A la computación científica le compete el diseño y análisis de algoritmos para resolver problemas matemáticos que surgen en la ciencia y la ingeniería; combina la simulación computacional, la visualización científica, el modelamiento matemático, la programación, las redes de computadoras, el diseño de bases de datos, la computación simbólica y la computación de alto desempeño con varias disciplinas. Esta interacción entre disciplinas ha provocado el surgimiento de muchos subcampos, como biología computacional, química computacional, mecánica computacional, electromagnetismo computacional y sociología computacional. Esta área de la computación ofrece exposición a conceptos y técnicas, incluyendo precisión de la representación numérica, análisis de error, técnicas numéricas, arquitecturas y algoritmos paralelos, modelamiento y simulación, visualización de información, ingeniería de software, y optimización.
Al finalizar el curso los participantes podrán:
| Sesión | Horas teóricas | Prácticas acompañadas | Temas | Profundidad | Bibliografía |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3 | Modelo como abstracción de sistemas reales y Simulación como modelamiento dinámico. Propósito y compromisos al modelar y simular | Familiaridad | [] | |
| 2 | 2 | Presentación de casos de aplicación de simulación en compañias reconocidas | Familiaridad | [] | |
| 3 | 3 | El proceso de la simulación: identificación de características, simplificación, y validación | Uso | [] | |
| 4 | 2 | Práctica 1.1. Experimento en clase con resortes y péndulos. Modelamiento | Uso | [] | |
| 5 | 3 | Evaluación, validación y verificación de modelos y simulaciones | Familiaridad | [] | |
| 6 | 2 | Práctica 1.2. Experimento en clase con resortes y péndulos. Resultados | Uso | [] | |
| 7 | 3 | Áreas de aplicación: salud, economía, planeación, ciencias e ingeniería. | Familiaridad | [] | |
| 8 | 2 | Presentación de propuestas de proyecto de semestre | Uso | [] |
Total de Horas: 20.
| Sesión | Horas de trabajo independiente | Temas | Objetivos |
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | Investigación, lectura y preparación de diapositivas sobre Casos de Aplicación. | [1, 2, 3] |
| 3-6 | 6 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 1 | [3, 4, 6] |
| 7-8 | 4 | Proyecto: Investigación, lectura y preparación de diapositivas e informe de propuesta de proyecto. | [2, 5, 7] |
Total de Horas: 12
| Sesión | Horas teóricas | Prácticas acompañadas | Temas | Profundidad | Bibliografía |
|---|---|---|---|---|---|
| 9 | 3 | Error por truncamiento y redondeo; Sensibilidad, condicionamiento, estabilidad y convergencia | Familiaridad | [ ] | |
| 10 | 2 | Práctica 2.1. Fijo vs. Flotante; Algoritmos para evaluación de polinomio | Uso | [ ] | |
| 11 | 3 | Sistemas de Ecuaciones lineales | Familiaridad | [ ] | |
| 12 | 2 | Práctica 2.2. Solución del sistema Ax=b. Sensibilidad y Condicionamiento | Uso | [ ] | |
| 13 | 3 | Interpolación y aproximación: Mínimos cuadrados, e Interpolación polinomial | Uso | [ ] | |
| 14 | 2 | Práctica 3.1. Ajuste de datos experimentales | Uso | [ ] | |
| 15 | 3 | Diferenciación numérica: Polinomial y Diferencias Finitas | Uso | [ ] | |
| 16 | 2 | Práctica 3.2. Derivada de función exponencial | Uso | [ ] | |
| 17 | 3 | Integración numérica: Fórmulas de Newton-Cotes, Cuadratura | Uso | [ ] | |
| 18 | 2 | Práctica 3.3. Integral de función exponencial | Uso | [ ] | |
| 19 | 3 | Ecuaciones Diferenciales Ordinarias: Problemas de valor inicial (Métodos multipaso, Métodos implícitos, Métodos Runge-Kutta) | Uso | [ ] | |
| 20 | 2 | Práctica 4.1. Solución del problema df/dt = -alpha.f | Evaluación | [ ] | |
| 21 | 3 | Ecuaciones Diferenciales Ordinarias: Problema de valores de frontera (Métodos de disparo, Métodos de Diferencias Finitas, Métodos de Elementos Finitos) | Uso | [ ] | |
| 22 | 2 | Práctica 4.2. Solución de problema físico unidimensional (oscilador, cuerda, pozo cuántico). Modos permitidos. | Evaluación | [ ] |
Total de Horas: 35.
| Sesión | Horas de trabajo independiente | Temas | Objetivos |
|---|---|---|---|
| 9 | 2 | Proyecto: Análisis de implementaciones numéricas para el proyecto. Borrador Informe Parcial | [4, 5, 6] |
| 10, 12 | 7 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 2 | [4, 8] |
| 14, 16, 18 | 6 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 3 | [4, 9, 10] |
| 20, 22 | 8 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 4 | [4, 5, 6, 11] |
| 11, 13, 15, 17, 19 | 10 | Proyecto: Implementación proyecto | [4, 5, 6] |
| 21 | 2 | Proyecto: Correcciones a implemetaciones del proyecto | [4, 5, 6] |
Total de Horas: 35
| Sesión | Horas teóricas | Prácticas acompañadas | Temas | Profundidad | Bibliografía |
|---|---|---|---|---|---|
| 23 | 3 | Principios de visualización de datos; Algoritmos de graficación y visualización | Uso y Evaluación | [] | |
| 24 | 2 | Uso de APIs para construir interfaces de usuario adecuadas, económicas e intuitivas. | Uso y Evaluación | [] | |
| 25 | 3 | Técnicas de procesamiento de imágenes | Uso | [] | |
| 26 | 2 | Práctica 5: Extracción de información de una imagen | Uso | [] |
Total de Horas: 10.
| Sesión | Horas de trabajo independiente | Temas | Objetivos |
|---|---|---|---|
| 23 | 2 | Proyecto: Análisis de resultados de simulación del proyecto. Evaluación, validación y verificación. Elaboración de Informe Parcial. | [4, 5, 6] |
| 24 | 2 | Proyecto: Preparación de interfaz de proyecto. Borrador informe final | [12, 13, 14] |
| 26 | 3 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 5. | [14, 15] |
Total de Horas: 7
| Sesión | Horas teóricas | Prácticas acompañadas | Temas | Profundidad | Bibliografía |
|---|---|---|---|---|---|
| 27 | 3 | Múltiples computaciones simultáneas; Paralelismo versus concurrencia | Familiaridad | [] | |
| 28 | 2 | Medición del uso y acceso a recursos de computo y memoria | Uso y Evaluación | [] | |
| 27 | 3 | Memoria compartida versus distribuida | Familiaridad | [] | |
| 28 | 2 | Coordinación de cómputos simultáneos múltiples | Uso | [] | |
| 27 | 3 | Procesamiento vectorial (SIMD); Co-procesamiento (GPU); Topologías y agrupamientos | Familiaridad y Uso | [] | |
| 28 | 2 | Práctica 5: CPU vs GPU. Casos de aplicación en análisis de imagenes | Uso y Evaluación | [] |
Total de Horas: 15.
| Sesión | Horas de trabajo independiente | Temas | Objetivos |
|---|---|---|---|
| 28 | 2 | Proyecto: Verificación y correcciones de interfaz de usuario. Adelanto Informe Final. | [12, 13, 14] |
| 30 | 2 | Proyecto: Análisis de necesidades de recursos de cómputo en el proyecto. Adelanto Informe final. | [12, 13, 14] |
| 31 | 2 | Proyecto: Presentación de proyecto de semestre e informe final. | [12, 13, 14] |
| 32 | 4 | Análisis de resultados y preparación de informe práctica 5 | [14, 15, 20] |
Total de Horas: 10
(A) La habilidad para aplicar conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería.
(B) La habilidad para analizar un problema e identificar los requerimientos necesarios para su definición y solución.
(C) La habilidad para diseñar, implementar y evaluar procesos y sistemas computacionales.
(D) La habilidad para funcionar en equipos de trabajo.
(E) El entendimiento de la responsabilidad profesional y ética.
(F) La habilidad para comunicarse efectivamente.
(G) La habilidad para analizar los impactos de la computación y la ingeniería en las personas, organizaciones y la sociedad.
(H) El reconocimiento de la necesidad de, y la habilidad para, continuar con el desarrollo profesional.
(I) La habilidad para usar las técnicas, destrezas y herramientas modernas para la práctica de la computación.
(J) La habilidad para aplicar los fundamentos y principios de las matemáticas y de la computación en el modelamiento y diseño de sistemas computacionales de manera que se demuestre comprensión de las ventajas y desventajas en las decisiones de diseño.
(K) La habilidad para aplicar los principios de diseño y desarrollo de software en la construcción de sistemas de diferente complejidad.
| Resultados de Programa | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | |
| Relevancia | 4 | 1 | 4 | 2 | 5 | 4 | |||||
Escala: (1) baja relevancia - (5) alta relevancia.
El curso es presencial y con participación y trabajo en clase. Se asignarán investigaciones, ejercicios y lecturas. Durante la sesión se expondrán los conceptos acompañados de ejemplos, se fomentará la participación de los estudiantes. Se realizará un taller semanal en el que se ponga en práctica algunos conceptos de computación.
| Resultados del Programa | Indicadores de Desempeño | Objetivos | Capítulos | Actividades de aprendizaje | Instrumentos de medición |
|---|---|---|---|---|---|
| (A) Aplicación de Conocimientos | (A1) Identificar los fundamentos científicos y los principios de ingeniería que rigen un proceso o sistema. (Conocimiento) FALTA | 3-11,14,15,20 | 1-4 | Prácticas y Proyecto de Semestre | Informes y Presentaciones |
| (C) Diseño | (C1) Utilizar estándares de codificación en la implementación de componentes de software. (Aplicación). FALTA | 1-7,12-14 | 1,3,4 | Prácticas y Proyecto de Semestre | Informes escritos |
| (F) Comunicación efectiva | (F1) Producir textos de manera efectiva teniendo en cuenta la estructura, coherencia, flujo, ortografía y correcto uso del lenguaje. (Aplicación). FALTA | 1-20 | 1-4 | Prácticas y Proyecto de Semestre | Informes y Presentaciones |
| (G) Impactos de la computación y la ingeniería | (G1) Identificar los eventos históricos y contemporáneos que la computación y la ingeniería han afectado. (Comprensión). FALTA | 1-7,12-14 | 1,3,4 | Proyecto de Semestre | Informes y Presentaciones |
| (I) Uso de herramientas y técnicas | (I1) Utilizar herramientas de desarrollo de software. (Aplicación). FALTA | 4-6,8-15,20 | 2-4 | Prácticas y Proyecto de Semestre | Informes y Presentaciones |
| (J) Modelamiento y diseño de sistemas computacionales | (J1) Reconocer la importancia del modelamiento cuando se resuelve un problema. (Compresión). FALTA | 3-6,8-15,20 | 1-4 | Prácticas y Proyecto de Semestre | Informes y Presentaciones |
| Resultados de Programa | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | |
| Ciudadanía | X | ||||||||||
| Comunicación escrita | X | ||||||||||
| Lectura crítica | X | ||||||||||
| Inglés | X | ||||||||||
| Razonamiento cuantitativo | X | X | X | X | |||||||
La Carrera de Ingeniería de Sistemas y Computación plantea los siguientes objetivos educacionales, El estudiante graduado de la carrera será capaz de:
| Resultados de Programa | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | |
| Objetivo 1 | X | X | X | X | X | ||||||
| Objetivo 2 | X | X | X | ||||||||
| Objetivo 3 | X | X | X | ||||||||
| Objetivo 4 | X | X | X | X | |||||||
| Objetivo 5 | X | X | X | X | |||||||
| Instrumento | Porcentaje | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Presentación de Casos | 5 % | 20% | 20 % | 60 % | ||||||||
| Práctica 1 | 10 % | 40 % | 20 % | 40 % | ||||||||
| Práctica 2 | 15 % | 25 % | 20 % | 30 % | 25 % | |||||||
| Práctica 3 | 15 % | 25 % | 20 % | 30 % | 25 % | |||||||
| Práctica 4 | 15 % | 25 % | 20 % | 30 % | 25 % | |||||||
| Práctica 5 | 10 % | 30 % | 20 % | 40 % | 10 % | |||||||
| Propuesta Proyecto | 5 % | 20 % | 20 % | 20 % | 40 % | |||||||
| Informe parcial Proyecto | 10 % | 7.5 % | 10.5 % | 20 % | 20 % | 30 % | 12 % | |||||
| Presentación e Informe Final Proyecto | 25 % | 13 % | 20 % | 20 % | 30 % | 17 % |
Obligatoria. Las notas se bloquean en el sistema cuando se alcanza el 20% de inasistencia injustificada.