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Detalles de la jornada

Computational Methods in Geophysics

  • Fecha: 31 de octubre de 2025.
  • Modalidad: Presencial. Centro de Supercomputación de Barcelona – Plaça Eusebi Güell, 1-3 Barcelona (España)
  • Horario: 09:00 h.
  • Grupo objetivo: Estudiantes de máster/doctorado e investigadores interesados ​​en métodos computacionales/numéricos aplicados a la geofísica (sismología y acústica subacuática).
  • Coste: No hay cuota de inscripción. Los asistentes deberán cubrir los gastos de viaje, alojamiento y comidas.
 

Objetivos

Este curso busca capacitar a los estudiantes en métodos numéricos aplicados a la resolución de ecuaciones diferenciales parciales en geofísica. Actualmente, muchos investigadores utilizan códigos comunitarios (p. ej., desarrollados por CHEESE), a menudo con poca formación en los métodos matemáticos subyacentes. El objetivo es proporcionar una comprensión básica de diversos métodos numéricos utilizados en geofísica hoy en día. Si bien utilizamos la ecuación de onda elástica (acústica) (principalmente en 1D) para ilustrar los conceptos, el conocimiento se puede transferir fácilmente a otros sistemas geofísicos. El curso es práctico en el sentido de que proporcionamos la conexión entre el algoritmo matemático y el código real en Python mediante Jupyter Notebooks. 

El formato del curso consistirá en clases magistrales intercaladas (si el tiempo lo permite) con ejercicios teóricos sencillos, preguntas de comprensión y ejercicios de Jupyter Notebook. Se abordarán los métodos de diferencias finitas, pseudoespectral, elementos lineales y espectrales (y, si hay interés, el volumen finito y el método de Galerkin discontinuo). Cabe destacar que el objetivo NO es analizar códigos específicos de la comunidad, sino proporcionar información sobre el funcionamiento interno y cómo evitar errores, y, por ejemplo, qué métodos son más adecuados para geometrías complejas, topografía, problemas con condiciones de contorno difíciles, computadoras paralelas, etc.

Requisitos

Conocimientos básicos de ecuaciones diferenciales parciales, transformada de Fourier, álgebra lineal y polinomios. Traer su propia computadora portátil. Ejercicios sencillos de programación con Python en Jupyter Notebooks. 

Resultados del aprendizaje

Los estudiantes aprenderán a resolver una ecuación diferencial simple mediante diferentes métodos numéricos. Conocerán las particularidades de cada método y sus ámbitos de aplicación (principalmente en sismología).

Personal académico

  • Prof. Dr. Heiner Igel (LMU Múnich) : Heiner Igel es Catedrático de Sismología en la LMU. Su investigación se centra en el estudio de las ondas sísmicas generadas por terremotos y otros procesos. Desarrolla métodos de cálculo con los que simula terremotos y la propagación de ondas sísmicas asociadas. Es experto en el campo de la sismología rotacional. 

Agenda

 
SESSION 1
09:00-09:10 Welcome
09:10-09:30 Why numerical methods? Lecture
09:30-11:00 Fundamentals of wave propagation – analytical solutions – discrete models – parallel computations – finite difference method Lecture and practicals
11:00-11:30 Coffee break
11:30-12:30 Pseudospectral method
Linear Finite-element methods
Lecture and practicals
13:00-14:00 Lunch break
SESSION 2
14:00-15:30 The spectral element method Lecture and practicals
15:30-16:00 Coffee break
16:00-17:30 Applications in Geophysics and/or (Finite-Volume Method and Discontinuous Galerkin Method) Lecture and practicals
18:00 Social Gathering