Einführung in die Numerik

Semester: 2022 SS
Veranstaltungstyp: Vorlesung
Sprachen: Deutsch
Verantwortlich: Roland Herzog, Georg Müller
AssistentInnen: Masoumeh Hashemi, Manuel Weiß, Nico Haaf, Miriam Philipp
Kontakt: Send e-mail
Webseiten zu diesem Kurs: MÜSLI, Moodle, LSF
Prüfungstermine: 26. Juli 2022

Kursinformationen

Beschreibung

Diese Vorlesung ist die Einstiegsveranstaltung in den Themenkomplex der Numerischen Mathematik. Das Ziel der Vorlesung ist es, Ihnen theoretische und praktische Kenntnisse in den Basistechniken der numerischen Lösung mathematischer Probleme und Analyse von Algorithmen zu vermitteln. Für die Praxisteile dieser Veranstaltung wird die Programmiersprache Python verwendet. Hierfür bieten wir parallel zur Veranstaltung einen übersichtlichen Python-Einführungskurs an.

Vorkenntnisse

Empfohlen sind der vorherige oder zeitgleiche Besuch der Veranstaltungen Analysis I und II (MA1/ MA2) und Lineare Algebra I (MA4) bzw. Einführung in die Praktische Informatik (IPI), Programmierkurs (IPK). Wünschenswert sind grundlegende Programmierkenntnisse.

Konzept

Diese Veranstaltung setzt sich aus verschiedenen Angeboten zusammen. Die zentralen Komponenten sind dabei:

  • Das Skript zu Vorlesung
  • Die Plenumstermine
  • Die Übungsaufgaben
  • Die Übungsgruppen
  • Ein kurzer Einführungskurs in die Programmiersprache Python
  • Die Prüfung am Ende des Semesters

Das Konzept der Veranstaltung wird an einem Vorbesprechungstermin am Donnerstag den 21.04.2022 um 14:15 im Hörsaal 2, INF 227 (dem ersten “Vorlesungstermin”) besprochen, und die Informationen werden anschließend hier zur Verfügung gestellt.

Termine und Zeitplan

Informationen zu den “Vorlesungsterminen” finden Sie im LSF. Die Informationen für die Termine im Übungsbetrieb finden Sie im MÜSLI.

Der Python-Einführungskurs findet an folgenden Terminen in den IWR PC Pools 3/103 und 3/104, Mathematikon statt:

  • Fr 22.04.2022 11:15-12:45 (Einführung und Basics)
  • Mi 27.04.2022 14:15-15:45 (Programme und Debugging)
  • Fr 29.04.2022 11:15-12:45 (Die Pakete numpy, scipy, pyplot)

Einen Überblick über den Ablauf können Sie sich anhand des Veranstaltungskalenders verschaffen.

Übungsbetrieb

Jede Woche wird ein Übungsblatt mit Theorie- und Programmieraufgaben bereitgestellt, dass möglichst in Gruppen von 2 Personen innerhalb der Bearbeitungszeit bearbeitet werden soll, und dessen Lösungen Sie auf Moodle einreichen können, um Feedback zu Ihren Lösungen zu erhalten, und die Klausurzulassung zu erhalten, siehe Prüfung. Nach Ablauf der Bearbeitungszeit werden wir Musterlösungen veröffentlichen. Bitte achten Sie darauf, dass nur eine Person je Gruppe die Lösungen einreicht, um doppelten Korrekturaufwand zu vermeiden.

Registrierung

Um sich für den Kurs zu registrieren, melden Sie sich bitte im MÜSLI für eine Übungsgruppe an. Bitte registrieren Sie sich hier auch, wenn Sie nicht am Übungsbetrieb teilnehmen, so können wir die Teilnehmerzahlen besser abschätzen.

Achtung(!): Die Registrierung im Kurs ist nicht gleichzeitig eine Anmeldung zur Prüfung. Mehr Informationen hierzu gibt es im Abschnitt Prüfung

Prüfung

Zu dieser Veranstaltung wird am 26. Juli 2022 zwischen 14:00 und 16:00 Uhr eine 90-minütige schriftliche Prüfung im großen Hörsaal des Hörsaalzentrums Chemie im INF 252 angeboten. Bitte erscheinen Sie pünktlich, um einen reibungslosen Ablauf zu ermöglichen. Dieser Prüfungstermin ist der einzige von uns für diese Veranstaltung zu diesem Semester angebotene Prüfungstermin.

Zur Teilnahme an der Prüfung sind Sie berechtigt, wenn Sie sich auf der MÜSLI für die Prüfung angemeldet haben und mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist:

  1. Sie haben erfolgreich am Übungsbetrieb unserer Veranstaltung teilgenommen. “Erfolgreiche Teilnahme” bedeutet an dieser Stelle, dass Sie sämtliche Aufgaben auf allen Übungsblättern, mit Ausnahme von höchstens einem Übungsblatt, bearbeiten und Lösungen zur Bewertung einreichen, die eine sinnvolle Auseinandersetzung mit den Aufgaben und ihrem Bezug zum Veranstaltungsstoff erkennen lassen. Statt der ursprünglich geplanten 13 Übungsblätter, von denen mindestens 12 erfolgreich bearbeitet werden sollten, werden auf Grund des frühen Prüfungstermins nur 11 aus 12 Übungsblättern erforderlich sein.

  2. Sie haben in den vergangenen Semestern eine Prüfungszulassung erworben und teilen uns bis zum 01.07.2022 per E-Mail mit, in welchem Semester Sie die Zulassung erworben haben.

In der letzten Woche des Veranstaltungsbetriebs wird vsl. Inhalt für eine 13. Woche veröffentlicht und ein Plenum dazu angeboten. Statt des Übungsbetriebs zur 13. Woche bieten wir in den Übungsgruppen die Möglichkeit zur Vorbereitung auf die Prüfung. Der Inhalt dieser 13. Woche wird in der Prüfung nicht einbezogen.

Als Hilfsmittel ist je TeilnehmerIn ausschließlich ein beliebig (auch beidseitig) beschriebener/bedruckter DinA4-Bogen mit Notizen zulässig. Dieser Notizzettel muss mit dem Namen des/der jeweiligen Teilnehmenden beschriftet sein.

Ob und wie lang eine bei uns erworbene Prüfungszulassung in den Folgesemestern ihre Gültigkeit behält, ist von den DozentInnen der Folgesemestern abhängig.

Weitere Informationen zu den Anmeldeformalitäten folgen.

Inhaltliches Material zur Veranstaltung

Skript

Material für das Plenum

Übungsaufgaben

Material für die Python Einführung

Literatur

Die Lehrveranstaltung kommt ohne zusätzliche Literatur aus. Wenn Sie jedoch Begleitliteratur wünschen, so können wir folgende Quellen empfehlen: