Numerisches Programmieren - Winter 08: Difference between revisions
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| lecturer = [[Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz]] | | lecturer = [[Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz]] | ||
| timeplace = Mo, 12:15-13:45, Raum PH HS 2 | | timeplace = Mo, 12:15-13:45, Raum PH HS 2 | ||
: Übungen: Di bis Fr (Details siehe unter [[#Übungstermine |Übungstermine]]!) | : Übungen: Di bis Fr (Details siehe unter [[#Übungstermine |Übungstermine]]!) | ||
| credits = 5 SWS (2V + 3Ü) / 6 Credits | | credits = 5 SWS (2V + 3Ü) / 6 Credits | ||
| audience = Studiengang Informatik (Bachelor) ([https://www.in.tum.de/myintum/kurs_verwaltung/cm.html?cmid=26&lang=de Modul IN0019], Zusatzcredit: [https://www.in.tum.de/myintum/kurs_verwaltung/cm.html?cmid=262 Modul IN0023]) | | audience = Studiengang Informatik (Bachelor) ([https://www.in.tum.de/myintum/kurs_verwaltung/cm.html?cmid=26&lang=de Modul IN0019], Zusatzcredit: [https://www.in.tum.de/myintum/kurs_verwaltung/cm.html?cmid=262 Modul IN0023]) | ||
| tutorials = [[Stefanie Schraufstetter]], [[Tobias Neckel]] | | tutorials = [[Stefanie Schraufstetter]], [[Tobias Neckel]] | ||
| exam = Klausur am Ende des Semesters | | exam = Klausur am Ende des Semesters (Details siehe unter [[#Klausur |Klausur]]!) | ||
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= Aktuelles = | = Aktuelles = | ||
Die Einsicht für den Zusatzcredit findet am Mi, 10.6. um 10:00 im Raum 02.05.055 statt. | |||
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!valign="top" |22. | !valign="top" |22.02.2009 || Das Blatt für den Zusatzcredit steht nun zum Download bereit. | ||
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= Vorlesung = | = Vorlesung = | ||
Hier das [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | Hier das [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/Merkblatt.pdf Merkblatt zur Veranstaltung]. | ||
* Organisatorisches: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | * Organisatorisches: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_intro.pdf Introduction and Literature] | ||
* 1. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | * 1. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_01.pdf Motivation and Introduction] | ||
* 2. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_02.pdf Interpolation] | |||
* 2. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | |||
* 3. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_03.pdf Numerical Quadrature] | |||
* | * 4. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_04.pdf Direct Methods for Solving Systems of Linear Equations] | ||
* | * 5. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_05.pdf Ordinary Differential Equations] | ||
* | * 6. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_06.pdf Iterative Methods: Roots and Optima] (erweiterte Version) | ||
* | * 7. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_07.pdf The Symmetric Eigenvalue Problem] | ||
Hier die alte, deutsche Version der Folien: | Hier die alte, deutsche Version der Folien: | ||
* 1. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | * 1. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_01.pdf Motivation und Einführung] | ||
* | * 2. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_02.pdf Interpolation] | ||
* | * 3. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_03.pdf Numerische Quadratur] | ||
* | * 4. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_04.pdf Direkte Lösung linearer Gleichungssysteme] | ||
* | * 5. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_05.pdf Gewöhnliche Differentialgleichungen] | ||
* | * 6. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_06.pdf Iterative Verfahren] + [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/HandoutDE_06a.pdf Erweiterung] | ||
* 7. Kapitel: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/handout_07.pdf Eigenwertberechnung (nur in Englisch!)] | |||
[http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | |||
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* [http://www-net.com/java/faq Java FAQ Archives] | * [http://www-net.com/java/faq Java FAQ Archives] | ||
[http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/allg/fehler.pdf Korrektur von Druckfehlern in Buch von Prof. Huckle] | ||
[http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/allg/loesungenHuckle.pdf Lösungen zu einigen Aufgaben des Buches von Prof. Huckle] | ||
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| 5 || Do || 12:00-14:00 || 00.08.036 || Kirchner | | 5 || Do || 12:00-14:00 || 00.08.036 || Kirchner | ||
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| 6 || Do || 14: | | 6 || Do || 14:00-16:00 || 00.08.036 || Kirchner | ||
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| 7 || Fr || 10:00-12:00|| 00.08.036 || Köppl | | 7 || Fr || 10:00-12:00|| 00.08.036 || Köppl | ||
| Line 142: | Line 109: | ||
Außerdem werden hier matlab-Dateien und links zur Verfügung gestellt, die Sachverhalte der Übungen verdeutlichen und mit denen Sie spielen können. Falls Sie keine matlab-Version zur Verfügung haben, können Sie auch octave unter linux verwenden, indem Sie in der jeweiligen Datei die plot-Umgebung von matlab aus- und die von octave einkommentieren. Viel Spaß! | Außerdem werden hier matlab-Dateien und links zur Verfügung gestellt, die Sachverhalte der Übungen verdeutlichen und mit denen Sie spielen können. Falls Sie keine matlab-Version zur Verfügung haben, können Sie auch octave unter linux verwenden, indem Sie in der jeweiligen Datei die plot-Umgebung von matlab aus- und die von octave einkommentieren. Viel Spaß! | ||
* [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | * [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/allg/basis.pdf Basiswissen Konkrete Mathematik] <br> Diese Aufgaben sollten Sie mit Ihrem Wissen aus der Oberstufe und den Vorlesungen Höhere Mathematik I+II bewältigen. Sie dienen lediglich der Wiederholung und zur Orientierung an den als bekannt vorausgesetzten Grundlagen dieser Veranstaltung. | ||
* [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | * [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/vorlesung/Merkblatt.pdf Merkblatt zur Vorlesung] | ||
* '''1. Übung (Zahlendarstellung, Rundungsfehler):''' 28. - 31.10.08 | * '''1. Übung (Zahlendarstellung, Rundungsfehler):''' 28. - 31.10.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe01.pdf Aufgabenblatt] | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/archimedes.m archimedes.m] zu Aufgabe 4 | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/archimedes.m archimedes.m] zu Aufgabe 4 | ||
* '''2. Übung (Kondition, Stabilität):''' 4. - 7.11.08 | * '''2. Übung (Kondition, Stabilität):''' 4. - 7.11.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe02.pdf Aufgabenblatt] | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/deriv_approx_sin.m deriv_approx_sin.m] zu Aufgabe 2 | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/deriv_approx_sin.m deriv_approx_sin.m] zu Aufgabe 2 | ||
* '''3. Übung (Interpolation):''' 11. - 14.11.08 | * '''3. Übung (Interpolation):''' 11. - 14.11.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/angabe03.pdf Aufgabenblatt] | ||
: [http://www.math4u2.de Mathematik-Programm der Fachhochschule Augsburg. U.a. anschauliche Darstellung von Hermite-Kurven] | : [http://www.math4u2.de Mathematik-Programm der Fachhochschule Augsburg. U.a. anschauliche Darstellung von Hermite-Kurven] | ||
* '''4. Übung (stückweise Interpolation):''' 18. - 21.11.08 | * '''4. Übung (stückweise Interpolation):''' 18. - 21.11.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe04.pdf Aufgabenblatt] | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/visHermiteSin.m visHermiteSin.m]: Hermite-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x) | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/spline_easy2.m spline_easy2.m]: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=2 | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/spline_easyN.m spline_easyN.m]: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=beliebig | ||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/spline_easyN_naturalBC.m spline_easyN_naturalBC.m]: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=beliebig, natürliche Randbedingungen | ||
* '''5. Übung (Diskrete Fourier-Transformation):''' 25. - 28.11.08 | * '''5. Übung (Diskrete Fourier-Transformation):''' 25. - 28.11.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe05.pdf Aufgabenblatt] | ||
: [http://www.mathe-online.at/mathint/fourier/applet_b_fourier.html Java-Applet zur Darstellung von Fourier-Reihen] | |||
* '''6. Übung (Numerische Quadratur I):''' | * '''6. Übung (Numerische Quadratur I):''' 9. - 12.12.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe06.pdf Aufgabenblatt] | ||
* '''7. Übung (Numerische Quadratur II):''' | * '''7. Übung (Numerische Quadratur II):''' 16. - 19.12.08 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe07.pdf Aufgabenblatt] | ||
* '''8. Übung (LGS):''' | * '''8. Übung (LGS):''' 13. - 16.01.09 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe08.pdf Aufgabenblatt] | ||
* '''9. Übung (Gewöhnliche DGL):''' | * '''9. Übung (Gewöhnliche DGL):''' 20. - 23.01.09 | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe09.pdf Aufgabenblatt] | ||
* '''10. Übung (Gewöhnliche DGL II):''' 27. - 30.01.09 | |||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/angabe10.pdf Aufgabenblatt] | |||
: Matlab Programm [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/tut/vis_midpoint.m vis_midpoint.m]: Visualisierung der Instabilität der Mittelpunktsregel | |||
* '''Zusatzcredit(Iterative Verfahren - Nullstellen und Optima):''' 23.2. - 18.3.09 | |||
: siehe [[#Zusatzcredit |Zusatzcredit]] | |||
= Programmieraufgaben = | = Programmieraufgaben = | ||
Hier finden Sie im Laufe des Semesters die Aufgabenstellungen (PDF-Dokument) und den Programmrahmen (geziptes TAR-Archiv mit Quellcodes) der einzelnen Programmieraufgaben | Hier finden Sie im Laufe des Semesters die Aufgabenstellungen (PDF-Dokument) und den Programmrahmen (geziptes TAR-Archiv mit Quellcodes) der einzelnen Programmieraufgaben. Die Abgabe der Programm-Codes erfolgt unter der Rubrik [[#Web-Dienste|Web-Dienste]]. | ||
'''Einige Hinweise zur Bearbeitung:''' | '''Einige Hinweise zur Bearbeitung:''' | ||
* Arbeiten Sie in einer Gruppe ( | * Arbeiten Sie in einer Gruppe (bis zu 3 Personen). Vier/Sechs Augen sehen mehr als zwei. | ||
* Beginnen Sie frühzeitig mit der Bearbeitung der Aufgaben und nutzen Sie das Angebot der Programmieraufgaben. <br> Die Programmieraufgaben sind klausurrelevant! | * Beginnen Sie frühzeitig mit der Bearbeitung der Aufgaben und nutzen Sie das Angebot der Programmieraufgaben. <br> Die Programmieraufgaben sind klausurrelevant! | ||
* Compilieren und testen Sie Ihre Lösungsvorschläge vor der Abgabe noch einmal auf den SUN-Rechnern der Rechnerhalle! Wenn Ihre java-Klassen dort nicht lauffähig sind, wird die Abgabe automatisch mit ungenügend bewertet. | * Compilieren und testen Sie Ihre Lösungsvorschläge vor der Abgabe noch einmal auf den SUN-Rechnern der Rechnerhalle! Wenn Ihre java-Klassen dort nicht lauffähig sind, wird die Abgabe automatisch mit ungenügend bewertet. | ||
| Line 205: | Line 174: | ||
: Abgabe bis 10.11.08, 10:00 Uhr | : Abgabe bis 10.11.08, 10:00 Uhr | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA1/AngabePA1.pdf Aufgabenblatt]; [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/prog/PA1/ProgrammrahmenPA1.tgz Programmrahmen] | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA1/PA1.html Informationen zum Testen] | |||
'''2. Programmieraufgabe (Polynominterpolation):''' | '''2. Programmieraufgabe (Polynominterpolation):''' | ||
: Abgabe bis . | : Abgabe bis 01.12.08, 10:00 Uhr | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA2/AngabePA2.pdf Aufgabenblatt]; [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/prog/PA2/ProgrammrahmenPA2.tgz Programmrahmen] | |||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA2/PA2.html Informationen zum Testen] | |||
'''3. Programmieraufgabe (Quadratur):''' | '''3. Programmieraufgabe (Quadratur):''' | ||
: Abgabe bis | : Abgabe bis 22.12.08, 10:00 Uhr | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/ | : [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA3/AngabePA3.pdf Aufgabenblatt]; [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/prog/PA3/ProgrammrahmenPA3.tgz Programmrahmen] | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA3/PA3.html weitere Erläuterungen zum Aufgabenblatt] | |||
'''4. Programmieraufgabe (Gleichungssysteme und PageRank):''' | '''4. Programmieraufgabe (Gleichungssysteme und PageRank):''' | ||
: Abgabe bis | : Abgabe bis 19.01.09, 10:00 Uhr | ||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA4/AngabePA4.pdf Aufgabenblatt]; [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/prog/PA4/ProgrammrahmenPA4.tgz Programmrahmen] | |||
= Zusatzcredit = | = Zusatzcredit = | ||
Hierfür muss am Ende des Semesters ein zusätzliches Übungsblatt (Übungsaufgaben und kleinere Programmieraufgaben) zu einem ausgewählten Thema der Numerik selbstständig bearbeitet werden. | |||
Der Bearbeitungszeitraum beginnt nach der Klausur und ist wie folgt: 23.2. - 18.3. | |||
: [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/angabe_zusatzcredit.pdf Aufgabenblatt], [http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/08_09/tut/test_newton.m Testprogramm für Newton-Verfahren] | |||
Bitte beachten Sie Folgendes: | |||
* Das Zusatzcredit-Blatt ist nur von Informatik-Studenten mit <b> Nebenfach Mathematik</b> zu bearbeiten. | |||
* Abgabe der Programmieraufgaben per Email an neckel@in.tum.de | |||
* Abgabe der Lösung der Übungsaufgaben bei den Übungsleitern im Büro 02.05.060 bzw. 02.05.055 | |||
* Abgabe jeweils unter Angabe von Name und Matrikelnummer | |||
* letzter Abgabetermin: 18.3.09, 10:00 Uhr | |||
Matlab starten Sie von der Rayhalle aus mittels | |||
/usr/local/applic/bin/matlab | |||
bzw. ohne graphische Oberfläche mit | |||
/usr/local/applic/bin/matlab -nodisplay -nojvm | |||
Eine Einführung in Matlab gibt es [http://www-m3.mathematik.tu-muenchen.de/foswiki/pub/Allgemeines/Skripten/matlab.pdf hier]. | |||
= Klausur = | = Klausur = | ||
Die Semestralklausur findet | Die Semestralklausur findet am Samstag, den 21. Februar 2008 um 10:00 Uhr statt (vgl. [http://wikisbs.informatik.tu-muenchen.de/twiki/bin/view/SbsIn/PruefungskalenderWS0809 Prüfungskalender Informatik]). Als Hilfsmittel ist ein handschriftlich, beidseitig beschriebenes Blatt DIN A4 mit eigenen Notizen erlaubt (keine Ausdrucke, keine Kopien). | ||
[http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/allg/KlausurMerkblatt.pdf Merkblatt zur Klausur und zum Zusatzcredit] | |||
[http://www5.in.tum.de/lehre/vorlesungen/konkr_math/WS_08_09/klausur/klausur.html Klausurstatistik] | |||
'''Klausureinsicht:''' Fr, 20.3.09, 11-12 Uhr im Seminarraum 02.07.023 | |||
Da die Vorlesung "Numerisches Programmieren" seit dem Wintersemester 2007/08 jedes Semester gehalten wird, ersetzt die reguläre Klausur des Folgesemesters nun die Wiederholungsklausur des aktuellen Semesters. | |||
| Line 266: | Line 261: | ||
| Veranstaltungsleiter || [http://www5.in.tum.de/wiki/index.php/Univ.-Prof._Dr._Hans-Joachim_Bungartz Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz] || 02.05.054 || Di 13-14|| bungartz in.tum.de | | Veranstaltungsleiter || [http://www5.in.tum.de/wiki/index.php/Univ.-Prof._Dr._Hans-Joachim_Bungartz Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz] || 02.05.054 || Di 13-14|| bungartz in.tum.de | ||
|- | |- | ||
| Übungsleiter (Programmieraufgaben) || [[Tobias Neckel]] || 02.05.055 || | | Übungsleiter (Programmieraufgaben) || [[Tobias Neckel]] || 02.05.055 || n.V. || neckel in.tum.de | ||
|- | |- | ||
| Übungsleiter (Organisation/Tutorien) || [[Stefanie Schraufstetter]] || 02.05.060 || Mo 16-17 und n.V. || schraufs in.tum.de | | Übungsleiter (Organisation/Tutorien) || [[Stefanie Schraufstetter]] || 02.05.060 || Mo 16-17 und n.V. || schraufs in.tum.de | ||
|- | |- | ||
| Tutor || Alana Kirchner || n.a. || n.a. || | | Tutor || Alana Kirchner || n.a. || n.a. || n.a. | ||
|- | |- | ||
| Tutor || Tobias Köppl || n.a. || n.a. || | | Tutor || Tobias Köppl || n.a. || n.a. || n.a. | ||
|- | |- | ||
| Tutor || Benjamin Uekermann || n.a. || n.a. || | | Tutor || Benjamin Uekermann || n.a. || n.a. || n.a. | ||
|} | |} | ||
Latest revision as of 09:56, 27 October 2009
- Term
- Winter 08
- Lecturer
- Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
- Time and Place
- Mo, 12:15-13:45, Raum PH HS 2
- Übungen: Di bis Fr (Details siehe unter Übungstermine!)
- Audience
- Studiengang Informatik (Bachelor) (Modul IN0019, Zusatzcredit: Modul IN0023)
- Tutorials
- Stefanie Schraufstetter, Tobias Neckel
- Exam
- Klausur am Ende des Semesters (Details siehe unter Klausur!)
- Semesterwochenstunden / ECTS Credits
- 5 SWS (2V + 3Ü) / 6 Credits
- TUMonline
- {{{tumonline}}}
Willkommen zur Veranstaltung Numerisches Programmieren im Wintersemester 2008/09!
Das Numerische Programmieren ist eine Pflichtveranstaltung im Bachelor Informatik, bestehend aus einer zweistüdigen Vorlesung mit Klausur und einem dreistüdigen Übungsteil. Dementsprechend richtet sie sich primär an Studierende der Informatik (Bachelor) im 5. Semester. Vorausgesetzt werden fundierte Kenntnisse aus den Vorlesungen Lineare Algebra für Informatiker und Analysis für Informatiker sowie der Programmiersprache Java. Alle weiteren Informationen zu Vorlesung, Übungsbetrieb, Programmieraufgaben und Klausur finden Sie unten.
Aktuelles
Die Einsicht für den Zusatzcredit findet am Mi, 10.6. um 10:00 im Raum 02.05.055 statt.
Vorlesung
Hier das Merkblatt zur Veranstaltung.
- Organisatorisches: Introduction and Literature
- 1. Kapitel: Motivation and Introduction
- 2. Kapitel: Interpolation
- 3. Kapitel: Numerical Quadrature
- 5. Kapitel: Ordinary Differential Equations
- 6. Kapitel: Iterative Methods: Roots and Optima (erweiterte Version)
- 7. Kapitel: The Symmetric Eigenvalue Problem
Hier die alte, deutsche Version der Folien:
- 1. Kapitel: Motivation und Einführung
- 2. Kapitel: Interpolation
- 3. Kapitel: Numerische Quadratur
- 4. Kapitel: Direkte Lösung linearer Gleichungssysteme
- 5. Kapitel: Gewöhnliche Differentialgleichungen
- 6. Kapitel: Iterative Verfahren + Erweiterung
- 7. Kapitel: Eigenwertberechnung (nur in Englisch!)
Zur Vertiefung der Inhalte, als Lernvorlage und Nachschlagewerk empfiehlt sich insbesondere das Buch von Prof. Huckle Numerik für Informatiker. Einen kleinen Ausschnitt aus der Vielzahl an Veröffentlichungen zu den Themen der Vorlesung stellt die folgende Literaturliste dar.
- Huckle, Schneider: Numerik für Informatiker, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2002
- Späth: Numerik - eine Einführung für Mathematiker und Informatiker, Vieweg, Braunschweig-Wiesbaden, 1994
- Schwarz: Numerische Mathematik, Teubner, Stuttgart, 4. Auflage 1997
- Stoer, Bulirsch: Numerische Mathematik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, Band 1 (8. Auflage 1999) und Band 2 (4. Auflage 2000)
- Press, Flannery, Teukolsky, Vetterling: Numerical Recipes Cambridge University Press, http://www.nr.com/
- Golub, Ortega: Scientific Computing: An Introduction with Parallel Computing Academic Press, 1993
- Java Blockkurs des Wintersemesters 05/06
- Java-Seiten von Sun Microsystems
- Java FAQ Archives
Korrektur von Druckfehlern in Buch von Prof. Huckle
Lösungen zu einigen Aufgaben des Buches von Prof. Huckle
Übungen
Die Übungsaufgaben erhalten Sie in der Vorlesung in Papierform jeweils in der Woche vor den Übungen. Somit haben Sie Zeit, die Aufgaben vorher durchzugehen, bevor Sie sie in den 120-minütigen Übungen (nach einer kurzen Wiederholung des Vorlesungsstoffs) großteils selbständig bearbeiten werden. Zudem gibt es die Aufgabenblätter und die Lösungen aus den Tutorien als PDF zum Download.
Übungstermine
Hier die Übungstermine:
| Gruppe | Tag | Zeit | Raum | Tutor |
| 1 | Di | 15:00-17:00 | 00.13.036 | Köppl |
| 2 | Mi | 12:00-14:00 | 00.13.036 | Schraufstetter |
| 3 | Mi | 14:00-16:00 | 00.13.036 | Uekermann |
| 4 | Do | 10:00-12:00 | 00.08.036 | Uekermann |
| 5 | Do | 12:00-14:00 | 00.08.036 | Kirchner |
| 6 | Do | 14:00-16:00 | 00.08.036 | Kirchner |
| 7 | Fr | 10:00-12:00 | 00.08.036 | Köppl |
Aufgaben & Lösungen
Hier finden Sie die Angabenblätter sowie (nach Ablauf der jeweiligen Übungswoche) die Musterlösungen zu den Tutorübungen. Außerdem werden hier matlab-Dateien und links zur Verfügung gestellt, die Sachverhalte der Übungen verdeutlichen und mit denen Sie spielen können. Falls Sie keine matlab-Version zur Verfügung haben, können Sie auch octave unter linux verwenden, indem Sie in der jeweiligen Datei die plot-Umgebung von matlab aus- und die von octave einkommentieren. Viel Spaß!
- Basiswissen Konkrete Mathematik
Diese Aufgaben sollten Sie mit Ihrem Wissen aus der Oberstufe und den Vorlesungen Höhere Mathematik I+II bewältigen. Sie dienen lediglich der Wiederholung und zur Orientierung an den als bekannt vorausgesetzten Grundlagen dieser Veranstaltung.
- 1. Übung (Zahlendarstellung, Rundungsfehler): 28. - 31.10.08
- Aufgabenblatt
- Matlab Programm archimedes.m zu Aufgabe 4
- 2. Übung (Kondition, Stabilität): 4. - 7.11.08
- Aufgabenblatt
- Matlab Programm deriv_approx_sin.m zu Aufgabe 2
- 3. Übung (Interpolation): 11. - 14.11.08
- Aufgabenblatt
- Mathematik-Programm der Fachhochschule Augsburg. U.a. anschauliche Darstellung von Hermite-Kurven
- 4. Übung (stückweise Interpolation): 18. - 21.11.08
- Aufgabenblatt
- Matlab Programm visHermiteSin.m: Hermite-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x)
- Matlab Programm spline_easy2.m: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=2
- Matlab Programm spline_easyN.m: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=beliebig
- Matlab Programm spline_easyN_naturalBC.m: Spline-Interpolation am Beispiel der Funktion sin(x), n=beliebig, natürliche Randbedingungen
- 5. Übung (Diskrete Fourier-Transformation): 25. - 28.11.08
- 6. Übung (Numerische Quadratur I): 9. - 12.12.08
- 7. Übung (Numerische Quadratur II): 16. - 19.12.08
- 8. Übung (LGS): 13. - 16.01.09
- 9. Übung (Gewöhnliche DGL): 20. - 23.01.09
- 10. Übung (Gewöhnliche DGL II): 27. - 30.01.09
- Aufgabenblatt
- Matlab Programm vis_midpoint.m: Visualisierung der Instabilität der Mittelpunktsregel
- Zusatzcredit(Iterative Verfahren - Nullstellen und Optima): 23.2. - 18.3.09
- siehe Zusatzcredit
Programmieraufgaben
Hier finden Sie im Laufe des Semesters die Aufgabenstellungen (PDF-Dokument) und den Programmrahmen (geziptes TAR-Archiv mit Quellcodes) der einzelnen Programmieraufgaben. Die Abgabe der Programm-Codes erfolgt unter der Rubrik Web-Dienste.
Einige Hinweise zur Bearbeitung:
- Arbeiten Sie in einer Gruppe (bis zu 3 Personen). Vier/Sechs Augen sehen mehr als zwei.
- Beginnen Sie frühzeitig mit der Bearbeitung der Aufgaben und nutzen Sie das Angebot der Programmieraufgaben.
Die Programmieraufgaben sind klausurrelevant! - Compilieren und testen Sie Ihre Lösungsvorschläge vor der Abgabe noch einmal auf den SUN-Rechnern der Rechnerhalle! Wenn Ihre java-Klassen dort nicht lauffähig sind, wird die Abgabe automatisch mit ungenügend bewertet.
Die Programmieraufgaben sind ebenfalls prüfungsrelevant!
1. Programmieraufgabe (Gleitpunktarithmetik):
- Abgabe bis 10.11.08, 10:00 Uhr
2. Programmieraufgabe (Polynominterpolation):
- Abgabe bis 01.12.08, 10:00 Uhr
3. Programmieraufgabe (Quadratur):
- Abgabe bis 22.12.08, 10:00 Uhr
4. Programmieraufgabe (Gleichungssysteme und PageRank):
- Abgabe bis 19.01.09, 10:00 Uhr
Zusatzcredit
Hierfür muss am Ende des Semesters ein zusätzliches Übungsblatt (Übungsaufgaben und kleinere Programmieraufgaben) zu einem ausgewählten Thema der Numerik selbstständig bearbeitet werden. Der Bearbeitungszeitraum beginnt nach der Klausur und ist wie folgt: 23.2. - 18.3.
Bitte beachten Sie Folgendes:
- Das Zusatzcredit-Blatt ist nur von Informatik-Studenten mit Nebenfach Mathematik zu bearbeiten.
- Abgabe der Programmieraufgaben per Email an neckel@in.tum.de
- Abgabe der Lösung der Übungsaufgaben bei den Übungsleitern im Büro 02.05.060 bzw. 02.05.055
- Abgabe jeweils unter Angabe von Name und Matrikelnummer
- letzter Abgabetermin: 18.3.09, 10:00 Uhr
Matlab starten Sie von der Rayhalle aus mittels
/usr/local/applic/bin/matlab
bzw. ohne graphische Oberfläche mit
/usr/local/applic/bin/matlab -nodisplay -nojvm
Eine Einführung in Matlab gibt es hier.
Klausur
Die Semestralklausur findet am Samstag, den 21. Februar 2008 um 10:00 Uhr statt (vgl. Prüfungskalender Informatik). Als Hilfsmittel ist ein handschriftlich, beidseitig beschriebenes Blatt DIN A4 mit eigenen Notizen erlaubt (keine Ausdrucke, keine Kopien).
Merkblatt zur Klausur und zum Zusatzcredit
Klausureinsicht: Fr, 20.3.09, 11-12 Uhr im Seminarraum 02.07.023
Da die Vorlesung "Numerisches Programmieren" seit dem Wintersemester 2007/08 jedes Semester gehalten wird, ersetzt die reguläre Klausur des Folgesemesters nun die Wiederholungsklausur des aktuellen Semesters.
Web-Dienste
Von hier aus können Sie zu gegebenen Zeiten im Wintersemester
Zum Testen der prinzipiellen Funktionsfähigkeit Ihrer Zertifikatsinstallation und der Kommunikation verwenden Sie bitte folgende Testseite für die Zertifikatsübermittlung, bei der Sie im Erfolgsfall die in Ihrem Zertifikat übermittelten Daten angezeigt bekommen. Sämtliche hilfreiche Informationen seitens der Rechnerbetriebsgruppe zu den Zertifikaten erhalten Sie hier.
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Kontakt
| Funktion | Name | Raum | Sprechstunde | |
| Veranstaltungsleiter | Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz | 02.05.054 | Di 13-14 | bungartz in.tum.de |
| Übungsleiter (Programmieraufgaben) | Tobias Neckel | 02.05.055 | n.V. | neckel in.tum.de |
| Übungsleiter (Organisation/Tutorien) | Stefanie Schraufstetter | 02.05.060 | Mo 16-17 und n.V. | schraufs in.tum.de |
| Tutor | Alana Kirchner | n.a. | n.a. | n.a. |
| Tutor | Tobias Köppl | n.a. | n.a. | n.a. |
| Tutor | Benjamin Uekermann | n.a. | n.a. | n.a. |