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Modulcode:
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Inf-WissRech
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Englische Bezeichnung:
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Scientific Computing
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Modulverantwortliche(r):
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Prof. Dr. Steffen Börm
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Turnus:
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unregelmäßig
(WS11/12, WS13/14)
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Präsenzzeiten:
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4V 2Ü
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ECTS:
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9
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Workload:
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60 Std. Vorlesung, 30 Std. Übung, 180 Std. Selbststudium
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Dauer:
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ein Semester
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Modulkategorien:
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TG (MSc Inf.) MSc Math (Export)
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Lehrsprache:
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Deutsch
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Das Modul behandelt die Umsetzung moderner numerischer Verfahren auf aktuellen Rechnerarchitekturen. Dabei werden die wichtigsten Schritte auf dem Weg von einem mathematischen Modell zu einem grafisch aufbereiteten Simulationsergebnis behandelt: Beschreibung der Geometrie, Diskretisierung, Lösen des Gleichungssystems, (ggf. interaktive) Visualisierung des Ergebnisses.
- Übersicht über wichtige Algorithmen und ihre mathematischen Eigenschaften,
- Übersicht über relevante Eigenschaften moderner Rechnersysteme,
- Befähigung, für ein gegebenes Problem ein geeignetes Verfahren auszuwählen und angemessen zu implementieren.
- Wie beeinflusst die Hardware die Geschwindigkeit numerischer Algorithmen?
- Wie lassen sich Daten visualisieren und mit einer grafischen Benutzerschnittstelle manipulieren?
- Wie können gewöhnliche Differentialgleichungen numerisch gelöst werden?
- Wie verwendet man die Finite-Differenzen-Methode, um partielle Differentialgleichungen numerisch zu behandeln?
- Wie lassen sich die dabei entstehenden Gleichungssysteme effizient lösen?
- Wie kann der Finite-Elemente-Ansatz verwendet werden, um Differentialgleichungen auf allgemeinen Gebieten zu lösen?
- Wie werden Algorithmen parallelisiert, um die Rechenzeit zu reduzieren?
Für Informatiker: Mathematik A/B/C, Einführung in die numerische Mathematik.
Für Mathematiker: Analysis 1/2, Lineare Algebra 1/2, Einführung in die numerische Mathematik.
Erfolgreiche Teilnahme an den Übungen, mündliche Prüfung am Ende der Vorlesung.
In der Vorlesung werden Datenstrukturen, Algorithmen und Schnitts