PTI00150 – Numerical Mathematics and Simulation

Module

Numerical Mathematics and Simulation
Numerische Mathematik und Simulation

Module number

PTI00150
Version: 1

Faculty

Physikalische Technik / Informatik

Level

Bachelor

Duration

1 Semester

Semester

Winter semester

Module supervisor

Prof. Dr. Mike Espig
mike.espig(at)fh-zwickau.de

Lecturer(s)

Prof. Dr. Silke Kolbig
Silke.Kolbig(at)fh-zwickau.de

Course language(s)

German
in "Numerische Mathematik und Simulation"

ECTS credits

5.00 credits

Workload

150 hours

Courses

3.00 SCH (1.00 SCH Internship | 2.00 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

105.00 hours
30.00 hours Übungsaufgaben - Numerische Mathematik und Simulation
45.00 hours Self-study - Numerische Mathematik und Simulation
30.00 hours Vorbereitung Praktikum - Numerische Mathematik und Simulation

Pre-examination(s)

Praktikumstestat
in "Numerische Mathematik und Simulation"

Examination(s)

schriftliche Prüfungsleistung
Module examination | Examination time: 90 min | Weighting: 100%
in "Numerische Mathematik und Simulation"

Media type

No information

Instruction content/structure

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, Ein- und Mehrschrittverfah-ren, Fehlerschätzungen, Systeme) sowie deren Einsatz in dynamischen Systemen
Verfahren der Interpolation (Polynominterpolation, Fehlerabschätzung und Stützstellenwahl, kubische Spline-Interpolation) und der Approximation im quadratischen Mittel (diskrete und kontinuierliche gewichtete Approximation von Punktmengen und Funktionen, Normalgleichungssysteme und Approxi-mation bez. Orthogonalsystemen)
Dynamische Simulationssoftware (Signalflusspläne, grafische Entwicklungsumgebung und Blocksets)
Rechentechnische Umsetzung der Verfahren innerhalb von Softwaresystemen und deren Einsatz in dynamischer Simulationssoftware
Selbstständige Erarbeitung weiterer Verfahren und Umsetzung im Praktikum

Qualification objectives

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 deren Anwendung
Fähigkeiten zum Einsatz in dynamischer Simulationssoftware und zum selbstständigen Ausbau des erworbenen Wissens auf andere Teilgebiete Fertigkeiten im rechentechnischen Einsatz der Verfahren

Special admission requirements

keine

Recommended prerequisites

Inhalt entsprechend der Module:
Mathematik/Algebra und Analysis sowie Angewandte Mathematik

Continuation options

No information

Literature