Programa sintético

Naturaleza del campo disciplinar. Evolución histórica. Arquitecturas y plataformas de desarrollo. Programación en lenguajes de distinto nivel de abstracción. Introducción a la programación en lenguaje de máquina. Introducción a la programación en lenguaje ensamblador. Programación en lenguajes de alto nivel. Métodos y problemáticas de la Física Computacional. Diseño, implementación y evaluación de modelos computacionales. Estimación de dependencias a partir de los datos. Máquinas de aprendizaje. Introducción a la Minería de Datos. Física Educativa. Didáctica de la Física Computacional. Cultura algorítmica y pensamiento computacional. Computación, algoritmización y conectividad en el contexto de las relaciones entre Ciencia, Tecnología y Sociedad (CTS) y Ciencia, Tecnología y Género (CTG). Diseño de estrategias y dispositivos didácticos basados en proyectos de Física Computacional, situados y contextualizados.

Contenido temático

Unidad I: Desarrollo tecnocientífico y naturaleza del campo disciplinar

Tecnociencia. Computación Científica y Física Computacional. Evolución histórica del campo disciplinar. Configuración actual. Relaciones intradisciplinares, interdisciplinares y transdisciplinares. Modalidades de inserción curricular. Física Computacional y Física Educativa.

Unidad II: Arquitecturas y plataformas de desarrollo

Hardware. Software. Software libre. Sistema operativo. Comandos. Procesamiento de archivos. Filtros. Filtros programables. Lenguajes orientados al procesamiento de archivos. Proyectos Computacionales: desarrollo de scripts para el procesamiento de archivos. Análisis de problemáticas educativas y de prácticas de enseñanza en este campo de trabajo.

Unidad III: Programación en lenguajes de distinto nivel de abstracción

Lenguaje de máquina. Representación de la información. Registros del procesador. Instrucciones. Lenguaje ensamblador. Instrucciones elementales. Interrupciones. Flujo de datos. Bucles. Procedimientos. Comparaciones y rupturas de secuencia. Lenguaje C. Tipos de datos. Flujo de datos. Expresiones. Operadores. Estructuras de control. Punteros. Estructuras de datos. Procedimientos. Pasaje de argumentos. Archivos. Proyectos Computacionales: desarrollo de aplicaciones en situaciones problemáticas de la Física y disciplinas relacionadas. Análisis de problemáticas educativas y de prácticas de enseñanza en este campo de trabajo.

Unidad IV: Métodos y problemas de la Física Computacional

Lenguajes algorítmicos, plataformas y bibliotecas de cálculo científico. Introducción al tratamiento digital de imágenes.Valuación de funciones y tópicos de cálculo matricial. Integración numérica: métodos clásicos y alternativos. Integrales singulares. Integrales múltiples. Ecuaciones diferenciales ordinarias: métodos numéricos clásicos y alternativos. Sistemas dinámicos. Flujos y Mapas. Ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Diferencias finitas. Modelos estocásticos. Generación de variables aleatorias. Introducción a los métodos de Monte Carlo. Integración por Monte Carlo. Proyectos Computacionales: desarrollo de aplicaciones en situaciones problemáticas de la Física y disciplinas relacionadas. Análisis de problemáticas educativas y de prácticas de enseñanza en este campo de trabajo.

Unidad V: Estimación de dependencias a partir de los datos, optimización y búsqueda

Estimación de dependencias a partir de los datos. Modelos paramétricos y no paramétricos. Introducción a las Redes Neuronales Artificiales. Optimización y búsqueda. Fundamentos de Computación Evolutiva: Algoritmos Genéticos. Proyectos Computacionales: desarrollo de aplicaciones en situaciones problemáticas de la Física y disciplinas relacionadas. Análisis de problemáticas educativas y de prácticas de enseñanza en este campo de trabajo.

Unidad VI: Didáctica de la Física Computacional

Cultura algorítmica y pensamiento computacional. Problemáticas actuales: computación, algoritmización y conectividad en el contexto de las relaciones entre Ciencia, Tecnología y Sociedad. Diseño de estrategias y dispositivos didácticos basados en proyectos de Física Computacional, situados y contextualizados.

Unidad VII: Proyecto integrador de Didáctica de la Física Computacional

Diseño de un proyecto educativo integrador basado en la exploración de una temática de interés para la enseñanza de la Física Computacional que incorpore, si es posible, aspectos, enfoques o perspectivas de investigación en Física Educativa.

Observaciones:

A partir del ciclo 2020, las unidades temáticas se desarrollan usando el lenguaje de programación Python. Posteriormente, si queda tiempo disponible, se realiza una introducción a otros lenguajes que puedan ser de interés para la formación profesional.

Publicaciones de la cátedra

• Efectos del Modelado de Turbulencia sobre las Fuerzas Aerodinámicas en un Cilindro Fijo

Nicolás I. Seguenzia, Patricio Canciani, César Pairetti, Hugo Navone

MECOM 2022: XXXVIII Congreso Argentino de Mecánica Computacional

[PDF Resumen] [PDF Poster]

• La dimensión educativa y su desarrollo curricular: análisis exploratorio de posibles estrategias de intervención

María Sol Pera, Rodrigo Menchón, Germán Blesio, Hugo D. Navone. IPECyT 2018.