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Arbeitsgruppe Numerik

Sekretariat
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Zimmer 3.002 (3. OG)

Adresse
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Angewandte und Numerische Mathematik 1
Englerstr. 2
76131 Karlsruhe

Öffnungszeiten:

Mo. - Fr.

9 - 12 Uhr

Mo. - Do.

13 - 16 Uhr

Kontakt:
Telefon:0721 608-42061
Fax:0721 608-43767
E-Mail:na-sek@math.kit.edu

Numerik I, WS 2018/19

Aktuelle Mitteilungen

  • Die Einteilung der Tutorien ist erfolgt, die Ergebnisse sind im Wiwi-Portal einsehbar.
  • Das erste Übungsblatt ist nun verfügbar.
  • Die Aufgaben zum Üben von Python sind nun online und können hier heruntergeladen werden
  • Die Folien der ersten Vorlesung (ohne Motivation) können hier heruntergeladen werden.
  • In der ersten Übung am 17.10. findet eine Einführung in Python 3 statt. Sie können hierzu Ihren Laptop mitbringen. Zur Installation von Python 3 empfehlen wir anaconda. Das Python-Skript, mit dem wir arbeiten werden, können Sie hier herunterladen.
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Personen

Umfang

3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übungen + 2 SWS Tutorien (abwechselnd Theorie und Programmieren),
6 Leistungspunkte

Inhalte und Ziele

Numerische Integration, Interpolation, Stabilität numerischer Rechnungen und numerische Lösung linearer Gleichungssysteme.

Lernziel: Die Studierenden kennen die grundlegenden Methoden und Algorithmen der Numerischen Mathematik. Dabei werden alle Aspekte von der Modellbildung über die algorithmische Umsetzung bis zur Stabilitäts- und Fehleranalyse gleichermaßen betrachtet.

Organisation

Das Übungsangebot zu der Vorlesung besteht aus drei Teilen:
  • In den Theorietutorien erarbeiten und diskutieren Sie unter der Anleitung Ihres Tutors bzw. Ihrer Tutorin Aufgaben. Anhand dieser Aufgaben sollen Sie die numerischen Techniken erlernen, sowie Inhalte der Vorlesung wiederholen und vertiefen.
  • Die Fähigkeit zur praktischen Umsetzung numerischer Methoden ist zentral für das Verständnis der Vorlesungsinhalte. Die auf den Übungsblättern gestellten Programmieraufgaben sollen Sie bei dem Transfer von der Theorie zur Praxis anleiten und werden in den Programmiertutorien besprochen.
  • In der Übung werden die Lösungen der Theorieaufgaben der Übungsblätter präsentiert. Diese Aufgaben sind im Vergleich zu den in den Tutorien gestellten Aufgaben anspruchsvoller und erfordern das selbstständige Erarbeiten von Zusammenhängen und Lösungsansätzen.

Die Übungsblätter mit den Theorie- und Programmieraufgaben werden jede zweite Woche mittwochs bereitgestellt. Durch Bearbeiten der Aufgaben kann ein Notenbonus für die Klausur erreicht werden.

Zeit und Ort

Vorlesung und Übung

Dienstag, 15:45-17:15 Uhr im Chemie-Hörsaal I (HS1), Gebäude 30.41
Mittwoch, 09:45-11:15 Uhr im Kleinen Hörsaal Bauingenieure, Gebäude 10.50
Freitag, 08:00-09:30 Uhr im Neuen Hörsaal, Gebäude 20.40 (Ausweichtermin)

Vorlesungs- und Übungstermine

Bitte beachten Sie, dass die Termine der Vorlesung und Übung variieren. Die aktuellen Termine finden Sie hier, die Übungen finden in der Regel 14-täglich statt. Sollten Änderungen erforderlich sein, werden diese farblich hervorgehoben.

KW 42:Di,16.10.VorlesungMi,17.10.Übung
KW 43:Mi,24.10.VorlesungFr,26.10.Vorlesung
KW 44:Di,30.10.VorlesungMi,31.10.Übung
KW 45:Di,06.11.VorlesungMi,07.11.Vorlesung
KW 46:Mi,14.11.ÜbungFr,16.11.Vorlesung

Tutorien

Es finden im wöchentlichen Wechsel Theorie- und Programmiertutorien statt. Die Tutorien beginnen in der ersten Vorlesungswoche mit Programmiertutorien.
Die Termine und Räume der Theorietutorien sind

Donnerstag, 09:45-11:15 Uhr in SR -1.012, Mathegebäude,
Donnerstag, 14:00-15:30 Uhr in SR 3.069, Mathegebäude,
Donnerstag, 15:45-17:15 Uhr in SR 2.067, Mathegebäude,
Freitag, 09:45-11:15 Uhr in SR 3.061, Mathegebäude,
Freitag, 14:00-15:30 Uhr in SR 3.061, Mathegebäude.
Die Programmiertutorien finden zu den gleichen Zeiten im Poolraum (SR -1.031) im Mathematikgebäude statt.

Die Einteilung erfolgt bis Mittwoch, 17.10.2018, um 16:00 Uhr über das Wiwi-Portal (Link zur Anmeldung).

Sprechstunde zu den Programmieraufgaben

Bei Fragen zu den Programmieraufgaben und zum Programmieren in Python gibt es ab dem 29.10.2018 wöchentlich montags um 14 Uhr eine Sprechstunde im Poolraum (SR -1.031).

Prüfung

Eine Prüfung für die Vorlesung Numerische Mathematik 1 wird jedes Semester angeboten.

Termine

Die Klausur findet am Mittwoch, den 27.02.2019, von 08:00-09:30 Uhr statt.

Bonus

Für die Klausur kann ein Bonus erreicht werden, der zu einer Verbesserung der Klausurnote um maximal 0,4 Notenpunkte führt, falls die Klausur bestanden wird.
Die Theorieaufgaben, die für das Erreichen des Bonus bearbeitet werden müssen, sind dabei mit einem "(K)" gekennzeichnet. Diese müssen dazu bis dienstags 15 Uhr in den Wochen, in der die Übung stattfindet, in die blauen Abgabekästen "Numerik" im Foyer des Mathematikgebäudes eingeworfen werden. Die Rückgabe der korrigierten Aufgaben erfolgt in der Übung. Die Programmieraufgaben werden in den Programmiertutorien von den Tutoren kontrolliert.
Der Bonus ist erreicht, wenn

  • 60% der Punkte der Theorieaufgaben (60% in den Übungsblättern 1 bis 3 und 60% in den Übungsblättern 4 bis 7) erreicht werden und
  • 3 der 6 Programmieraufgaben (je mindestens eine aus der 1. oder 2., eine aus der 3. oder 4. sowie eine aus der 5. oder 6. Aufgabe) erfolgreich bearbeitet werden. Erfolgreich bedeutet:
    • Die Programme werden an einem Beispiel im Programmiertutorium vorgeführt und liefern das korrekte Ergebnis.
    • Fragen zum Programmcode können beantwortet werden.

Skriptum zur Vorlesung (Vorabversion)

Ein Skript wird kostenlos zur Verfügung gestellt. Für Verbesserungs- und Korrekturvorschläge sind wir dankbar.

Übung

Übungsblätter

Blatt 1

Tutoriumsblätter

Die Tutoriumsblätter erscheinen hier ab Beginn der Vorlesung 14-täglich. Derzeit gibt es noch keine Tutoriumsblätter.

Zusätzliche Materialien

Literatur

  • M. Hochbruck, Skriptum zur Vorlesung
  • M. Hanke-Bourgeois, Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens Teubner Verlag, Wiesbaden, 2. Auflage, 2006
  • R.W. Freund, R.H.W. Hoppe, Stoer/Bulirsch: Numerische Mathematik 1 Springer, 10. Aufl., 2007
  • A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri, Numerische Mathematik 1, Springer, 2002
  • A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri, Numerische Mathematik 2, Springer, 2002
  • P. Deuflhard, A. Hohmann, Numerische Mathematik. Eine algorithmisch orientierte Einführung, De Gruyter Lehrbuch, 2002