Informática

Conocer los entornos y manejar las herramientas informáticas básicas. Conocer y usar en problemas matemáticos sencillos algún paquete de cálculo simbólico y numérico. Dominar un lenguaje de programación estructurado. Analizar, diseñar, programar e implementar algoritmos de resolución de problemas matemáticos sencillos en distintos campos.

La asignatura tiene una página web con todo el material y exámenes anteriores resueltos:

http://persoal.citius.usc.es/manuel.fernandez.delgado/informatica

Contenidos de las clases expositivas (14 horas clase, 30 horas trabajo del alumnado)

Tema 1. Programación estructurada en Fortran (8 horas clase, 17 horas trabajo del alumnado)
a. Estructura básica de un programa. Entrada y salida estándar
b. Metodología de la programación
c. Tipos de datos elementales
d. Expresiones aritméticas. Sentencias de asignación
e. Operadores relacionales y lógicos
f. Sentencias de selección
g. Sentencias de iteración
h. Subprogramas: funciones externas y subrutinas
i. Formatos. Entrada y salida a archivos.
j. Temas avanzados en Fortran

Tema 2. Cálculo numérico con Matlab (6 horas clase, 13 horas trabajo del alumnado)
a. Introducción: variables, entrada y salida básica
b. Programas en Matlab
c. Sentencias de selección e iteración
d. Funciones
e. Archivos
f. Vectorización de expresiones
g. Celdas y cadenas de caracteres

Clases interactivas de laboratorio (42 horas clase, 62 horas trabajo del alumnado)

Tema 1. Cálculo simbólico con Maple (9 horas clase, 16 horas trabajo del alumnado)
a. Introducción: números y variables; representación gráfica básica
b. Vectores y matrices
c. Límites y derivación
d. Integración definida e indefinida
e. Series de Taylor y numéricas
f. Representación gráfica en 2D y 3D
g. Solución simbólica y numérica de ecuaciones y sistemas de ecuaciones
h. Manipulación de polinomios y funciones racionales
i. Simplificación y expansión de expresiones

Tema 2. Programación estructurada en Fortran (19 horas clase, 26 horas trabajo del alumnado)
a. Programas básicos en Fortran
b. Estructuras de selección e iteración: operaciones con vectores y matrices, cálculo numérico de límites, derivadas, integrales indefinidas y definidas, representación gráfica
c. Subprogramas y uso de librerías: determinante e inversa de una matriz cuadrada, resolución numérica de sistemas de ecuaciones lineales y no lineales
d. Lectura y escritura en archivos de texto

Tema 3. Cálculo numérico con Matlab (14 horas, 20 horas trabajo del alumnado)
a. Comandos para la manipulación de vectores y matrices
a. Programación estructurada aplicada al cálculo numérico.
c. Comandos de cálculo simbólico y numérico: resolución de ecuaciones y sistemas de ecuaciones no lineales; límites; derivación; integración indefinida y definida; series infinitas; simplificación y expansión de expresiones; polinomios.
d. Representación gráfica de funciones y datos en 2-D. Representación 3-D de curvas y superficies

Contenidos de las tutorías en grupo muy reducido (2 horas):

1. Realización de exámenes de Fortran (1 hora)
2. Realización de exámenes de Matlab (1 hora)

Bibliografía básica:

Maple:
* HECK, A. Introduction to Maple, Springer, 2003, ISBN 0-387-00230-8

Fortran:
* MARTÍNEZ BAENA, J. Programación estructurada con Fortran 90/95. Editorial Universidad de Granada, 2006, ISBN 84-338-3923-3

Matlab:
* QUARTERONI, A. Cálculo científico con Matlab y Octave. Springer, 2006. ISBN 88-470-0503-5

Bibliografía complementaria:

Maple:
* Introduction to mathematics with Maple. Adams, Peter. World Scientific, 2004
* Solving problems in scientific computing using Maple and Matlab. Gander, Walter. Springer, 2004
* Online: http://www.dmdelrio.es/Maple/MAPLE1.html

Fortran:
* Curso básico de FORTRAN 90. Sebastián Ventura Soto, José Luis Cruz Soto, Cristóbal Romero Morales, Universidad de Córdoba, 2000. [3C60-84] (Biblioteca Física)
* FORTRAN 95/2003 explained. Metcalf, Michael. Oxford : Oxford University Press, 2004
* Online: https://www.famaf.unc.edu.ar/~vmarconi/numerico1/FortranTutorial.pdf

Matlab:
* Matlab y sus aplicaciones en las ciencias y la ingeniería. Pérez López, César. Madrid : Prentice-Hall, 2007
* Matlab®: Una introducción con ejemplos prácticos. Amos Gilat, Editorial Reverté. ISBN 84-291-5035-8
* MATLAB for engineers. Moore, Holly. Upper Saddle River, N.J. : Pearson Prentice Hall, 2007
* Online: https://personal.us.es/pmr/images/pdfs/manual-octave.pdf

Mujeres en la Informática:
* Conferencia: Ada Lovelace e as pioneiras informáticas
* Blog Mujeres con ciencia.

Esta asignatura trabaja las siguientes competencias de la memoria de grado:

CE8: Planificar y ejecutar algoritmos y métodos matemáticos para resolver problemas en el ámbito académico, técnico, financiero o social.

CE9: Utilizar aplicaciones informáticas de análisis estadística, cálculo numérico y simbólico, visualización gráfica, optimización y software científico, en general, para experimentar en Matemáticas y resolver problemas.

Las clases expositivas presentan de forma breve los contenidos de Fortran y Matlab que se extenderán en las clases interactivas. Las presentaciones incluyen ejemplos (y, en el caso de Fortran y Matlab, programas completos) que se puedan usar como referencia en las clases de interactivas. Las clases interactivas de laboratorio se dedican a extender estos contenidos y a realizar ejercicios de programación bajo la supervisión del profesorado. Las tutorías de grupo muy reducido se dedican a la realización supervisada de exámenes de años anteriores. En las últimas clases expositivas del curso se realizará una experiencia de aprendizaje cooperativo utilizando la perspectiva de género en su diseño y organización.

Criterio general: la cualificación de la alumna o el alumno se realizará mediante evaluación continua y la realización de un examen final. La evaliación continua se hará por medio de controles escritos, trabajos entregados, participación del alumnado en las clases o tutorías. La cualificación de cada estudiante no será inferior a la del examen final ni a la obtenida ponderándola con la evaluación continua, dándole a esta última un peso no inferior al 25%.

Criterio específico de la materia Informática: la evaluación continua consistirá en tres exámenes intermedios presenciales realizados en el ordenador durante las clases interactivas y con fecha conocida por el alumnado. Se realizará un examen de Maple, otro de Fortran y otro de Matlab. Cada examen intermedio se realizará al terminar las clases expositivas e interactivas del tema correspondiente, y contará 1 punto en la nota final (en total, la evaluación continua contará 3 puntos). Los exámenes no serán eliminatorios y serán distintos para cada grupo interactivo garantizando la coordinación y equivalencia formativa de tódolos grupos de la materia. En el tema de Matlab, si la nota del trabajo de aprendizaje cooperativo (realizado durante las clases expositivas) es mayor que la nota del exame intermedio, ésta se sustituirá por la media aritmética de ambas.

En la oportunidad ordinaria (enero) se realizará un examen final, cuya nota (entre 1 e 10) se sumará a la nota obtenida en la evaluación continua, de ser el caso. De este modo, la nota máxima (10) podrá ser obtenida con o sin evaluación continua, aunque en el primer caso requerirá una menor nota en el examen final.

La nota de la convocatoria de recuperación (julio) tendrá en cuenta, en la misma medida que la convocatoria ordinaria, la nota obtenida en la evaluación continua, se suma a la nota alcanzada en el examen de julio.

La realización de los exámenes, tanto de evaluación continua como finales, requiere implementar algoritmos para la resolución de problemas matemáticos en los lenguajes Fortran y Matlab, así como ejecutar comandos de Maple y Matlab para optimización, visualización gráfica y resolución de problemas científicos de cálculo numérico y simbólico. Por lo tanto, estos exámenes permiten evaluar las competencias CE8 y CE9.

La cualificación de "no presentado" se obtendrá cuando el alumno o la alumna no concurra a ningún examen de evaluación continua ni al exame final de la convocatoria correspondiente.

Estos mismos criterios de evaluación se emplearán para el alumnado repetidor.

Los exámenes finales de la convocatoria de enero serán distintos para los dos grupos de clases expositivas (debido al aforo de las aulas de informática) y el mismo examen en la convocatoria de julio.

En caso de realización fraudulenta de exámenes se aplicará la "Normativa de evaluación del rendimiento académico de l@s estudiant@s y de revisión de cualificaciones".

Clases expositivas 14h
Clases interactivas de laboratorio 42h
Tutorías en grupos muy reducidos 2h
Total horas trabajo presencial en el aula 58h

Estudio autónomo individual o en grupo 32h
Escritura de ejercicios, conclusiones y otros trabajos 10h
Programación/experimentación y otros trabajos en ordenador / laboratorio 50h
Total horas trabajo personal del alumnado 92h

A partir de esta tabla, podemos estimar en 6 el número de horas de trabajo semanal, distribuidas en: 2 horas de estudio del material de la asignatura, 1 hora para la realización de exercicios y 3 horas para la realización de trabajo de programación (Fortran, Matlab) y ejecución de comandos (Maple, Matlab) en el ordenador. El número total de horas de trabajo del alumnado es de 92 en el cuadrimestre. La siguiente tabla muestra la distribución de horas de clase, trabajo del alumnado y créditos ECTS para cada tema de la materia:

Maple
Horas clases interactivas de laboratorio 9
Horas de estudio de cada estudiante 16 (interactivas)
Créditos ECTS 1.2
Fortran
Horas clases expositivas 8
Horas clases interactivas de laboratorio 19
Horas tutorías en grupo muy reducido 1
Horas de estudio de cada estudiante 17 (expositivas) +26 (interactivas)
Créditos ECTS 2.6
Matlab
Horas clases expositivas 6
Horas clases interactivas de laboratorio 14
Horas tutorías en grupo muy reducido 1
Horas de estudio de cada estudiante 13 (expositivas) +20 (interactivas)
Créditos ECTS 2.2
Escritura ejercicios
Horas de estudio de cada estudiante 10
Créditos ECTS 0.4
Total
Horas clases teoría 14
Horas clases laboratorio 42
Horas tutorías en grupo muy reducido 2
Horas de estudio de cada estudiante 92
Créditos ECTS 6.0

* Asistencia a las clases teóricas y prácticas
* Realización de trabajo práctico adicional en el ordenador, bien en las aulas de Informática de la Facultad de Matemáticas, bien en el ordenador persoal, de ser el caso.
* Seguimiento semanal de la materia para adquirir la destreza práctica necesaria.
* Realización de los ejercicios propuestos y resueltos en la página web de la materia.

La asignatura se impartirá en lengua gallega.

Se empleará el Campus Virtual de la USC:

http://www.usc.es/gl/servizos/ceta/tecnoloxias/campus-virtual.html