Lecture WS 17/18 Algorithmische Mathematik I

Lecturer

Prof. Ira Neitzel

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Dr. Tino Ullrich

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 Algorithmische Mathematik I benötigt als Erstsemestervorlesung prinzipiell keine Vorkenntnisse. Im Rahmen der Vorlesung werden allerdings Algorithmen in C/C++ implementiert. Um den Einstieg in die Programmierung zu erleichtern wird daher dringend empfohlen den von der Fachschaft der Mathematik angebotenen Programmierkurs vor dem Semester zu besuchen. Alternativ finden sich weiter unten auf dieser Seite verschiedene Quellen zum Selbststudium.

Informationen zur Klausureinsicht

• Die vorläufigen Klausurergebnisse sind in BASIS eingetragen
• Die Klausureinsicht findet am 22.02.2018 in der Wegelerstrasse 6 statt
• Zeit und Raum wird über die folgende Abbildung festgelegt

Anfangsbuchstabe:	A - G	We 6.020, 9:00
	H - N	We 5.002, 10:00
	O - Sch	We 6.020, 10:00
	Se - Z	We 5.002, 9:00

• Mitzubringen sind:
• Amtliches Ausweisdokument mit Lichtbild
• Studierendenausweis
• Zeit, da Wartezeiten entstehen können
• Es ist möglich eine dritte Person mit der Klausureinsicht zu beauftragen. Diese benötigt eine unterschriebene Vollmacht und eine Ausweiskopie des Prüflings

Vorlesungszeiten

Tutorien

• Es gibt 15 Übungsgruppen. Die Zeiten und Räume entnehmen Sie bitte BASIS. Hier ist die Zuordnung Tutor, Gruppe:

  Daniel Blankenburg	1
  Lukas Dreyer	13, 14
  Ekin Ergen	5
  Andreas Gwilt	3
  Dorothee Henke	15
  Bernhard Hoeveler	4
  Fabian Hoppe	6
  Lukas Kempf	11
  Maike Kreutz	10
  Jan Kuethe	9
  Matthias Neidhardt	12
  Luise Puhlmann	8
  Jens Scholten	2
  Nicholas Schwab	7

• Die Tutorien starten in der Woche vom 16.10. Am 16.10. wird auch das erste Übungsblatt abgegeben.

Vorlesungsmaterialien

• Handout
• 1. Kapitel
• 2. Kapitel
• 3. Kapitel
• 4. Kapitel
• 5. Kapitel
• Handout zum 5. Kapitel

Ergänzende Literatur

• Stefan Hougardy, Jens Vygen: Algorithmische Mathematik. Springer, 2016
• C++ Online Tutorial
• Wikibook C++ Programmierung
• Alternatives Vorlesungsskript (H. Harbrecht)

Help Desk

Es wird einen Help Desk für Studieneinsteiger geben. Dieser wird von Daniel Angele betreut. Die Termine dafür sind Mo 12-15 Uhr und Freitag 14-17 Uhr. Ort: Raum N1.002, Endenicher Allee 60 (Nebengebäude, 1. Stock)

Übungsblätter

• Die Übungsblätter werden online montags zur Verfügung gestellt. Wir stellen diese nicht in Papierform zur Verfügung. Das erste Übungsblatt kommt am 09.10.
• Die Lösungen (zu den Theorieaufgaben) werden am darauffolgenden Montag vor der Vorlesung eingesammelt und (idealerweise) in den anschließenden Tutorien besprochen. Es ist Gruppenarbeit von bis zu 3 Teilnehmern pro Gruppe zugelassen.
• Ist die Abgabe nicht bis spaetestens 10:30 erfolgt, wird das Blatt mit 0 Punkten bewertet.

• Blatt 1
• Blatt 2
• Blatt 3 (update 30.10.17, Normalisierung von Gleitpunktzahlen)
• Blatt 4
• Blatt 5 (update 08.11.17, Aufgabe 2 und 3 leicht modifiziert)
• Blatt 6
• Blatt 7
• Blatt 8 (update 27.11.17, kleine Korrekturen)
• Blatt 9
• Blatt 10 (Ergänzendes Material: input.h, main.cpp, Graph 1, Graph2)
• Blatt 11 (Ergänzendes Material: Headerdatei gph_io.h)
• Blatt 12 (Ergänzendes Material: Erdösgraph, Autoren)
• Blatt 13 (Ergänzendes Material: UEFA CL Tabelle)
• Blatt 14 (update 23.01.18, zusätzlicher Hinweis zu Aufgabe 4)
• Zusatzblatt

Programmierabgaben

• Die CIP-Pool Tutorien finden (zusätzlich zu den Übungen) wöchentlich im PC-Pool des IAM statt. Dieser befindet sich im Nebengebäude (N.004, N.005) des Mathematikzentrums in der Endenicher Allee 60.
• Es wird jede Woche Programmieraufgaben geben. Die Aufgaben auf jedem zweiten Übungsblatt werden in unseren CIP-Pools in der darauffolgenden Woche testiert / bepunktet (Testatphase). 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 auf dem zweiten Übungsblatt geben, das wir am Montag, den 16.10. online stellen. Die Testatphase beginnt in der Woche vom 23.10. Die Listen hängen ab dem 16.10. aus.
• Jeder Studierende muss alle Programmieraufgaben beherrschen. Gegebenenfalls werden auch innerhalb einer Abgabegruppe unterschiedliche Punkte vergeben, wenn nicht alle Aufgaben erklärt werden können.

Prüfungszulassung

Die Zulassungskriterien sind wie folgt.

• Es muessen 50% der Punkte der (Theorie)-Hausaufgaben erreicht werden
• Es muessen 50% der Punkte der Programmierabgaben erreicht werden
• 80% der Uebungszettel muessen bearbeitet werden, d.h. hoechstens 3 Theorie-Blaetter sind mit 0 Punkten bewertet worden.

Prüfung

Als Modulprüfung finden zwei Klausuren statt. Die erste Klausur ist am 16.02.2018. Die zweite Klausur findet am 13.03.2018 statt. Weitere Prüfungstermine für dieses Modul wird es dann erst wieder im nächsten Zyklus geben.