| Semester: | Sommersemester 2020 |
| Zeit/Ort: | vorerst Online-Kurs |
| Dozent: | Prof. Dr. S. Bartels |
| E-Mail Dozent: | bartels@mathematik.uni-freiburg.de |
| Sprechstunde des Dozenten: | n.V., Zi. 219, Hermann-Herder-Str. 10 |
| Assistent zur Vorlesung: | Philipp Tscherner |
| E-Mail Assistent: | philipp.tscherner@mathematik.uni-freiburg.de |
| Sprechstunde des Assistenten: | n.V., Zi. 210, Hermann-Herder-Str. 10 |
| Assistent zum Praktikum: | Pascal Weyer |
| E-Mail Assistent: | pascal.weyer@mathematik.uni-freiburg.de |
Die Numerik ist eine Teildisziplin der Mathematik, die sich mit der praktischen Lösung mathematischer Aufgaben beschäftigt. Dabei werden Probleme in der Regel nicht exakt sondern approximativ gelöst. Typische Beispiele sind die Bestimmung von Nullstellen einer Funktion oder die Lösung linearer Gleichungssysteme. In der Vorlesung werden einige grundlegende numerische Algorithmen vorgestellt und im Hinblick auf Rechenaufwand sowie Genauigkeit untersucht. Die Vorlesung ist der zweite Teil eines zweisemestrigen Kurses. Der Besuch der begleitenden praktischen Übungen wird empfohlen. Diese finden 14-täglich im Wechsel mit der Übung zur Vorlesung statt.
Studienleistung:
Regelmäßige Teilnahme am (Online-)Tutorat wie in der Prüfungsordnung definiert.
Mindestens 50% der erreichbaren Punkte auf die zur Bearbeitung ausgegebenen Übungsaufgaben.
Mindestens einmaliges Erklären einer Aufgabe und ihrer Lösung. Jeder weiteren Aufforderung zur genaueren Erläuterung einer eingereichten Lösung seitens der Tutoren ist nachzukommen.
Prüfungsleistung:
Erbringen der Studienleistung
Bestehen der Klausur nach dem 2. Teil der Vorlesung im Sommersemester 2020
Falls benotete Leistungen für das Praktikum erforderlich sind, wird um Absprache mit dem Dozenten gebeten.
Die Nachklausur findet am Freitag den 30.10.2020 von 10-13 Uhr statt. Bitte seien Sie rechtzeitig vor Ort.
Ort: HS Rundbau (siehe Lageplan).
Beginn ist 10:15 Uhr, die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten.
Informationen zur Klausur:
1. Hilfsmittel: Notizen und elektronische Geräte sind zur Klausur nicht gestattet.
2. Materialien: Papier wird bereitgestellt; es werden ein Stift, der Studierendenausweis und ein Mund-Nasen-Schutz für den Eingangsbereich benötigt.
3. Inhalte: Kapitel 1-16 aus Numerik 3x9 (ausgeschlossen sind Kapitel 6, 7, 8 und 10) sind klausurrelevant. Praktikumsinhalte sind nicht klausurrelevant. Äußerst rechenaufwändige Aufgaben des Übungsbetriebs können in reduzierter Form enthalten sein. Im Fall von überschaubaren Rechenaufgaben wird die Herleitung der notwendigen Formeln Teil der Aufgabenstellung sein.
4. Aufbau: Die Klausur umfasst ein Quiz, sowie einen an den Übungsbetrieb und einen an die Vorlesung angelehnten Teil.
5. Vorbereitung: Für die Klausurvorbereitung stellen wir Vorlesungsvideos zu Numerik I ( Kapitel 1, Kapitel 2, Kapitel 3, Kapitel 4, Kapitel 5, Kapitel 9 Teil 1, Kapitel 9 Teil 2 ) und eine Altklausur zur Verfügung.
Klausureinsicht:
Die Vorlesung findet in Form von Fernlehre statt. Es werden nacheinander die Kapitel 11-16 des Buches Numerik 3x9 behandelt. Das Buch ist kostenfrei über Springer-Link erhältlich, falls Sie sich im Uni-Netz befinden. Wir stellen die einzelnen Kapitel zusätzlich auf dieser Website zur Verfügung. Bitte beachten Sie auch eventuelle Korrekturhinweise. Für die Vorlesung werden kurze Erklärvideos erstellt, die Ihnen auch auf dieser Website zur Verfügung gestellt werden.
| Zeitraum | Inhalte | Erklärvideos | Skript |
|---|---|---|---|
| 11.05. - 24.05. | Kapitel 11: Polynominterpolation | Video 1, Video 2 | Kapitel 11 |
| 25.05. - 07.06. | Kapitel 12: Interpolation mit Splines | Video | Kapitel 12 |
| 08.06. - 21.06. | Kapitel 13: Diskrete Fourier-Transformation | Video | Kapitel 13 |
| 22.06. - 05.07. | Kapitel 14: Numerische Integration | Video 1, Video 2 | Kapitel 14 |
| 06.07. - 19.07. | Kapitel 15: Nichtlineare Probleme | Video | Kapitel 15 |
| 20.07. - 31.07. | Kapitel 16: Methode der konjugierten Gradienten | Video 1, Video 2 | Kapitel 16 |
Bemerkung zu Numerik Teil I Inhalten: Den Studierenden bleibt überlassen, ob sie sich für die Ausarbeitung des ersten Teils der Numerik Veranstaltung an die Vorlesung von Prof. Kröner oder an die entsprechenden Kapitel des Buchs Numerik 3x9 halten. Nicht behandelte Themen (in Numerik 3x9: Kapitel 6, 7, 8 und 10) sind nicht Bestandteil der Klausur und müssen daher nicht nachgeholt werden. Diese Themen sind für das Seminar "Numerische Mathematik" im WS20/21 vorgesehen. Für interessierte Studierende werden außerdem nachträglich entsprechende Erklärvideos zur Verfügung gestellt.
Der Übungsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 2,
d.h. im Zeitraum 18.05. - 31.07.
Anmeldung (bis zum 15.05., 14:00 Uhr freigeschaltet):
HISinOne Campus Management
Bitte dort die drei bevorzugten Gruppen angeben, die Einteilung erfolgt automatisch durch HISInOne.
Eventuelle Ausfalltermine auf Grund von Feiertagen (21.05., 01.06., 11.06.) werden mit den zuständigen Tutorierenden besprochen. Bitte beachten Sie, dass der Übungsbetrieb in der Pfingstpause regulär stattfindet.
Die Übungsgruppen finden vorerst online über das System
BigBlueButton statt.
Zur Besprechung der Aufgaben wird ein Mikrofon benötigt.
| Gruppe | Zeit | virtueller Raum | Tutorierende | Email-Adresse |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Mo 14-16 Uhr | SR 218 (Philidor) | Eric T. | eric.tobian@googlemail.com |
| 2 | Mo 16-18 Uhr | SR 218 (Philidor) | Eric T. | eric.tobian@googlemail.com |
| 3 | Di 12-14 Uhr | SR 218 (Philidor) | Chelei S. | shichelei@gmail.com |
| 4 | Mi 08-10 Uhr | SR 218 (Philidor) | Raffael F. | raffael.felde@mathematik.uni-freiburg.de |
| 5 | Do 12-14 Uhr | SR 218 (Philidor) | Chelei S. | shichelei@gmail.com |
| 6 | Fr 10-12 Uhr | SR 218 (Philidor) | Raffael F. | raffael.felde@mathematik.uni-freiburg.de |
Die Abgabe der Lösungen erfolgt (maximal zu zweit) in eingescannter Form oder mit LaTeX gesetzt per E-Mail an die Tutorierenden. Aufschriebe können zum Beispiel mit der App CamScanner (für iOS und Android) gesammelt abfotografiert und direkt als PDF per Email versendet werden.
| Blatt | Ausgabe (online) | Abgabe (online) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Blatt 1 | 04. Mai | 18. Mai, 10 Uhr | Quiz-Fragen und Anwesenheitsaufgaben |
| Blatt 2 | 13. Mai | 27. Mai, 10 Uhr | Aufgabe 1: Die Verwendung des Neville-Schemas ist nicht erforderlich, Aufgabe 3: q_(n-1) aus P_(n-1) |
| Blatt 3 | 27. Mai | 10. Juni, 10 Uhr | |
| Blatt 4 | 10. Juni | 24. Juni, 10 Uhr | |
| Blatt 5 | 24. Juni | 08. Juli, 10 Uhr | |
| Blatt 6 | 08. Juli | 22. Juli, 10 Uhr |
In der praktischen Übung zur Numerik-Vorlesung sollen die in der Vorlesung entwickelten und analysierten Algorithmen praktisch umgesetzt und getestet werden.
Unterlagen
Alle Praktikumsblätter des Semesterkurses zum Herunterladen. Material für Projekt 11
Aufgabenblatt für den Blockkurs. Material für Projekt BK4.2
Die Bücher 1, 6 und 7 können Sie kostenfrei herunterladen, wenn Sie sich im Uni-Netz befinden.
