PTI00120 – Numerische Mathematik und Simulation

Modul
Numerische Mathematik und Simulation
Numerical Mathematics and Simulation
Modulnummer
PTI00120
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Bachelor
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Benno Fellenberg
Benno.Fellenberg(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Benno Fellenberg
Benno.Fellenberg(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Numerische Mathematik und Simulation"

Prof. Dr. Silke Kolbig
Silke.Kolbig(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Numerische Mathematik und Simulation"

Prof. Dr. Ralf Wunderlich
Ralf.Wunderlich(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Numerische Mathematik und Simulation"

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Numerische Mathematik und Simulation"

ECTS-Credits

4.00 Credits

Workload

120 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (1.00 SWS Praktikum | 1.00 SWS Seminar | 2.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

60.00 Stunden
15.00 Stunden Übungsaufgaben - Numerische Mathematik und Simulation
45.00 Stunden Selbststudium - Numerische Mathematik und Simulation

Prüfungsvorleistung(en)

Testat
in "Numerische Mathematik und Simulation"

Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 90 min | Wichtung: 100%
in "Numerische Mathematik und Simulation"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

- Repetitorium zu elementaren numerischen Verfahren und Differentialgleichungen 1. Ordnung - Gegenstand und funktionalanalytische Grundlagen (Skalarprodukt, Norm und Metrik, Orthonormalsys-teme, Banachscher Fixpunktsatz) der numerischen Mathematik - Numerische Lösung von Differentialgleichungen (Anfangswertprobleme, Einschrittverfahren, Fehler-schätzungen, Systeme) sowie deren Einsatz in dynamischen Systemen - Verfahren der Interpolation (klassische Polynominterpolation und Stützstellenwahl, kubische Spline-Interpolation) und der Approximation im quadratischen Mittel (diskrete und kontinuierliche gewichtete Approximation von Punktmengen und Funktionen, Normalgleichungssysteme und Approximation bez. Orthogonalsystemen) - Rechentechnische Umsetzung der Verfahren innerhalb von Softwaresystemen und deren Einsatz in dynamischer Simulationssoftware im Rahmen des Praktikums - Erarbeitung und Präsentation weiterer Verfahren auf der Basis angeleiteten und begleiteten Selbststu-diums im Seminar

Qualifikationsziele

Der Student soll nach Abschluss des Moduls in der Lage sein, Verfahren der numerischen Mathematik eigenständig applikativ einzusetzen. Dazu gehören die Beherrschung der funktionalanalytischen Grundlagen ebenso wie der Erwerb von - Wissen und Kenntnissen zu den Algorithmen und Methoden ausgewählter Teilgebiete und de-ren Anwendung - Fähigkeiten zum Einsatz in dynamischer Simulationssoftware und zum selbstständigen Aus-bau des erworbenen Wissens auf andere Teilgebiete im Rahmen von weiterführendem Selbststudium - Fertigkeiten im rechentechnischen Einsatz der Verfahren

Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Inhalt entsprechend der Module: Algebra, Analysis und Angewandte Mathematik (PTI 001, PTI 002, PTI003)

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur

- G. Engeln-Müllges/F. Reutter, Numerische Mathematik für Ingenieure (einschl. Formelsammlung) - J. Douglas Faires/R. L. Burden, Numerische Methoden

Hinweise
Keine Angabe
Zuordnung zum Curriculum
Keine Angabe