Praktikum zu Computernumerik

Prof. Dr. Harald Görl


Inhalte im Praktikum Computernumerik

Diese Veranstaltung gehört zu dem Modul Materialmodelle und Numerik mit der Vorlesung "Experimentelle Mechanik und Materialmodellierung". Die Studierenden führen nach einer Einführung Praktikumsversuche zu folgenden Themenblöcken durch:

  • Modellbildung und numerische Lösungen
  • Fehlerbegriff und Genauigkeit
  • Validierung numerischer Lösungen und Softwarefehler
  • Hardwarevoraussetzungen und –optimierungen (Prozessorarchitekturen, Speichersysteme, Leistungsbewertungen)
  • Datentypen, Datenstrukturen und grundlegende Algorithmen
  • Softwareoptimierungen durch Compiler und effiziente Algorithmen
  • Parallelisierbarkeit von Algorithmen
  • Abbruchkriterien, Genauigkeits- und Fehlerabschätzungen

Umsetzung von Verfahren in der Programmiersprache Python (lineare Gleichungssysteme, schwach besetzte Systeme)

 

Im Fach Computernumerik werden numerische Lösungen von Standardproblemen mit der leicht zu erlernenden Programmiersprache Python umgesetzt. Neben einer kurzen Einführung in die Sprache wird zunächst ein Überblick über die klassischen Fragen numerischer Lösungen gegeben, wie Fehlerabschätzungen, Umsetzung der Rechnerarithmetik mit begrenzten Genauigkeiten und die Umsetzung geeigneter Abbruchbedingungen. Daneben werden die Grundlagen moderner Rechnerarchitekturen und entsprechender Hardwareoptimierungen vorgestellt. Das Erlernte wird im Praktikum in der Programmiersprache Python mit geeigneten Datenstrukturen und Algorithmen umgesetzt.

 

Lernziele

Die Studierenden erhalten einen Überblick über das Themengebiet der Computernumerik. Anschließend sind sie in der Lage

Algorithmen mit festgelegter Maschinengenauigkeit zu synthetisieren

Numerische Ungenauigkeiten in gegebenen Algorithmen festzustellen

 

Zeit und Raum

Die Vorlesung findet an folgenden Terminen statt:

       Raum: folgt
  Zeit: Dienstags von 09:00 Uhr bis 11:15 Uhr
    Freitags von 10:30 Uhr bis 12:45 Uhr
  Erster Termin 8. Oktober 2013

 

 

 

 

Vorlesungsbegleitende Unterlagen

Neben den elektronischen Unterlagen zur Vorlesung, die Sie auf dem Uni-internen Dokumentenserver finden, werden in der Vorlesung evtl. weitere Quellen genannt.


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