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Modellbildung und Simulation - Summer 16

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Term
Summer 16
Lecturer
Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Time and Place
Dienstag, 16:15 - 17:45, Interim 1
Mittwoch, 16:15 - 17:45, MI HS 1
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
Valeriy Khakhutskyy, Steffen Seckler
Time:
Montag, 16:00 - 18:00, PH HS3 (first tutorial: 18.04.2016)
Dienstag, 8:30 - 10:00, MI 02.07.023 (first tutorial: 19.04.2016)
Exam
04.08.2016 um 8:00 Uhr in MW 0001
Exam Review on 16.08.2015 between 15:00 hrs and 16:30 hrs in MI 02.05.036
2nd exam (Wiederholungsklausur): 30.09.2016 8:00 (8 o'clock sharp) in MW 0001
Exam Review for 2nd exam on 26.10.2016 between 9:30 hrs and 11:30 hrs in MI 02.05.036
Semesterwochenstunden / ECTS Credits
6 SWS (4V + 2Ü) / 8 Credits
TUMonline
Vorlesung, Übung, Moodle



Contents

Aktuelles

  • Exam Review on 16.08.2015 between 15:00 hrs und 16:30 hrs in MI 02.05.036
  • Die Fragestunde findet am 28.7 zwischen 14 Uhr und 15:30 Uhr im HS 2 statt.
  • Keine Vorlesung am Di. den 12.7 und keine Übungen mehr in der Woche
  • Die Vorlesungsunterlagen werden auf Moodle bereit gestellt.
  • Updated swapped lectures and tutorials (last update on July 6)
    on the Mondays 25.04. + 30.05. + 04.07. + 11.07. there now are lectures instead of tutorials, check Moodle for details

Exam Instructions

  • You may only use one hand-written sheet of paper (size A4, on both pages).
  • Any other material including electronic devices of any kind is forbidden.
  • Do not use pencil, or red or green ink.


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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