Arbeitsgruppe Numerik

Numerische Mathematik 2

Numerik II, SS 2014

Aktuelle Mitteilungen

  • Die mündliche Nachprüfungen finden am 22. April statt. Die genauen Termine finden Sie hier.
  • Die Klausureinsicht findet am Dienstag den 14.4. um 13:10 Uhr im SR 3.61 im neuen Mathegebäude statt.
  • Die Klausur im WS 2014/15 ist vollständig korrigiert. Die Ergebnisse von Studierenden, die die Prüfungen bestanden haben oder die erstmals nicht bestanden haben, sind im Studierendenportal abrufbar. Beachten Sie:
    • Prüfungsteilnehmer, die dort keine Note angezeigt bekommen, haben die Klausur als Wiederholungsprüfung nicht bestanden und erhalten eine mündliche Nachprüfung. Für diese Studierenden kann im Studierendenportal kein Ergebnis eingetragen werden, da sie sonst für alle anderen Prüfungen gesperrt wären.
    • Prüfungsteilnehmer anderer Fachrichtungen (Master, Informatik, Physik) finden ihr Ergebnis in dieser Liste.

  • Die Anmeldung zur Numerik 2 Klausur am 4.3.2015 um 10 Uhr im Gaede HS ist nun freigeschaltet. Die Anmeldezeitraum endet am 22. Februar. Abmeldungen sind bis einen Tag vor der Prüfung möglich.
  • Die zweite Klausureinsicht findet am Donnerstag den 23.10. um 13 Uhr in 1C-03 statt. Bitte beachten Sie, dass dieser Termin nur für Studierende ist die ihre Klausur noch nicht eingesehen haben.
  • Die Numerik 2 Nachklausur findet am 4.3.2015 um 10:00 Uhr im Gaede Hörsaal statt. Weiter Informationen werden noch bekannt gegeben.
  • Information zur Klausur: Die 9. Frage bei den multiple choice Aufgaben hat leider zu Missverständnissen geführt, wofür wir uns ausdrücklich entschuldigen. Die Aufgabe wurde nun für alle als korrekt gewertet (also auch für diejenigen, die diese Aufgabe gar nicht beantwortet haben). Fragen dazu beantworten wir gerne bei der zweiten Klausureinsicht in der ersten vorlesungsfreien Woche.
  • Änderungen in der Organisation der Klausureinsicht:
    Studierende deren Nachname mit A-H beginnt können am Freitag den 29.8. um 10 Uhr ihre Klausuren einsehen und Studierende deren Nachname mit J-Z beginnt um 10:25 Uhr. Die Klausureinsicht findet im Seminarraum 1C-04 statt.
  • Es ist ein zweiter Termin für die Klausureinsicht in der ersten Vorlesungswoche im Wintersemester 2014/2015 geplant. Genaueres wird noch bekannt gegeben.
  • Die Klausur ist korrigiert. Die Ergebnisse von Studierenden, die die Klausur bestanden haben oder die erstmals nicht bestanden haben, sind im Studierendenportal abrufbar.
    Prüfungsteilnehmer, die dort keine Note angezeigt bekommen, haben die Klausur als Wiederholungsprüfung nicht bestanden und erhalten am 10. September 2014 eine mündliche Nachprüfung. Die Termine der mündlichen Nachprüfungen finden Sie auf dieser Liste.
  • Klausur am Mittwoch, den 6.8.2014, um 14:00 Uhr: A-G im Messtechnik (MTI) und H-Z im Gaede Hörsaal. Die Hörsaaleinteilung findet nach dem Nachnamen statt.
  • Hinweis zu den vorgerechneten Altklausuren:
    Die 6.Aussage der Wahr/Falsch-Aufgabe in der Numerik 2 Klausur aus dem WS 2010 ist nur Wahr, falls der linke Krylov-Raum mit c=b initialisiert wird.
  • Das letzte Programmierprojekt wird am Freitag den 25.7. um 10 Uhr im Rechnerraum besprochen.
  • Es stehen nun Altklausuren zur Prüfungsvorbereitung zur Verfügung.
  • Am Donnerstag den 24.7. und 31.7. jeweils von 10 bis 12 Uhr finden im Raum 1C-03 Fragestunden zur Numerik 2 statt.
  • Am Mittwoch den 23.7. werden im Hörsaal 93 (Geb. 10.81) von 9:45 bis ca. 11:30 Uhr Aufgaben aus den Numerik 2 Altlkausuren vorgerechnet.
  • Skript aktualisiert (cg-Verfahren verschoben, Herleitung geändert)
  • Das 6. Übungsblatt kann nun heruntergeladen werden.
  • Das zweite Programmierprojekt zum Google-Page-Rank Algorithmus wird in der Programmierübung am Dienstag den 1.7. um 15:45 Uhr besprochen. Eine gemeinsame Besprechung wird nachgeholt.
  • Skript aktualisiert, Kapitel 7 ergänzt (Stand 20.6.)
  • Das 5. Übungsblatt kann nun heruntergeladen werden. Beachten Sie, dassdie Inhalte der Aufgaben 20 und 21 erst nächte Woche in der Vorlesung besprochen werden.
  • Das Tutorium am Freitag 20.06. im 3.Block fällt aus.
  • Skript aktualisiert (Stand 10.6.)
  • Das 4. Übungsblatt kann nun heruntergeladen werden.
  • Die Voraussetzungen von Aufgabe 10 vom Übungsblatt 3 sind auf Anfrage geändert worden. Die Lösungen der nicht besprochenen Aufgaben stehen nun auch zur Verfügung.
  • Skript aktualisiert (Stand 26.5.)
  • Das 3. Übungsblatt kann nun heruntergeladen werden.
  • Skript aktualisiert (Stand 21.5.)
  • Das zweite Programmierprojekt ist nun verfügbar.
  • Das 3. Übungsblatt wird bis Anfang nächster Woche herausgegeben.
  • Der (geplanten) Termine für die kommenden Übungen sind nun eingetragen.
  • Die Besprechung des ersten Programmierprojektes findet am Dienstag den 20.5. um 15:45 Uhr während der Programmierübung statt.
  • Das zweite Übungsblatt ist nun verfügbar. Beachten Sie, dass die Inhalte von Aufgabe 8 und 9 erst am Dienstag 6.5. in der Vorlesung behandelt werden.
  • Das Skript wurde um die ersten 3 Abschnitte zu Kapitel 5 ergänzt
  • Das Kapitel zu Nichtlinearen Gleichungssystemen wurde um einen Abschnitt Nichtlineare Ausgleichsprobleme ergänzt.
  • Die Folien zur Taylorentwicklung in mehreren Dimensionen finden Sie hier.
  • Das Tutorium am Montag den 21.4. fällt aus. Studenten aus diesem Tutorium gehen bitte in die Tutorien am Donnerstag um 8 Uhr oder am Freitag um 11:30 Uhr.
  • Die Programmierübungen finden ab dem 22.4. Dienstags von 14:00 bis 17:15 Uhr statt.
  • Das erste Übungsblatt ist nun verfügbar.
  • Die Anmeldung zum ILIAS-Kurs ist nun wieder möglich.
  • Die Anmeldung zu den Tutorien ist von Dienstag 15.4. um 15 Uhr bis Donnerstag 17.4. um 13 Uhr über ILIAS möglich (Link).
  • Die Vorlesung beginnt am 15.04., die Tutorien am 22.04.

Personen

Umfang

3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übungen + 2 SWS Tutorien inkl. Programmierübungen,
6 Leistungspunkte

Inhalte und Ziele

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

Das Übungsangebot besteht wie in Numerik 1 aus drei Teilen:

  • In den Tutorien 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.
  • 14-tägig werden Übungsblätter auf unserer Webseite herausgegeben deren Musterlösungen in der Übung präsentiert werden. Diese Aufgaben sind, im Vergleich zu den in den Tutorien gestellten Aufgaben, anspruchsvoller und erfordern das selbstständige Erarbeiten von Zusammenhängen und Lösungsansätzen.
  • 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.

Zeit und Ort

Vorlesung und Übung

Dienstag, 11:30-13:00 Uhr im Nusselt-Hörsaal, Gebäude 10.23
Donnerstag, 09:45-11:15 Uhr im Großen Hörsaal Bauingenieure, Gebäude 10.50

Die Übungen finden in der Regel 14-tägig statt, die genauen Termine finden Sie immer hier:

  • 15.07.2014: Besprechung 6. Übungsblatt
  • 01.07.2014: Besprechung 5. Übungsblatt
  • 17.06.2014: Besprechung 4. Übungsblatt
  • 03.06.2014: Besprechung 3. Übungsblatt
  • 13.05.2014: Besprechung 2. Übungsblatt
  • 29.04.2014: Besprechung 1. Übungsblatt

 

Programmierübungen und Sprechstunde für Fragen

 

Dienstag, 14:00-17:15 Uhr im Rechnerraum K2 der Fakultät

Tutorien

Montag, 08:00-09:30 Uhr in Raum 1C-02
Dienstag, 08:00-09:30 Uhr in Raum 1C-01
Mittwoch, 15:45-17:15 Uhr in Raum 1C-02
Donnerstag, 08:00-09:30 Uhr in Raum 1C-03
Freitag, 09:45-11:15 Uhr in Raum 1C-04
Freitag, 11:30-13:00 Uhr in Raum 1C-04

Die Tutorien finden wöchentlich in Gruppen statt. Die Einteilung erfolgt nach der ersten Vorlesung über ILIAS.

Prüfung

Die Numerik 2 Nachklausur findet am Mittwoch den 4.3.2015 um 10 Uhr im Gaede HS statt . Die Anmeldefrist ist der 22. Februar. Abmeldungen sind bis einen Tag vor der Prüfung möglich.

Die Klausur findet am Mittwoch, den 6.8.2014, um 14:00 Uhr im Gaede Hörsaal und MTI statt. Die Anmeldung erfolgt über das Studierendenportal. Der Anmeldungszeitraum endet am 20.7.2014.

Hörsaaleinteilung: A-G im Messtechnik (MTI) und H-Z im Gaede Hörsaal

Hilfsmittel: Ein DIN-A4-Blatt einseitig, handgeschrieben und nicht kopiert mit beliebigem Inhalt. Sonstige Hilfsmittel (insbesondere elektronische) sind nicht erlaubt.

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

Skriptum zur Vorlesung (Vorabversion)

Das Skript wird kostenlos zur Verfügung gestellt.

Bitte beachten Sie, dass das Skript erst den Stand eines Entwurfs hat, wenn es hier auf der Web-Seite erscheint, weil es erst während der Vorlesung entsteht. Kurze Zeit nachdem der Stoff in der Vorlesung behandelt wurde, erscheint eine korrigierte Version.

Ich bin daher dankbar für jeden Verbesserungs- und Korrekturvorschlag.

Weitere Materialien

  • Folien zur Taylorentwicklung in mehreren Dimensionen.

Übungsmaterialien

Übungsblätter

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

Tutoriumsaufgaben

Blatt 1, Blatt 2, Blatt 3, Blatt 4, Blatt 5, Blatt 6, Blatt 7, Blatt 8, Blatt 9, Blatt 10, Blatt 11, Blatt 12, Blatt 13

Programmierprojekte

In den Programmierprojekten werden Anwendungen zu Themen aus der Vorlesung vorgestellt und bearbeitet. Diese Aufgaben werden in der Programmierübung betreut.

Altklausuren

Hier finden Sie alte Numerik 2 Klausuren die zur Vorbereitung auf die Prüfung genutzt werden können. Beachten Sie, dass teilweise Inhalte die wir nicht in der Vorlesung behandelt haben abgefragt werden.
Altklausuren

Literatur

wird laufend aktualisiert

  • M. Hochbruck, Skriptum zur Vorlesung
  • G. H. Golub, Ch. F. van Loan, Matrix Computations, Johns Hopkins Studies in the Mathematical Sciences, 4th edition, 2013.
  • 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