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Méthodes Numériques - Cours de SALMI Abderezak

UMMTO
Enrollment in this course is by invitation only

À propos de ce cours

Les méthodes numériques constituent un ensemble de techniques mathématiques permettant de résoudre de manière approchée des problèmes dont la résolution analytique est difficile, voire impossible. Elles jouent un rôle essentiel dans de nombreux domaines tels que l'informatique, l'ingénierie, la physique, l'économie et les sciences appliquées. 

Les méthodes numériques reposent donc sur des algorithmes et des outils informatiques, tout en respectant des principes de précision et de stabilité numérique afin d'assurer la fiabilité des résultats obtenus. Les méthodes numériques prennent en compte les contraintes liées à la représentation des nombres en machine, notamment l'arithmétique en virgule flottante et les erreurs d'arrondi.

Au cours de cette formation, les étudiants découvriront les notions essentielles liées à la représentation des nombres en machine, aux erreurs d'arrondi, au conditionnement des problèmes et à la stabilité des méthodes numériques. Le cours présente ensuite les principales techniques de résolution des systèmes linéaires par des méthodes directes (Gauss, LU) et itératives (Jacobi, Gauss-Seidel), ainsi que les méthodes de calcul des valeurs et vecteurs propres et les bases de l'analyse matricielle.

Compétences visées

Le cours méthodes numériques (MN) vise :

  • En termes de savoir :
    • Maîtriser les bases de l'analyse numérique .
    • Connaître les méthodes de résolution directes etitératives des systèmes linéaires.
    • Comprendre les notions de valeurs et vecteurs propres et leurs méthodes de calcul.
    • Maîtriser les bases de l'analyse matricielle. 
  • En termes de savoir-faire :
    • Résoudre des systèmes linéaires par des méthodes directes et  itératives.
    • Choisir puis implémenter la méthode numérique la plus adaptée selon le problème posé.
    • Calculer et interpréter des valeurs propres.
    • Manipuler les matrices dans un cadre numérique.
  • En termes de savoir-être :
    • Développer une rigueur scientifique dans les calculs numériques.
    • Être critique face aux résultats obtenus (erreurs, stabilité, convergence).
    • Adopter une démarche méthodique dans la résolution des problèmes.

Prérequis

Certains prérequis sont fortement recommandés, il faut avoir des :

  • Connaissances mathématiques théoriques:
    • Manipulation des matrices et calcul des déterminants.
    • Résolution de systèmes linéaires par la méthode de substitution.
    • Matrices inversibles et calcul de l'inverse d'une matrice.
  • Compétences pratiques et algorithmiques:
    • Compréhension des algorithmes (boucles, conditions).
    • Traduction d'un problème mathématique en algorithme.
    • Bases en programmation sous Matlab.

Équipe pédagogique

Image du personnel du cours n° 1

Dr. Abderezak SALMI 

Abderezak SALMI est docteur en Automatique et maître assistant au Département d'Informatique de la Faculté de Génie Électrique et d'Informatique de l'Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou. Il enseigne les méthodes numériques, le traitement d'image, l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle. Ses travaux de recherche portent sur la vision par ordinateur, la segmentation d'images et la sélection d'attributs.

Foire aux questions

Question n° 1 : Qu'est-ce que les méthodes numériques ? 

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Les méthodes numériques sont un ensemble de techniques mathématiques permettant de résoudre de manière approchée des problèmes dont la solution analytique est difficile, voire impossible à obtenir. 


Question n° 2 : Pourquoi apprendre les méthodes numériques ?

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Les méthodes numériques sont indispensables pour modéliser, analyser et résoudre des problèmes complexes rencontrés en sciences et en ingénierie.


Question n° 3 : Comment réussir ce module ? 

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Il est recommandé de suivre les chapitres dans l'ordre, de réaliser les exercices proposés et de s'entraîner régulièrement sur des problèmes numériques.


Question n° 4 : Comment les compétences acquises dans ce cours seront-elles évaluées ?

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L'évaluation repose sur des quiz, des exercices d'application, des travaux pratiques ainsi qu'une évaluation finale.


Question n° 5 : Quels logiciels seront utilisés dans ce cours ?

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Les exemples et les travaux pratiques s'appuient principalement sur MATLAB.


Question n° 6 : Dans quels domaines les méthodes numériques sont-elles utilisées ?

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Les méthodes numériques sont largement utilisées en ingénierie, informatique, intelligence artificielle, physique, économie, mécanique, traitement d'images et dans de nombreuses applications scientifiques.