Numerik Teil II

Semester:Sommersemester 2023
Zeit/Ort:Mi 14-16, HS Rundbau
Dozent: Dr. S. Wolff-Vorbeck
E-Mail Dozent:steve.wolff-vorbeck@mathematik.uni-freiburg.de
Sprechstunde des Dozenten:n.V., Zi. 223, Hermann-Herder-Str. 10
Assistent zur Vorlesung:Oliver Suchan
E-Mail Assistent:oliver.suchan@mathematik.uni-freiburg.de
Sprechstunde des Assistenten:n.V., Zi. 212, Hermann-Herder-Str. 10
Assistent zum Praktikum:Oliver Suchan
E-Mail Assistent:oliver.suchan@mathematik.uni-freiburg.de

Aktuelles

  • Die Klausureinsicht zur Hauptklausur (am 04.08.) findet am 10.08. im SR 226 des Rechenzentrums zwischen 10-13 Uhr statt.
  • Die Nachklausur wird am 21.10.2023 um 10 Uhr im SR 226 des Universitätsrechenzentrums stattfinden.
  • Für das Praktikum wird es ein Blatt 6 als Anwesenheitsblatt (mit reinen Bonuspunkten) geben.
  • Kapitel 1-17 der Vorlesung sind relevant für die Klausur nicht aber Kapitel 18
  • Die Besprechung von Blatt 6 findet in der Vorlesung am 19.7.2023 statt und dient als Klasurvorbereitung. Die Abgabe ist der 14.07 und erfolgt wie gehabt an die Tutoren.
  • Für die Tutorien am Donnerstag (18.05.) gibt es einen Ersatztermin am Mittwoch, 17.05., 10 - 12 Uhr im SR 125/126 im Mathegebäude.
  • P. Übungsblatt 2: aus Versehen wurde eine alte, fehlerhafte Version des Übungsblattes hochgeladen. Bitte laden Sie die aktuellste Version des Blattes.
  • Übungsblatt 1: Indexfehler in Aufgabe 4b)
  • Die Hauptklausur zur Numerik findet am 04.08.2023 statt.
  • Das erste Theorieübungsblatt erscheint am 17.04.2023

Inhalte

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.

Prüfungsleistungen

Studienleistung:

  1. Mindestens 50% der erreichbaren Punkte auf die zur Bearbeitung ausgegebenen Übungsaufgaben.

  2. 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:

  1. Bestehen der Klausur nach dem 2. Teil der Vorlesung im Sommersemester 2023

Falls benotete Leistungen für das Praktikum erforderlich sind, wird um Absprache mit dem Dozenten gebeten.

Klausurplanung

Der Termin für die Klausur ist Freitag, der 04.08.2023, um 10 Uhr im GHS Biologie, Schänzlestraße 1.

Beginn ist 10:00 Uhr, die Bearbeitungszeit beträgt 90 Minuten. Bitte seien Sie schon um 9:45 Uhr da, damit wir pünktlich anfangen können.

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 1-17 aus Numerik 3x9 sind klausurrelevant. Praktikumsinhalte sind nicht klausurrelevant. Äußerst rechenaufwändige Aufgaben des Übungsbetriebs können nur in reduzierter Form enthalten sein.

4. Aufbau: Die Klausur umfasst ein Quiz, sowie zwei an den Übungsbetrieb und die Vorlesung angelehnte Teile.

Vorlesung

Die Vorlesung findet in Präsenz statt. 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. Bitte beachten Sie auch eventuelle Korrekturhinweise.

Zeitraum Inhalte Bemerkungen
19.04. Bis Lemma 10.1 Video
26.04. Bis Kap. 11.4 Video
03.05. Bis Kap. 12.5 Video
Video
10.05. Bis Ende Kap. 13 Video
17.05. Video
24.05. Video
07.06. Video
14.06. Video
21.06. Video
28.06. Video
05.07. Video

Übungsgruppen (alle 14 Tage)

Der 14-tägige Übungsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 3, d.h. im Zeitraum 01.05. - 05.05. Die angegebenen Seminarräume 218 und 318 befinden sich im mathematischen Institutsgebäude (Ernst-Zermelo-Straße 1).

Gruppe Zeit Raum Tutorierende Email-Adresse
1 Mo 12-14 Uhr SR 318 Chelei S. shichelei@gmail.com
2 Di 10-12 Uhr SR 318 Chelei S. shichelei@gmail.com
3 Di 12-14 Uhr SR 318 Chelei S. shichelei@gmail.com
4 Do 10-12 Uhr SR 218 Sandro H. s.hornuss@gmx.de
5 Do 12-14 Uhr SR 218 Sandro H. s.hornuss@gmx.de
6 Fr 12-14 Uhr BBB-Raum Sandro H. s.hornuss@gmx.de

Übungsblätter

Die Abgabe der Lösungen erfolgt zu zweit. Die Übungsblätter können sowohl digital als auch in den Abgabekästen im RZ (Kasten Nr. 7) abgegeben werden.

Blatt Ausgabe (online) Abgabe Bemerkungen
Blatt 1 17.04. 28.04.23, 10 Uhr Indexfehler in Aufgabe 4b)
Blatt 2 01.05. 12.05.23, 10 Uhr
Blatt 3 15.05. 26.05.23, 10 Uhr
Blatt 4 05.06. 16.06.23, 10 Uhr
Blatt 5 19.06. 30.06.23, 10 Uhr
Blatt 6 03.07. 14.07.23, 10 Uhr Lösung

Bemerkung: Die Besprechung des letzten Blattes (Blatt 6) findet in der Vorlesung am 19.7.2023 statt und dient als Klasurvorbereitung. Die Abgabe ist der 14.07 und erfolgt wie gehabt an die Tutoren.

Praktikum

In der praktischen Übung zur Numerik-Vorlesung sollen die in der Vorlesung entwickelten und analysierten Algorithmen praktisch umgesetzt und getestet werden.

Übungsgruppen (alle 14 Tage)

Der 14-tägige Praktikumsbetrieb zur Vorlesung beginnt in Vorlesungswoche 2, d.h. im Zeitraum 24.04. - 28.04.. Bis auf den letzten Praktikumstermin finden alle Termine 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 Michael K. numerik_prakt@mathematik.uni-freiburg.de
2 Do 12-14 Uhr CIP-Pool Michael K. numerik_prakt@mathematik.uni-freiburg.de
3 Do 14-16 Uhr CIP-Pool Michael K. numerik_prakt@mathematik.uni-freiburg.de
4 Do 16-18 Uhr BBB-Raum Michael K. numerik_prakt@mathematik.uni-freiburg.de

Übungsblätter

Die Abgabe der Lösungen für die 14-tägigen Praktika erfolgt (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 Abgabe Bemerkungen
Blatt 1 24.04. 05.05.23, 10 Uhr
Blatt 2 08.05. 18.05.23, 10 Uhr Fehler in der Aufgabenstellung Projekt 2.
Blatt 3 08.05. 09.06.23, 10 Uhr
Blatt 4 12.06. 23.06.23, 10 Uhr
Blatt 5 26.06. 07.07.23, 10 Uhr
Anwesenheitsblatt 20.07. 20.07.23, 18 Uhr

Literatur

  1. S. Bartels: Numerik 3x9, Springer, Dezember 2016
  2. R. Schaback, H. Wendland: Numerische Mathematik. Springer, 2004.
  3. J. Stoer, R. Burlisch: Numerische Mathematik I, II. Springer, 2007, 2005.
  4. P. Deuflhard, A. Hohmann, F. Bornemann: Numerische Mathematik I, II. DeGruyter, 2003.
  5. R. Rannacher: Einführung in die Numerische Mathematik, Skript.
  6. M. Hanke-Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, Springer, 2009 (Link zum online-Exemplar).
  7. R. Plato: Numerische Mathematik kompakt, Springer, 2010 (Link zum online-Exemplar).

Die Bücher 1, 6 und 7 können Sie kostenfrei herunterladen, wenn Sie sich im Uni-Netz befinden.