Ressources Pédagogiques >> Initiation au Calcul Scientifique (avec Matlab)
Responsables :

Hervé Sauer
  
Charles Bourassin
  

Equipe Pédagogique :
Hervé Sauer
Charles Bourassin
Benjamin Vest
Tom Peyrot
Sylvain Boust
Maha Bouhadida
Weikai Xue

Licence d'usage :  Contexte académique sans modification
Initiation au Calcul Scientifique (avec Matlab)
Fiche descriptive de cours :
[6N-076-SCI]
Initiation au Calcul Scientifique 1A-2S
Cours 2018-2019



L'évaluation sur ces enseignements sera réalisée le mercredi 13 mars 2019 par un examen individuel final

L'examen durera 1h½ et se déroulera dans une salle standard (i.e. sans accès à un ordinateur ni à Matlab). Il sera constitué de questions types QCM ou QVF similaires à celles posées en début de chaque cours/TD et de questions à réponse libre (de manière assez similaire à l'examen de langage C du premier semestre). (Documents, calculette et µordinateur personnel NON autorisés. Dictionnaire (papier) autorisé pour les élèves étrangers non nativement francophones)

Le programme de l'examen couvre l'ensemble des éléments sur l'usage de Matlab et sur le calcul scientifique vus pendant le semestre.
(Le tableau ci-dessous souligne les points principaux à particulièrement connaître pour l'examen)


Vous trouverez ci-dessous des liens pour télécharger le polycopié du cours de Calcul Scientifique 1A&2A, avoir des informations sur l'installation légale de Matlab sur votre µordinateur personnel et sur la Boîte à Outils “SupOptique”.

Vous avez également ci-dessous des liens vous permettant de télécharger les copies des transparents, les textes de TD et leurs corrigés, ainsi que les annales des examens des années passées.



Points principaux à impérativement connaître pour l'examen:

  • La syntaxe des opérateurs arithmétiques éléments par éléments (.*, ./, .^ , ...) et les calculs sans boucle sur les vecteurs et matrices
  • La syntaxe des indexations des vecteurs et matrices (usage de parenthèses, index démarrant à 1, ...)
  • La syntaxe de l'opérateur Matlab : (dont en particulier se place l'argument pas, si le pas est différent 1)
  • La syntaxe de la fonction native linspace (en particulier l'ordre et la signification de ses arguments)
  • Le tracé de graphiques avec les différentes syntaxes de base de plot, semilogx, semilogy, loglog ainsi que de title, xlabel, ylabel et legend.
  • La signification de erreur absolue, erreur relative, incertitude absolue, incertitude relative, précision.
  • La structure générale ±2e×m (1≤m<2) des nombres en virgule flottante, leur répartition sur la droite des ℝéels, la définition de ε ainsi que son ordre de grandeur (~2×10–16) pour la double-précision (IEEE 754) + avoir compris ses conséquences sur les erreurs d'arrondi et leurs propagations dans les calculs numériques (situations d'instabilité numérique...)
  • La définition d'un problème de moindres carrés (linéaire) et l'utilisation de l'opérateur Matlab pour le résoudre. Connaître le lien entre le nombre de condition d'une matrice et l'incertitude relative sur la solution du problème de moindres carrés linéaire associé.
  • L'utilisation de fft, fftshift et ifftshift et, en particulier, la structure de l'échantillonnage approprié (tant dans l'espace de départ que l'espace de Fourier) en représentation premier point à l'origine ou en représentation centrée pour un nombre de points N pair, i.e. (0:N-1)*Δ et (-N/2:N/2-1)*Δ pour N pair.
  • Les syntaxes Matlab de définition et d'utilisation de function (y compris à plusieurs arguments de retour). L'écriture d'un en-tête étendu complet lors de la définition de la function.
  • La syntaxe Matlab des structures de contrôle if, for, while ...
  • Etc....

Composition Partie Pédagogique :

Version 2019-2020

Information sur l'installation légale de Matlab (licence “campus” IOGS étudiante) sur votre PC(Windows|Linux) ou Macintosh personnel

La Boîte à Outils “SupOptique” est un ensemble de programmes Matlab, d'intérêt général pour l'étudiant de SupOptique ou bien utilisés dans les TD (dont les TD d'IniCalcSci1A). [Version du 02/02/2019]



(avec tous les transparents)

(AVEC les transparents de réponse au QCM)
Bien regarder les exemples de solutions des exercices II et III, peu abordés pendant le TD. (⚠La construction d'une matrice comme dans l'exercice II sera réutilisée dans des TD ultérieurs; le principe et les détails de la mise en œuvre de cette construction sont donc vraiment à comprendre et connaître⚠)

(AVEC les transparents de réponse au QCM)


(AVEC les réponses au QCM)
À étudier en détail (dans la mesure où très peu de binômes ont traité plus de ¼ du TD)! TRÈS IMPORTANT: Les pages 3, 4 et 5 montrent que le coefficient de corrélation N'indique PAS si des données sont bien modélisées par une droite, mais s'il existe, comme son nom l'indique, une corrélation dans les données. C'est le critère du χ², qui lui prend en compte la taille des barres d'incertitudes, qui permet de juger si une droite passe bien dans ou au voisinage des barres d'incertitudes.

(AVEC les réponses au QCM)


(AVEC les réponses aux questions)
À étudier en détail! L'échantillonnage en TFD se révèle délicat en pratique mais la TFD est TRÈS IMPORTANTE pour l'ingénieur opticien. Il faut donc que vous ayez vraiment bien regardé et compris ces problèmes! La structure générale des vecteurs d'abscisses pour les cas «premier point en 0» (i.e. abscisse nulle en premier élément du vecteur) et les cas «centrés» (i.e. abscisse nulle au “centre”) sont À CONNAÎTRE POUR L'EXAMEN [pour un nombre de points N pair].

(AVEC les réponses aux questions)




   (avec rappel des questions)

   (avec rappel des questions)

   (avec rappel des questions)



    © Institut d'Optique 2019 - Réalisé par Winch Communication