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392022 Wissenschaftliches Rechnen (V) (SoSe 2016)

Einrichtung
Technische Fakultät
Art(en) / SWS
V / 2
Zeitraum
11.04.2016-22.07.2016
Voraussichtl. Wiederholung

Lehrende

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Fachzuordnungen

Modul (Studienmodell 2011) Veranstaltung Leistungen  
39-Inf-WR Wissenschaftliches Rechnen Wissenschaftliches Rechnen unbenotete Prüfungsleistung
benotete Prüfungsleistung
Studieninformation

Die Angaben in der Tabelle ergeben sich aus der Zuordnung zu einem Modul und der entsprechenden Modulbeschreibung. Bei den angegebenen "Leistungen" können Wahloptionen der Studierenden bestehen; Auskunft hierüber gibt ebenfalls die Modulbeschreibung.

Studiengang/-angebot Gültigkeit Variante Untergliederung Status Sem. LP  
Bioinformatik und Genomforschung / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Nebenfach Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Kognitive Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Medieninformatik und Gestaltung / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Molekulare Biotechnologie / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Naturwissenschaftliche Informatik / Bachelor (Einschreibung bis SoSe 2011) Wissenschaftliches Rechnen Wahlpflicht 6. 2 unbenotet  
Studieren ab 50    

Allgemeine Anforderungen bei Lehrveranstaltungen:

Die Anforderungen an die aktive Teilnahme (nur gültig für Studienmodell 2002) sind hier erläutert. In den FsB und Modulhandbüchern finden sich Informationen, ob Studienleistungen (nur gültig für Studienmodell 2011)/Einzelleistungen/Modul(teil)prüfungen vorgesehen sind, und welche Anforderungen hierfür bestehen.

Konkretisierung der Anforderungen

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.

Öffnung

Geöffnet für Hörer/-innen anderer/aller Fakultäten 

Inhalt, Kommentar

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.

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

  • 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.

Literaturangaben

  • 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.

Externe Kommentarseite

TeilnehmerInnen
registrierte Anzahl : 53
Dies ist die Anzahl der Studierenden, die die Veranstaltung im Stundenplan gespeichert haben. In Klammern die Anzahl der über Gastaccounts angemeldeten Benutzer/innen.
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Reichweite :
52 Studierende direkt per E-Mail erreichbar
Hinweise :
Weitere Hinweise zu den E-Mailverteilern
E-Mailarchiv
Anzahl der Archiveinträge: 0
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Änderungen/Aktualität der Veranstaltungsdaten
Letzte Änderung Grunddaten/Lehrende :
Dienstag, 15. Dezember 2015 
Letzte Änderung Zeiten :
Donnerstag, 11. Februar 2016 
Letzte Änderung Räume :
Donnerstag, 11. Februar 2016 
Sonstiges
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