Universität Basel

Departement
Mathematik und Informatik

Einführung in die Numerik / Numerik für Studierende der Naturwissenschaften 

 

Veranstaltungen:

Numerik für Studierende der Naturwissenschaften [12954-01] ("Teil A", 4 KP) und Einführung in die Numerik [10477-01] ("Teil A + B", 3 + 4 KP)

Dozent:

Prof. Dr. Marcus Grote

Assistenten:

Carina Santos (Koordinatorin)

Oussama Al Jarroudi

Emily Gajendran

Joshua Jonasch

Anne Schnattinger

Timo Schlüter

Ort und Zeit:

Veranstaltungsfreie Tage:

  • Mo. 27.02.2023 (Fasnachtsferien)
  • Di. 28.02.2023 (Fasnachtsferien)
  • Mi. 01.03.2023 (Fasnachtsferien)
  • Do. 02.03.2023 (Fasnachtsferien)
  • Mi. 05.04.2023 (Ostern)
  • Do. 06.04.2023 (Ostern)
  • Mo. 10.04.2023 (Ostermontag)
  • Di. 11.04.2023   (wird verschoben, auf den 18.04.2023 um 10:15 Uhr)
  • Mo. 01.05.2023 (Tag der Arbeit, wird verschoben, auf den 02.05.2023 um 10:15 Uhr)
  • Do. 18.05.2023 (Auffahrt, wird verschoben, siehe Announcement)
  • Mo. 29.05.2023 (Pfingstmontag, wird verschoben, auf den 30.05.2023 um 10:15 Uhr)

Testatbedingungen:

Teil A - Numerik für Studierende der Naturwissenschaften [12954-01]

Sie erhalten 4 Kreditpunkte, wenn Sie 

  • 2/3 der Theorieaufgaben der Übungen
  • 2/3 der Programmieraufgaben (P) der Übungen sinnvoll bearbeitet und
  • die schriftliche Klausur (siehe unten) bestanden haben.

Teil A + B - Einführung in die Numerik [10477-01]

Für die Vorlesung erhalten Sie 3 Kreditpunkte und eine Note, wenn Sie 

  • die mündliche Prüfung bestehen.

Für die Übung erhalten Sie 4 Kreditpunkte, wenn sie

  • 2/3 aller Theorieaufgaben der Übungen
  • 2/3 der Programmieraufgaben (P) der Übungen sinnvoll bearbeitet und
  • die schriftliche Klausur (siehe unten) bestanden haben.

Klausur (Teil A oder A+B):

  • pass/fail
  • Datum: 22. Mai 2023, 14:15 - 16:00 Uhr
  • Ort:   Pharmazentrum, Hörsaal 1 für die Numerik für die Studierende der Naturwissenschaften und im Kollegienhaus, Hörsaal 120 für die Einführung in die Numerik
  • erlaubte Hilfsmittel: Ein DIN-A4 Blatt, Vorder- und Rückseite handschriftlich beschrieben mit mindestens einer Schriftgrösse von 10 Punkt, sowie ein dokumentenechter Stift
  • Studierendenausweis zur Kontrolle

Die Klausur zu Teil A und Teil A+B sind verschieden. Teil A basiert auf den Übungen und dem Vorlesungsstoff. Teil A+B basiert rein auf den Übungen, der Vorlesungsstoff wird dann in der mündlichen Prüfung abgefragt.

Material:

Die Serien werden am Montag in Woche n auf ADAM hochgeladen und müssen spätestens bis Montag, 16:30 Uhr Woche n+1 abgegeben sein.

Abgabe: Die Abgabe Ihrer Bearbeitung erfolgt sowohl physisch als auch elektronisch. Reichen Sie bitte pro Abgabe folgende Dokumente ein:

  • Ihre Lösungen zu den Theorieaufgaben, sowie einen ausgedruckten pdf-Export ihrer Programmieraufgaben im Briefkasten Ihres Assistierenden oder nach der Vorlesung bei Herrn Grote 
  • Ihre Programmieraufgaben als .m files elektronisch über das Abgabesystem von ADAM. Abgaben per E-Mail können leider nicht akzeptiert werden!
  • Die Programmieraufgaben müssen Code, Grafiken und Resultate enthalten. Achsenbeschriftungen, Titel sowie, falls nötig, eine Legende, sind Pflicht. 

Bitte heften Sie Ihre Blätter zusammen und schreiben Sie Ihren Vor- und Nachnamen, sowie den Vor- und Nachnamen Ihres Assistierenden auf Ihre Abgabe!

Inhalt der Vorlesung:

Numerische Verfahren zur Interpolation, Integration, Lösung linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme, Lösung von Ausgleichsproblemen und Lösung gewöhnlicher Differenzialgleichungen.

  • Teil A: Algorithmen und praktische Anwendungen (Montags)
  • Teil B: Theoretische Ergänzungen (Dienstags)

Teil A kann ohne Teil B als zweistündige Vorlesung mit nur einer Übungsstunde (4 KP) besucht werden und richtet sich an ein breites Publikum. Teil B kann ergänzend zu Teil A besucht werden (3+4 KP) und richtet sich primär an Studierende der Mathematik und Computational Sciences "(Vertiefungsrichtung Computational Mathematics)"

Studierende aus allen naturwissenschaftlichen Fächern sind willkommen.

Grundkenntnisse der Programmierung in Matlab (oder anderen Programmiersprachen) werden vorausgesetzt.

(eine kleine Auswahl an) Literatur zur Vorlesung: 

  • "Numerische Mathematik I", P. Deuflhard und A. Hohmann, Walter de Gruyter
  • "Numerische Mathematik", H.R. Schwarz, Teubner
  • "Einführung in die Numerische Mathematik", J. Stoer und R. Bulirsch, Springer
  • "Introduction to Numerical Analysis", J. Stoer und R. Bulirsch, Springer
  • "Lineare Algebra", K. Jänich, Springer
  • How To Write Unmaintainable Code

Weiteres:

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