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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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13 - 16 o'clock

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Email:na-sek@math.kit.edu

Numerik II, SS 2020

Sorry, this page is not available in English. Therefore the German version is displayed below.

Online-Veranstaltung

Die Vorlesung findet ausschließlich online statt.
Bitte melden Sie sich im ILIAS für diesen Kurs an.

Aktuelle Mitteilungen

  • Die Anmeldung zur Nachklausur ist im Campusportal freigeschaltet. Anmeldungen sind bis einschließlich 10.03.2021 möglich, eine Abmeldung bis einschließlich 21.03.
    Studierende, die nicht in CAS Campus verwaltet werden und an der Prüfung teilnehmen wollen, setzen sich bitte mit uns in Verbindung.
  • Nach aktuellem Stand findet die Nachklausur am Montag, den 22.03.2021, von 08:00-09:30 Uhr statt. Weitere Informationen, insbesondere zur Klausuranmeldung, folgen.
  • Ältere Nachrichten einblenden

Personen

Umfang

3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übungen ; 6 Leistungspunkte

Inhalte und Ziele

Inhalte: Numerische Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme, Krylov-Verfahren zur Lösung großer linearer Gleichungssysteme, schnelle Fourier-Transformation und Anwendungen

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

  • Für die Vorlesung werden wöchentlich Videos zu einzelnen Themenblöcken bereitgestellt.
  • In der Regel zweiwöchentlich erscheint ein Übungsblatt mit Theorie- und Programmieraufgaben. Die Lösungen zu den Übungsaufgaben werden ebenfalls als Videos zur Verfügung gestellt.
  • Zusätzlich zu den Übungsblättern gibt es Tutoriumsblätter. Diese sind zur selbstständigen Bearbeitung, die Lösungen werden hochgeladen.
  • Es findet wöchentlich eine Online-Fragestunde zur Vorlesung und eine Fragestunde zu den Übungs- und Tutoriumsblättern statt. Die Fragestunden finden in Zoom statt, den Zugangslink finden Sie in ILIAS.

Durch Bearbeiten der Übungsblätter kann ein Notenbonus für die Klausur erreicht werden.

Zeit und Ort

Vorlesung und Übung

Dienstag, 15:45-16:45 Frage- und Antwort-Session zur Vorlesung
Mittwoch, 09:45-10:45 Frage- und Antwort-Session zu den Übungs- und Tutoriumsaufgaben

Die Links zu den Live-Sessions finden Sie im ILIAS-Kurs.

Sprechstunde zu den Programmieraufgaben

Für die Programmieraufgaben gibt es montags und dienstags eine Sprechstunde. Termine dafür können Sie individuell über ILIAS buchen.

Prüfung

Eine Prüfung für die Vorlesung Numerische Mathematik 2 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 Programmieraufgaben war.

Termine

Die Klausur findet am Mittwoch, den 12.08.2020, von 12:30-14:00 Uhr im Zelt auf den Forum statt.
Die Anmeldung zur Klausur ist im Campus-Portal und im QISPOS-Portal freigeschaltet. Die Anmeldefrist endet am Sonntag, den 09.08.2020, eine Abmeldung ist bis einen Tag vor der Klausur möglich.

Nach aktuellem Stand findet die Nachklausur am Montag, den 22.03.2021, 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. Der Bonus ist erreicht, wenn

  • mindestens 8 der 14 Theorieaufgaben (2 Aufgaben je Blatt) bestanden werden, dabei mindestens 3 Aufgaben der Übungsblätter 1 bis 3 und 5 Aufgaben der Übungsblätter 4 bis 7. Eine Aufgabe gilt als bestanden, wenn mehr als 50% einer Aufgabe richtig ist.
  • 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 liefern das korrekte Ergebnis.
    • Fragen zum Programmcode können beantwortet werden. Die Kontrolle erfolgt stichprobenartig über Microsoft Teams (Zugangslink in ILIAS). Buchen Sie sich hierzu bitte nach Aufforderung einen Termin in ILIAS.
Die Theorieaufgaben des Übungsblattes, die für das Erreichen des Bonus bearbeitet werden müssen, sind dabei mit einem "(K)" gekennzeichnet.
Die Aufgaben sollen nach Möglichkeit in Zweierteams über ILIAS abgegeben werden. Außerdem können die Aufgaben maximal zu viert (zwei Teams) bearbeitet werden. In diesem Fall muss in den Abgaben eindeutig vermerkt werden, mit welchem anderen Team Sie die Aufgaben gemeinsam bearbeitet haben. Identische Lösungen ohne diese Angabe führen zum Nichtbestehen der Abgabe. Diese Regelung gilt sowohl für die Theorie- als auch die Programmieraufgaben, wir behalten uns jedoch in beiden Fällen Abfragen per Video-Chat vor.
Die Fristen zur Abgabe der Übungs- und Programmieraufgaben entnehmen Sie dem Übungsblatt, in der Regel im Wechsel zweiwöchentlich donnerstags.

Skriptum zur Vorlesung (Vorabversion)

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

Hinweis: Das Skriptum umfasst auch die Vorlesung Numerik 1 aus dem Wintersemester 2018/19 (Kapitel 1–4). Hierdurch kann direkt auf Resultate dieser Vorlesungen verwiesen werden. Der Inhalt der aktuellen Vorlesung beginnt in Kapitel 5.

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

Quickies

Quicky1, Quicky2, Quicky3, Quicky4, Quicky5, Quicky6, Quicky7, Quicky8

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