Numerisches Programmieren - Winter 08
- 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
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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
| 17.12.2008 | Wenn Sie einen Schein erwerben möchten, jedoch nicht Informatik Bachelor (bzw. BioInf, WiInf, ...) studieren, so senden Sie bitte zur Prüfungsanmeldung eine kurze Email mit Name, Matrikelnr. und Studiengang an die Übungsleitung. Mathematik-Studenten können den Schein "Numerisches Programmieren" in der Regel nicht einbringen, da es hier entsprechende Numerik-Veranstaltungen der Fakultät für Mathematik gibt. |
|---|---|
| 12.12.2008 | Ab Montag, dem 15.12.2008, wird die Online-Anmeldung zu den Abschlussklausuren des WS 08/09 über TUMonline freigeschaltet. Der Anmeldezeitraum endet am 16.01.2009.
Weitere Informationen finden Sie auf der Seite des Prüfungsausschusses. |
| 12.12.2008 | Vorläufige Informationen zur Prüfung (Zeit, Raum, erlaubte Hilfsmittel., etc.) finden Sie in der Rubrik Klausur. |
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, Lösung
- Matlab Programm archimedes.m zu Aufgabe 4
- 2. Übung (Kondition, Stabilität): 4. - 7.11.08
- Aufgabenblatt, Lösung
- Matlab Programm deriv_approx_sin.m zu Aufgabe 2
- 3. Übung (Interpolation): 11. - 14.11.08
- Aufgabenblatt, Lösung
- Mathematik-Programm der Fachhochschule Augsburg. U.a. anschauliche Darstellung von Hermite-Kurven
- 4. Übung (stückweise Interpolation): 18. - 21.11.08
- Aufgabenblatt, Lösung (Update: kleinen Fehler in 2 iv) korrigiert)
- 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
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
Zusatzcredit
Hierfür muss am Ende des Semesters ein zusätzliches Übungsblatt selbstständig bearbeitet werden. Details dazu werden im Laufe des Wintersemesters an dieser Stelle bekannt gegeben.
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).
Weitere Details zur Prüfung werden im Laufe des Wintersemesters an dieser Stelle ergänzt. Bitte schauen Sie vor der Prüfung nochmals auf die Webseite, falls sich Änderungen ergeben haben sollten!
Die Prüfung des letzten Semesters gibt es hier.
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.
Datenschutzrechtlicher Hinweis:
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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 | per Email | 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. |