| Semester: | Wintersemester 2021/22 |
| 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: | 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 erste 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:
Mindestens 50% der erreichbaren Punkte auf die zur Bearbeitung ausgegebenen Übungsaufgaben.
Jeder Aufforderung zur genaueren Erläuterung einer eingereichten Lösung seitens der Tutorierenden ist 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 aktuell geplante Termin für die Klausur ist Donnerstag, der 04.08.2022, 10:30-13:00 Uhr im Hörsaal Rundbau.
Die Vorlesung findet in Form von Fernlehre statt.
Es werden nacheinander die Kapitel 1-9 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.
(ca. ein Kapitel alle zwei Wochen je nach Umfang des Kapitels). Nähere Informationen folgen.
Ein kurzes Begrüßungsvideo finden Sie hier.
| Zeitraum | Inhalte | Erklärvideos | Skript |
|---|---|---|---|
| 18.10. - 26.10. | Kapitel 1: Grundlegende Konzepte | Video | Kapitel 1 |
| 27.10. - 07.11. | Kapitel 2: Operatornorm und Konditionszahl | Video | Kapitel 2 |
| 08.11. - 17.11. | Kapitel 3: Matrixfaktorisierungen | Video | Kapitel 3 |
| 18.11. - 28.11. | Kapitel 4: Eliminationsverfahren | Video | Kapitel 4 |
| 29.11. - 12.12. | Kapitel 5: Ausgleichsprobleme | Video | Kapitel 5 |
| 13.12. - 06.01. | Kapitel 6: Singulärwertzerlegung und Pseudoinverse | Video | Kapitel 6 |
| 07.01. - 16.01. | Kapitel 7: Das Simplex-Verfahren | Video | Kapitel 7 |
| 17.01. - 30.01. | Kapitel 8: Eigenwertaufgaben | Video | Kapitel 8 |
| 31.01. - 11.02. | Kapitel 9: Iterative Lösungsmethoden | Video 1, Video 2 | Kapitel 9 |
Der 14-tägige Übungsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 3,
d.h. im Zeitraum 1.11. - 5.11. Die angegebenen Seminarräume 125 und 127 befinden sich im mathematischen Institutsgebäude (Ernst-Zermelo-Straße 1).
Im Gegensatz zur Vorlesung finden die Übungen aller Voraussicht nach in Präsenz statt. Es gibt eine online-Übungsgruppe.
Bei jeder Präsenzveranstaltung unter 35 Teilnehmenden (also bei allen Tutoraten und praktischen Übungen) müssen 3G-Nachweise von allen überprüft werden. Wer kein 3G nachweisen kann, darf nicht an der Veranstaltung teilnehmen.
Außerdem müssen, für die Nachverfolgung bei einer möglichen Infektion, immer die Kontaktdaten von allen aufgenommen werden. Dies wird voraussichtlich so ablaufen, dass Sie die Kontaktdaten auf HISinOne hinterlegen und dann am Anfang der Veranstaltung einen QR-Code scannen, mit dem Sie einchecken können. Alternativ ist es auch möglich, immer ein Formular auszufüllen. Es stellt eine Ordnungswidrigkeit dar, die Teilnahme nicht zu bestätigen. Weitere Informationen finden Sie hier.
| Gruppe | Zeit | Raum | Tutorierende | Email-Adresse |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Mo 10-12 Uhr | SR 125 | Felix S. | einprog19@gmail.com |
| 2 | Mo 12-14 Uhr | SR 125 | Felix S. | einprog19@gmail.com |
| 3 | Di 8-10 Uhr | SR 127 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
| 4 | Mi 10-12 Uhr | SR 125 | Eric T. | eric.tobian@gmail.com |
| 5 | Mi 12-14 Uhr | SR 125 | Eric T. | eric.tobian@gmail.com |
| 6 | Fr 8-10 Uhr | SR 127 | Marret W. | marri.foehr@gmail.com |
| 7 | Mo 14-16 Uhr | BBB-Raum | Felix S. | einprog19@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.
| Blatt | Ausgabe (online) | Abgabe | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| Blatt 1 | 18.10. | 29.10.21, 10 Uhr | In Aufgabe 4,ii) steht jetzt c>=0 statt c>0. |
| Blatt 2 | 01.11. | 12.11.21, 10 Uhr | |
| Blatt 3 | 15.11. | 26.11.21, 10 Uhr | |
| Blatt 4 | 29.11. | 10.12.21, 10 Uhr | |
| Blatt 5 | 13.12. | 07.01.22, 10 Uhr | |
| Blatt 6 | 10.01. | 21.01.22, 10 Uhr | |
| Blatt 7 | 24.01. | 04.02.22, 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. im Zeitraum 25.10. - 29.10. Alle Praktikumtermine finden im CIP-Pool im Rechenzentrum (Hermann-Herder-Str. 10, Raum 201) statt.
| Gruppe | Zeit | Raum | Tutorierende | Email-Adresse | Material |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Mi 16-18 Uhr | CIP-Pool | Coffi A. H. | coffi.hounkpe@mathematik.uni-freiburg.de | |
| 2 | Di 12-14 Uhr | CIP-Pool | Raffael F. | raffael.felde@mathematik.uni-freiburg.de | |
| 3 | Di 14-16 Uhr | CIP-Pool | Raffael F. | raffael.felde@mathematik.uni-freiburg.de | |
| 4 | Mo 14-16 Uhr | CIP-Pool | Jakob K. | jakob.keck@math.uni-freiburg.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 | 18.10. | 05.11.21, 10 Uhr | |
| Blatt 2 | 08.11. | 19.11.21, 10 Uhr | |
| Blatt 3 | 22.11. | 03.12.21, 10 Uhr | |
| Blatt 4 | 06.12. | 17.12.21, 10 Uhr | |
| Blatt 5 | 20.12. | 14.01.22, 10 Uhr | Material: compress_image.m, weihnachtsbaum.jpg. |
| Blatt 6 | 17.01. | 28.01.22, 10 Uhr |
Die Bücher 1, 6 und 7 können Sie kostenfrei herunterladen, wenn Sie sich im Uni-Netz befinden.
