WICHTIGE INFORMATION (13.05.2020):

Aufgrund der Ausbreitung des Coronavirus wird das Praktikum bis auf Weiteres online abgehalten. Details können der E-Mail entnommen werden, die am 14.03. an alle Studierenden verschickt wurde. Die Massnahmen wurden durch Anpassungen ergänzt, die den Studierenden per E-Mail am 22.03. mitgeteilt wurden. Auch die Klausur findet zu veränderten Rahmenbedingungen statt, wozu am 13.05. eine E-Mail verschickt wurde (siehe auch unten).

Praktikum: Numerik am Computer (FS 2020)

Dozent:

Prof. Dr. Marcus Grote

Assistierende:

Dimitri Felder, Alexander Heinimann, Simon Michel (Koordinator), Christoph Pütz, Dr. Felix Rios, Gerold Schefer

Inhalt des Praktikums:

Die wichtigsten Standardverfahren der Numerik werden direkt am Computer erlernt und zur Lösung praktischer mathematischer Aufgaben eingesetzt. Insbesondere numerische Verfahren zur Interpolation, Integration, Lösung linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme, Lösung von Ausgleichsproblemen, und Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen.

Vorkenntnisse:

Grundkenntnisse der Programmierung in MATLAB (oder mindestens einer anderen Programmiersprache, andernfalls empfehlen wir den vorgängigen Besuch des Praktikums "Mathematik am Computer" im Herbstsemester). Grundkenntnisse in Analysis und Linearer Algebra werden empfohlen.

Das Praktikum ist als Ergänzung zur Vorlesung "Einführung in die Numerik" geplant, kann aber auch unabhängig davon besucht werden, falls Grundkenntnisse in der Numerik schon vorhanden sind.

Termine und Gruppen:

Der reguläre Beginn der Veranstaltung ist am 24.2.2019 (2. Vorlesungswoche).

VeranstaltungTerminOrtAssistierende
Praktikum - 10479-01Mo., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum KiwiAlexander Heinimann, Felix Rios
Praktikum - 10479-02Mo., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum Cherry MacDimitri Felder, Simon Michel
Praktikum - 10479-03Di., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum KiwiDimitri Felder, Felix Rios
Praktikum - 10479-04Di., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum Cherry MacSimon Michel, Christoph Pütz
Praktikum - 10479-07Mi., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum KiwiChristoph Pütz, Gerold Schefer
Praktikum - 10479-05Do., 16:15 - 19:00 UhrPharmazentrum, Raum KiwiAlexander Heinimann, Gerold Schefer
Fragestunde - alle*Fr., 12:15 - 14:00 UhrSpiegelgasse 5, Raum 05.001abwechselnd


*Hinweis zur Fragestunde: Zusätzliches Angebot an alle Studierenden, um Fragen zur aktuellen Serie zu stellen. Eine Abgabe von fertigen Lösungen ist nicht möglich. Falls möglich, bitte eigenen Laptop mitbringen.

Am Dienstag, 18.02.2020 fand um 16:15 Uhr eine Besprechung statt, in der die Gruppeneinteilung vorgenommen wurde. Anwesenheit war Pflicht. Ort: Organische Chemie, Grosser Hörsaal OC (St.-Johanns-Ring 19).

In der ersten Vorlesungswoche fand eine freiwillige Einführung in MATLAB statt. Zielgruppe waren Studierende ohne Erfahrung mit MATLAB (siehe auch Hinweise unten unter "Vorkenntnisse"). Studierende, die die Einführung verpasst haben, seien an die zur Verfügung gestellten Materialien unter "Literatur" (s.u.) verwiesen.

Wegen Ostern entfällt das Praktikum am 9., 13., 14. und 15. April.

Wegen Auffahrt entfällt das Praktikum am 21. Mai und wird auf den 20. Mai vorverlegt.

Testatkriterien:

  • Erreichen von mindestens zwei Dritteln der Punkte aus den Übungsserien
  • Bestehen der schriftlichen Klausur

Hinweise zur Klausur:

  • Am 13. Mai 2020 erhielten alle Studierenden eine E-Mail mit Details zu Form und Ablauf der Klausur.
  • Zeit: Dienstag, den 26.05.2020, um 16:15 - 18:00 Uhr
  • Ort: Organische Chemie, Grosser Hörsaal OC (St.-Johanns-Ring 19) oder Physik, Grosser Hörsaal 1.03 (Klingelbergstrasse 82, Eingang liegt am St.-Johanns-Ring)
  • Die Klausur erfolgt mit Stift und Papier, d.h. die Computerbefehle müssen auf Papier geschrieben werden.
  • keine Hilfsmittel erlaubt

Ausstattung der Räume und Software:

Alle Räume verfügen über eine genügende Anzahl an PCs, an denen die Aufgaben bearbeitet werden können. Es ist somit nicht erforderlich (aber auch nicht verboten), einen eigenen Laptop mitzubringen. Wer einen eigenen Laptop verwenden will, sollte Matlab bereits vor dem jeweils ersten Praktikum installieren.

Übungsserien und weitere Materialien**:

  • Serie 0 (freiwillige Wiederholung, ohne Besprechung)
  • Serie 1, Beilage
  • Serie 2, Beilage, bug_script, newtonkoeff_bugged, newtoninterpol_bugged, mainA23
  • Serie 3, Beilage, spline_interpol.m, plot_curve_spline.m, plot_surprise.m, Points.dat*, PointsSurprise.dat*, NPointsSurprise.dat*
  • Serie 4, Beilage
  • Serie 5, Beilage
  • Serie 6, Beilage
  • Serie 7, Beilage, poisson
  • Serie 8 (Korrektur am 27.4., 19:50), Beilage, ludecomp_op.m, A.txt, b.txt
  • Serie 9, Beilage, secher.txt
  • Serie 10, Beilage, Minimalbeispiel minimal_ginput
  • Serie 11, Beilage, federn_show

*Diese Dateien wurden per E-Mail verschickt.

**Alle Links vor Beginn des HS20 wurden entfernt. (25.08.2020)

Literatur:

  • MATLAB Onramp (Einführungs-Tutorial des Entwicklers, kostenlos für alle Studierenden verfügbar)
  • Zusammenfassung der Folien aus "Mathematik am Computer" (HS19)
  • Matlab-Tutorial
  • "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

Hinweis zu Bearbeitung und Abgabe:

Die Serien sollen am entsprechenden Termin bearbeitet und abgegeben werden. Hierbei können (und sollen) die Assistierenden bei Bedarf Fragen beantworten. Sollten am Ende noch nicht alle Aufgaben vollständig gelöst worden sein, ist auch eine spätere Abgabe im Praktikum der folgenden Woche möglich. Dann wird jedoch erwartet, dass die Lösung vollständig richtig ist und auch auf Nachfrage erklärt werden kann.

Zwischen den wöchentlichen Praktika besteht in der Fragestunde am Freitag die Möglichkeit weitergehende Hilfestellung zu erhalten, z.B. falls man am Ende des vorhergehenden Praktikums nicht fertig geworden ist und bei der Bearbeitung zu Hause auf Probleme gestossen ist. Eine Abgabe der Lösungen (d.h. mit Kontrolle und Punktevergabe durch die Assistenten) ist nicht möglich.