Numerisches Programmieren - Summer 11

Term

Summer 11

Lecturer

Univ.-Prof. Dr. Thomas Huckle

Time and Place

Vorlesung: Fr, 12:00 - 13:30 Uhr, MI HS 2 - Die erste Vorlesung findet am 06.05.2011 statt.

Übungen: siehe unter Übungstermine

Audience

Studiengang Informatik (Bachelor) (Modul IN0019)

Tutorials

Michael Lieb, Christoph Riesinger

Exam

tba. (Details siehe unter Klausur!)

Semesterwochenstunden / ECTS Credits

5 SWS (2V + 3Ü) / 6 Credits

TUMonline

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Willkommen zur Veranstaltung Numerisches Programmieren im Sommersemester 2011!

Die Vorlesung Numerisches 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

28.04.2011	Die Vorlesung findet jeweils freitags von 12:00 Uhr bis 13:30 Uhr im HS 2 statt. Der erste Vorlesungstermin ist der 06.05.2011. Die Räume und Zeiten für die Tutorien werden in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.

Vorlesung

Folien begleitend zur Vorlesung

• 1. Vorlesung (06.05.2011)

• 2. Vorlesung (13.05.2011)

• 3. Vorlesung (20.05.2011)

• 4. Vorlesung (27.05.2011): Vorlesungsfolien, Householder-Methode, Givens-Rotation, Computertomographie

• 5. Vorlesung (03.06.2011)

• 6. Vorlesung (10.06.2011)

• 7. Vorlesung (17.06.2011)

• 8. Vorlesung (24.06.2011): Vorlesungsfolien, Filtern, JPEG, MP3

• 9. Vorlesung (01.07.2011)

• 10. Vorlesung (08.07.2011)

• 11. Vorlesung (15.07.2011)

• 12. Vorlesung (22.07.2011)

Folien von Prof. Bungartz aus dem WS 2010/11

• 1. Kapitel: Motivation and Introduction

• 2. Kapitel: Interpolation

• 3. Kapitel: Numerical Quadrature

• 4. Kapitel: Direct Methods for Solving Systems of Linear Equations

• 5. Kapitel: Ordinary Differential Equations

• 6. Kapitel: Iterative Methods: Roots and Optima (erweiterte Version)

• 7. Kapitel: The Symmetric Eigenvalue Problem

• 8. Kapitel: Hardware-Aware Numerics

Literatur

Zur Vertiefung der Inhalte, als Lernvorlage und Nachschlagewerk empfiehlt sich insbesondere das Buch von Prof. Huckle Numerische Methoden für Informatiker. Einen kleinen Ausschnitt aus der Vielzahl an Veröffentlichungen zu den Themen der Vorlesung stellt die folgende Literaturliste dar.

• Dahmen, Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2. Auflage 2008
• Huckle, Schneider: Numerische Methoden - Eine Einführung für Informatiker, Naturwissenschaftler, Ingenieure und Mathematiker, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg, 2. Auflage 2006
• Späth: Numerik - eine Einführung für Mathematiker und Informatiker, Vieweg, Braunschweig-Wiesbaden, 1994
• Schwarz: Numerische Mathematik, Teubner, Stuttgart, 4. Auflage 1997 (Nachdruck 2001)
• Stoer, Bulirsch: Numerische Mathematik, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, Band 1 (10. Auflage 2007) und Band 2 (5. Auflage 2005)
• 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 der 1. Auflage des Buches von Prof. Huckle

Lösungen zu einigen Aufgaben des Buches von Prof. Huckle

Gute Grundlagenbuch zur Wiederholung/Auffrischung/Vertiefung:

• Arens, Hettlich, Karpfinger, Kockelkorn, Lichtenegger, Stachel: Mathematik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2008

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 hier als PDF zum Download.

Übungstermine

Die Übungstermine und die entsprechenden Räume stehen noch nicht fest. Sobald dies der Fall ist, werden diese hier bekannt gegeben.

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.

Programmieraufgaben

Hier finden Sie die Aufgabenstellung (PDF-Dokument) und den Programmrahmen (TAR-Archiv mit Quellcode) der einzelnen Programmieraufgaben.

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!
• Bei Fragen zu den Programmieraufgaben nutzen Sie die Sprechstunde von Michael Lieb mittwochs, 16:00-17:00 Uhr im Raum 02.05.036.

Die Abgabe der Programm-Codes erfolgt unter http://www5.in.tum.de/Abgabe_Numerisches_Programmieren/index.php

Die Programmieraufgaben sind prüfungsrelevant!

Klausur

Der Termin für die Klausur steht noch nicht fest. Sobald dies der Fall ist, wird er in den Tutorien und auf dieser Seite kommuniziert.

Als Hilfsmittel ist einzig und allein ein handschriftlich, beidseitig beschriebenes Blatt DIN A4 mit eigenen Notizen erlaubt (keine Ausdrucke, keine Kopien). Elektronische Hilfsmittel (auch Taschenrechner) sind genauso nicht erlaubt (und auch nicht notwendig) wie Bücher, Skripten, etc.

Die Anmeldung erfolgt ganz normal über TUMonline. Studenten, die nicht Informatik als Hauptfach haben, schicken bitte zusätzlich eine kurze E-Mail mit Name, Matrikelnummer und Studiengang an Michael Lieb. Mathematik-Studenten können die Vorlesung nicht einbringen, da entsprechende Veranstaltungen von der Fakultät für Mathematik angeboten werden.

Da die Vorlesung Numerisches Programmieren jedes Semester gehalten wird, ersetzt die reguläre Klausur des Folgesemesters die Wiederholungsklausur des aktuellen Semesters.

Altklausur

Als "Appetizer" können Sie sich hier die Klausur des SS 10 ansehen: Klausur / Klausur_mit_Loesung

Kontakt

Funktion	Name	Raum	Sprechstunde	E-Mail
Veranstaltungsleiter	Prof. Dr. Thomas Huckle	02.05.044	Di 10:00 - 11:00 Uhr und n.V.	Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination
Übungsleiter (Organisation/Programmieraufgaben)	Michael Lieb	MI 02.05.036	Mi 16:00 - 17:00 Uhr und n.V.	Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination
Übungsleiter (Tutorien)	Dr. Slobodan Ilic	MI 03.13.041	-	-
Übungsleiter (Tutorien)	Christoph Riesinger	MI 02.05.059	siehe Homepage	Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination
Tutor	Jürgen Bräckle	-	-	Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination