Numerisches Programmieren - Winter 11
- Term
- Winter 2011
- Lecturer
- Univ.-Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
- Time and Place
- Vorlesung: Mon, 12:15 - 13:45, 101, Interims Hörsaal 1, Boltzmannstr. 5, die erste Vorlesung findet am 24.10.2011 statt.
- Übungen: siehe unter Übungstermine
- Audience
- Studiengang Informatik (Bachelor) (Modul IN0019)
- Tutorials
- Christoph Riesinger, Martin Schreiber, Michael Lieb, M.Sc.
- 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 Wintersemester 2011/2012!
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.
Vorlesung
An dieser Stelle werden während des Semesters die Vorlesungsfolien bereitgestellt werden.
Folien begleitend zur Vorlesung
| Vorlesung | Datum | Thema |
| 1 | 24.10.2011 | Motivation und Einführung |
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 | 10:00 - 12:00 | MI 00.08.059 | Julius Adorf |
| 2 | Montag | 10:00 - 12:00 | MI 03.09.012 | Sabine Thürauf |
| 3 | Montag | 14:00 - 16:00 | MI 00.13.054 | Julius Adorf |
| 4 | Montag | 14:00 - 16:00 | MI 03.09.012 | Martin Schreiber |
| 5 | Donnerstag | 09:00 - 11:00 | MI 00.13.008 | Christoph Riesinger |
| 6 | Donnerstag | 08:00 - 10:00 | MI 03.09.012 | Sabine Thürauf |
| 7 | Donnerstag | 12:00 - 14:00 | MI 00.13.008 | Christoph Riesinger |
| 8 | Donnerstag | 12:00 - 14:00 | MI 03.09.012 | Martin Schreiber |
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.
| Aufgabennr. | Ausgabetermin | Besprechungstermin | Thema | Aufgabenstellung | Musterlösung | Tutorfolien |
| 1 | 24.10.2011 | Mo 31.10.2011 / Do 03.11.2011 | Zahlendarstellung, Rundungsfehler | Aufgabenblatt 1 | - | - |
| 2 | 31.10.2011 | Mo 07.11.2011 / Do 10.11.2011 | Kondition, Stabilität | Aufgabenblatt 2 | Lösung 2 | - |
| 3 | 07.11.2011 | Mo 14.11.2011 / Do 17.11.2011 | Interpolation | Aufgabenblatt 3 | Lösung 3 | - |
| 4 | 14.11.2011 | Mo 21.11.2011 / Do 24.12.2011 | stückweise Interpolation | Aufgabenblatt 4 | Lösung 4, visHermiteSin.m, spline_easyN.m | Tutorfolien 4 |
| 5 | 21.11.2011 | Mo 28.11.2011 / Do 01.12.2011 | diskrete/schnelle Fourier-Transformation | Aufgabenblatt 5 | Lösung 5 | - |
| 6 | 28.11.2011 | Mo 05.12.2011 / - | Numerische Quadratur | Aufgabenblatt 6 | Lösung 6 | - |
| 7 | 05.12.2011 | Mo 12.12.2011 / Do 15.12.2011 | Extrapolation, Gauß-Quadratur, Quadratur nach Archimedes | Aufgabenblatt 7 | Lösung 7 | Tutorfolien 7 |
| 8 | 12.12.2011 | Mo 19.12.2012 / Do 22.12.2012 | LR-Zerlegung, Pivotsuche, QR-Zerlegung | Aufgabenblatt 8 | Lösung 8 | Tutorfolien 8 |
| 9 | 02.01.2011 | Mo 09.01.2012 / Do 12.01.2012 | Gewöhnliche Differentialgleichungen (ODE) I | Aufgabenblatt 9 | Lösung 9 | - |
| 10 | 09.01.2011 | Mo 16.01.2012 / Do 19.01.2012 | Gewöhnliche Differentialgleichungen (ODE) II | Aufgabenblatt 10, vis_midpoint.m | Lösung 10 | - |
| 11 | 16.01.2011 | Mo 31.01.2012 / Do 26.01.2012 | Iterative Verfahren I | Aufgabenblatt 11 | Lösung 11 | Tutorfolien 11 |
| 12 | 23.02.2011 | Mo 23.02.2012 / Do 02.02.2012 | Klausurvorbereitung | Aufgabenblatt 12 | Klausur mit Musterlösung | Tutorfolien 12 |
| 13 | 23.02.2011 | Mo 30.02.2012 / Do 09.02.2012 | Klausurvorbereitung | Aufgabenblatt 13 | - | - |
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! - 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.
Die Abgabe der Programm-Codes erfolgt unter http://www5.in.tum.de/Abgabe_Numerisches_Programmieren/index.php
Die Programmieraufgaben sind prüfungsrelevant!
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) | Martin Schreiber | MI 02.05.057 | siehe Homepage | 
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| Programmieraufgaben | Michael Lieb, M.Sc. | MI 02.05.036 | siehe Homepage | Error creating thumbnail: Unable to save thumbnail to destination |
| Tutor | Sabine Thürauf | - | - | 
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| Tutor | Julius Adorf | - | - | 
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