SoSe 2008

Numerik 1

VAK 03-106

Vorlesungen: Dienstag von 10:00 - 12:00 Uhr
Freitag von 08:00 - 10:00 Uhr
Raum: MZH 1400 (großer Senatssaal)
 
Übungen: Mittwoch von 13:00 - 15:00 Uhr in Raum MZH 2490
Mittwoch von 17:00 - 19:00 Uhr in Raum MZH 2490
Freitag von 10:00 - 12:00 Uhr in Raum MZH 2490
 
Veranstalter: Ronald Stöver
Telefon 218-63 803
Raum MZH 2310
stoever@math.uni-bremen.de
Tutoren: Matthias Knauer Jan Tietjen
Telefon 218-63 863 Telefon 218-63 868
Raum MZH 2090 Raum MZH 2160
knauer@math.uni-bremen.de jtietjen@math.uni-bremen.de


Inhalt:

Nicht nur die stürmische Entwicklung der Computerhardware, sondern noch mehr die Verbesserung von Algorithmen und numerischen Verfahren hat dazu geführt, dass Phänomene in fast allen Bereichen der Wissenschaft mittels mathematischer Modelle so gut nachgebildet werden können, dass Computersimulationen die Realität oft ausreichend genau beschreiben. Dadurch können heute in zahlreichen Anwendungsbereichen viele bisher unlösbar scheinende Probleme bearbeitet werden. Ein wesentlicher Baustein dieses Fortschritts ist die Entwicklung in der Numerik. Diese Teildisziplin der angewandten Mathematik befasst sich im weitesten Sinne mit der Entwicklung und der mathematischen Analyse von algorithmischen Verfahren zur Lösung mathematischer Probleme mit dem Computer.

In dieser Veranstaltung werden wir uns ausführlich mit den mathematischen Grundlagen für wichtige numerische Methoden befassen. Diese sind sowohl für die Lösung von Einzelproblemen relevant, häufiger jedoch erforderlich als Werkzeug bei der Lösung umfangreicherer Aufgaben, wie etwa der numerischen Lösung gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen. Mit der Erarbeitung dieser Einzelthemen als numerische Grundwerkzeuge erwirbt man schrittweise ein Verständnis für die speziellen Probleme bei der Umsetzung von mathematischen Methoden auf den Computer — insbesondere was die Beurteilung numerisch berechneter Lösungen betrifft.

Behandelt werden die folgenden Themen: Lineare Gleichungssysteme und Ausgleichsprobleme, Fehleranalyse, nichtlineare Gleichungssysteme, Interpolation und Splines, Einschrittverfahren für gewöhnliche Differentialgleichungen. Im Wintersemester schließt sich die Numerik 2, u.a. mit den Themen Quadratur, Randwertprobleme und iterative Verfahren für große Gleichungssysteme.

 

Voraussetzungen:

Lineare Algebra, Analysis 1/2 plus Differentialgleichungen, Grundkenntnisse in Programmierung.

 

Literatur:

 

Matlab-Kurzanleitungen und weitere Materialien:

 

Übungsaufgaben:

Abgabe in Zweiergruppen, jeweils bis dienstags 10.30 Uhr, in Postfach 84, Programmieraufgaben per E-Mail an den Tutor

1. Übung (Abgabe bis 15.04.)
2. Übung (Abgabe bis 22.04.)
3. Übung (Abgabe bis 29.04. bzw. 06.05.)
4. Übung (Abgabe 06.05.)
5. Übung (Abgabe 13.05.)
6. Übung (Abgabe 20.05.)
7. Übung (Abgabe 27.05.)
8. Übung (Abgabe 03.06.)
9. Übung (Abgabe 10.06.)
10. Übung (Abgabe 17.06.)
11. Übung (Abgabe 24.06.)   Datei zu Aufgabe 3
12. Übung (Abgabe 01.07.)
Die Goldene Übung (Abgabe 08.07.)