Angewandte Numerik I - Sommersemester 2017

Inhalt

Die Vorlesung Angewandte Numerik I behandelt die Themen

• Zahlendarstellung, Fehlerarten und Kondition,
• lineare Gleichungssysteme: LR-Zerlegung, Cholesky-Zerlegung,
• lineare Ausgleichsprobleme: QR-Zerlegung, Givens-Rotation, Householder-Spiegelung, Singulärwertzerlegung,
• nichtlineare Gleichungssysteme: Bisektion, Sekanten-Verfahren, Fixpunktiteration, Newton-Verfahren,
• Interpolation und
• numerische Differenziation und Integration..

Lernziele

Die Studierenden sollen

• wesentliche Ergebnisse und Methoden der numerischen Mathematik kennen lernen,
• die Anwendung der vorgestellten Methoden sicher beherrschen,
• die Voraussetzungen für Vorlesungen der Anwender erlernen und
• die mathematischen Grundlagen für numerische Verfahren kennen.

Zeiten

Vorlesung

• Donnerstags, 8 - 10 Uhr, O27, H20 (wöchentlich).
• Erste Vorlesung am Donnerstag, 20.04.2017.

Übungen

• Freitags, 10 - 12 Uhr, O28, H22 (zwei-wöchentlich).
• Erste Übung mit Erklärung des Übungsbetriebs: Freitag, 21.04.2017,
• Übungstermine: 21.04.2017, 05.05.2017, 19.05.2017, 02.06.2017, 16.06.2017, 30.06.2017, 14.07.2017.

Tutorien

Diese Tutorien

• finden wöchentlich statt,
• beginnen in der Woche vom 01. Mai 2017 und
• enden in der letzten Woche der Vorlesungszeit (17.07.-21.07.2017).

Termine:

• dienstags, 08 - 10 Uhr, Helmholtzstraße 18, Raum E.20 (Michael Thoma) (freie Plätze)
• dienstags, 14 - 16 Uhr, Helmholtzstraße 18, Raum E.20 (Melanie Harder)
• dienstags, 16 - 18 Uhr, Helmholtzstraße 22, Raum 1.42. (Johannes Feix) (freie Plätze)
• mittwochs, 10 - 12 Uhr, Uni West, Raum 47.2.101 (Johanna Linse)
• mittwochs, 12 - 14 Uhr, Uni West, Raum 47.2.101 (Johanna Linse)
• mittwochs, 14 - 16 Uhr, O25, Raum 169 (Johannes Feix)
• mittwochs, 14 - 16 Uhr, WWP-Lehrgebäude, Raum 47.1.507 (Stefan Hain) (freie Plätze)
• donnerstags, 10 - 12 Uhr, M24, H10 (Melanie Harder)
  am 18.05.2017 in der Helmholtzstraße 22, Raum 1.41
• donnerstags, 10 - 12 Uhr, O29 (LGM), Raum 1002 (Stefan Hain)
  am 13.07.2017 und am 20.07.2017 in der Helmholtzstraße 22, Raum 1.42
• donnerstags, 12 - 14 Uhr, Uni West, Raum 47.2.102 (Melanie Harder)
• donnerstags, 14 - 16 Uhr, Helmholtzstraße 22, Raum E.04 (Michael Thoma)
  am 18.05.2017 in der Helmholtzstraße 22, Raum 1.41

Zusätzliches Pflicht-Tutorium für Studiengänge mit 6 ECTS

Diese Tutorien 

• finden wöchentlich statt,
• beginnen in der Woche vom 1. Mai 2017 und
• enden in der letzten Woche der Vorlesungszeit (17.07. - 21.07.2017).

Termine:

• Montags, 15 - 16 Uhr, O28, Raum 1002 (Fabrice Bacquele)
• Montags, 16 - 17 Uhr, Helmholtzstraße 18, Raum E.20 (Fabrice Bacquele)
• Mittwochs, 10 - 11 Uhr, WWP-Lehrgebäude, Raum 47.2.507 (Fabrice Bacquele)
• Mittwochs, 11 - 12 Uhr, WWP-Lehrgebäude, Raum 47.2.507 (Fabrice Bacquele) (neuer Termin)
• Mittwochs, 16 - 17 Uhr, O29 (LGM), Raum 1002 (Fabrice Bacquele)
• Mittwochs, 17 - 18 Uhr, O29 (LGM), Raum 1002 (Fabrice Bacquele) (freie Plätze)

Achtung: Für Studierende aus Studiengängen, in denen für die "Angewandte Numerik I" 6 ECTS vorgesehen sind (beispielsweise Modul "Angewandte Numerik I für Informatiker"),

• besteht in diesem Tutorium Anwesenheitspflicht und
• ist die erfolgreiche Teilnahme an diesem Tutorium zusätzliche Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung.

Vorlesung

Hier finden Sie das vorläufige Manuskript zur Vorlesung: Skript.
Beachten Sie bitte, dass sich dieses Skript im Laufe des Semesters mehrmals ändern wird.

Über Hinweise zu Fehlern oder Vorschläge zur Verbesserung (per Email) würden wir uns freuen.

Übungsblätter

Die Lösungen der Übungsblätter müssen in den Tutorien vorgestellt werden. Die Vergabe der Punkte erfolgt über ein Votiersystem.

Die Lösungen der Programmieraufgaben (alle Matlab-Dateien sowie die Ergebnisse) müssen mindestens 24 Stunden vor dem jeweiligen Tutorium an die Mailadresse angewandte.numerik(at)uni-ulm.de gesendet werden.

Blatt 1, Besprechung in den Tutorien vom 01.05.2017 bis zum 05.05.2017, Material zu Blatt 1

Blatt 2, Besprechung in den Tutorien vom 08.05.2017 bis zum 12.05.2017

Blatt 3, Besprechung in den Tutorien vom 15.05.2017 bis zum 19.05.2017

Blatt 4, Besprechung in den Tutorien vom 22.05.2017 bis zum 26.05.2017, Material zu Blatt 4

Blatt 5, Besprechung in den Tutorien vom 29.05.2017 bis zum 02.06.2017

Blatt 6, Besprechung in den Tutorien vom 05.06.2017 bis zum 09.06.2017

Blatt 7, Besprechung in den Tutorien vom 12.06.2017 bis zum 16.06.2017

Blatt 8, Besprechung in den Tutorien vom 19.06.2017 bis zum 23.06.2017

Blatt 9, Besprechung in den Tutorien vom 26.06.2017 bis zum 30.06.2017

Blatt 10, Besprechung in den Tutorien vom 03.07.2017 bis zum 07.07.2017

Blatt 11, Besprechung in den Tutorien vom 10.07.2017 bis zum 14.07.2017

Blatt 12, Besprechung in den Tutorien vom 17.07.2017 bis zum 21.07.2017

Studien- und Prüfungsleistungen

Klausur am Ende des Semesters:

• 1. Termin: Mittwoch, 02.08.2017, 12:00 Uhr bis 14:00 Uhr.
  Bitte sehr pünktlich da sein, da direkt im Anschluss eine weitere Klausur statt findet.
• 2. Termin: Mittwoch, 04.10.2017, 10:00 Uhr bis 12:00 Uhr.
  Alle Teilnehmer schreiben im H22
  Bitte diese Homepage für aktuelle (auch kurzfristige) Informationen beobachten.

Hörsaal-Einteilung für die erste Klausur am Mittwoch, 02.08.2017:

• Anfangsbuchstabe Nachname A - I: H21
• Anfangsbuchstabe Nachname K - Z: H22

Erlaubte Hilfsmittel bei beiden Klausuren:

• Ausschließlich ein eigenhändig beschriebenes DIN-A4-Blatt (keine Kopien oder Ausdrucke)
• Keine weiteren Hilfsmittel, insbesondere keine Taschenrechner, Handys, Smartphones, Smartwatches und Ähnliches.

Beachten Sie bitte auch möglicherweise kurzfristig hier veröffentlichte Hinweise zu den Prüfungen.

Klausureinsicht erste Klausur (02.08.2017)

• Montag, 07.08.2017, 10 Uhr bis 12 Uhr, Helmholtzstraße 20, Raum 1.27 und
• Dienstag, 15.08.2017, 16 Uhr bis 17 Uhr, Helmholtzstraße 20, Raum 1.27

Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung: Erreichen von

• 60 % der Punkte der Theorieaufgaben und
• 60 % der Punkte der Programmieraufgaben.

Die Vergabe der Punkte erfolgt in den Tutorien über ein Votiersystem.

Achtung:
Zusätzliche Zulassungsvoraussetzung zur Prüfung für Studierende aus Studiengängen, in denen für die "Angewandte Numerik I" 6 ECTS vorgesehen sind (beispielsweise Modul "Angewandte Numerik I für Informatiker"): 

• Erfolgreiche Teilnahme am "zusätzlichen Pflicht-Tutorium für Studiengänge mit 6 ECTS". 
  Bei diesem Tutorium besteht Anwesenheitspflicht. Bei wiederholtem unentschuldigtem Fehlen gilt die Teilnahme als nicht erfolgreich.

Diese Regelung betrifft insbesondere die Studiengänge Informatik, Medieninformatik, Software Engineering und Wirtschaftswissenschaften.

Nützliche Links zu Matlab

• Hier gibt es die Einführung in Matlab vom 16.10.2013 und die Aufgaben dazu
• Mathematik-Online-Kurs MATLAB auf der Homepage der Uni Stuttgart
• Matlab Documentation Center der Mathworks Homepage
• Eine Einführung in Matlab geben auch die Übungsblätter zum WiMa-Praktikum I

Literatur

• W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, 2. korrigierte Auflage, Springer 2008
• A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri: Numerische Mathematik 1,2, Springer, 2002
• M. Hanke-Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, Teubner, 2002
• P. Deuflhard, A. Hohmann: Numerische Mathematik 1. Eine algorithmisch orientierte Einführung,  4. Auflage, Walter de Gruyter, 2008
• P. Deuflhard, F. Bornemann: Numerische Mathematik 2. Gewöhnliche Differentialgleichungen, 4. Auflage, Walter de Gruyter, 2013
• M. Bollhöfer, V. Mehrmann: Numerische Mathematik, Vieweg Studium, 2004