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Vorlesung im Wintersemester 2012/2013:
Einführung in die Grundlagen der Numerik (V2E1)
Prof. Dr. Sven Beuchler
Assistent: Markus Burkow
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 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:
Vorausgesetzt werden die Inhalte der beiden vorangegangenen Vorlesungen Algorithmische Mathematik I und Algorithmische Mathematik II. Im Rahmen der Vorlesung wird jedoch auch die Fähigkeit zur konkreten Implementierung von Verfahren in C/C++ gelehrt. Eine Vertiefung der zugehörigen Grundlagen aus der AlMa I und AlMa II in Eigenarbeit wird empfohlen. Zu diesem Zweck können die unter Literatur angegeben Materialien dienlich sein (s.u.).Vorlesungszeiten:
| Termin: | Di | 10:15-12 Uhr |
| Do | 8:30-10 Uhr | |
| Beginn: | Mo | 09.10.2012 |
| Ort: | Kleiner Hörsaal Mathematik, We 10 | |
Die Sprechstunde von Prof. Beuchler ist Di 14-16 Uhr.
Vorlesungsskript
Vorlesungsbegleitend wird ein Skript ausgearbeitet. Es wird versucht, das Skript auf dem Stand der Vorlesung zu halten. Dennoch soll und kann es nicht eine tagesaktuelle Mitschrift der Vorlesung ersetzen. Hier finden Sie das Skript zur Vorlesung Algorithmische Mathematik I+II aus den vorherigen Semestern. Das Skript ist Passwort-geschützt. Das Passwort erhalten Sie in der Vorlesung oder bei Ihrem Tutor.
Übungsblätter:
Die Abgabe der Übungszettel erfolgt stets zu Beginn der Vorlesung am Dienstag. Die Übungszettel müssen also bis Dienstag, 10.15 Uhr abgegeben sein.
Formelsammlung aktualisiert (2013-02-19): formelsammlung.pdf
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Übungsgruppen:
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Raum: SR 0.011, Tutor: Martin Licht |
| Raum: SR N0.007, Tutor: Sebastian Welter | |
| Raum: SR 0.007, Tutor: Martin Licht |
Klausureinsicht:
Klausureinsicht am 27.02.2013
Achtung: Lichtbildausweis (Personalausweis oder Reisepaß) und Studentenausweis sind auch zur Klausureinsicht mitzubringen!| Termin der Klausureinsicht: | Mi | 27.02.2013 |
| Beginn: | 13:00 | |
| Ende: | 14:00 | |
| Ort: | Wegelerstraße 6, Raum 5.002 |
Klausurergebnisse zur 1. Klausur
Die vorläufigen Ergebnisse zur 1. Klausur können nun HIER (passwortgeschützt) heruntergeladen werden.Wichtig:Diese Ergebnisse sind ohne jede Gewähr und absolut vorläufig.
Klausurergebnisse zur 2. Klausur
Die vorläufigen Ergebnisse zur 2. Klausur können nun HIER (passwortgeschützt) heruntergeladen werden.Wichtig:Diese Ergebnisse sind ohne jede Gewähr und absolut vorläufig.
Klausureinsicht
Achtung: Lichtbildausweis (Personalausweis oder Reisepaß) und Studentenausweis sind auch zur Klausureinsicht mitzubringen!Die Einsicht in die Nachklausur findet in der ersten Sprechstunde Prof. Dr. Beuchlers im kommenden Sommersemester statt (Mi.10:30-12:00).
Klausurtermine:
Klausur
Ob Sie zur Klausur zugelassen sind, erfahren Sie über das BASIS System.
Achtung: Lichtbildausweis (Personalausweis oder Reisepaß) und Studentenausweis sind mitzubringen!
| Termin der Klausur: | Do | 22.02.2013 |
| Beginn: | 9:00 (Einlass: 8:45) | |
| Ende: | 11:00 | |
| Ort: | Gr.HS | |
| erlaubte Hilfsmittel: | (ggf. bunte) Stifte, (keine Bleistifte/roten Stifte) sind mitzubringen, Lineal/Geodreieck sind erlaubt, ansonsten KEINE (bitte insbesondere Handys ausschalten und vom Sitzplatz entfernt zu lagern) | |
Wichtige Informationen:
- Betrugsversuche: Jegliche Betrugsversuche führen zum Nicht-Bestehen der Klausur! Dies gilt auch für eingeschaltete Handys!
- Papier: Papier wird gestellt. Es sind alle beschrifteten Seiten abzugeben (auch Schmierpapier). Alle Seiten (inkl. Aufgabenstellung) müssen mit Name und Matrikelnummer (und ggf. der Aufgabennummer) beschriftet werden. Wenn Sie mehr Papier benötigen, heben Sie die Hand.
- Einlass: Seien sie spätestens um 8:45 da.
- Abgabe: 15 Minuten vor Ende der Bearbeitungszeit der Klausur kann nicht mehr vorzeitig abgegeben werden.
- Abgabe: Stapeln Sie den Aufgabenzettel sowie alle Blätter (auch leere) zusammen. Stellen Sie noch einmal sicher, dass auf dem Aufgabenzettel und auf allen Blättern Ihr Name und Ihre Matrikelnummer stehen. Die Stapel werden von der Klausurleitung geheftet und eingesammelt.
Nachklausur
Achtung: Lichtbildausweis (Personalausweis oder Reisepaß) und Studentenausweis sind mitzubringen!
| Termin der Nachklausur: | Di | 22.03.2013 |
| Beginn: | 9:00 (Bitte schon um 8:45 da sein) | |
| Ende: | 11:00 | |
| erlaubte Hilfsmittel: | Stifte (keine Bleistifte) sind mitzubringen, ansonsten KEINE (bitte insbesondere Handys ausschalten und vom Sitzplatz entfernt zu lagern) | |
Hinweise zu den Programmieraufgaben:
Die Tutoren in den CIP-Pools stehen auch außerhalb der Abgabezeiten gerne für Fragen bzgl. der Programmieraufgaben zur Verfügung. Alle Programmieraufgaben werden in C / C++ gelöst.Achtung:Jeder Student benötigt für die Programmierabgabe einen lauffähigen Hochschul-Rechenzentrums-Login-Account.
Es wird jede Woche Programmieraufgaben geben. Diese werden alle zwei Wochen in unseren CIP-Pools testiert / bepunktet. Die Abgabe der Programmieraufgaben erfolgt stets in Gruppen mit exakt 2 Studenten.
Wichtig:Jeder Studierende muss alle Programmieraufgaben beherrschen. Gegebenenfalls werden auch innerhalb einer Abgabegruppe unterschiedliche Punkte vergeben, wenn nicht alle Aufgaben erklärt werden können.
Vorführung der Aufgaben
Die Vorführung der Programmieraufgaben erfolgt in der Woche nach der Ausgabe des jeweils zweiten Übungsblattes. Dabei erfolgt die Abgabe zu dem Termin für den sich die Abgabegruppe in die Anmelde-Listen eingetragen hat. Vorgeführt wird dann im jeweils geöffneten CIP-Pool (siehe auch CIP-Pool Homepage).Bitte bringen Sie auch über den von Ihnen ausgewählten Abgabezeitraum hinaus etwas Zeit mit, falls sich zeitliche Schwankungen ergeben.
Die Termine des Aushangs der Anmeldelisten und die jeweilige Abgabe-Woche wird stets auch auf den Übungszetteln vermerkt sein. Desweiteren sind in den Programmieraufgaben alle in der Algorithmischen Mathematik erstellten Programme verwendbar. Als weitere Hilfsmittel sind zusaetzlich die einfachsten Routinen aus der BLAS erlaubt: http://www.netlib.org/blas/
Klausurzulassung
Zur Klausur ist zugelassen, wer nachfolgende Bedingungen erfüllt:- 50% der Punkte in den Theorieaufgaben der Übungszettel werden erreicht.
- 50% der Punkte in den Programmieraufgaben werden erreicht.
- Es wurde 2-3 Mal eine Aufgabe an der Tafel in der Übungsgruppe vorgerechnet.
- Zwei Personen pro Gruppe sowohl in den Tutorien als auch in den Programmieraufgaben
Literatur
Theorie
- Martin Hanke-Bourgois: Grundlagen der Numerischen Mathematik. Teubner
- Josef Stoer: Numerische Mathematik I. Springer
- P. Deuflhard, A. Hohmann: Numerische Mathematik, de Gruyter
- C. Uberhuber: Computer-Numerik 1/2. Springer, 1995
- Kuegler/Windsteiger: Algorithmische Methoden Bd 1, Birkhaeuser, 2009
- David S. Watkins: Fundamentals of Matrix Computations, 2002
- Golub, G.H. and Van Loan, C.F.: Fundamentals of Matrix Computations, 2002
- Quateroni, A. Numerical Mathematics, 2000
Programmieren
- Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie: Programmieren in C
- Bjarne Stroustrup: Die C++-Programmiersprache
- Bruce Eckel: Thinking in C++ [frei erhältlich zum Download]
- Stanley B. Lippman, Josée Lajoie, Barbara E. Moo: C++ Primer
Die Beispiele in der Vorlesungen werden in C vorgestellt werden. Dennoch ist oben genannte Literatur zu C++ uneingeschränkt zu empfehlen, da C++ Compiler auch C verstehen. C++ ist die modernere Sprache, deren Kenntnis insbesondere auch nach abgeschlossenem Studium hohen Wert hat. Programmieraufgaben können entsprechend in C oder C++ abgegeben werden.