Numerical methods for ordinary differential equationsNumerical 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.
Calcul numérique d'une intégraleEn analyse numérique, il existe une vaste famille d’algorithmes dont le but principal est d’estimer la valeur numérique de l’intégrale définie sur un domaine particulier pour une fonction donnée (par exemple l’intégrale d’une fonction d’une variable sur un intervalle). Ces techniques procèdent en trois phases distinctes : Décomposition du domaine en morceaux (un intervalle en sous-intervalles contigus) ; Intégration approchée de la fonction sur chaque morceau ; Sommation des résultats numériques ainsi obtenus.
Outilthumb|Une boîte à outils en bois des années 1950. Un outil est un objet physique utilisé par un être vivant directement, ou par l'intermédiaire d'une machine, afin d'exercer une action le plus souvent mécanique, ou thermique, sur un élément d'environnement à traiter (matière brute, objet fini ou semi-fini, être vivant, etc). Il améliore l'efficacité des actions entreprises ou donne accès à des actions impossibles autrement. Beaucoup procurent un avantage mécanique en fonctionnant selon le principe d'une machine simple, comme la pince-monseigneur, qui exploite le principe du levier.
Outil à mainUn outil à main est un outil qui est actionné à la main plutôt qu' à l'aide d'un moteur. Catégories d'outils à main comprennent des clés, pinces, cutter, outils de frappe, ciseaux, tournevis, étaux, serre-joint, cisailles, scies, perceuses et couteaux. Les outils d'extérieur tels que les fourches, les sécateurs et les râteaux sont aussi des outils à main. Les outils électroportatifs ne sont pas considérés comme des outils à main. Les outils à main sont utilisés par les humains depuis l'âge de pierre, où les pierres étaient utilisées pour couper et frapper.
Intégration de VerletLintégration 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.
Utilisation d'outils chez les animauxvignette|Une femelle gorille s'aidant d'un bâton pour se stabiliser dans une zone marécageuse afin de ramasser de sa main libre des herbes aquatiques. L'utilisation d'outils chez les animaux est un comportement identifié chez certains animaux susceptibles d'employer des objets à des fins de recherche de nourriture et d'eau, de toilettage, de défense ou d'agression, de jeu ou de construction.
Master of ScienceLe Master of Science (MSc) ou la Maîtrise ès sciences (M.Sc.) au Canada francophone est un grade universitaire des études scientifiques existant dans les pays de tradition universitaire anglo-saxonne. Un diplôme en France porte le même nom. Toutefois, il s'inscrit dans un format totalement différent et ne doit pas être confondu avec cet homologue anglo-saxon. Ce grade universitaire est obtenu en un à deux ans après l’obtention d’un premier grade. Le Master of Science a été introduit pour la première fois à l'université du Michigan en 1858.
Master of Business AdministrationLe Master of Business Administration (MBA) est un diplôme d'études supérieures dans le domaine du marketing, finances, ressources humaines et management. Un diplôme en France porte le même nom. Toutefois, il s'inscrit dans un format totalement différent et ne doit pas être confondu avec cet homologue anglo-saxon. Ce grade universitaire est obtenu en un à deux ans après l’obtention d’un premier grade. Le MBA a été créé aux États-Unis dans les écoles d'administration sous l'intitulé anglais de master's degree in business administration, devenu Master of business administration, en abrégé MBA.
Master's degreeA master's degree (from Latin magister) is a postgraduate academic degree awarded by universities or colleges upon completion of a course of study demonstrating mastery or a high-order overview of a specific field of study or area of professional practice. A master's degree normally requires previous study at the bachelor's level, either as a separate degree or as part of an integrated course.
Master of ArtsLe Master of Arts est un grade universitaire existant dans de nombreux domaines de tradition universitaire anglo-saxonne. Le titulaire d'une Master of Arts porte le titre de maitre (abrégé MA, on peut également trouver l'abréviation AM qui vient de l'expression latine Magister Artium). Ce Master existe dans les domaines tels que les matières relevant des humanités et des sciences sociales, l'histoire, la littérature, les langues, la linguistique, administration publique, science politique, communication, droit ou diplomatie ; cependant, différentes universités ont des conventions différentes et peuvent également offrir le diplôme pour des domaines généralement considérés dans les sciences naturelles et les mathématiques.
Power toolA power tool is a tool that is actuated by an additional power source and mechanism other than the solely manual labor used with hand tools. The most common types of power tools use electric motors. Internal combustion engines and compressed air are also commonly used. Tools directly driven by animal power are not generally considered power tools. Power tools are used in industry, in construction, in the garden, for housework tasks such as cooking, cleaning, and around the house for purposes of driving (fasteners), drilling, cutting, shaping, sanding, grinding, routing, polishing, painting, heating and more.
Intégrateur symplectiqueUn intégrateur symplectique est une méthode numérique de résolution approchée des équations de la mécanique hamiltonienne, valable pour des faibles variations de temps. Les hypothèses de la mécanique hamiltonienne sont souvent appliquées à la mécanique céleste. Le système à étudier peut s'écrire sous la forme d'une action I et d'un angle φ, de manière que le système différentiel se réduise à : x := (I, φ) et : où l'on a noté : le crochet de Poisson de et . On voudrait connaître la solution formelle au système intégrable .
Méthode des trapèzesEn analyse numérique, la méthode des trapèzes est une méthode pour le calcul numérique d'une intégrale s'appuyant sur l'interpolation linéaire par intervalles. Le principe est d'assimiler la région sous la courbe représentative d'une fonction f définie sur un segment [a , b] à un trapèze et d'en calculer l'aire T : En analyse numérique l'erreur est par convention la différence entre la valeur exacte (limite) et son approximation par un nombre fini d'opérations. ()..
Formulation implicite ou explicite d'un problème de dynamiqueEn simulation numérique, un problème dépendant du temps peut être formulé de manière implicite ou explicite. Un problème dépendant du temps décrit une situation qui évolue ; le système est modélisé à différents instants t discrets appelés « pas de temps ». La méthode explicite consiste à déterminer la solution à t + Δt en fonction de la valeur de la fonction en t. Si la fonction à évaluer s'appelle y(t), alors le problème se formule de la manière suivante : y(t + Δt) = F(y(t)). La méthode d'Euler est une méthode explicite.
Équation différentielle linéaireUne équation différentielle linéaire est un cas particulier d'équation différentielle pour lequel on peut appliquer des procédés de superposition de solutions, et exploiter des résultats d'algèbre linéaire. De nombreuses équations différentielles de la physique vérifient la propriété de linéarité. De plus, les équations différentielles linéaires apparaissent naturellement en perturbant une équation différentielle (non linéaire) autour d'une de ses solutions.
Analyse numériqueL’analyse numérique est une discipline à l'interface des mathématiques et de l'informatique. Elle s’intéresse tant aux fondements qu’à la mise en pratique des méthodes permettant de résoudre, par des calculs purement numériques, des problèmes d’analyse mathématique. Plus formellement, l’analyse numérique est l’étude des algorithmes permettant de résoudre numériquement par discrétisation les problèmes de mathématiques continues (distinguées des mathématiques discrètes).
Trapezoidal rule (differential equations)In numerical analysis and scientific computing, the trapezoidal rule is a numerical method to solve ordinary differential equations derived from the trapezoidal rule for computing integrals. The trapezoidal rule is an implicit second-order method, which can be considered as both a Runge–Kutta method and a linear multistep method. Suppose that we want to solve the differential equation The trapezoidal rule is given by the formula where is the step size.
Méthode de SimpsonEn analyse numérique, la méthode de Simpson, du nom de Thomas Simpson, est une technique de calcul numérique d'une intégrale, c'est-à-dire le calcul approché de : Cette méthode utilise l'approximation d'ordre 2 de f par un polynôme quadratique P prenant les mêmes valeurs que f aux points d'abscisse a, b et m = . Pour déterminer l'expression de cette parabole (polynôme de degré 2), on utilise l'interpolation lagrangienne.
Méthodes de Runge-KuttaLes méthodes de Runge-Kutta sont des méthodes d'analyse numérique d'approximation de solutions d'équations différentielles. Elles ont été nommées ainsi en l'honneur des mathématiciens Carl Runge et Martin Wilhelm Kutta, lesquels élaborèrent la méthode en 1901. Ces méthodes reposent sur le principe de l'itération, c'est-à-dire qu'une première estimation de la solution est utilisée pour calculer une seconde estimation, plus précise, et ainsi de suite. Considérons le problème suivant : que l'on va chercher à résoudre en un ensemble discret t < t < .
Équation différentielle ordinaireEn mathématiques, une équation différentielle ordinaire (parfois simplement appelée équation différentielle et abrégée en EDO) est une équation différentielle dont la ou les fonctions inconnues ne dépendent que d'une seule variable; elle se présente sous la forme d'une relation entre ces fonctions inconnues et leurs dérivées successives. Le terme ordinaire est utilisé par opposition au terme équation différentielle partielle (plus communément équation aux dérivées partielles, ou EDP) où la ou les fonctions inconnues peuvent dépendre de plusieurs variables.
