Numerisches Programmieren - Winter 12: Difference between revisions
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Revision as of 09:11, 17 September 2012
- Term
- Winter 2012/13
- Lecturer
- Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
- Time and Place
- Vorlesung: Mo, 12:30 - 14:00 Uhr, 101, Interims Hörsaal 1, Boltzmannstr. 5, die erste Vorlesung findet am 22.10.2012 statt.
- Übungen: siehe unter Übungstermine
- Audience
- Studiengang Informatik (Bachelor) (Modul IN0019)
- Tutorials
- Christoph Riesinger, Jürgen Bräckle
- Exam
- tba (Details siehe unter Klausur!)
- Semesterwochenstunden / ECTS Credits
- 5 SWS (2V + 3Ü) / 6 Credits
- TUMonline
- Vorlesung Numerisches Programmieren
- Tutorübung Numerisches Programmieren
Willkommen zur Veranstaltung Numerisches Programmieren im Wintersemester 2012/2013!
Das Numerische Programmieren ist eine Pflichtveranstaltung im Bachelor Informatik, bestehend aus einer zweistündigen Vorlesung mit Klausur und einem dreistündigen 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
| 06.08.2012 | Die Vorlesung findet jeweils montags von 12:30 Uhr bis 14:00 Uhr im Interims Hörsaal 1, Boltzmannstr. 5 statt. Der erste Vorlesungstermin ist der 22.10.2012. |
|---|---|
| 12.09.2012 | Am 01.11.2012 finden aufgrund des Feiertags Allerheiligen keine Tutorien an diesem Tag statt. Betroffen davon sind die Gruppen 9, 10 und 11. Die Teilnehmer dieser Gruppen werden gebeten, stattdessen einmalig in dieser Woche eine der anderen Gruppen an den Tagen Montag, Dienstag und Donnerstag zu besuchen. Diese finden in der Allerheiligenwoche statt. |
Vorlesung
An dieser Stelle werden während des Semesters die Vorlesungsfolien bereitgestellt werden.
Folien begleitend zur Vorlesung
| Vorlesung | Datum | Thema |
| 1 | 22.10.2012 | Einführung und Literaturhinweise
Motivation und Einführung |
| 2 | - | Interpolation |
| 3 | - | Numerische Quadratur |
| 4 | - | Direct Methods for Solving Systems of Linear Equations |
| 5 | - | Ordinary Differential Equations |
| 6 | - | Iterative Methods: Roots and Optima |
| 7 | - | The Symmetric Eigenvalue Problem |
| 8 | - | Hardware-Aware Numerics |
Vorlesungsaufzeichnungen
Die Vorlesungen im WS 2009/10 und WS 2010/11 wurden aufgezeichnet und stehen auf der TTT-Homepage zum Download bereit.
Hinweis: Aufgrund eines Problems, ist der Ton bei den Aufzeichnungen aus dem WS 2010/11 recht abgehackt, was es an vielen Stellen sehr schwer macht, ihm zu folgen. Deshalb wird empfohlen, auf die Aufzeichnungen aus dem WS 2009/10 zurück zu greifen.
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 als PDF zum Download.
Übungstermine
| Gruppe | Tag | Zeit | Raum | Tutor |
| 1 | Montag | 09:00 - 12:00 | 00.08.059 | tba |
| 2 | Montag | 09:00 - 12:00 | 03.09.012 | tba |
| 3 | Montag | 09:00 - 12:00 | 00.13.054 | Christoph Riesinger |
| 4 | Montag | 14:00 - 17:00 | 03.09.012 | tba |
| 5 | Montag | 14:00 - 17:00 | 00.13.054 | Christoph Riesinger |
| 6 | Dienstag | 12:00 - 15:00 | 00.13.036 | tba |
| 7 | Dienstag | 12:00 - 15:00 | 03.07.023 | Jürgen Bräckle |
| 8 | Dienstag | 14:00 - 17:00 | 00.08.036 | Jürgen Bräckle |
| 9 | Mittwoch | 08:00 - 11:00 | 00.13.054 | tba |
| 10 | Mittwoch | 11:00 - 14:00 | 03.09.012 | tba |
| 11 | Mittwoch | 11:00 - 14:00 | 00.13.054 | tba |
| 12 | Donnerstag | 08:00 - 11:00 | 00.13.008 | tba |
| 13 | Donnerstag | 08:00 - 11:00 | 03.09.012 | tba |
| 14 | Donnerstag | 08:00 - 11:00 | 00.13.054 | tba |
| 15 | Donnerstag | 11:00 - 14:00 | 00.13.008 | tba |
| 16 | Donnerstag | 11:00 - 14:00 | 03.09.012 | tba |
| 17 | Donnerstag | 14:00 - 17:00 | 00.13.008 | tba |
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!
| Aufgabennr. | Ausgabetermin | Besprechungstermin | Thema | Aufgabenstellung | Musterlösung | Tutorfolien/Extras |
| 1 | 22.10.2012 | 29. - 31.10.2012 | Zahlendarstellung, Rundungsfehler | - | - | - |
| 2 | 29.10.2012 | 05. - 08.11.2012 | Kondition, Stabilität | - | - | - |
| 3 | 05.11.2012 | 12. - 15.11.2012 | Interpolation | - | - | - |
| 4 | 12.11.2012 | 19. - 22.11.2012 | stückweise Interpolation | - | - | - |
| 5 | 19.11.2012 | 26. - 29.11.2012 | diskrete/schnelle Fourier-Transformation | - | - | - |
| 6 | 26.11.2012 | 03. - 06.12.2012 | Numerische Quadratur | - | - | - |
| 7 | 03.12.2012 | 10. - 13.12.2012 | Extrapolation, Gauß-Quadratur, Quadratur nach Archimedes | - | - | - |
| 8 | 10.12.2012 | 17. - 20.12.2012 | LR-Zerlegung, Pivotsuche, QR-Zerlegung | - | - | - |
| 9 | 17.12.2012 | 07. - 10.01.2013 | Gewöhnliche Differentialgleichungen (ODE) I | - | - | - |
| 10 | 07.01.2013 | 14. - 17.01.2013 | Gewöhnliche Differentialgleichungen (ODE) II | - | - | - |
| 11 | 14.01.2013 | 21. - 24.01.2013 | Iterative Verfahren I | - | - | - |
| 12 | 21.01.2013 | 28. - 31.01.2013 | Iterative Verfahren II | - | - | - |
| 13 | 28.01.2013 | 04. - 07.02.2013 | Klausurvorbereitung | - | - | - |
Programmieraufgaben
Hier finden Sie die Aufgabenstellung (PDF-Dokument) und den Programmrahmen (TAR-Archiv mit Quellcode) der einzelnen Programmieraufgaben.
| Aufgabennr. | Ausgabetermin | Abgabetermin | Aufgabenstellung | Zugehöriges Rahmenprogramm |
| 1 | - | - | - | - |
| 2 | - | - | - | - |
| 3 | - | - | - | - |
| 4 | - | - | - | - |
Hinweise zur Bearbeitung
- Arbeiten Sie in einer Gruppe (bis zu 4 Personen). Vier/sechs/acht Augen sehen mehr als zwei.
- Beginnen Sie frühzeitig mit der Bearbeitung der Aufgaben und nutzen Sie das Angebot der Programmieraufgaben.
- Die Einteilung der Gruppen sowie die Abgabe des Programm-Codes erfolgt unter Moodle.
- Bei Fragen zu den Programmieraufgaben wenden Sie sich bitte an Dipl.-Inf. Dipl.-Math. Jürgen Bräckle.
- Die Programmieraufgaben sind prüfungsrelevant!
Klausur
Die Klausur findet am tba , den tba von tba in tba statt.
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.
Anmeldung
Für alle Studenten erfolgt die Anmeldung ganz normal über TUMonline: tba .
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.
Notenbonus
Wir wollen es Ihnen ermöglichen, durch rege Teilnahme an den Übungen und Programmieraufgaben eine Verbesserung Ihrer Klausurnote zu erwirken. Darüber hinaus zeigt die Erfahrung, dass rege Übungsteilnahme auch zu besseren Ergebnissen in der Klausur führt. Aus diesem Grund räumen wir allen Studierenden bei der Klausur einen Notenbonus um eine Notenstufe (also beispielsweise von 2,7 auf 2,3 oder von 2,0 auf 1,7) ein, sofern sie die folgenden zwei Kriterien erfüllen:
- Anwesenheit in mindestens tba der tba geplanten Tutorien. Zu diesem Zweck werden zu Beginn der Tutorien Anwesenheitslisten ausgeteilt, in denen man sich entsprechend eintragen muss.
- Bei den vier Programmieraufgabenblätter müssen insgesamt mindestens 75% der erzielbaren Punkte erreicht werden. Pro Aufgabe werden 100 Punkte vergeben. Das bedeutet, die Bonushürde liegt bei insgesamt 300 von 400 zu erreichenden Punkten.
Hinweis: Durch den Notenbonus ist es nicht möglich, eine nicht bestandene Klausur zu bestehen. Eine 4,3 kann also nicht zu einer 4,0 verbessert werden.
Altklausur
Als "Appetizer" können Sie sich hier die Klausur des SS10 ansehen: Klausur
Kontakt
| Funktion | Name | Raum | Sprechstunde | |
| Veranstaltungsleiter | Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz | MI 02.05.054 | Di 13:00-14:00 und n. V. | Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination |
| Übungsleiter (Organisation/Tutorien) | Christoph Riesinger | MI 02.05.059 | siehe Homepage | Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination |
| Übungsleiter (Tutorien/Programmieraufgaben) | Jürgen Bräckle | MI 02.05.060 | siehe Homepage | Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination |
| Tutor | - | - | - | - |
| Tutor | - | - | - | - |
| Tutor | - | - | - | - |
| Tutor | - | - | - | - |
| Tutor | - | - | - | - |
| Tutor | - | - | - | - |
