Viele Phänomene des täglichen Lebens können durch Differentialgleichungen modelliert werden. Da die meisten dieser Differentialgleichungen so komplex sind, dass keine analytische Lösungsformel bekannt ist, bleibt die Approximation der Lösung durch ein numerisches Verfahren oft die einzige Möglichkeit. Im Mittelpunkt dieser Vorlesung steht die Methode der Finiten Elemente zur numerischen Lösung von partiellen Differentialgleichungen. Dabei wird der Fokus auf der elektrischen Impedanz-Tomographie liegen. Es geht weniger um analytisch-theoretische Untersuchungen, sondern um die algorithmische Umsetzung und die Implementierung in Matlab. Beginnen werden wir allerdings mit Runge-Kutta-Verfahren zur Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen. Danach werden wir die Methode der Finiten Differenzen für stationäre und dynamische Probleme (Wellengleichung) implementieren.
Einführung in das Wissenschaftliche Rechnen (Sommersemester 2018)
Dozent: | Prof. Dr. Andreas Rieder |
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Veranstaltungen: | Vorlesung (0165000), Praktikum (0166000) |
Semesterwochenstunden: | 3+3 |
AKTUELL
30.7.2018 - 31.7.2018 | Mündliche Prüfungen |
Vorlesung: | Montag 11:30-13:00 | SR 1.067 | Beginn: 16.4.2018 |
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Dienstag 11:30-13:00 (14-tägig) | SR 1.067 | ||
Praktikum: | Dienstag 11:30-13:00 (14-tägig) | Poolraum -1.031 | Beginn: 18.4.2016 |
Mittwoch 15:45-17:15 | Poolraum -1.031 |
Dozent | Prof. Dr. Andreas Rieder |
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Sprechstunde: Montag, 14:00-15:00Uhr, und nach Vereinbarung | |
Zimmer 3.040 Kollegiengebäude Mathematik (20.30) | |
Email: andreas.rieder(at)kit.edu | Praktikumsleitung | M. Sc. Christian Rheinbay |
Sprechstunde: Mittwoch 10.00-11.00 und nach Vereinbarung | |
Zimmer 3.048 Kollegiengebäude Mathematik (20.30) | |
Email: christian.rheinbay@kit.edu |
Am Dienstag wechseln sich Vorlesung und Praktikum ab:
Vorlesung am 17.04, 15.05, 29.05, 12.06, 26.06, 10.07,
Praktikum am 24.04, 08.05, 22.05, 19.06,25.06(statt Vorlesung), 03.07, 17.07. Achtung: Der Termin am 05.06 entfällt!
Konzept
Die Lehrveranstaltung folgt dem "Learning-by-doing"-Prinzip. Deshalb wird zusätzlich zur dreistündigen Vorlesung eine dreistündiges (!) Programmierpraktikum im Rechnerpool angeboten, in dem die Studierenden unter Anleitung Programmieraufgaben lösen werden. Neben dem Inhalt der Vorlesung sind Programmieraufgaben Gegenstand der mündlichen Abschlussprüfung.
Voraussetzungen
Grundwissen über gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen und numerische Methoden sowie Matlab-Kenntnisse, Spaß am Programmieren und viel Eigeninitiative.
Matlab
Das KIT hat eine Campus-Lizenz erworben, d.h. Studierende dürfen Matlab (mit allen Tool-Boxen) auf ihren privaten Rechnern installieren. Genaueres erfahren Sie unter diesem Verweis.
Eine kurze Einführung in MATLAB finden Sie beispielsweise, wenn Sie diesem Verweis folgen.