392022 Wissenschaftliches Rechnen (V) (SoSe 2016)

Contents, comment

Viele Fragestellungen in den Natur- und Ingenieurwissenschaften laufen am Ende auf die numerische Lösung mathematischer Probleme hinaus, wie z.B. das Lösen von Gleichungssystemen oder das Minimieren von Kostenfunktionen. In dieser Vorlesung wird das häufig benötigte numerische Handwerkszeug kompakt und anhand von anschaulichen und interessanten Problemen aus Computergrafik und der physikalischen Simulation eingeführt.

Der Schwerpunkt liegt dabei weniger auf der theoretischen Herleitung dieser Methoden, als vielmehr auf deren Verständnis, der praktischen Anwendung und der effizienten Implementierung. Dies beinhaltet typischerweise die folgenden drei Schritte:

  1. Gegeben ein praktisches "Ingenieursproblem", formuliere es als mathematisches Problem, z.B. als Gleichungssystem oder als Optimierungsproblem.
  2. Gegeben ein mathematisches Problem, analysiere es um zu verstehen, welche numerischen Methoden eingesetzt werden können.
  3. Gegeben eine numerische Methode, mit welchen effizienten Algorithmen und Datenstrukturen kann sie implementiert werden, oder welche Open-Source-Software stellt eine gute Implementierung bereit.

Die behandelten numerischen Methoden enthalten das Lösen dicht und dünn besetzter linearer Gleichungssysteme, Least Squares Approximationen und partielle Differentialgleichungen. Für eine gute Implementation wird auf effizientes C++ und die Parallelisierung für Shared Memory Architekturen eingegangen.

Zum besseren Verständnis werden die meisten besprochenen Methoden und Algorithmen in den Programmierügungen implementiert. Die Übungen haben die Form von Mini-Projekten die in jeweils 2-3 Wochen bearbeitet werden. Die Tutoren haben wöchentliche Sprechstunden und stehen mit (viel) Rat und (etwas) Tat zur Seite.

Requirements for participation, required level

  • Grundkenntnisse in linearer Algebra und Analysis werden vorausgesetzt, zum Beispiel durch die Veranstaltungen Mathe1 und Mathe2.
  • Das Bearbeiten der praktischen Übungsaufgaben erfolgt in C++. Es wird am ersten Übungstermin einen Crash-Kurs zu C++ geben.

Bibliography

  • Vorlesungsskript
  • Trefethen, Bau,Numerical Linear Algebra, SIAM, 1997.
  • Demmel, Applied Numerical Linear Algebra, SIAM, 1997.
  • Press, Teukolsky, Vettering, Flannery, Numerical Recipes in C++, Cambridge University Press, 2002.
  • Chapman, Jost, van der Pas, Using OpenMP: Portable Shared Memory Parallel Programming, MIT Press, 2007.
  • Meyers, Effective C++, Addison-Wesley Professional, 2005.

External comments page

http://graphics.uni-bielefeld.de/teaching/ss16/computing/

Teaching staff

Dates ( Calendar view )

Frequency Weekday Time Format / Place Period  
weekly Mi 10-12 D2-136 11.04.-22.07.2016

Hide passed dates <<

Subject assignments

Module Course Requirements  
39-Inf-WR Wissenschaftliches Rechnen Wissenschaftliches Rechnen Ungraded examination
Graded examination
Student information

The binding module descriptions contain further information, including specifications on the "types of assignments" students need to complete. In cases where a module description mentions more than one kind of assignment, the respective member of the teaching staff will decide which task(s) they assign the students.

Degree programme/academic programme Validity Variant Subdivision Status Semester LP  
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Informatik / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Nebenfach Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Kognitive Informatik / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Molekulare Biotechnologie / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor (Enrollment until SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Studieren ab 50    

Die Übungsaufgaben dienen der Übung und sind nicht daher verpflichtend. Allerdings werden die 5 LP für das Bestehen der mündlichen Prüfung vergeben, welche sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen bezieht, so dass das Bearbeiten der Übungsaufgaben sehr empfohlen wird.

No E-Learning Space
Registered number: 53
This is the number of students having stored the course in their timetable. In brackets, you see the number of users registered via guest accounts.
Address:
SS2016_392022@ekvv.uni-bielefeld.de
This address can be used by teaching staff, their secretary's offices as well as the individuals in charge of course data maintenance to send emails to the course participants. IMPORTANT: All sent emails must be activated. Wait for the activation email and follow the instructions given there.
If the reference number is used for several courses in the course of the semester, use the following alternative address to reach the participants of exactly this: VST_70669185@ekvv.uni-bielefeld.de
Coverage:
23 Students to be reached directly via email
Notes:
Additional notes on the electronic mailing lists
Email archive
Number of entries 0
Open email archive
Last update basic details/teaching staff:
Tuesday, December 15, 2015 
Last update times:
Thursday, February 11, 2016 
Last update rooms:
Thursday, February 11, 2016 
Type(s) / SWS (hours per week per semester)
V / 2
Department
Faculty of Technology
Questions or corrections?
Questions or correction requests for this course?
Planning support
Clashing dates for this course
Links to this course
If you want to set links to this course page, please use one of the following links. Do not use the link shown in your browser!
The following link includes the course ID and is always unique:
https://ekvv.uni-bielefeld.de/kvv_publ/publ/vd?id=70669185
Send page to mobile
Click to open QR code
Scan QR code: Enlarge QR code
ID
70669185
Top of page