Présentation du cours Ch. Troestler Département de Mathématique Université de Mons Mons, Belgium Introduction à l’Analyse Numérique Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Organisation du cours & TPs Cours théorique commun (20h + 10h) Programmation : Q1 : 40h, Q2 : 10h Ch. Troestler Présentation du cours Anum 2 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Analyse Numérique ? What is numerical analysis ? ... A certain wrong answer has taken hold ... : “Numerical analysis is the study of rounding errors” ... I propose the following alternative definition with which to enter the new century : “Numerical analysis is the study of algorithms for the problems of continuous mathematics” ... The pivotal word is “algorithms.” Trefethen, 1992 Ce cours fait donc appel à la fois aux mathématiques (analyse et algèbre linéaire) ; à l’informatique (complexité, implémentation). Vous êtes sensé maîtriser les bases des mathématiques, de la programmation (comment structurer la solution d’un problème avec du code) et de la mécanique (mouvement d’un point, pour les applications). Ch. Troestler Présentation du cours Anum 3 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Analyse Numérique ? What is numerical analysis ? ... A certain wrong answer has taken hold ... : “Numerical analysis is the study of rounding errors” ... I propose the following alternative definition with which to enter the new century : “Numerical analysis is the study of algorithms for the problems of continuous mathematics” ... The pivotal word is “algorithms.” Trefethen, 1992 Ce cours fait donc appel à la fois aux mathématiques (analyse et algèbre linéaire) ; à l’informatique (complexité, implémentation). Vous êtes sensé maîtriser les bases des mathématiques, de la programmation (comment structurer la solution d’un problème avec du code) et de la mécanique (mouvement d’un point, pour les applications). Ch. Troestler Présentation du cours Anum 3 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Cours théorique commun Objectifs : 1 Savoir expliquer les techniques de base d’analyse numérique ; 2 Capacité à utiliser et adapter ces techniques de manière adéquate pour résoudre des problèmes ; 3 Savoir utiliser des théorèmes et déveloper des stratégies pour garantir l’exécution sans faille du code. Matière : 1 Résolution approchée de f (x) = 0 ; 2 Erreurs numériques ; 3 Systèmes linéaires (reformulation algo BAC+1) ; 4 Interpolation polynomiale & moindres carrés ; 5 Problèmes de Cauchy (e.g. méthode de Runge-Kutta) et, si le temps le permet, intégration. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 4 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (1/3) Buts : 1 Savoir implémenter un algorithme numérique donné. 2 Être capable d’utiliser plusieurs méthodes du cours pour résoudre des problèmes concrets. 3 Savoir utiliser les connaissances mathématiques de BAC+1 et les méthodes vues pour « préparer » un problème à être programmé. Organisation : Codes génériques (méthodes vues au cours), collaboration possible. Résolution de problèmes : travaux individuels. Ceux-ci seront à remettre sur un site web qui vous en donnera une correction automatique. Il sera donc impératif de respecter les formats demandés. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 5 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (1/3) Buts : 1 Savoir implémenter un algorithme numérique donné. 2 Être capable d’utiliser plusieurs méthodes du cours pour résoudre des problèmes concrets. 3 Savoir utiliser les connaissances mathématiques de BAC+1 et les méthodes vues pour « préparer » un problème à être programmé. Organisation : Codes génériques (méthodes vues au cours), collaboration possible. Résolution de problèmes : travaux individuels. Ceux-ci seront à remettre sur un site web qui vous en donnera une correction automatique. Il sera donc impératif de respecter les formats demandés. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 5 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (2/3) Langage : python : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + python 2.7.5, setup.py, matplotlib. Java : utilisé en BAC+1 (supposé acquis). + JDK ou OpenJDK, ant, JPlot. OCaml : langage fonctionnel fortement typé, particulièrement approprié. + OCaml, ocamlbuild, Archimedes. Autre (nous en parler d’abord, à vous de le maîtriser). Java Compilateur http://java.sun.com Éditeur : Emacs (JDEE) ou eclipse, ou... OCaml Compilateur : http://ocaml.org/ Éditeur : Emacs avec le mode Tuareg, eclipse avec le plugin OcaIDE, NetBeans avec ce plugin,... Ch. Troestler Présentation du cours Anum 6 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (3/3) Aide : durant les séances prévues à cet effet. Quentin L AMBOTTE [email protected] est la personne en charge de vous accompagner. Style : le strict minimum impératif est Identation appropriée ; 80 max caractères par ligne ; Documentation intelligente. Remise : Sous forme d’un tarball (.tar.gz) à déposer sur un site web (communiqué aux TPs). Ne pas envoyer de fichier compilé ou une archive dans l’archive ! Ne pas envoyer l’énoncé ! + Le non respect de ces consignes peut résulter en le rejet de votre soumission. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 7 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (3/3) Aide : durant les séances prévues à cet effet. Quentin L AMBOTTE [email protected] est la personne en charge de vous accompagner. Style : le strict minimum impératif est Identation appropriée ; 80 max caractères par ligne ; Documentation intelligente. Remise : Sous forme d’un tarball (.tar.gz) à déposer sur un site web (communiqué aux TPs). Ne pas envoyer de fichier compilé ou une archive dans l’archive ! Ne pas envoyer l’énoncé ! + Le non respect de ces consignes peut résulter en le rejet de votre soumission. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 7 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web TP de programmation (3/3) Aide : durant les séances prévues à cet effet. Quentin L AMBOTTE [email protected] est la personne en charge de vous accompagner. Style : le strict minimum impératif est Identation appropriée ; 80 max caractères par ligne ; Documentation intelligente. Remise : Sous forme d’un tarball (.tar.gz) à déposer sur un site web (communiqué aux TPs). Ne pas envoyer de fichier compilé ou une archive dans l’archive ! Ne pas envoyer l’énoncé ! + Le non respect de ces consignes peut résulter en le rejet de votre soumission. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 7 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Évaluation — règles (1/2) Travail durant l’année : TP1 individuel avec correction automatique (/2.5). 31/10 : Séance où il faut remettre le TP1 et le modifier pour utiliser les routines numériques standard du langage utilsé + exercice théorique (/2.5). Pas > 90% à la correction auto ⇒ on ne corrige rien. 21/11 : Remise du TP2 (/2). 7/12 : Remise du TP3 avec correction automatique (/1). 7/12 : Variante du TP3 en séance avec quelques calculs/arguments à remettre (/3). De nouveau si pas > 90% à la correction auto ⇒ on ne corrige rien. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 8 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Évaluation — règles (2/2) Note finale, deux choix possibles : Vous gardez la note obtenue par l’évaluation continue. Vous passez l’examen : La note de l’examen remplace la note de l’évaluation continue. L’évaluation continue peut jouer un rôle pour « arrondir » votre note. En seconde session : pas d’autre choix que l’examen. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 9 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Évaluation — règles (2/2) Note finale, deux choix possibles : Vous gardez la note obtenue par l’évaluation continue. Vous passez l’examen : La note de l’examen remplace la note de l’évaluation continue. L’évaluation continue peut jouer un rôle pour « arrondir » votre note. En seconde session : pas d’autre choix que l’examen. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 9 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Évaluation — règles (2/2) Note finale, deux choix possibles : Vous gardez la note obtenue par l’évaluation continue. Vous passez l’examen : La note de l’examen remplace la note de l’évaluation continue. L’évaluation continue peut jouer un rôle pour « arrondir » votre note. En seconde session : pas d’autre choix que l’examen. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 9 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Examen Examen écrit, individuel à faire à domicile pendant 1 semaine. Défense orale. La qualité de vos réponses à celle-ci est déterminante pour la note finale. Ch. Troestler Présentation du cours Anum 10 / 11 Organisation Analyse Numérique ? Cours théorique Programmation Évaluation Site web Site web Site du cours : http://math.umons.ac.be/anum/fr/enseignement/numintro/ e-learning : https://moodle.umons.ac.be/ Ch. Troestler Présentation du cours Anum 11 / 11