Vorlesung: Einführung in die Numerik / Numerik für Studierende der Naturwissenschaften (FS 2026)

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, Pharmazentrum, Hörsaal 1
10477-01:Di 10:15-12:00 Uhr, Alte Universität, Seminarraum -201 (14 tägig: 3.3., 10.3., 24.3., 7.4, 21.4., 5.5., 19.5., 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. 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.

Skript:

Die Vorlesung richtet sich nach diesem Vorlesungsskript, das hier als Lernhilfe zur Verfügung gestellt wird. Korrekturhinweise sind erwünscht und können gerne bei Prof. Dr. Helmut Harbrecht eingereicht werden. Die Themen der Vorlesung sind allesamt auch in meinem gemeinsam mit Michael Multerer verfassten Lehrbuch Algorithmische Mathematik: Graphen, Numerik und Probabilistik enthalten, welches im Springer-Verlag erschienen ist.

Übungsbetrieb:

Termine: Mo16.15-18.00 Uhr,Physikalische Chemie, Hörsaal PC 3.10 (für Studierende der Naturwissenschaften)
Mo16.15-18.00 Uhr,Alte Universität, Seminarraum -201 (für Studierende der Naturwissenschaften)
Mi08.15-10.00 Uhr,Alte Universität, Seminarraum -201 (für Studierende der Naturwissenschaften)
Mi08.15-10.00 Uhr,Spiegelgasse 1, Seminarraum 00.003
Mi14.15-16.00 Uhr,Pharmazentrum, Seminarraum U1075
Do10.15-12.00 Uhr,Spiegelgasse 1, Seminarraum U1.001

Assistierende: Valentin Comment (Koordinator), Remo von Rickenbach (Koordinator), N.N.
Testatkriterien:Bestehen beider Zwischenprüfungen
Bestehen der Schlussklausur (Details siehe weiter unten)

In der Woche vom 16.02.2026 bis zum 20.02.2026 wird in den Übungen eine Einführung in MATLAB angeboten. Der reguläre Übungsbetrieb startet dann am Montag, der 02.03.2026.

Übungsblätter:

Die Übungsaufgaben werden in den wöchentlichen Übungsstunden besprochen. Die Abgabe der Übungen ist freiwillig, wird jedoch mit Nachdruck empfohlen. Die Aufgaben ohne Sternchen sind für alle gedacht, während die Aufgaben mit Sternchen für die Nicht-Naturwissenschaftler gedacht sind. Der Abgabetermin ist üblicherweise Freitag, 12:00 Uhr. Im Falle verängerter Wochenenden ist der Abgabetermin entsprechend früher. Akzeptiert werden handschriftliche pdf-Files (qualitativ guter Scan oder per Tablet) via ADAM. Den Vorgaben entsprechende Blätter werden korrigiert und via ADAM zurückgegeben.

Zwischenprüfungen:

Während des Semesters finden in den Übungsstunden zwei Zwischenprüfungen statt. Diese setzen sich aus zwei vorhergehenden, regulären Übungsaufgaben zusammen. Für das Bestehen der Zwischenprüfungen sind 50% der Punkte erforderlich.

Schlussklausur:

Zeit:Montag, der 18.05.2026, um 14:00-16:00 Uhr
Ort: Physik, Grosser Hörsaal 1.03 (Numerik für Studierende der Naturwissenschaften)
Pharmazentrum, Hörsaal 1 (Einführung in die Numerik)
Erlaubte Hilfsmittel: ein (doppelseitig) beschriebenes A4-Blatt (handschriftlich auf Papier oder getippt, dann jedoch mindestens 12pt Schriftgrösse, keine Beispielaufgaben), kein Taschenrechner.

Prüfungsthemen im Examen:

Geprüft werden die Inhalte der Vorlesung. Insbesondere sollten Sie mit den folgenden Themen vertraut sein.

Informationsblatt:

Eine Zusammenfassung der Informationen zur Vorlesung und zum Übungsbetrieb befindet sich hier.

Projekt:

Zur Vorlesung wird ein vertiefendes Programmierprojekt (1 KP) angeboten. Es beschäftigt sich mit der numerischen Lösung von Differentialgleichungen.

Betreuung: Luzia Felber, N.N.
Ausgabe des Projekts: Di 31.03.2026
Besprechung der Aufgaben: Mo 13.04.2026 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002)
weitere Besprechungstermine: Mo 11.05.2026 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002)
Mo 01.06.2026 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002)
Mo 15.06.2026 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002)
Abgabe des Projekts: Di 30.06.2026