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Glosario de métodos numéricos

Términos que aparecen en varios temas. Cada entrada enlaza con los métodos donde el concepto se usa de forma concreta.

Consistencia

Un método es consistente si el error local tiende a cero al hacer el paso pequeño.

Estabilidad

Control de cómo se amplifican errores pequeños durante el cálculo.

Convergencia

Propiedad de que las aproximaciones se acercan al valor buscado.

Orden

Velocidad asintótica con la que disminuye el error.

Condicionamiento

Sensibilidad del problema exacto ante perturbaciones en los datos.

Residuo

Defecto que queda al sustituir la aproximación en la ecuación original.

Error de truncamiento

Error introducido al cortar una expansión o sustituir un objeto continuo por uno discreto.

Error absoluto y relativo

Las dos medidas básicas de la distancia entre un valor exacto y su aproximación.

Error de redondeo

Error que aparece por representar y operar números con precisión finita.

Épsilon de máquina

La unidad de redondeo del sistema de coma flotante: el error relativo máximo al representar un número.

Cifras significativas

Los dígitos de una aproximación que aportan información fiable sobre el valor exacto.

Polinomio de Taylor

La aproximación polinómica local de una función a partir de sus derivadas en un punto.

Nodos

Los puntos del dominio donde se conoce o se evalúa la función.

Diferencias divididas

Los coeficientes recursivos que construyen el polinomio interpolador en forma de Newton.

Spline

Interpolante polinómico a trozos con condiciones de suavidad en las uniones.

Fenómeno de Runge

Oscilaciones crecientes cerca de los extremos al interpolar con grado alto en nodos equiespaciados.

Cuadratura

Aproximar una integral definida por una suma ponderada de valores de la función.

Grado de precisión

El mayor grado de polinomio que una fórmula de cuadratura integra de forma exacta.

Extrapolación de Richardson

Combinar dos aproximaciones con pasos distintos para cancelar el término dominante del error.

Paso ($h$)

La distancia entre puntos consecutivos de la discretización.

Método explícito e implícito

Distinción entre calcular el paso nuevo directamente o resolviendo una ecuación que lo contiene.

Rigidez

Propiedad de una EDO que obliga a los métodos explícitos a usar pasos minúsculos por estabilidad.

Región de estabilidad absoluta

El conjunto de valores hλh\lambda para los que un método amortigua la ecuación de prueba.

Punto fijo

Un valor que la función de iteración deja invariante: g(α)=αg(\alpha)=\alpha.

Criterio de parada

La regla que decide cuándo una iteración ha alcanzado precisión suficiente.

Matriz diagonalmente dominante

Matriz en la que cada elemento diagonal domina a la suma del resto de su fila.

Radio espectral

El mayor valor absoluto de los autovalores de una matriz; decide la convergencia de las iteraciones lineales.

Matriz jacobiana

La matriz de derivadas parciales que generaliza ff' a sistemas de varias variables.

Normas vectoriales y matriciales

Las medidas de tamaño con las que se cuantifican errores y convergencia en varias dimensiones.