14M04: Analyse numérique
des équations aux dérivées partielles

Professeur: Martin J. Gander

Page avec les exercices

Objectifs:

Beaucoup de phénomènes physiques peuvent être modélisés par des équations aux dérivées partielles, par exemple le flux d'un fluide dans un tuyau, les variations de température à l'intérieur d'un appartement ou la cuisson dans un four à micro-ondes. Mais la résolution de ces équations est souvent difficile et les méthodes analytiques suffisent rarement pour obtenir les résultats désirés. Ce cours est une introduction aux méthodes numériques modernes pour la résolution des équations aux dérivées partielles. Nous utiliserons Matlab pour développer des codes modèles simples, et Maple pour nous assister dans les calculs symboliques.

Contenu:

  • Rappel sur les méthodes numériques pour les équations différentielles ordinaires.
  • Méthodes numériques pour les équations aux dérivées partielles elliptiques (différences finies, éléments finis, volume finis, et méthodes spectrales).  
  • Méthodes numériques pour les problèmes d'évolution paraboliques (intégration en espace-temps, méthode de ligne, intégration explicite et implicite). 
  • Méthodes numériques pour les équations hyperboliques (stabilité et instabilité, condition de CFL).
  • Méthodes de résolution rapide: multi-grille et décomposition de domaine. 

Prérequis:

Cours d'analyse, cours d'analyse numérique, premières expériences avec des équations différentielles. Le cours contient une partie algorithmique importante, ce qui le rend intéressant en particulier pour les informaticiens aussi.

Temps et lieu:

Cours: mercredi matin, 8:15-9:00 et 9:15-10:00, Section de Mathématiques, salle 17.
Exercices: mercredi matin, 10:15-11:00, Section de Mathématiques, salle 17.
Pour plus d'informations, contacter Martin.Gander(at)math.unige.ch