Astrofísica Computacional I

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA
UNIDAD ACADÉMICA: FACULTAD DE CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL ESPACIO
LICENCIATURA EN ASTRONOMÍA
PROGRAMA DE ESTUDIOS
1. DATOS DE IDENTIFICACIÓN
UNIDAD DE 
APRENDIZAJE O 
MÓDULO
Materia
Astrofísica Computacional I
Clave:
Ubicación 1 SEMESTRE FÍSICO MATEMÁTICAS
Horas y créditos:
Teóricas: 60 Prácticas: 20 Estudio 
Independiente: 16
 Total de horas: 96 Créditos: 6
Competencia (s) 
del perfil de egreso
a las que aporta:
 Utiliza y escribe programas computacionales para procesar o 
visualizar datos, con el fin de analizar y comunicar resultados 
astronómicos, usando licencias de software libre
Componentes de la
competencia que 
se desarrollan en 
la Unidad de 
Aprendizaje:
Escribe programas de computo
Diseña algoritmos aplica conocimientos matemáticos
Resuelve problemas de procesamiento y visualización de datos
Resuelve problemas numéricos y estadísticos
Diseña algoritmos para manejo eficiente de datos
Diseña estrategias para representar de manera gráfica aspectos 
relevantes de los datos
Programa los algoritmos en la computadora
Conoce la organización y manejo de datos astronómicos
Unidades de 
aprendizaje 
relacionadas:
Astrofísica computacional II
Métodos numéricos
Programación I
Programación II
Responsables de 
elaborar el 
programa:
DR. CHRISTOPHER AÑORVE SOLANO
DR. JESÚS LÓPEZ HERNANDEZ
M.C. GIANNINA DALLE MESE ZAVALA
Fecha: Enero 2018
Responsables de 
actualizar el 
programa:
DR. CHRISTOPHER AÑORVE SOLANO
DR. JESÚS LÓPEZ HERNANDEZ
M.C. GIANNINA DALLE MESE ZAVALA
Fecha: Enero 2018
2. PROPÓSITO
Se tendrá un panorama amplio y claro de los algoritmos numéricos. Al final de este
curso el alumno programará los algoritmos en el lenguaje python y sabrá como
aplicarlos en la resolución de problemas que involucren la naturaleza y
funcionamiento del sistema Solar, estrellas, galaxias, así como del origen y evolución
del universo.
3. SABERES
Teóricos: - Conocer en general conceptos clave en la astronomía.
- Comprender el movimiento e estructura de los cuerpos del Sistema Solar.
- Aprender la clasificación y propiedades de estrellas y galaxias.
- Conocer los conceptos básicos de la cosmología
- Conoce los diferentes algoritmos para los cuales resolver un problema
Prácticos: - Aplicar adecuadamente conceptos físicos a la evolución de los astros.
- Determinar distancias de los planetas, las estrellas y galaxias.
- Solucionar ejercicios y problemas básicos de astronomía.
- Construir modelos congruentes con algunas configuraciones de astros.
- Relacionar conceptos observacionales con los modelos estándares de la 
astrofísica.
- Construye los programas para aplicar los métodos numéricos a diferentes 
problemas
Actitudinales
:
Reconocer el papel fundamental que toma la Astronomía en la ciencia.
- Actitud de participación en la solución de ejercicios.
- Cultivar el autoaprendizaje
- Desarrollar la lectura de textos científicos
- Valorar la importancia de los procesos físicos que dan lugar a la evolución y 
emisiones de los astros
4. CONTENIDOS
1. Introducción
1.1 Introducción al computo científico 
1.2 Herramientas básicas 
1.3 Representación de números en la computadora
1.4 Representación flotante
1.5 Errores de redondeo y de truncamiento
2. Interpolación y extrapolación
2.1 Interpolación lineal, polinomial y con funciones racionales
2.2 Búsqueda en tablas
2.3 Spines cúbicos
2.4 Interpolación en dos o más dimensiones
3. Sistemas de ecuaciones lineales
3.1 Eliminación gaussiana
3.2 Descomposición LU
3.3 Sistemas en bandas
3.4 Técnicas SVD
3.5 Métodos iterativos
4. Integración y derivación numéricas
4.1 Expansión de Taylor
4.2 Métodos de Euler y Runge-Kutta
4.3 Regla de Stoermer
4.4 Agarrotamiento
4.5 Métodos predictor-corrector, multivalor
4.6 Problemas con condiciones de contorno en dos puntos
5. Ecuaciones Diferenciales
5.1 Metodo de Euler
5.2 Métodos de Runge-Kutta
5.3 Método de Adams
6. Maximización y minimización de funciones
6.1 Método de la sección áurea
6.2 Método de Brent
6.3 Búsqueda unidimensional usando la primera derivada
6.4 Método simplex ladera abajo multidimensional
6.5 Método de Powell
6.6 Métodos de gradiente conjugado
5. ACTIVIDADES PARA DESARROLLAR LAS COMPETENCIAS
Actividades sugeridas para el docente: Exposición en clase, exámenes, practicas de 
ejercicios, reportes de investigación, presentación de material audiovisual, resolución de 
problemas en el pizarrón con explicación detallada de la metodología. 
Actividades sugeridas para el estudiante: Lecturas, elaboración de trabajos. Elaboración
de cuadros sinópticos y mapas conceptuales .
6. EVALUACIÓN DE LAS COMPETENCIAS
6.1. Evidencias 6.2 Indicadores de calidad generales
- Exámenes por unidad
- Exámenes rápidos
- Exposición en clase
- Prácticas de ejercicios
- Reportes de investigación
- Cuadros sinópticos
- Mapas conceptuales
 
- Buena presentación de trabajos.
- Buena redacción.
- Excelente comprensión del tema
- Excelente resolución de ejercicio.
- Descripción correcta de conceptos básicos
- Buena transmisión del conocimiento
6.3. Calificación y acreditación:
40 % Exámenes parciales
20% Exámenes rápidos
10% Exposiciones y participaciones en clase
30% Tareas promediadas
acreditación del curso con 6 o más
7. FUENTES DE INFORMACIÓN
Básica: 
 - Shapiro, B., Scientific Computation for Math junkies, Sherwood Forest, 2016 
- Numerical Recipes, Press, Cambridge University Press 2007
Complementaria: 
- B. W. Carroll, D. A. Ostlie, An Introduction to Modern Astrophysics. Pearson, 2007.
- Karttunen H., Kroger P. Fundamental Astronomy, Springer
 - http://www.teachastronomy.com
8. PERFIL DEL PROFESOR:
- Poseer grado mínimo de Maestría en un área afín a la astronomía y/o física
- Comprende y aplica adecuadamente los conceptos básicos de astronomía
- Conoce los procesos físicos y las teorías que describen la evolución estelar, sistemas planetarios
y galácticos.
- Motiva al estudiante a realizar lecturas complementarias (e. g. textos divulgativos)
- Posee habilidades de enseñanza y evaluación del aprendizaje
http://www.teachastronomy.com/
	6.1. Evidencias
	6.2 Indicadores de calidad generales