Scientific computing

linma2710  2025-2026  Louvain-la-Neuve

Scientific computing
5.00 crédits
30.0 h + 22.5 h
Q2
Préalables
Formation de base en méthodes numériques et programmation (niveau de LEPL1104).
Thèmes abordés
  • Calcul numérique en C++ et Python
  • Calcul parallèle
  • Méthodes numériques pour les équations aux dérivées partielles
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil en mathématiques appliquées », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :
  • AA1.1, AA1.2, AA1.3
  • AA2.2, AA2.3, AA2.4
  • AA3.2
  • AA6.1, AA6.3
Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable d':
  • écrire, modifier et utiliser des logiciels de calcul numérique en C++, Julia et Python;
  • écrire, modifier et utiliser des logiciels de calcul scientifique pour la résolution numérique d'équations aux dérivées partielles;
  • utiliser des techniques de calcul parallèle;
  • évaluer et optimiser la consommation de temps, de mémoire et d'énergie des logiciels scientifiques.
Acquis d'apprentissage transversaux :
  • Utilisation d'un ouvrage de référence en angais.
  • Utilisation de langages de programmation pour le calcul scientifique.
  • Production de logiciels accompagnés de documentation adéquate.
 
Contenu
  • Concepts de programmation en C++, Julia et Python
  • Conception de logiciels numérique en C++, Julia et Python
  • Analyse d'équations aux dérivées partielles
  • Méthodes numériques pour les équations aux dérivées partielles
  • Introduction à l'accélération de calcul sur CPU (SIMD) et sur GPU
  • Introduction au calcul parallèle avec OpenMP
  • Introduction au calcul distribué avec MPI
  • Autres sujets liés aux thèmes du cours.
Méthodes d'enseignement
  • Séances de cours interactives
  • Devoirs, exercices ou travaux pratiques sous la supervision des assistants
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants
  • Travail réalisé pendant le quadrimestre: devoirs, exercices ou travaux pratiques. Ces activités ne sont donc organisées (et évaluées) qu'une seule fois par année académique.
  • Examen écrit, ou oral selon les circonstances.
  • Bonus points pour le meilleur projet our pour des contributions au ressources open source du cours.
La note finale est calculée comme suit. Soit HW la note des devoirs (sur 20) et EX la note d'examen (également sur 20). Si HW et EX sont tous deux supérieurs à 10, on prend leur moyenne. Si HW est inférieur à 5 ou EX est inférieur à 5, on utilise min(HW, EX). Pour interpoler entre ces cas, on définit une fonction de pondération f(x) = min(max(0, (x - 5)/10), 0.5). Si EX < HW, on calcule G1 = f(EX) * HW + (1 - f(EX)) * EX ; si HW < EX, on calcule G2 = (1 - f(HW)) * HW + f(HW) * EX. Autrement dit, la note combinée devoir + examen est min(G1, G2). Les points bonus sont ajoutés à cette note (sans dépasser 20).

Davantage d'informations sont fournies dans le document "Course outline" disponible sur Moodle (voir "Ressources en ligne" ci-dessous).
Autres infos
Les détails d'organisation sont spécifiés chaque année dans le plan de cours.
Bibliographie
  • Textbook
  • Complementary documents posted on Moodle
Further information is provided in the "Course outline" document available on Moodle.
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil en informatique

Master [120] en sciences informatiques

Master [120] : ingénieur civil en mathématiques appliquées