Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen - nichtlineare partielle Differentialgleichungen

Semester:Wintersemester 2021/2022
Zeit/Ort:Mo, Mi 10-12, SR127, Ernst-Zermelo-Str. 1
Dozenten:Sören Bartels, Micheal Růžička
E-Mails der Dozenten:bartels@mathematik.uni-freiburg.de (S. Bartels),
rose@mathematik.uni-freiburg.de (M. Růžička)
Sprechstunde des Dozenten:S. Bartels: n.V., Zi. 219, Hermann-Herder-Str. 10,
M. Růžčka: n.V., Zi. 145, Ernst-Zermelo-Str. 1
Assistent:Alex Kaltenbach
E-Mail Assistent:alex.kaltenbach@mathematik.uni-freiburg.de
Sprechstunde des Assistenten:n.V., Zi. 149, Ernst-Zermelo-Str. 1

Aktuelles

  • Nach jetzigem Stand findet die Vorlesung in Präsenz statt.

Inhalte

In der Vorlesung werden nichtlineare partielle Differentialgleichungen sowohl analytisch als auch numerisch behandelt. Der Fokus liegt auf Minimierungsproblemen, insbesondere werden harmonische Abbildungen, die Totalvariation und das p-Laplace-Problem diskutiert. Die analytische Behandlung der Probleme benutzt Methoden aus der Variationsrechnung. Die numerische Approximation benutzt Finite-Elemente-Methoden. Die Vorlesung wird durch ein Praktikum begleitet, in dem die Implementierung ausgewählter Probleme behandelt wird.

Prüfungsleistungen

Studienleistung (wird evtl. noch überarbeitet):

  1. Erreichen von jeweils mind. 50 % der für die Übungsaufgaben (bzw. Praktikumsaufgaben) zu vergebenden Punkte.

  2. Mindestens einmaliges Vorrechnen einer Übungsaufgabe.

Prüfungsleistung:

  1. Erbringen der Studienleistung

  2. Bestehen einer Mündlichen Prüfung.

Vorlesung

Die Vorlesung findet nach jetzigem Stand in Form von Präsenzlehre statt. Ansonsten werden für die Vorlesung kurze Erklärvideos erstellt, die Ihnen auch auf dieser Website zur Verfügung gestellt werden.

Zeitraum Inhalte Erklärvideos Skript
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Übung zur Vorlesung

Die Abgabe der Lösungen erfolgt in eingescannter Form oder mit LaTeX gesetzt per E-Mail an den Assistenten.

Blatt Ausgabe Abgabe
Blatt 118.10.2125.10.21
Blatt 225.10.2101.11.21
Blatt 301.11.2108.11.21
Blatt 408.11.2115.11.21
Blatt 515.11.2122.11.21
Blatt 622.11.2129.11.21
Blatt 729.11.2106.12.21
Blatt 806.12.2113.12.21
Blatt 913.12.2120.12.21
Blatt 1020.12.2110.01.22
Blatt 1110.01.2217.01.22
Blatt 1217.01.2224.01.22
Blatt 1324.01.2231.01.22
Blatt 1431.01.2209.02.22

Übungsgruppen

Es wird voraussichtlich nur eine Übungsgruppe geben. Die Übung findet beginnend am 28.10 wöchentlich immer donnerstags 12-14 Uhr im SR 318 in Präsenz statt.

Praktische Übungen

Die Abgabe der Lösungen erfolgt per E-Mail an die Tutoren.

Projekt Ausgabe Abgabe Dateien
Projekt 126.10.202109.11.2021, 12 Uhrprojekt1.zip
Projekt 209.11.202123.11.2021, 12 Uhrprojekt2.zip
Projekt 323.11.202107.12.2021, 12 Uhrprojekt3.zip
Projekt 407.12.202121.12.2021, 12 Uhrprojekt4.zip
Projekt 521.12.202125.01.2022, 12 Uhrprojekt5.zip
Projekt 625.01.202208.02.2022, 12 Uhrprojekt6.zip

E-Mail-Adressen der Tutoren zur praktischen Übung:

Christian Palus: christian.palus@mathematik.uni-freiburg.de
Philipp Tscherner: philipp.tscherner@mathematik.uni-freiburg.de

MATLAB

Hinweise zur Verwendung von MATLAB im Browser bzw. zur Installation auf Ihrem Rechner finden Sie hier.

Übungsgruppen

Es wird voraussetzlich nur eine Übungsgruppe geben. Die Übungsgruppen finden beginnend am 28.10 zweiwöchentlich immer donnerstags 14-16 Uhr in Präsenz im CIP-Pool statt.

Literatur

  1. S. Bartels: Numerical Methods for Nonlinear Partial Differential Equations, Springer, 2015
  2. B. Dacorogna: Direct Methods in the Calculus of Variations (Second Edition), Springer, 2008.

Die Bücher 1 und 2 können Sie kostenfrei herunterladen, wenn Sie sich im Uni-Netz befinden.