Inf-IngNum: Numerische Mathematik in den Ingenieurwissenschaften (Inf-IngNum) (060254)- Dozent/in
- Prof. Dr. Steffen Börm
- Angaben
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 6
Praesenzveranstaltung, bei Bedarf in englischer Sprache
Zeit und Ort: Do 14:15 - 15:45, HHP6 - R.EG.024
vom 13.4.2023 bis zum 6.7.2023
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Voraussetzungen
Höhere Mathematik
grundlegende Programmierkenntnisse in C sind empfehlenswert
Modultitel:
Numerische Mathematik in den Ingenieurwissenschaften
Modulhandbuch:
https://www.math.uni-kiel.de/de/studium_und_lehre/studienverlauf-module
Module alphabetisch:
http://www.math.uni-kiel.de/go/module
Modulcode: mathIngNum-01a:
https://www.math.uni-kiel.de/de/studium_und_lehre/studienverlauf-module/module/mathIngNum-01a.pdf
Zielgruppe:
1-Fach Bachelor Informatik
1-Fach Master Elektrotechnik und Informationstechnik
1-Fach Master Wirtschaftsingenieurwesen Elektrotechnik und Informationstechnik
1-Fach Master Informatik
OLAT-Link:
https://lms.uni-kiel.de/auth/RepositoryEntry/4891082773/CourseNode/105521765262647
Anmeldung zur Veranstaltung über OLAT (s.o.)!
- Inhalt
- siehe: https://www.math.uni-kiel.de/scicom/de/lehre/numing
Bei der Behandlung natur- und ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen stößt man häufig auf mathematische Aufgaben, die sich mit Hilfe eines Computers elegant lösen lassen.
Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über typische Lösungsalgorithmen. Behandelt werden etwa (1) grundlegende Prinzipien effizienter Algorithmen, (2) Verfahren für lineare und nichtlineare Gleichungssysteme, (3) Verfahren für lineare Ausgleichsprobleme, (4) Verfahren für Eigenwertprobleme, (5) Approximation von Funktionen sowie (6) die numerische Integration.
Lerninhalte:
- Grundlagen: Komplexität von Algorithmen, Divide-and-Conquer-Technik am Beispiel einfacher Sortieralgorithmen und der FFT.
- Lineare Gleichungssysteme: LR-Zerlegung, Cholesky-Zerlegung, QR-Zerlegung, lineare Ausgleichsrechnung
- Eigenwertprobleme: Vektoriteration, inverse Iteration, orthogonale Iteration, QR-Verfahren, Konvergenzanalyse
- Nichtlineare Gleichungssysteme: Bisektionsverfahren, Fixpunktiterationen, Newton-Verfahren, Konvergenzverhalten
- Interpolation: Polynominterpolation, Neville-Aitken-Schema, dividierte Differenzen, Fehleranalyse, Grenzwertextrapolation
- Numerische Integration: Quadraturformeln, Trapezregel, Newton-Côtes-Formeln, Gauß-Quadratur
Prüfungsleistungen:
Mündliche Prüfungen, Z.n.V.
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 10
www: http://www.math.uni-kiel.de/de/personen/a-z/prof.-dr.-steffen-boerm
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übung zu Numerische Mathematik in den Ingenieurwissenschaften
-
Dozent/in: Dr. Jan Bolte
www: https://www.math.uni-kiel.de/scicom/de/lehre/numing
Inf-NumProg: Numerische Programmierung (Inf-NumProg) (060168)- Dozent/in
- Prof. Dr. Steffen Börm
- Angaben
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 6
Praesenzveranstaltung
Zeit und Ort: Di 14:15 - 15:45, LMS6 - R.10 Steinitz-Hörsaal
vom 11.4.2023 bis zum 4.7.2023
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Voraussetzungen
Mathematik für die Informatik A,B und C
Höhere Mathematik für Natur- oder Ingenieurwissenschaften oder vergleichbare Vorlesungen
grundlegende Kenntnisse der Programmiersprache C
Modulname:
Numerische Programmierung
Moduldatenbank Informatik:
https://mdb.ps.informatik.uni-kiel.de/show.cgi?
Modulcode:Inf-NumProg
https://mdb.ps.informatik.uni-kiel.de/show.cgi?ModData/show/ModData459
Modulcode:Inf-NumProgNat
https://mdb.ps.informatik.uni-kiel.de/show.cgi?ModData/show/ModData509
Zielgruppe:
1-Fach Bachelor Informatik
sowie Studierende der Natur- und Ingenieurswissenschaften
OLAT-Link:
https://lms.uni-kiel.de/auth/RepositoryEntry/4891082782/CourseNode/105521766004405
Anmeldung zur Veranstaltung über OLAT (s.o.)!
- Inhalt
- siehe:
https://www.math.uni-kiel.de/scicom/de/lehre/numprog
Die numerische Programmierung befasst sich mit Algorithmen für Gleitkommazahlen, die beispielsweise bei Computersimulationen und in der Computergrafik von großer Bedeutung sind. Im Unterschied zu ganzen Zahlen, bei deren Einsatz im Computer nur darauf zu achten ist, dass kein Überlauf eintritt, können Gleitkommazahlen die reellen Zahlen nur approximieren, mit denen man eigentlich rechnen möchte. Diese Tatsache hat weitreichende Konsequenzen: Einerseits muss bei der Entwicklung numerischer Verfahren der Einfluss von Rundungsfehlern berücksichigt werden; andererseits genügt es häufig,eine hinreichend genaue Näherungen eines Ergebnisses zu finden. Die Vorlesung behandelt (1) numerische lineare Algebra, beispielsweise das Lösen linearer Gleichungssysteme, (2) Techniken für deren effiziente Implementierung, beispielsweise den geschickten Einsatz von Caches und Parallelisierung, (3) Stabilität und Kondition linearer Gleichungssysteme, (4) iterative Lösungsverfahren, sowie (5) spezielle Datenstrukturen für numerische Anwendungen.
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 30
www: https://www.math.uni-kiel.de/scicom/de/lehre/numprog
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Programmierübung zu "Numerische Programmierung" (061089)
-
Dozent/in: Dipl.-Inf. Sven Christophersen
Zeit und Ort: Fr 10:15 - 11:45, HHP6 - R.EG.001; Einzeltermin am 14.4.2023 10:15 - 11:45, HHP6 - R.EG.002
- UE: Übung zu Numerische Programmierung
-
Dozent/in: Dr. Leon Schramm
www: https://www.math.uni-kiel.de/scicom/de/lehre/numprog
Wissenschaftliches Rechnen (WissRech) (060152)- Dozent/in
- Prof. Dr. Steffen Börm
- Angaben
- Vorlesung, 4 SWS
Praesenzveranstaltung
Zeit und Ort: Di, Do 10:15 - 11:45, LMS4 - R.325
vom 11.4.2023 bis zum 6.7.2023
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Modulname:
Wissenschaftliches Rechnen
Modulhandbuch:
https://www.math.uni-kiel.de/de/studium_und_lehre/studienverlauf-module/ModulhandbuchMathematik.pdf
Modulcode: mathWissRech-01a
https://www.math.uni-kiel.de/de/studium_und_lehre/studienverlauf-module/module/mathWissRech-01a.pdf
Zielgruppe:
Link zu OLAT:
https://lms.uni-kiel.de/auth/RepositoryEntry/5317329021/CourseNode/107529172206199
- Inhalt
- Die Vorlesung beschäftigt sich mit dem Einsatz des Rechners bei der Untersuchung naturwissenschaftlicher Fragestellungen. Anhand einiger Beispiele wird jeweils beschrieben, wie ein Phänomen im Rechner modelliert werden kann und welche Algorithmen sich für seine Behandlung verwenden lassen. Als Beispiele dienen
1. die Simulation der Bewegung von Punktmassen, beispielsweise von Flugbahnen, Pendeln oder Saiten,
2. als Spezialfall davon die Behandlung von gekoppelten Vielteilchensystemen, beispielsweise von Galaxien,
3. die Berechnung elektromagnetischer Felder,
4. die Simulation von Diffusionsprozessen, beispielsweise der Wärmeausbreitung in einem Material,
5. strukturmechanische Phänomene, beispielsweise die elastische Verformung eines Körpers sowie
6. Transportvorgänge, beispielsweise die Simulation von Grundwasserströmungen.
Die Vorlesung wird ergänzt durch praktische Übungen, in denen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in die Lage versetzt werden, selbständig Modelle zu entwickeln und zu implementieren. Neben grundlegenden numerischen Techniken wie Zeitschrittverfahren, finiten Differenzen, finiten Elementen und Paneel-Clusterungsmethoden wird auch der Umgang mit für die Visualisierung der Simulationsergebnisse geeigneten Programmbibliotheken vermittelt
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 30
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übung zu Wissenschaftliches Rechnen (060153)
-
Dozent/in: Dr. Jan Bolte
Zeit und Ort: n.V.; Bemerkung zu Zeit und Ort: Korrektur in Anwesenheit mit individuellen Terminen
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