| Semester: | Sommersemester 2022 |
| Zeit/Ort: | Mittwoch 14-16 Uhr, HS Rundbau |
| 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: | Jakob Keck |
| E-Mail Assistent: | jakob.keck@math.uni-freiburg.de |
| Sprechstunde des Assistenten: | n.V., Zi. 211, Hermann-Herder-Str. 10 |
| Assistent zum Praktikum: | Jakob Keck |
| E-Mail Assistent: | jakob.keck@math.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:
Erreichen von jeweils mind. 50 % der für die Übungsaufgaben (bzw. Praktikumsaufgaben) zu vergebenden Punkte.
Regelmäßige Teilnahme an den Übungsgruppen (maximal einmaliges Fehlen im Semester) und mindestens einmal erklären einer Aufgabe, sowie jeder Aufforderung dazu seitens der Tutorierenden nachzukommen.
Prüfungsleistung:
Erbringen der Studienleistung
Bestehen der Klausur nach dem 2. Teil der Vorlesung im Sommersemester 2022
Falls benotete Leistungen für das Praktikum erforderlich sind, wird um Absprache mit dem Dozenten gebeten.
Der Termin für die Klausur ist Donnerstag, der 04.08.2022, 10:30 Uhr im Hörsaal Rundbau.
Beginn ist 10:30 Uhr, die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten. Bitte seien Sie schon um 10:20 Uhr da, damit wir pünktlich anfangen können.
Die Nachklausur findet am Samstag den 22.10.2022, 10:15 Uhr im Raum 226 (Hermann-Herder-Str. 10) statt. Bitte seien Sie rechtzeitig vor Ort.
Informationen zur Klausur:
1. Hilfsmittel: Notizen und elektronische Geräte sind zur Klausur nicht gestattet.
2. Materialien: Papier wird bereitgestellt; es werden ein Stift und der Studierendenausweis benötigt.
3. Inhalte: Kapitel 1-16 aus Numerik 3x9 sind klausurrelevant. Praktikumsinhalte sind nicht klausurrelevant. Äußerst rechenaufwändige Aufgaben des Übungsbetriebs können in reduzierter Form enthalten sein.
4. Aufbau: Die Klausur umfasst ein Quiz, sowie einen an den Übungsbetrieb und einen an die Vorlesung angelehnten Teil. Als Referenz und zur Übung finden Sie hier eine Altklausur.
Klausureinsicht: Die Klausureinsicht findet am 30.08. und am 13.9. jeweils im Raum 226 (Hermann-Herder-Str. 10) von 10:30-12:00 Uhr statt.
Die Vorlesung findet voraussichtlich in Präsenz statt. Zusätzlich werden Ihnen auf dieser Website kurze Erklärvideos zur Verfügung gestellt.
Es werden nacheinander die Kapitel 10-16 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.
(ca. ein Kapitel alle zwei Wochen je nach Umfang des Kapitels). Nähere Informationen folgen.
| Zeitraum | Inhalte | Erklärvideos | Skript |
|---|---|---|---|
| Kapitel 10: Allgemeine Konditionszahl und Gleitkommazahlen | Video | Kapitel 10 | |
| Kapitel 11: Polynominterpolation | Video 1, Video 2 | Kapitel 11 | |
| Kapitel 12: Interpolation mit Splines | Video | Kapitel 12 | |
| Kapitel 13: Diskrete Fourier-Transformation | Video | Kapitel 13 | |
| Kapitel 14: Numerische Integration | Video 1, Video 2 | Kapitel 14 | |
| Kapitel 15: Nichtlineare Probleme | Video | Kapitel 15 | |
| Kapitel 16: Methode der konjugierten Gradienten | Video 1, Video 2 | Kapitel 16 | |
| Kapitel 17: Dünnbesetzte Matrizen und Vorkonditionierung | Video | Kapitel 17 | |
| Kapitel 18: Mehrdimensionale Approximation | Video 1, Video 2 | Kapitel 18 |
Der 14-tägige Übungsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 3,
d.h. im Zeitraum 9.5. - 13.5. Das erste Übungsblatt muss allerdings schon am Ende der 2. Vorlesungswoche abgegeben werden. Wenden Sie sich bei diesbezüglichen Fragen bitte per Mail an die jeweiligen Tutorierenden. Der angegebene Seminarraum 125 befinder sich im mathematischen Institutsgebäude (Ernst-Zermelo-Straße 1), während Seminarraum 226 im Rechenzentrum (Hermann-Herder-Straße 10) ist.
| Gruppe | Zeit | Raum | Tutorierende | Email-Adresse |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Mo 8-10 Uhr | SR 125 | Jakob R. | jakob.rotter@mathematik.uni-freiburg.de |
| 2 | Mo 12-14 Uhr | SR 226 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
| 3 | Mo 14-16 Uhr | SR 226 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
| 4 | Di 8-10 Uhr | SR 125 | Jakob R. | jakob.rotter@mathematik.uni-freiburg.de |
| 5 | Do 8-10 Uhr | SR 226 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
| 6 | Do 10-12 Uhr | SR 226 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
Die Abgabe der Lösungen erfolgt maximal zu zweit. Die Methode der Abgabe (auf Papier oder per E-Mail) können Sie in Ihren Gruppen mit den jeweiligen Tutorierenden absprechen. Die Lösungen des ersten Übungsblattes schicken Sie bitte per E-Mail an Ihren Tutor oder Ihre Tutorin.
| Blatt | Ausgabe (online) | Abgabe | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Blatt 1 | 25.04. | 06.05.22, 10 Uhr | Bei Aufgabe 4 ii) steht im Nenner jetzt w'(x_i) statt w'(x). |
| Blatt 2 | 09.05. | 20.05.22, 10 Uhr | |
| Blatt 3 | 23.05. | 10.06.22, 10 Uhr | |
| Blatt 4 | 13.06. | 24.06.22, 10 Uhr | |
| Blatt 5 | 27.06. | 08.07.22, 10 Uhr | |
| Blatt 6 | 11.07. | 22.07.22, 10 Uhr |
In der praktischen Übung zur Numerik-Vorlesung sollen die in der Vorlesung entwickelten und analysierten Algorithmen praktisch umgesetzt und getestet werden.
Der 14-tägige Praktikumsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 2, d.h. am 5.5.. Alle Praktikumtermine finden im CIP-Pool im Rechenzentrum (Hermann-Herder-Str. 10, Raum 201) statt.
| Gruppe | Zeit | Raum | Tutorierende | Email-Adresse | Material |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Do 10-12 Uhr | CIP-Pool | Friedrich W. | friewassmer@t-online.de | |
| 2 | Do 12-14 Uhr | CIP-Pool | Friedrich W. | friewassmer@t-online.de | |
| 3 | Do 14-16 Uhr | CIP-Pool | Friedrich W. | friewassmer@t-online.de | |
| 4 | Do 16-18 Uhr | CIP-Pool | Friedrich W. | friewassmer@t-online.de |
Die Abgabe der Lösungen für die 14-tägigen Praktika erfolgt (maximal zu zweit) per E-Mail an die zuständigen Tutorierenden.
Während der Übungen wird zwar Zeit sein, die Aufgaben des jeweils nächsten Blattes zu bearbeiten, aber falls Sie die Blätter zu Hause fertigstellen wollen, ist es wichtig, Zugriff auf die entsprechende Software zu haben. Informationen zur Installation der nötigen Software (Matlab/Octave) finden Sie
hier.
| Blatt | Ausgabe (online) | Abgabe (online) | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Blatt 1 | 02.05. | 13.05.22, 10 Uhr | |
| Blatt 2 | 16.05. | 27.05.22, 10 Uhr | |
| Blatt 3 | 31.05. | 17.06.22, 10 Uhr | Bei Projekt 2 ist nach der Berechnung der Koeffizienten noch ein Teilen durch n nötig. |
| Blatt 4 | 20.06. | 01.07.22, 10 Uhr | |
| Blatt 5 | 04.07. | 15.07.22, 10 Uhr |
Die Bücher 1, 6 und 7 können Sie kostenfrei herunterladen, wenn Sie sich im Uni-Netz befinden.
