Einführung in Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen

Dozent: Prof. Dr. M. Růžička
Termin: Mo, Mi 10-12, HS Weismann-Haus, Albertstr. 23a
   
Assistent: Sarah Eckstein
  sarah.eckstein@mathematik.uni-freiburg.de
Sprechstunde Assistent: Di 10-13, Raum 149 Eckerstr. 1

 

 

Klausureinsicht und Nachklausur

 

Die Klausureinsicht findet am Donnerstag, 3.3., 11-12 Uhr, im SR 127 statt.

Die Nachklausur in Form einer mündlichen Prüfung von ca 20 Minuten findet am Mi, 6.4. statt.

 

Aktuelles

 

Wir bieten im Sommersemester ein Seminar über Strömungsdynamik an, für das es noch freie Plätze gibt. Hier geht's zur Homepage: klick. Die Vorbesprechung findet am Montag, 15.02., 10 Uhr im SR 127 statt.

 

Übungsgruppen

 

 

Es werden folgende Übungsgruppen angeboten:

Gruppe 1 Mi 16-18 SR 127 Maria
Gruppe 2 Do 14-16 SR 226 Hermann-Herder-Str.10 Zhangxian
Gruppe 3 Fr 12-14 SR 125 Zhangxian

 

Übungsaufgaben

Blatt Nr Datum Abgabe
1 26.10.2015 02.11.2015
2 02.11.2015 09.11.2015
3 09.11.2015 16.11.2015
4 16.11.2015 23.11.2015
5 23.11.2015 30.11.2015
6 30.11.2015 07.12.2015
7 07.12.2015 14.12.2015
8 14.12.2015 21.12.2015
9 21.12.2015 11.01.2016
10 11.01.2016 18.01.2016
11 18.01.2016 25.01.2016
12 25.01.2016 01.02.2016
13 01.02.2016 08.02.2016

 

Inhalte

 

Diese Vorlesung ist die erste eines Kurses von aufeinander aufbauenden Vorlesungen zur Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen.
Partielle Differentialgleichungen treten oft als Modelle für physikalische Vorgänge auf, z.B. bei der Bestimmung einer Temperaturverteilung, bei der Beschreibung von Schwingungen von Membranen oder Strömungen von Flüssigkeiten. In dieser Vorlesung werden wir uns mit elliptischen Differentialgleichungen beschäftigen.
Es wird sowohl die klassische Existenztheorie, als auch die moderne Theorie zur Lösbarkeit solcher Gleichungen behandelt. Selbst wenn man für einfache Probleme explizite Lösungsformeln hat, können diese nur selten auch konkret berechnet werden. Deshalb ist es wichtig numerisch approximative Lösungen zu berechnen und nachzuweisen, dass diese in geeigneter Weise gegen die exakte Lösung konvergieren. Dazu wird in der Vorlesung die entsprechende Theorie Finiter Elemente dargestellt.

Parallel zur Vorlesung wird ein Praktikum angeboten.

 

Prüfungsleistung/Studienleistung

Die Prüfungsleistung/Studienleistung wird durch eine Klausur erbracht. Die Zulassungskriterien zur Klausur sind:

  • Regelmäßige Teilnahme an den Übungen.
  • Mindestens eine Aufgabe in der Übung vorrechnen.
  • 50% der zu erreichenden Punkte auf den Übungsblättern.

Der Klausurtermin ist der 18.02.16, 9-12 Uhr.

  

Praktikum

In den praktischen Übungen sollen die in der Vorlesung vorgestellten numerischen Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen implementiert werden. Ziel ist die Erstellung eines Programmpakets zur Berechnung von Näherungslösungen elliptischer Differentialgleichungen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode.

Das Praktikum setzt Programmierkenntnisse in einer Programmiersprache voraus (zB. C/C++, Matlab, Python, Java, ... ). Studierenden, die vorhaben, in der Angewandten Mathematik eine Arbeit zu schreiben, wird die Teilnahme an den praktischen Übungen empfohlen.

Alle Informationen zum Praktikum finden Sie hier.

 

Literatur

  1. Evans, Partial Differential equations, AMS (1998).
  2. Braess, Finite Elemente, Springer, (1997).
  3. Dziuk, Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen, De Gryuter, (2010)