Numerisches Programmieren - Winter 09
- Term
- Winter 09
- Lecturer
- Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
- Time and Place
- Mo, 12:15 - 13:45, MW1801 - Die erste Vorlesung findet am 26.10.2009 statt.
- Übungen: siehe unter Übungstermine
- Audience
- Studiengang Informatik (Bachelor) (Modul IN0019, Zusatzcredit (nur im WS!): Modul IN0023)
- Tutorials
- Michael Lieb, Gerrit Buse, Tobias Neckel
- Exam
- Sa., 27.02.2010, 13:15-16:15 Uhr, Hörsaal MW0001 (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 2009/2010!
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
| 22.10.2009 | Es gibt Änderungen im Studienplan von Studenten mit HF Informatik und NF Mathematik. Die Vorlesung Numerisches Programmieren betreffend bedeutet das, dass der Zusatzcredit nicht mehr erworben werden muss. Diese Meldung ist vorbehaltlich der Zustimmung durch den Prüfungsausschuss. Sollten Sie Fragen zu den Studienplanänderungen haben, wenden Sie sich bitte an Stefan Zimmer. |
|---|---|
| 01.12.2009 | Die Prüfungsanmeldung wird ab Januar möglich sein.
Die Freischaltung erfolgt zentral über das Studiensekretariat. Sobald wir Genaueres wissen, werden wir es über die Tutoren/Vorlesung/Homepage mitteilen. |
Vorlesung
An dieser Stelle werden während des Semesters die Vorlesungsfolien bereitgestellt werden.
Allgemeine Hinweise finden Sie im Merkblatt zur Veranstaltung.
Folien
- Organisatorisches: Einführung und Literaturhinweise
- 1. Kapitel: Motivation and Introduction
- 2. Kapitel: Interpolation
- 3. Kapitel: Numerical Quadrature
- 5. Kapitel: Ordinary Differential Equations
- 6. Kapitel: Iterative Methods
- 7. Kapitel: The Symmetric Eigenvalue Problem
- 8. Kapitel: Hardware-aware Algorithms (Vorlesungsunterlagen in Arbeit)
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.
- 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
- 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 der 1.Auflage des Buches 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.
Hinweise:
| Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über die Anmeldelisten im MyTUM-Portal |
|---|
| Die Übungen beginnen in der Woche 44, d. h. ab 02.11.2009. |
Übungstermine
| Gruppe | Tag | Zeit | Raum | Tutor |
| 1 | Mo | 10:00-12:00 | 00.13.054 | P. Knaute |
| 2 | Mo | 10:00-12:00 | 00.13.036 | G. Buse |
| 3 | Mo | 14:00-16:00 | 00.13.036 | P. Knaute |
| 4 | Do | 12:00-14:00 | 00.13.036 | G. Buse |
| 5 | Do | 13:00-15:00 | 00.08.059 | M. Kärcher |
| 6 | Do | 16:00-18:00 | 00.13.036 | J. Landthaler |
| 7 | Fr | 14:00-16:00 | 00.08.053 | J. Landthaler |
| 8 | Fr | 14:00-16:00 | 00.08.059 | M. Kärcher |
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): 2.-6.11.09
- 2. Übung (Kondition, Stabilität): 9.-13.11.09
- 3. Übung (Interpolation): 16.-20.11.09
- 4. Übung (stückweise Interpolation): 23.-27.11.09
- 5. Übung (FFT, Diskrete Fourier-Transformation): 30.11.-4.12.09
- 6. Übung (Numerische Quadratur): 07.-11.12.09
- 7. Übung (Numerische Quadratur, Extrapolation): 14.-18.12.09
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 | 09.11.2009 | 23.11.2009 | Aufgabe_1 | Programmrahmen_1 |
| 2 | 23.11.2009 | 14.12.2009 | Aufgabe_2 | Programmrahmen_2, zur Information: How_to_share_a_secrete |
| 3 | 14.12.2009 | 18.01.2010 | - | - |
| 4 | 18.01.2010 | 01.02.2010 | - | - |
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! - Kompilieren und testen Sie Ihre Lösungsvorschläge vor der Abgabe noch einmal auf den SUN-Rechnern der Rechnerhalle! Wenn Ihre java-Klassen dort nicht lauffähig sind, kann die Abgabe nicht getestet werden.
- Bei Fragen zu den Programmieraufgaben nutzen Sie die Sprechstunde mittwochs von 14:00 bis 14:30 Uhr in 02.05.036 (Michael Lieb).
Die Abgabe der Programm-Codes erfolgt unter http://www5.in.tum.de/Abgabe_Numerisches_Programmieren/index.php
Die Programmieraufgaben sind prüfungsrelevant!
Zusatzcredit
Der Zusatzcredit (notwendig bei Nebenfach Mathematik) kann nur im Wintersemester erworben werden. Um diesen zu erlangen, muss am Ende des Wintersemesters ein zusätzliches Übungsblatt zu einem ausgewählten Kapitel der Numerik selbstständig bearbeitet werden. Der Besuch der Veranstaltung "Numerisches Programmieren" im selben Semester ist hierfür nicht erforderlich.
Klausur
Die Klausur findet am Samstag, den 27.02.2010 von 13:15-16:15 Uhr im Hörsaal MW0001 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.
Für Studenten, die Informatik (Bachelor) studieren, erfolgt die Anmeldung ganz normal über TUMonline. Studenten anderer Fachrichtungen schicken bitte zur Anmeldung bis spätestens 12.02.2010 eine kurze E-Mail mit Name, Matrikelnummer und Studiengang an liebm@in.tum.de.
Kontakt
| Funktion | Name | Raum | Sprechstunde | |
| Veranstaltungsleiter | Dr. Hans-Joachim Bungartz | MI 02.05.054 | Mi 13:00-14:00 und n.V. | bungartz@in.tum.de |
| Übungsleiter (Organisation/Programmieraufgaben) | Michael Lieb | MI 02.05.036 | Mi 14:00-14:30 und n.V. | liebm@in.tum.de |
| Übungsleiter (Tutorien) | Gerrit Buse | MI 02.05.061 | Mi 14:00-14:30 und n.V. | buse@in.tum.de |
| Tutor | Mark Kärcher | - | - | mark.kaercher@web.de |
| Tutor | Philip Knaute | - | - | philip.knaute@mytum.de |
| Tutor | Jörg Landthaler | - | - | landthal@in.tum.de |