Programacion

Universidad Iberoamericana - Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas Computación Aplicada a Procesos Químicos M.C. Javier López Rubio y M.C. Andrea Silva Beard

Programación y Métodos Numéricos
El hablar de computación aplicada para ingenieros implica también habla de métodos numéricos. Estos últimos constituyen técnicas mediante las cuales es posible formular problemas matemáticos, detal forma que pueden resolverse utilizando operaciones aritméticas. Auque existen diferentes tipos de métodos numéricos, estos comparten una característica en común, invariablemente requieren de un gran número de tediosos cálculos aritméticos, de aquí la necesidad de hacer uso de una herramienta computacional. En la actualidad, las computadoras y los métodos numéricos ofrecen una alternativa paralos cálculos complicados. Al usar la potencia de la computadora se obtienen soluciones directamente, de esta manera se pueden aproximar los cálculos sin tener que recurrir a consideraciones de simplificación o técnicas muy lentas. Aunque las soluciones analíticas aún son muy valiosas, tanto para resolver problemas como para brindar una mayor compresión, los métodos numéricos presentan opciones queaumentan, en forma considerable, la capacidad de enfrentar y resolver los problemas; como resultado, se dispone de más tiempo para aprovechar las habilidades creativas personales. En consecuencia, es posible dedicar mayor tiempo a la formulación de un problema y a la interpretación de la solución. Algunas otras razones por las que deben emplear métodos numéricos en la solución de problemas: − − −− Son herramientas poderosas para la solución de problemas con gran número de ecuaciones, manejan no linealidades y se pueden resolver geometrías complicadas comunes en la práctica de ingeniería Ayudan a entender la teoría básica en que se basan algunos paquetes de computo comerciales (eg. Polymath) Permiten desarrollar programas propios para resolver problemas que no pueden resolverse conpaquetes comerciales y costosos Son un vehículo eficiente para aprender a servirse de las computadoras. Es bien conocido que una forma efectiva de aprender programación consiste en escribir programas para computadora. Debido a que la mayoría de los métodos numéricos están diseñados para usarlos en las computadoras, son ideales para tal propósito. Además, son especialmente adecuados para ilustrar elpoder y las limitaciones de las computadoras. Cuando ser desarrollan satisfactoriamente los métodos numéricos y se aplican para la solución de problemas, se dispondrá de una excelente demostración de cómo las computadoras sirven para el desarrollo profesional de un ingeniero Los métodos numéricos son un medio para esforzar la comprensión de las matemáticas, ya que su función es convertir lasmatemáticas superiores en operaciones aritméticas básicas, de esta manera se puede profundizar en los temas que de otro modo resultarían oscuros. Esta perspectiva dará como resultado un aumento de su capacidad de comprensión y entendimiento de la ingeniería

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Los problemas matemáticos más comunes en ingeniería que emplean métodos numéricos para su solución se presentan en la Fig. 1.

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Fig. 1 Resumen de problemas matemáticos clásicos en Ingeniería

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Universidad Iberoamericana - Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas Computación Aplicada a Procesos Químicos M.C. Javier López Rubio y M.C. Andrea Silva BeardEstructuras de programación básica
Los programas computacionales son un conjunto de instrucciones que dirigen a la computadora para realizar una cierta tarea. Existen diferentes programas de cómputo con un amplio rango de aplicaciones y capacidades en lenguajes de alto nivel como Fortran 90, C++ y Matlab. En general, los empleadores de estos programas pueden hacer uso de esta amplia gama de...