Vorlesung und Übung:

Wissenschaftliches Rechnen

SS 2012

Dozent:   Prof. Dr. Christian Engwer, Sprechstunde n.V.
Übung:   Sebastian Westerheide, Sprechstunde n.V.

Informationen zur Vorlesung

Zeit, Ort: Di. 10:00 bis 12:00, wöchentlich, M 6,
Fr. 10:00 bis 12:00, wöchentlich, M 6,
Beginn: 10.04.2012
Inhalt: Im Rahmen der Vorlesung werden die Grundlagen des Wissenschaftlichen Rechnens vermittelt. Wissenschaftliches Rechnen ist ein interdisziplinäres Forschungsgebiet, welches Themen aus den Bereichen der angewandten Mathematik, der Modellierung und der Informatik bearbeitet.
Wir werden anhand praktischer Beispiele den Weg von der experimentellen Beobachtung, über die Modellierung bis zur fertigen numerischen Simulation kennen lernen.
Die beiden zentralen Aspekte sind die numerischen Verfahren und deren Umsetzung als Computerprogramm. Nicht jedes numerische Verfahren ist für jede Fragestellung gleich gut geeignet. Bei physikalischen Problemen wird oft verlangt, dass nicht nur die partielle Differentialgleichung, sondern auch etwaige Erhaltungsgrößen berücksichtigt werden. Solche und andere Anforderungen bestimmen letztendlich die Wahl der numerischen Verfahren. Wir werden anhand von Beispielfällen numerische Methoden einführen und diskutieren, die über jene aus den Vorlesungen "Numerische Analysis" oder "Numerik partieller Differentialgleichungen" hinausgehen.
Wichtig:  Für die Veranstaltung sind Programmierkenntnisse erforderlich.
Als Vorbereitung auf diese Veranstaltung und weitere Veranstaltungen in den Bereichen "Wissenschaftliches Rechnen" und "Numerik Partieller Differentialgleichungen" wird in den Semesterferien wieder das Programmierpraktikum "Einführung in die Programmierung zur Numerik mit C++" angeboten. Eine Teilnahme ist sehr zu empfehlen. Näheres finden Sie hier.
Material: Folien aus der ersten Vorlesung
Folien aus der Vorlesung zu Caches
Folien aus der Vorlesung zur Musterbildung (08.05.2012)
Folien, Video 1, Video 2 und Video 3 aus der Vorlesung vom 08.06.2012
Literatur: Galaxiesimulationen: Turing Pattern: Mathematische Modellierung im Allgemeinen:
  • Murray, James D. - Mathematical Biology.
Strömungsmechanik: Numerik: Informatik:

Informationen zur Übung

Zeit, Ort: Mi. 14:00 bis 16:00, wöchentlich,
Einsteinstr. 64 - S124 (SR A) / CIP-Pool,
Beginn: 11.04.2012
Abgabe: Di. 10:00, Briefkasten 89,
Programmieraufgaben sowohl per e-mail als auch in schriftlicher Form
Blätter: Blatt 0 (Anwesenheitsaufgaben)
Blatt 1
Blatt 2
Blatt 3
Blatt 4
Blatt 5
Blatt 6
Blatt 7
Blatt 8
Material: Folien aus der ersten Übung, auch als Handout
Folien aus der zweiten Übung

Weitere Informationen

Voraussetzungen: Es werden C++ Kenntnisse im Rahmen der Veranstaltung vorausgesetzt. Bitte besuchen Sie das bereits oben erwähnte Programmierpraktikum "Einführung in die Programmierung zur Numerik mit C++".
Prüfung: Die Modulprüfung richtet sich nach der Master-Studienordnung. Sie findet mündlich statt und die Zulassungskriterien sind die Folgenden:
  • Es müssen mindestens 50% der Punkte aus den Übungen erreicht werden
  • Die Abgabe der Übungsaufgaben kann zu zweit erfolgen
  • Es gibt eine Anwesenheitspflicht in den Übungsgruppen
  • Jeder Teilnehmer muss am Ende mindestens zwei Aufgaben vorgerechnet haben