Vorlesung: Einführung in die Numerik / Numerik für Studierende der Naturwissenschaften (FS 2024)
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, | Geographie, Hörsaal 5-01
(14 tägig: 19.3., 2.4., 16.4., 30.4, 14.5., 28.5., 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. 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:
| Mo | 16.15-18.00 Uhr, | Physikalische Chemie, Grosser Hörsaal PC 3.10 | Gaspard Ohlmann | (für Studierende der Naturwissenschaften) |
| Mi | 08.15-10.00 Uhr, | Spiegelgasse 1, Seminarraum 00.003 | Viacheslav Karnaev |
| Mi | 08.15-10.00 Uhr, | Kollegienhaus, Hörsaal 116 | Raphael Erb | (für Studierende der Naturwissenschaften) |
| Mi | 08.15-10.00 Uhr, | Bernoullistrasse 30/32, Kleiner Hörsaal 120 | Luzia N. Felber | (für Studierende der Naturwissenschaften) |
| Mi | 14.15-16.00 Uhr, | Bernoullistrasse 30/32, Hörsaal 103 | Ching Wong |
| Do | 10.15-12.00 Uhr, | Kollegienhaus, Hörsaal 119 | Tim Wüthrich |
| Assistierende: |
Raphael Erb,
Luzia N. Felber (Koordinatorin),
Viacheslav Karnaev (Koordinator),
Gaspard Ohlmann,
Ching Wong,
Tim Wüthrich
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| Testatkriterien: | 50% der Punkte aus den theoretischen Aufgaben
(für 12954-0X: nur von den Aufgaben ohne Sternchen) |
| 50% der Punkte aus den Programmieraufgaben (Quelltext mit Plots
sind als komplettiertes MATLAB-Livescript und als pdf-File abzugeben) |
| Bestehen der Schlussklausur (Details siehe weiter unten) |
Die Übungsblätter werden jeweils montags ausgegeben
und sind dann
montags um
14 Uhr in der nachfolgenden
Woche abzugeben. In der Woche vom 28.02.2024 bis zum 05.03.2024
wird in den Übungen eine
Einführung
in MATLAB angeboten. Der reguläre Übungsbetrieb startet
dann am Mittwoch, den 06.03.2024.
Übungsblätter:
Schlussklausur:
| Zeit: | Montag, den 27.05.2024, um 14:00-16:00 Uhr |
| Ort: | Kollegienhaus, Hörsaal 001 (Einführung in die Numerik) |
| Pharmazentrum, Hörsaal 1 (Numerik für Studierende der Naturwissenschaften) |
| Erlaubte Hilfsmittel: | ein (doppelseitig) beschriebenes
A4-Blatt (per Hand geschrieben oder getippt, dann jedoch mindestens
12pt Schriftgrösse, keine Beispielaufgaben), kein Taschenrechner. |
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.
Prüfungsthemen im Examen:
Geprüft werden die Inhalte der Vorlesung.
Insbesondere sollten Sie mit den folgenden
Themen
vertraut sein.
Projekt:
Zur Vorlesung wird ein vertiefendes
Programmierprojekt (1 KP)
angeboten. Es beschäftigt sich mit der numerischen Lösung von Differentialgleichungen.
| Betreuung: | Merlin Fallahpour, Emily Gajendran |
| Ausgabe des Projekts: | So 31.03.2024 |
| Besprechung der Aufgaben: | Di 09.04.2024 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 1, Seminarraum 00.003) |
| weitere Besprechungstermine: | Di 07.05.2024 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 1, Seminarraum 00.003) |
| Mo 03.06.2024 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.001) |
| Mo 17.06.2024 (12.15-13.00 Uhr, Spiegelgasse 5, Seminarraum 05.002) |
| Abgabe des Projekts: | So 30.06.2024 |
| Hilfsmaterial: | Merkblatt
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