Lecture SS 18 Algorithmische Mathematik II

Lecturer
Prof. Ira Neitzel
Contact for exercises
Dr. Tino Ullrich

AKTUELL: Informationen zur Nachklausur

  • Die Nachklausur findet am 24.09.2018, 9:00-11:00 Uhr, im neuen Hörsaalzentrum, HS 1, statt
  • Vergewissern Sie sich unter BASIS, ob Sie angemeldet sind! Nur wer angemeldet ist, schreibt die Klausur!
  • Erscheinen Sie bitte so, dass Sie 8:45 Uhr am Platz sitzen!
  • Mitzubringen sind: Amtliches Ausweisdokument mit Lichtbild und Studierendenausweis
  • Zur Klausur ansich: Die Bearbeitungszeit der Klausur beträgt 120 min. Es sind keinerlei Hilfsmittel zugelassen. Ausnahme: Stifte, Lineal, jedoch keine Rotstifte. Bleistifte sind nur bei den Nebenrechnungen erlaubt. Papier wird von uns bereitgestellt.
  • Schauen Sie bitte unbedingt am Vorabend der Klausur noch einmal auf diese Webseite!

Inhalte der Vorlesung

Die Mathematik stellt eine wichtige Grundlage für viele Bereiche des alltäglichen Lebens dar. Ingenieurswesen, Transport, und selbst Finanzmärkte profitieren von mathematischen Methoden und Modellen. Während viele Probleme direkt gelöst werden können, ist der Großteil von Hand nicht mehr zu bewältigen. Aus diesem Grund bedient man sich des Computers als Hilfsmittel zur Umsetzung mathematischer Verfahren.

Ziel und Inhalt der Vorlesung Algorithmische Mathematik ist die Vermittlung von Fähigkeiten, die Schritte von der mathematischen Formulierung eines Problems bis hin zur Schritt-für-Schritt-Umsetzung in einem Algorithmus durchzuführen. Der Entwurf geeigneter Verfahren ist dabei ebenso Bestandteil des Lehrmaterials wie die Verifikation und Analyse von benötigter Laufzeit und erreichter Qualität (bei approximativen Verfahren).

Vorkenntnisse

Die Vorlesung Algorithmische Mathematik II baut auf der Vorlesung Algorithmische Mathematik I auf. Weiter unten auf dieser Seite finden Sie verschiedene Quellen zum Selbststudium.

Zeit und Ort

Vorlesung: Montag 10-12 Uhr und Mittwoch 10-12 Uhr im CPI-HSZ, Hörsaal 1.
Beginn 9.4.2018

Es gibt 11 Tutorien. Zeit und Ort entnehmen Sie bitte BASIS.

Materialien zur Vorlesung

Handouts

Das Passwort ist dasselbe wie auf der alten INS-Webseite. Ein Benutzername ist nicht mehr nötig.

Alternatives Vorlesungsskript

Skript (H. Harbrecht)

Übungsaufgaben

  • Die Übungsblätter werden online montags zur Verfügung gestellt. Wir stellen diese nicht in Papierform zur Verfügung. Das nullte Übungsblatt wird in der Woche nach Ostern online gestellt und in der ersten Vorlesungswoche besprochen (ohne Abgaben). Das erste Blatt wird am Montag (den 09.04.) ausgegeben und am darauffolgenden Montag (16.04.) vor der Vorlesung abgegeben usw.
  • Ist die Abgabe nicht bis spaetestens 10:15 erfolgt, wird das Blatt mit 0 Punkten bewertet.
  • Gruppenarbeit von bis zu 3 Studierenden ist ausdrücklich erwünscht.
  • Die Lösungen werden dann (idealerweise) in den anschließenden Tutorien besprochen.

Übungsblätter

Hinweise zu den Programmieraufgaben

  • Es gibt keine CIP-Pool Tutorien.
  • Auf jedem zweiten Übungsblatt gibt es eine Programmieraufgabe, die in der darauffolgenden Woche in den CIP-Pools vorgestellt und bepunktet wird.
  • Die Abgabe der Programmieraufgaben erfolgt stets in Gruppen mit genau 3 Teilnehmern. Dazu trägt sich jeder Teilnehmer (jede Gruppe) in die ausgehängten Listen ein.
  • Die Einschreibelisten hängen schon in der Woche vor der Testatphase ab Montag aus, also ab dem Tag der Veröffentlichung des neuen Blattes!
  • Achtung: Jeder Studierende benötigt für die Programmierabgabe einen lauffähigen Hochschul-Rechenzentrums-Login-Account.
  • Die erste abzugebende Programmieraufgabe wird es auf dem zweiten Übungsblatt geben, das wir am Montag, den 16.04. online stellen. Die Testatphase beginnt in der Woche vom 23.04. Die Listen hängen ab dem 16.04. aus.
  • Jeder Studierende muss alle Programmieraufgaben beherrschen. Gegebenenfalls werden auch innerhalb einer Abgabegruppe unterschiedliche Punkte vergeben, wenn nicht alle Aufgaben erklärt werden können. .
  • Die Programmieraufgaben sollen in der Programmiersprache Python bearbeitet werden. Ein Tutorial gibt es hier.
  • Dazu empfehlen wir die Anaconda-Distribution. Diese beinhaltet Python 3 und Jupyter Notebook (früher Ipython Notebook). Einige kleine Beispiele und Einführendes gibt es in diesem Beispiel-Notebook.
  • Wer schon eine bestehende Python Version nutzt, sollte sicherstellen, dass die Pakete numpy und matplotlib installiert sind.
  • Hier gibt es einen von der Fachschaft angebotenen Python-Kurs: Erweiterter Programmierkurs C und Python.

Ergänzende Literatur

zur Stochastik

  • W. Linde, Stochastik für das Lehramt, de Gruyter Oldenbourg
  • U. Krengel: Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik, Springer
  • O. Häggström: Finite Markov Chains and Algorithmic Applications, London Math. Soc.

zur Numerik

  • P. Deuflhard, A. Hohmann: Numerische Mathematik 1, de Gruyter, online.
  • H. Schwarz, N. Köckler: Numerische Mathematik, Vieweg Teubner, online.
  • R. Freund, R. Hoppe: Stoer/Bulirsch: Numerische Mathematik 1, Springer
  • A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri: Numerische Mathematik 1, Springer.

Prüfung

Als Modulprüfung finden zwei Klausuren statt. Die erste Klausur ist am 03.08.2018. Die zweite Klausur findet am 24.09.2018 statt. Weitere Prüfungstermine für dieses Modul wird es dann erst wieder im nächsten Zyklus geben. Die Zulassungskriterien sind wie folgt:

  • Es muessen jeweils 50% der Punkte der (Theorie)-Hausaufgaben in den beiden Teilen erreicht werden (Stochastik, Numerik)
  • Es muessen 50% der Punkte aller Programmierabgaben erreicht werden
  • 80% aller Uebungszettel muessen bearbeitet werden