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Numerical Analysis Group

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Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Room 3.002 (3rd floor)

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Karlsruhe Institute of Technology
Institute for Applied and Numerical Mathematics 1
Englerstr. 2
76131 Karlsruhe
Germany

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Email:na-sek@math.kit.edu

Numerik I, WS 2018/19

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Aktuelle Mitteilungen

  • Die Anmeldung zur Nachklausur am 13.08.2019 ist jetzt freigeschaltet.
    Die Anmeldefrist endet am 03.08.2019, eine Abmeldung ist bis ein Tag vor der Klausur möglich.
  • Die Numerik I Nachklausur findet am Dienstag, den 13.08.2019, von 11:30-13:00 Uhr statt, die dazugehörigen mündlichen Nachprüfungen am 1. oder 2.10.2019.
  • Die zweite Klausureinsicht findet am Mittwoch, den 24.4., in Raum 3.060 statt:
    A–K um 13.10 Uhr, L–Z um 13:30 Uhr.
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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
KW 47:Di,20.11.VorlesungFr,23.11.Vorlesung
KW 48:Di,27.11.VorlesungMi,28.11.ÜbungFr,30.11.Vorlesung
KW 49:Fr,07.12.Vorlesung
KW 50:Di,11.12.VorlesungMi,12.12.Übung
KW 51:Di,18.12.VorlesungMi,19.12.Vorlesung
KW 02:Di,08.01.VorlesungMi,09.01.ÜbungFr,11.01.Vorlesung
KW 03:Di,15.01.VorlesungMi,16.01.Vorlesung
KW 04:Di,22.01.VorlesungMi,23.01.Übung
KW 05:Di,29.01.VorlesungMi,30.01.Vorlesung
KW 06:Mi,06.02.Übung

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.

Sprechstunde zu den Programmieraufgaben

Bei Fragen zu den Programmieraufgaben und zum Programmieren in Python gibt es ab dem 29.10.2018 wöchentlich montags um 13:30 Uhr eine Sprechstunde im Poolraum (SR -1.031).

Klausurvorbereitung

Am 20.02. um 11:30 Uhr wird in Raum 1.067 eine Altklausur vorgestellt, im Anschluss können Fragen gestellt werden.

Am 25.02. findet um 11:30 in Raum 1.067 eine Fragestunde statt.

Prüfung

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

Hilfsmittel: Ein DIN-A4-Blatt einseitig, handgeschrieben und nicht kopiert mit beliebigem Inhalt. Sonstige Hilfsmittel, insbesondere elektronische Geräte wie Smartphones, Smartwatches und Taschenrechner, sind nicht erlaubt.

Relevant ist alles, was Stoff der Vorlesung, der Übung und der (Programmier-) Tutorien war.

Hauptklausur vom 27.02.2019 inklusive Lösung:
Hauptklausur, Musterlösung

Klausuren zur Vorlesung Numerik I im Wintersemester 2013/14:
Hauptklausur (mit Lösung), Nachklausur (mit Lösung)

Termine

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

Die Nachklausur findet am Dienstag, den 13.08.2019, von 11:30-13:00 Uhr statt, die dazugehörigen mündlichen Nachprüfungen am 1. oder 2.10.2019.

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. Der Bonus ist erreicht, wenn

  • mindestens 60% der Punkte aller Theorieaufgaben erlangt werden, davon mindestens 60% in den Übungsblättern 4 bis 7, 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.
Die Theorieaufgaben des Übungsblattes, die für das Erreichen des Bonus bearbeitet werden müssen, sind dabei mit einem "(K)" gekennzeichnet. Diese müssen 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, nicht abgeholte Abgaben werden in Raum 3.071 in die Schachtel mit der Aufschrift Numerik 1 gelegt.
Die Programmieraufgaben werden in den Programmiertutorien von den Tutoren kontrolliert.

Skriptum zur Vorlesung (Vorabversion)

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

Übung

Übungsblätter

Blatt 1, Blatt 2, Blatt 3, Blatt 4, Blatt 5, Blatt 6, Blatt 7

Tutoriumsblätter

Blatt 1, Blatt 2, Blatt 3, Blatt 4, Blatt 5, Blatt 6, Blatt 7

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