Numerische Mathematik A/B
Wintersemester 2022/23 (3/4 VO + 2 UE)
Vorlesung
- Jeweils Montag 12:15 - 13:45 Uhr und Mittwoch 11:15 - 12:45 Uhr (ab Montag 03.10.2022).
- Durch die Anmeldung zur Übung in TISS werden Sie für den zugehörigen TUWEL-Kurs angemeldet.
- Eine gesonderte Anmeldung für die Vorlesung ist nicht erforderlich.
- Sprechstunde: Montags im Anschluss an die Vorlesung oder nach Vereinbarung per Email.
- Wollen Sie nur an der Vorlesung teilnehmen (aber nicht an der Übung), so schreiben Sie mir bitte ein Mail (mit Name und Matrikelnummer), damit ich Sie händisch für den TUWEL-Kurs anmelden kann.
- Die Vorlesung wird in Präsenz gelesen und mittels TU LectureTube gestreamt und aufgezeichnet.
- Die Links zum LiveStream sowie zu den Aufzeichnungen finden Sie in TUWEL.
- Prüfungsstoff für die Numerik A (4-stündiger Umfang) ist die vollständige Vorlesung von Oktober bis inklusive Jänner.
- Prüfungsstoff für die Numerik B (3-stündiger Umfang) ist die Vorlesung von Oktober bis inklusive Dezember.
- Die Vorlesungsprüfung ist eine mündliche Einzelprüfung. Termine werden individuell per Mail vereinbart. Bitte melden Sie sich ca. 1-2 Wochen vor dem gewünschten Termin, damit wir die Prüfung fixieren können: dirk.praetorius@asc.tuwien.ac.at.
- TISS-Information : Vorlesung Numerik A, Vorlesung Numerik B
- TUWEL-Kurs : Vorlesung Numerik A/B sowie Übung
- Die Numerik A ist Pflicht im Bakk-Studiengang TM.
- Die Numerik B ist Pflicht in den Bakk-Studiengägen WM und FVM.
- Studierende der WM und FVM können die Numerik A absolvieren und die zusätzlichen 2 ECTS (im Vergleich mit Numerik B) als gebundenes Wahlfach anrechnen lassen (Beschluss der Studienkommission vom 27.01.2021). Die Anrechnung erfolgt „händisch” beim Studienabschluss.
Vorlesungsskript
- Jeweils nach der Vorlesung werde ich meine handschriftlichen Vorbereitungen in TUWEL zum Download stellen.
- Das Skript entsteht parallel zur Vorlesung und wird sukzessive in TUWEL zum Download gestellt, jeweils vor der entsprechenden Vorlesungseinheit. Etwaige nachträgliche Korrekturen und Ergänzungen werden farblich gekennzeichnet.
Fragen zu Vorlesung
- Die Vorlesung wird in Präsenz gelesen und live gestreamt. Selbstverständlich können Sie jederzeit Fragen stellen.
- Nehmen Sie an der Vorlesung nicht in Präsenz teil, so posten Sie etwaige Fragen bitte ins TUWEL-Forum. Ich bemühe mich, diese zeitnah zu beantworten.
Übung
- Die Übung findet freitags in Kleingruppen statt. Alle Übungsgruppen werden in Präsenz gehalten.
- Durch die obligatorische Anmeldung zur Übung in TISS (von 05.09.2022 bis 09.10.2022) werden Sie für den zugehörigen TUWEL-Kurs angemeldet.
- Die Übung besteht aus zwei Teilen, an denen alle Teilnehmer (unabhängig von Numerik A/B) teilnehmen müssen: Kreuzerl-Übung in Kleingruppen mit maximal 20 Teilnehmern (14.10.2022 bis 16.12.2022), Projekt-Übung in 2er-Teams (17.12.2022 bis 27.01.2023).
- TISS-Information: Übung Numerik A/B
- TUWEL-Kurs: Vorlesung Numerik A/B sowie Übung
Corona
- Die Universitäten hatten in den letzten zwei Jahren wenig Rückhalt in der Politik! Wenn wir also trotz Corona Präsenzuniversität bleiben wollen, dann müssen wir gemeinsam aufeinander aufpassen!
- Wenn Sie Corona-positiv sind, bleiben Sie bitte zu Hause! Kontaktieren Sie bitte Julian Streitberger. Wir bemühen uns, Online-Übungen auf Zoom einzurichten, sodass Sie trotz Corona keine Fehlstunde in der Übung haben!
- Wenn möglich, testen Sie sich bitte 1x pro Woche. Ich selbst komme auch montags getestet in die Vorlesung.
Kreuzerl-Übung (14.10.2022 bis 16.12.2022)
- In der Übungsgruppe, für die Sie sich in TISS angemeldet haben, herrscht Anwesenheitspflicht. Sie dürfen maximal 1x fehlen.
- Die wöchentliche Übung findet in Präsenz statt.
- Jeweils wöchentlich am Mittwochabend (ab 05.10.2022) wird eine Übungsserie mit 4 Aufgaben herausgegeben (Download in TUWEL).
- Die Lösungen müssen bis Donnerstag der Folgewoche bis spätestens um 10:00 Uhr abgegeben werden (durch Upload als PDF in TUWEL).
- Die Lösungen (handschriftlich oder LaTeX) sind jeweils voll auszuformulieren (d.h. vollständige Voraussetzungen, klare Behauptung, klarer und formal korrekter Beweis).
- In der folgenden Übung werden die Lösungen präsentiert, besprochen und bewertet. Der Übungsleiter entscheidet, wer welche Aufgabe präsentiert.
- Ausgabe der ersten UE-Serie: 05.10.2022
- Abgabe der ersten UE-Serie bis 13.10.2022, 10:00 Uhr
- Besprechung der ersten UE-Serie am 14.10.2022
- Die Übung startet am 14.10.2022, am Freitag 07.10.2022 ist noch keine Übung!
- Sie dürfen selbstverständlich bei der Lösung der Übungsaufgaben zusammenarbeiten.
- Jede/r Teilnehmer/in muss aber eine individuelle Lösung abgeben. Werden identische Lösungen abgegeben, so wird eine mündliche Prüfung (jenseits der UE) klären, wer die Lösung erstellt hat (und wer nicht).
- Ausnahme: Wenn Sie Ihren Lösungen in LaTeX aufschreiben, dürfen Sie die Lösungen als 2er-Team abgeben. Allerdings muss das PDF beide Namen enthalten, und beide Studierenden müssen dasselbe PDF in TUWEL separat abgeben. Natürlich müssen beide Studierenden auch alle gemeinsamen Lösungen in der Übung erklären und präsentieren können.
- Sollten Sie Ihre Lösung in der Übung nicht (oder unzureichend) erklären können (d.h. Sie haben die Aufgabe nicht selbst gelöst und die Lösung auch nicht verstanden), dann werden Ihnen alle Kreuzerl in dieser Woche gestrichen (als hätten Sie nichts abgegeben).
Projekt-Übung (17.12.2022 bis 27.01.2023)
- Am Freitag 09.12.2022 werden innerhalb der Übungsgruppen 2er-Teams gebildet.
- Bis Freitag 17.12.2022 erhalten die 2er-Teams ein individuelles Projekt.
- Die Projekte bestehen aus mathematischen Beweisen, Programmieren (in MATLAB oder Python) und numerischen Experimenten.
- Die Projektausarbeitung (in LaTeX) muss inklusive Programmcode beim Projektbetreuer abgegeben werden.
- Nach Korrektur des Projektes findet eine Besprechung statt (2er-Team plus Projektbetreuer).
- Abgabe entweder bis 20.01.2023 (mit Besprechung in der folgenden Jänner-Woche)
- oder Abgabe bis 27.01.2023 (mit Besprechung in der ersten Februar-Woche).
Übungsnote
- Die Übungsnote besteht zu 3/5 aus der Anzahl vollständig und korrekt gelöster Aufgaben, zu 1/5 aus der Mitarbeit und der Präsentation von Übungsaufgaben in der Übung sowie zu 1/5 aus der Note des Abschlussprojektes.
- Für den 3/5 Anteil der Kreuzerl-Übung gilt Folgendes:
- Es gibt 10 Übungsserien à 4 Aufgaben à 1 Punkt, d.h. 40 Punkte insgesamt.
- Note 1, wenn Punkte > 35
- Note 2, wenn Punkte > 30
- Note 3, wenn Punkte > 25
- Note 4, wenn Punkte > 20
- Note 5, wenn Punkte <= 20
Fragen / Unklarheiten
- Bei Fragen zum Vorlesungs- oder Übungsmodus können Sie das TISS-Forum verwenden.
- Fragen zur Vorlesung können Sie während der Vorlesung live stellen oder jederzeit im TUWEL-Forum (siehe oben).
- Fragen zu den Übungsaufgaben stellen Sie bitte im TUWEL-Forum!
Vorlesungsinhalte
- Kondition und Stabilität
- Interpolation und Extrapolation von Funktionen
- Numerische Integration (= Quadratur)
- Eliminationsverfahren zur Lösung linearer Gleichungssysteme
- Iterative Verfahren zur Lösung linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme
- Nur Numerik A: Iterative Verfahren zur Lösung von Eigenwertproblemen