Física (plan 2002) 2021-2

Optativas, Métodos Numéricos y Algoritmos Computacionales

De acuerdo a la coordinación, ya no es posible aumentar el número de lugares del grupo.

Horario

El horario de la materia será los díás jueves de 16:00 a 19:00

Si eres alumno inscrito, y no estás en el grupo de Classroom, por favor enviar un correo a fractalius@ciencias.unam.mx

Presentación

El uso de la computadora en el ámbito científico se ha vuelto esencial para una formación integral. Cada vez se realizan mas simulaciones númericas para entender y predecir la naturaleza que nos rodea. En la carrera de Física se llevan dos materias de computación a lo largo de toda la formación del estudiante. Computación en el primer semestre y Física computacional en séptimo semestre. Este curso está dirigido a aquellos alumnos que están próximos a llevar la materia de Física computacional y quieren aprender a programar o aquellos alumnos que quieren reforzar sus conocimientos de programación y/o aprender Python

El lenguaje que se utilizará a lo largo del curso será Python 3

Temario

1. Introducción a la programación
   1. Introducción a python
   2. Tipos de variables I
   3. Archivos de entrada y salida
   4. Operadores
   5. Condicionales
   6. Ciclos
   7. Tipos de variables II: Strings, listas, tuplas y conjuntos
   8. Tipos de variables III: Dictionarios
   9. Funciones
   10. Paquetes
   11. Clases/Objetos
2. Introducción a métodos numéricos y algoritmos computacionales con python.
   1. Paquetes para computo científico: Numpy, Scipy y Matplotlib
   2. Vectorización
   3. Resolución de ecuaciones
   4. Integración y diferenciación numérica
   5. Solución numérica de ecuaciones diferenciales
   6. Método de MonteCarlo
   7. Método Genético
   8. Redes Neuronales e IA

Consideraciones

El temario puede ser modificado de acuerdo a los estudiantes inscritos. Si se requiere dedicar mas tiempo para que el estudiante aprenda bien a programar, se podríá recortar la sección de métodos numéricos y algoritmos. Sin embargo, si los estudiantes inscritos ya tienen nociones de programación, se podría considerar dedicar más tiempo a la sección de métodos numéricos y algoritmos computacionales.

Metodología

El curso será llevado a cabo con sesiones por videoconferencia en el horario establecido. En la primera reunión se usara Google Meets, pero podremos cambiarnos a otra herramienta si a los estudiantes se les facilita. Dependiendo de lo que se decida en la primera reunión pueden ser: 3 sesiones de una hora, dos sesiones de hora y media o una sesión de tres horas. Las sesiones serán grabadas para que los alumnos puedan revisarlas en otro horario. Si es requerido, se pueden hacer sesiones de preguntas y respuestas fuera del horario establecido.

Se usará la herramienta de Google Classroom para llevar un registro de la clase y tareas. La clase constará de una presentación junto con ejemplos que serán realizados en la misma clase. Las presentaciones y los códigos de ejemplo serán puestos a disposición de los estudiantes.

Se dejarán de 1 a 2 tareas semanales (puede varias de acuerdo al avance de la clase). Habrá un examen al terminal la parte de programación. Y los estudiantes realizarán un proyecto final.

Evaluación

La evaluación será la siguiente:

• 50% Examen y Proyecto Final
• 50% Tareas

Estos porcentajes se discutirán con los alumnos inscritos en las primeras sesiones.

Bibliografía

Dado que es tan extenso el material que existe tanto en forma impresa como en formato electrónico, cualquier tutorial, manual, libro de python para principiantes puede servir. Para la parte de métodos numéricos y algoritmos, se dará una bibliografía básica al inicio de cada tema.