Webrelaunch 2020

Einführung in das Wissenschaftliche Rechnen (Sommersemester 2024)

Informationen

In der ersten Vorlesungswoche finden am Montag und Freitag Vorlesungen im Seminarraum statt. Am Mittwoch findet das Praktikum im Poolraum statt.

Alle Materialien und Informationen finden Sie im Ilias Kurs.

Termine
Vorlesung: Montag 15:45-17:15 20.30 1. OG Raum 1.66/ 1.67 Beginn: 15.4.2024
Mittwoch 11:30-13:00 20.30 Keller Raum - 1.025
Freitag 14:00-15:30 20.30 1. OG Raum 1.66/ 1.67
Praktikum: Montag 15:45-17:15 20.30 Poolraum -1.031
Mittwoch 11:30-13:00 20.30 Poolraum -1.031
Lehrende
Dozent Prof. Dr. Christian Wieners
Sprechstunde: Dienstag 09:30 - 10:30 Uhr
Zimmer 3.041 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: christian.wieners@kit.edu
Praktikumsleitung M.Sc. David Schneiderhan
Sprechstunde: nach Vereinbarung
Zimmer 3.051 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: david.schneiderhan@kit.edu

Die Vorlesung ist eine Einführung in die Modellbildung und die Konstruktion von Diskretisierungs- und Lösungsverfahren. Grundlegende Beispiele sind einfache Strömungen und Transportprozesse von gelösten Stoffen. Diese Modellklassen führen auf Diffusions-Konvektions-Advektions-Gleichungen. Dabei können alle Typen (elliptisch, parabolisch, hyperbolisch) von partiellen Differentialgleichungen auftreten. 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.


Inhalte der Veranstaltung

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

Literaturhinweise

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