Vorlesung: Einführung in die Numerik / Numerik für Studierende der Naturwissenschaften (FS 2019)

Vorlesender

Prof. Dr. Helmut Harbrecht

Inhalt der Vorlesung:

Die Aufgabe der Numerik ist die Konstruktion und Analyse von Algorithmen zur Lösung mathematischer Aufgaben. Diese mathematischen Aufgaben stammen zum Beispiel aus Technik, Naturwissenschaften, Wirtschaftswissenschaften und Sozialwissenschaften. Mathematische Methoden sind häufig auf ein spezielles Anwendungsgebiet zugeschnitten. Sobald Zahlenwerte erlaubt sind, treten jedoch überall ähnliche Probleme auf. Beispielsweise treten in 70% aller Anwendungen lineare Gleichungssysteme auf.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse in Analysis und Linearer Algebra werden empfohlen.

Vorlesungszeiten:

10477-01 / 12954-01:Mo 14:15-16:00 Uhr, Vesalianum - Nebengebäude, Grosser Hörsaal (EO.16)
10477-01:Di 11:15-12:00 Uhr, Geographie, Hörsaal 5-01 (nicht für Studierende der Naturwissenschaften)

Die Vorlesung Numerik für Studierende der Naturwissenschaften (12954-01) ist eine zweistündige Vorlesung mit Übungen 12954-0X (4 KP) und richtet sich an ein breites Publikum. Speziell müssen nur die Übungsaufgaben ohne Sternchen bearbeitet werden. Demgegenüber ist die Vorlesung Einführung in die Numerik (10477-01) dreistündig und wird ebenfalls durch Übungen 10478-0X ergänzt (7 KP). Sie vertieft die mathematische Theorie und richtet sich primär an Studierende der Mathematik sowie an Studierende der Computational Sciences, welche an der Vertiefungsrichtung Computational Mathematics interessiert sind.

Übungsbetrieb:

Termine:Mo10.15-12.00 Uhr,Biozentrum, Sitzungszimmer 106(Frederik Steiner)
Mo10.15-12.00 Uhr,Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002(Dennis Tröndle)
Mi08.15-10.00 Uhr,Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.001(Lars Bugiera)
Mi08.15-10.00 Uhr,Biozentrum, Sitzungszimmer 106(Ilja Kalmykov)(für Studierende der Naturwissenschaften)
Mi08.15-10.00 Uhr,Biozentrum, Hörsaal 103(Dimitri Felder)(für Studierende der Naturwissenschaften)
Mi08.15-10.00 Uhr,Biozentrum, Hörsaal 102(Rahel Dohrau)(für Studierende der Naturwissenschaften)

Assistierende: Lars Bugiera, Rahel Dohrau, Dimitri Felder, Ilja Kalmykov, Frederik Steiner, Dennis Tröndle (Koordinator)
Testatkriterien:50% der Punkte aus den theoretischen Aufgaben (für 12954-0X: nur von den Aufgaben ohne Sternchen)
50% der Punkte aus den Programmieraufgaben (diese sind zusammen mit den Übungsaufgaben in gedruckter Form (Quelltext und Plots) abzugeben)
Bestehen der Schlussklausur am 27.05.2019 um 16:15-18:15 Uhr (Hörsäle 118 und 120 im Kollegienhaus)

Die Übungsblätter sind jeweils montags um 14 Uhr in den Briefkästen des Fachbereichs Mathematik oder zu Beginn der Vorlesung abzugeben. Der Übungsbetrieb startet am Mittwoch, den 20.02.2019. In der ersten Übungseinheit gibt es eine Einführung in MATLAB.

Erlaubte Hilfsmittel in der Klausur: ein (doppelseitig) beschriebenes A4-Blatt (per Hand geschrieben oder getippt, dann jedoch mindestens 12pt Schriftgrösse, keine Beispielaufgaben), kein Taschenrechner.

Übungsblätter:

  • blatt1.pdf
  • blatt2.pdf
  • blatt3.pdf
  • blatt4.pdf
  • blatt5.pdf
  • blatt6.pdf
  • blatt7.pdf
  • blatt8.pdf
  • blatt9.pdf, smoothingRoyals.m, splineEval.m
  • blatt10.pdf
  • blatt11.pdf
  • blatt12.pdf
  • Skript:

    Vorlesungsbegleitend wird ein Vorlesungsskript entwickelt, das hier als Lernhilfe zur Verfügung gestellt wird. Korrekturhinweise sind erwünscht und können gerne bei Prof. Dr. Helmut Harbrecht eingereicht werden.

    Projekt:

    Zur Vorlesung wird ein vertiefendes Programmierprojekt (1 KP) angeboten. Es beschäftigt sich mit Methoden zur Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen, welche elektrische Schaltungen beschreiben.

    Betreuung: Luzia Felber, Marc Schmidlin
    Ausgabe des Projekts: So 31.03.2019
    Besprechung der Aufgaben: Mo 08.04.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    weitere Besprechungstermine: Mo 29.04.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    Mo 06.05.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    Mo 13.05.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    Do 06.06.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    Do 13.06.2019 (13.15-14.00 Uhr, Spiegelgasse 1, SR 00.003)
    Abgabe des Projekts: So 30.06.2019
    Hilfsmaterial: Beilage