Séance de cours

Intégration numérique : quadrature de Gauss

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Dans cours

ChE-312: Numerical methods

This course introduces students to modern computational and mathematical techniques for solving problems in chemistry and chemical engineering. The use of introduced numerical methods will be demonstrated using the Python programming language. ...

Description

Cette séance de cours couvre la méthode de quadrature de Gauss pour l'intégration numérique, qui optimise les points où la fonction est évaluée et les poids correspondants. Il explique la formule de Gauss-Legendre, la résolution d'un système non linéaire d'équations, et la réalisation de solutions exactes pour les polynômes jusqu'à la dépendance cubique. La séance de cours traite également des avantages de la quadrature gaussienne par rapport à l'intégration Newton-Cotes, en mettant l'accent sur l'ajustement des poids et des nœuds sur la base de polynômes orthogonaux.

Enseignant·e·s (2)

Ljubisa Miskovic

Ljubisa Miskovic earned his Ph.D. degree in Automatic Control from the Swiss Federal Institute of Technology (EPFL) under the co-supervision of Dominique Bonvin and Alireza Karimi, in 2006. He pursued his postdoctoral studies at the Centre for Systems Engineering and Applied Mechanics, Universite Catholique de Louvain with Michel Gevers before moving to the laboratory of Vassily Hatzimanikatis at the EPFL. In 2010, he became a research scientist. His research interests include systems biology, metabolic engineering, synthetic biology, data-driven control design, system identification, stochastic processes and estimation theory.

Kevin Sivula

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Odile Louise Andres, Arthur Eliot Bouchez, Benjamin Goldman, Nicolas Johannes Diercks, Aurélie Fanny Marie Célérien, Jiajun Li, Louise Marie Foltzer-De Cian, Melanie Victoria Johanning, Nils William Laurent Golay A dirigé les thèses EPFL de Andrea Gasperini, Pauline Bornoz, Xavier Adrian Jeanbourquin, Xiaoyun Yu, Mathieu Steven Prévot, Muhammad Aiman Bin Rahmanudin Hamdan, Nhât-Tân Vuong, Yongpeng Liu, Arvindh Sekar, Barbara Alexandra Primera Darwich, Rebekah An

Source officielle

Proximité ontologique

Mathématiques

Analyse (mathématiques): Analyse numérique

Concepts associés (29)

Polynôme de Tchebychev

En mathématiques, un polynôme de Tchebychev est un terme de l'une des deux suites de polynômes orthogonaux particulières reliées à la formule de Moivre. Les polynômes de Tchebychev sont nommés ainsi en l'honneur du mathématicien russe Pafnouti Lvovitch Tchebychev. Il existe deux suites de polynômes de Tchebychev, l'une nommée polynômes de Tchebychev de première espèce et notée T et l'autre nommée polynômes de Tchebychev de seconde espèce et notée U (dans les deux cas, l'entier naturel n correspond au degré).

Suite de polynômes orthogonaux

En mathématiques, une suite de polynômes orthogonaux est une suite infinie de polynômes p0(x), p1(x), p2(x) ... à coefficients réels, dans laquelle chaque pn(x) est de degré n, et telle que les polynômes de la suite sont orthogonaux deux à deux pour un produit scalaire de fonctions donné. Cette notion est utilisée par exemple en cryptologie ou en analyse numérique. Elle permet de résoudre de nombreux problèmes de physique, comme en mécanique des fluides ou en traitement du signal.

Classical orthogonal polynomials

In mathematics, the classical orthogonal polynomials are the most widely used orthogonal polynomials: the Hermite polynomials, Laguerre polynomials, Jacobi polynomials (including as a special case the Gegenbauer polynomials, Chebyshev polynomials, and Legendre polynomials). They have many important applications in such areas as mathematical physics (in particular, the theory of random matrices), approximation theory, numerical analysis, and many others.

Numerical methods for ordinary differential equations

Numerical methods for ordinary differential equations are methods used to find numerical approximations to the solutions of ordinary differential equations (ODEs). Their use is also known as "numerical integration", although this term can also refer to the computation of integrals. Many differential equations cannot be solved exactly. For practical purposes, however – such as in engineering – a numeric approximation to the solution is often sufficient. The algorithms studied here can be used to compute such an approximation.

Intégration de Verlet

Lintégration de Verlet est un schéma d'intégration qui permet de calculer la trajectoire de particules en simulation de dynamique moléculaire. Cette méthode offre une meilleure stabilité que la plus simple méthode d'Euler (créée au ), de même que d'importantes propriétés dans les systèmes physiques, telles que la réversibilité dans le temps et la conservation de propriété. À première vue, il peut sembler naturel de calculer les trajectoires en utilisant la méthode d'Euler. Cependant, ce type d'intégration souffre de nombreux problèmes.

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Intégration numérique : Lagrange Interpolation, Simpson Rules

Explique l'interpolation de Lagrange pour l'intégration numérique et introduit les règles de Simpson.

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Explore les propriétés des polynômes Legendre et leur utilisation dans l'intégration numérique.

Attaque contre la RSA à l'aide de LLL

Couvre la méthode de Coppersmith pour attaquer le chiffrement RSA en trouvant efficacement de petites racines de polynômes modulo N.

Formules rectangles et trapèzes MOOC: Analyse Numérique pour Ingénieurs

Couvre l'intégration numérique à l'aide de formules rectangulaires et trapézoïdales, avec une erreur décroissante à mesure que la taille des pas diminue.

Interpolation en matière de lagrange: affaire 2 MOOC: Analyse Numérique pour Ingénieurs

Explique l'interpolation de Lagrange avec M=2, couvrant les polynômes de base et l'indépendance linéaire.

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Suite de polynômes orthogonaux

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