Regresión de polinomios.

3.13 Proyecto IV. Aplicaciones a la Ingeniería......................................................... 5 hrs.

Examen de academia IV..................................................................................... 2 hrs.

 

 

Programa revisado y aprobado por la academia de computación el 26 de Agosto de 2003.


Programa de prácticas de Laboratorio.

 

1.- Manejo básico de archivos y directorios en Linux.(cd, mkdir, ls, rm, mv, rmdir, chmod, chown...)

2.- Herramientas de Linux de uso más común (man, vi, ssh, sftp, du, compress, gzip, tar, find, grep, cut, which, echo, export...)

3.- Estructura básica de los programas en Java. Variables, tipos de datos y operadores. Ejecucion de instrucciones en secuencia.

4.- Instrucciones condicionales. Instrucciones de repetición.

5.- Ingreso de información numérica (entero) desde la línea de comandos y desde la entrada estándar. Validación de la naturaleza de los datos obtenidoscomo entrada. Manejo básico de excepciones.

6.- EVALUACION.

7.- Funciones. La programación estructurada. Desarrollo Top-Down. Validación de datos obtenidos en la entrada estándar (entero, con decimales, carácter, cadena).

8.- Arreglos unidimensionales. Arreglos bidimensionales.

9.- Recursividad.

10.- Programación orientada a objetos. Matrices. Números complejos.

11.- Herencia. Matrices con números complejos.

12.- Acceso secuencial a datos en archivo. Acceso aleatorio a datos en archivo.

13.- EVALUACION.

14.- Métodos numéricos: Serie de Taylor.

15.- Métodos numéricos: Raíces de funciones por el método bisección.

16.- Métodos numéricos: Raíces de funciones por el método de Newton-Raphson.

17.- Métodos numéricos: Raíces de polinomios por el método de Bairstow.

18.- Métodos numéricos: Solución de sistemas de ecuaciones lineales por el método de Eliminación de Gauss.

19.- Métodos numéricos: Descomposición LU e inversion de matrices.

20.- EVALUACION.

21.- Métodos numéricos: Matrices especiales y el método de Gauss-Seidel.

22.- Métodos numéricos: Optimización lineal no restringida. Método de Newton.

23.- Métodos numéricos: Optimización multidimensional sin restricciones. Búsqueda aleatoria.

24.- Métodos numéricos: Optimización restringida. Programación lineal.

25.- Métodos numéricos: Ajuste de curvas. Regresión lineal con el método

de Mínimos Cuadrados.

26.- EVALUACION

 

Programa revisado y aprobado por la academia de computación el 26 de Agosto de 2003.