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Modellbildung und Simulation - Summer 14

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Term
Summer 14
Lecturer
Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Time and Place
Dienstag, 14.00 - 16.00 MI Hörsaal 1
Donnerstag, 8.00 - 10.00 Interims Hörsaal 2
Audience
Modul IN2010
Informatik Diplom: Wahlpflichtfach im Bereich theoretische Informatik
Informatik Bachelor: Wahlfach bzw. Veranstaltung im Anwendungsfach Mathematik nach dem Studienplan vom September 2009
Wirtschaftsinformatik Bachelor: Wahlfach
Informatik Master: Wahlfach im Fachgebiet "Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen"
Studierende der Mathematik/Technomathematik, Natur- und Ingenieurwissenschaften
Studierenden im Master Computational Science and Engineering (Application Catalogue E1)
Tutorials
Christoph Kowitz, Gerrit Buse
Time: Dienstag, 16.00 - 18.00 PH HS3
Mittwoch, 8.30-10.00 MI 03.13.010
Exam
t.b.a
Wiederholungsklausur: t.b.a
Semesterwochenstunden / ECTS Credits
6 SWS (4V + 2Ü) / 8 Credits
TUMonline
Vorlesung, Übung



Aktuelles

  • Einsicht Wiederholungsklausur: Fr. 10.10 9:30 - 11:00, IAS Conference Room 2
  • Die Vorlesungsunterlagen werden auf moodle bereit gestellt.

Inhalt

Modelle sind vereinfachende Abstraktionen realer Systeme, Simulationen sind (meistens, für uns immer) rechnergestützte Experimente, ausgehend von einem Modell. Für das Verständnis, die Vorhersage sowie die Optimierung des Systemverhaltens werden effiziente und aussagekräftige Simulationen immer wichtiger. Entsprechend der großen Vielfalt zu modellierender sowie zu simulierender Systeme (beispielhaft seien genannt Klima, Wetter, chemische oder biologische Reaktoren, Crash-Tests im Automobilbau, Börsenkurse, Scheduling, Straßenverkehr, Verkehr in Rechensystemen, Softwaresysteme) kommen ganz unterschiedliche mathematische und informatische Instrumentarien zum Einsatz - deterministische oder stochastische, diskrete oder numerische - aber auch weniger formale wie textuelle oder graphische Beschreibungen (Diagramme etc.). Gleichwohl gibt es übergeordnete Prinzipien, etwa bei der Herleitung, Analyse oder Bewertung von Modellen.

In dieser Vorlesung wird in die mathematisch-informatische Modellierung eingeführt, wobei Themen wie Modellklassen, Auswahl des geeigneten Instrumentariums zur formalen Beschreibung, Betrachtungsebenen und Hierarchie, Herleitung von Modellen sowie Eigenschaften und Analyse von Modellen besprochen werden.

Es schließt sich an die exemplarische Behandlung von Beispielen diskreter Modelle und Simulationsverfahren (Entscheidungstheorie, Scheduling, diskrete Ereignissimulation) sowie kontinuierlicher Modelle und Simulationstechniken (Populationsdynamik, Regelungstechnik, Verkehrssimulation, Wärmeleitung) aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Gebieten. Dabei wird jeweils auf das erforderliche Rüstzeug, die Herleitung des Modells sowie auf seine Umsetzung zur Realisierung von Simulationen eingegangen.

Die Vorlesung beleuchtet diese Thematik aus der Sicht der Informatik. Die erforderlichen mathematischen Inhalte werden in der Vorlesung behandelt; über das Grundstudium hinausgehende diesbezügliche Voraussetzungen gibt es nicht.

Buch zur Vorlesung

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