Home | english  |  Impressum  |  Datenschutz  |  Sitemap  |  Intranet  |  KIT
Arbeitsgruppe 3: Wissenschaftliches Rechnen

Sekretariat
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Zimmer 3.039

Adresse
Hausadresse:
Zimmer 3.039
Englerstr. 2
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
76131 Karlsruhe

Postadresse:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Fakultät für Mathematik
Institut für Angewandte und Numerische Mathematik
Arbeitsgruppe 3: Wissenschaftliches Rechnen
Englerstr. 2
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
D-76131 Karlsruhe

Öffnungszeiten:
Mo-Do 9-12 Uhr

Tel.: 0721 608 42062

Fax.: 0721 608 43197

Einführung in das Wissenschaftliche Rechnen (Sommersemester 2015)

Dozent: Prof. Dr. Christian Wieners
Veranstaltungen: Vorlesung (0165000), Praktikum (0166000)
Semesterwochenstunden: 3+3


Inhalt

Inhalt der Vorlesung ist eine Einführung in die Modellbildung und die Konstruktion von Diskretisierungs- und Lösungsverfahren. Als grundlegendes Beispiel werden wir einfache Strömungen und den Transport von gelösten Stoffen in Strömungen betrachten. Diese Modellklasse führt auf Diffusions-Konvektions-Advektions-Gleichungen. Dabei können alle Typen (elliptisch, parabolisch, hyperbolisch) von partiellen Differentialgleichungen auftreten.

Sie können (und sollten) sich hier zur Vorlesung anmelden. Dies dient insbesondere der Einrichtung einer Mailingliste, über die organisatorische Fragen geklärt werden können.

%
%Eine erste Version des Skripts ist [[einfwissrech_v1.pdf|hier]] erhältlich. Dies ist eine noch ungesehene, unkorrigierte und unvollständige Fassung vom 22. Juli!%
In einzelnen Kapiteln werden viele Aspekte des wissenschaftlichen Rechnens vorgestellt:

  • Gittergenerierung
  • Finite Elemente und Finite Volumen-Diskretisierungen
  • effiziente Lösungsverfahren
  • numerische Berechnung von Stabilitätskonstanten
  • heterogene Materialien
  • nichtlineare Reaktionen
  • Parameteridentifikation
  • Modellreduktion
  • unsichere Daten
  • optimale Kontrolle
  • robuste Methoden für dominante Konvektion

Zu jedem Kapitel werden im Praktikum Programme vorgestellt, mit denen die Methoden getestet werden können, und die erweitert werden können, um zusätzliche Aufgabenstellungen zu bearbeiten.

In dieser Vorlesung stehen die Modelle und die Methoden im Vordergrund; eine detaillierte numerische Analyse der Verfahren ist Inhalt der Vorlesung Finite Elemente im Masterstudium.

In der ersten Vorlesung am Montag, den 13. April, werden alle Kapitel kurz vorgestellt.
Jedes Kapitel eignet sich als Thema für eine Bachelor-Arbeit, in der dieses Kapitel und das zugeordnete Praktikumsbeispiel erweitert und durch geeignete Literatur ergänzt wird.


Das Praktikum findet jeden Mittwoch, 14.00-15:30 Uhr und Donnerstag, 9.45-11.15 statt. Der Raum und Details zum Ablauf werden in der Vorlesung bekanntgegeben.

Falls der Donnerstag ein Feiertag sein sollte, wird dieser Termin auf den darauf folgenden Montag, 9.45-11.15 Uhr verschoben. Dies betrifft die Termine

Donnerstag, 14. Mai --> Montag, 18. Mai
Donnerstag, 04. Juni --> Montag, 08. Juni

Übungsblätter

Blatt 1
Blatt 2
Blatt 3
Blatt 4
Blatt 5
Blatt 6
Blatt 7
Blatt 8
Blatt 9


Folien

Bisherige Folien (1-7)


Vorlage

Vorlage für die Praktikumsberichte

M++ Installationsdatei

M++ für Cygwin


Literatur

Knabner/Angermann: Numerik partieller Differentialgleichungen. Springer
Braess: Finite Elemente, Springer
Ciarlet: The finite element method for elliptic problems, North-Holland

Termine
Vorlesung: Montag 11:30-13:00 SR 3.61
Dienstag 11:30-13:00 SR 3.61
Praktikum: Mittwoch 14:00-15:30 -1.031
Donnerstag 9:45-11:15 -1.031
Dozenten
Dozent, Praktikumsleitung Prof. Dr. Christian Wieners
Sprechstunde: Mittwoch 09:30 - 10:30 Uhr
Zimmer 3.041 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: christian.wieners@kit.edu
Praktikumsleitung Dr. Johannes Ernesti
Sprechstunde: Nach Vereinbarung
Zimmer 3.046 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: johannes.ernesti@kit.edu
Praktikumsleitung Dipl.-Math. techn. Ramin Shirazi-Nejad
Sprechstunde: nach Vereinbarung
Zimmer 3.045 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: ramin.shirazi-nejad@kit.edu