Vorlesung: Einführung in die Numerik  (Introduction to numerical mathematics)

Dr. Peter Zaspel

 

Zeit: Di. und Do. 14:00 bis 16:00 Uhr

Ort: INF 288, HS 1

SWS: 4

LP: 8 (zusammen für Vorlesung und Übung)

Sprache: Deutsch

Sprechstunde: nach Vereinbarung mittels Email

Webseite mit offiziellen Informationen:

Die Webseite mit offiziellen Informationen zur Vorlesung sowie allen Materialien findet sich als Moodle-Kurs im Elearning-System der Universität Heidelberg.

MÜSLI:

Die MÜSLI-Seite zur Anmeldung in den Übungsgruppen ist nun hier online verfügbar.

Inhalt: Die Vorlesung führt in die Theorie und Praxis des numerischen Lösens von Grundaufgaben der Analysis und Linearen Algebra auf Computern ein. Behandelt werden neben den fundamentalen Themen "Rundungsfehler", "Konditionierung" und "Approximation" vor allem numerische Algorithmen zur Lösung von linearen Gleichungssystemen und Eigenwertaufgaben sowie zur Berechnung von Integralen und zur Bestimmung von Nullstellen. Diese Algorithmen werden hinsichtlich ihrer Komplexität, Lösungsgenauigkeit und Stabilität untersucht. Dabei werden nur elementare Methoden der Analysis und Linearen Algebra benötigt.

Literatur:

  • J. Stoer, R. Bulirsch: Numerische Mathematik, Teil I und II, Springer-Verlag (aktuelle Neuauflage)
  • P. Deuflhard, A. Hohmann: Numerische Mathematik, Teil I, W. de Gruyter-Verlag (aktuelle Neuauflage)
  • G. Hämmerlin, K.-H. Hoffmann: Numerische Mathematik, Springer-Verlag (aktuelle Neuauflage)
  • H. R. Schwarz: Numerische Mahematik, Teubner
  • L. N. Trefethen and D. Bau, Numerical Linear Algebra, SIAM, Philadelphia
  • R. Rannacher: Vorlesungsskriptum "Einführung in die Numerische Mathematik", unter numerik.iwr.uni-heidelberg.de
  • T. Richter, T. Wick: Einführung in die Numerische Mathematik, Vorlesungsskriptum, Universität Heidelberg, 2012, numerik.uni-hd.de/~lehre/SS12/numerik0/

Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Linearer Algebra und Analysis; also beispielsweise die Vorlesungen Analysis 1 und Lineare Algebra 1

Zielgruppe: Studierende der Mathematik, Informatik und Physik (inkl. Lehramt)

Bemerkungen: Diese Vorlesung bietet den Einstieg in das Großgebiet Numerik/Optimierung und Wissenschaftliches Rechnen. Als Fortsetzung werden u.a. die Kursusvorlesungen Numerische Mathematik 1-3 sowie Optimierung angeboten. Begleitend zur Vorlesung finden theoretische und praktische Übungen statt.

Übungen: siehe Eintrag "Übungen Numerik 0".

Hinweise zur Nachklausur

Bitte beachten Sie die folgenden Informationen zur Klausur am Mittwoch, dem 05.10.2016:

  • Zeit: 14:00 Uhr (s.t.!) bis 16:00 Uhr
  • Raum:   INF 306, HS 1
  • Bitte seien Sie spätestens eine halbe Stunde voher da, so dass ein stressfreier Einlass ab 13:40 Uhr gewährleistet ist.
  • Es sind keine Hilfsmittel wie Taschenrechner, Handys, Smartwatches u.ä. erlaubt.
  • An Ihrem Platz sind Schreibmaterial, Getränke und Essen (in Klarsichtfolie) erlaubt.
  • Alle weiteren Arbeitsmaterialien, insbesondere Papier, wird gestellt.
  • Es dürfen nicht mehrere Personen gleichzeitig den Hörsaal verlassen.
  • Vergessen Sie nicht, Ihren Personalausweis/Reisepass sowie Ihren gültigen Studierendenausweis mitzubringen!
  • Jeder Betrugsversuch führt zum unmittelbaren Nichtbestehen der Klausur.

Hinweise zur Klausur

Bitte beachten Sie die folgenden Informationen zur Klausur am Dienstag, dem 02.08.2016:

  • Zeit: 14:00 Uhr (s.t.!) bis 16:00 Uhr
  • Raum: (sortiert nach Anfangsbuchstaben des Nachnamens)
    A-Sa:     INF 306, HS 1
    Sch-Z:   INF 288, HS 1
  • Bitte seien Sie spätestens eine halbe Stunde voher da, so dass ein stressfreier Einlass ab 13:40 Uhr gewährleistet ist.
  • Es sind keine Hilfsmittel wie Taschenrechner, Handys, Smartwatches u.ä. erlaubt.
  • An Ihrem Platz sind Schreibmaterial, Getränke und Essen (in Klarsichtfolie) erlaubt.
  • Alle weiteren Arbeitsmaterialien, insbesondere Papier, wird gestellt.
  • Es dürfen nicht mehrere Personen gleichzeitig den Hörsaal verlassen.
  • Vergessen Sie nicht, Ihren Personalausweis/Reisepass sowie Ihren gültigen Studierendenausweis mitzubringen!
  • Jeder Betrugsversuch führt zum unmittelbaren Nichtbestehen der Klausur.

Klausureinsicht

Die Klausureinsicht zur ersten Numerik-Klausur findet am 04.08.2016 im Raum 1/414 im Mathematikon statt.

Die Einsicht wird aufgeteilt in drei Zeitblöcke:

9-10 Uhr:     Studierende mit Nachnamen mit den Anfangsbuchstaben A-J

10-11 Uhr:   Studierende mit Nachnamen mit den Anfangsbuchstaben K-R

11-12 Uhr:   Studierende mit Nachnamen mit den Anfangsbuchstaben S-Z

Klausur

  • Stoffumfang: Vorlesung + Übungen, sowohl bzgl. Theorie als auch Praxis
  • Die Hautpklausur findet am 2. August zur Vorlesungszeit statt.
  • Der Termin für die Nachklausur wird noch ermittelt und so bald wie möglich auf dieser Seite veröffentlicht.
  • Es werden bei der Klausur keine Hilfsmittel neben Schreibmaterial erlaubt sein.
  • Zulassungsvoraussetzung:
    1) 50% der Punkte aus den Theorie-Übungen
    2) 50% der Punkte aus den Programmier-Übungen
    3) regelmäßige und aktive Teilnahme an den Übungen
  • Der letzte Übungszettel, der in die Bewertung eingehen wird, ist "Blatt 12", das am 12.07.2016 ausgegeben wird.
  • Bis spätestens 19.07.2016 wird online veröffentlicht, ob Sie die Zulassungsvoraussetzungen erfüllen.
  • Wer die Zulassungsvoraussetzungen erfüllt, ist automatisch zur Klausur angemeldet.
  • Eine Abmeldung von der Klausur ist dann nur noch bis zum 01.08.2016, 12:00 Uhr mittags beim Dozenten möglich. Wenn Sie Sich nicht abmelden und auch nicht antreten, gilt dies als Fehlversuch!

Literatur / Skript

  • Die Hauptquelle und der Leitfaden der Vorlesung ist das Skript
    Rannacher: "Einführung in die numerische Mathematik"
  • Im Rahmen der Vorlesung wird eine Stoffauswahl und ggf. zusätzliche Ergänzungen zum oben genannten Skript vorgenommen. Eine Teilnahme an den Vorlesungsstunden ist daher empfehlenswert.
  • Das Tafelbild zur Vorlesung findet sich im Moodle-System