lunes, 7 de junio de 2010

Métodos Numéricos: Primer Tema



INTRODUCCIÓN


0.1 ¿Qué es un método numérico?

Los métodos numéricos constituyen procedimientos alternativos provechosos para resolver problemas matemáticos para los cuales se dificulta la utilización de métodos analíticos tradicionales y, ocasionalmente, son la única opción posible de solución.


0.2 Los métodos numéricos en la ingeniería.

En virtud de que este curso va dirigido a profesionales vinculados con la ingeniería, conviene hacer un paréntesis para establecer una distinción actualizada de lo que se entiende por ingeniería.

La palabra ingeniería proviene del latín ingenium, que significa capacidad de discurrir o inventar.  Para el Consejo de Acreditación para Ingeniería y Tecnología (ABET: Accreditation Board for Engineering and Technology), la ingeniería se define como "la profesión en la que el conocimiento de las ciencias matemáticas y naturales adquirido mediante el estudio, la experiencia y la práctica, se aplica con buen juicio a fin de desarrollar las formas en que se pueden utilizar, de manera económica, los materiales y las fuerzas de la naturaleza en beneficio de la humanidad".  En los diccionarios más modestos dice que la ingeniería es "el arte de aplicar las ciencias fisicomatemáticas a la invención, perfeccionamiento y utilización de la técnica en todas sus acepciones"

Sin duda, estas definiciones ofrecen una imagen global de lo que la ingeniería encierra; sin embargo, conviene abundar al respecto, con objeto de distinguirla con toda claridad de otras actividades del ser humano.

El ingeniero es una profesional dedicado a elevar el nivel de bienestar del hombre, al igual que el médico o el arquitecto.  Lo que diferencia al profesional de la ingeniería de cualquier otro es la forma en que lo hace: transformando los elementos de la naturaleza.

El ingeniero debe manejar muy bien las matemáticas y las ciencias naturales, porque necesita aplicarlas adecuadamente al desarrollar y realizar sus diseños; el científico también requiere de tales conocimientos, pero su objetivo es el de aportar nuevos conocimientos, siempre dentro del campo del saber, donde el valor fundamental es la verdad.  El ingeniero es un hacedor, cuyo valor esencial es la utilidad y, en sus quehaceres, requiere establecer una dialéctica permanente entre lo verdadero y lo útil.

La ingeniería se va desarrollando y aprendiendo a través de la práctica; la experiencia que va adquiriendo el profesional de la ingeniería complementa el conocimiento de la ciencia aplicada, adquirido mediante el estudio.  El ingeniero necesita entonces mantener una dialéctica constante entre lo teórico y lo práctico, entre lo exacto y lo oportuno.

La ingeniería es un arte, el arte de aplicar la técnica y la ciencia en el desarrollo y realización de sus proyectos, seleccionando y combinando los materiales más apropiados y aprovechando al máximo las fuentes de energía.  Al hacerlo, el ingeniero tiene la responsabilidad de no afectar significativamente el medio ambiente, al pretender elevar el nivel de bienestar de particulares; aquí se enfrenta a otra dicotomía: el beneficio de una minoría contra el costo social asociado al perjuicio de los sistemas ecológicos.

El ingeniero debe hacer todo esto de manera económica, por lo que otro elemento fundamental que norma su ejercicio profesional es el sano equilibrio entre el costo de los proyectos y la funcionalidad, la confiabilidad y la seguridad que debe ofrecer a los usuarios.  Se dice que el ingeniero puede hacer con un peso lo que cualquiera tendría que hacer con dos.

La regla de cálculo es simplemente un equivalente mecánico de la tabla de logaritmos y se compone de varias escalas numéricas dispuestas de modo que las distancias, que corresponden a los logaritmos, puedan sumarse o restarse; puede obtener los resultados con mayor rapidez que usando la tabla de logaritmos.

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