..
Suche
Hinweise zum Einsatz der Google Suche
Personensuchezur unisono Personensuche
Veranstaltungssuchezur unisono Veranstaltungssuche
Katalog plus
/ sts / teaching / numlab /
 

Numerische Grundlagen Rechnerpraktikum

Kursbeschreibung

Die Studierenden erlangen einen Überblick zu numerischen Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen und die für Simulationen notwendigen weiteren Arbeitsschritte, wie Gitterdefinition und Visualisierung. Insbesondere wird die grundlegende Numerik zu gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen behandelt. Die Studierenden setzen selbständig die Verfahren in Programmteile um (nur Unterroutinen, auch für Programmieranfänger machbar). Anschließend werden die Verfahren getestet und auf Beispiele angewandt.

Inhalt

Die Studierenden setzen folgende Verfahren in Programme um, testen, validieren und wenden sie an. Es wird eine vollständige Software als Quellcode zur Verfügung gestellt, nur an den relevanten Stellen sind die algorithmischen Zeilen entfernt, die Kommentare erhalten. Durch dieses Netz und doppelten Boden ist das Labor auch für Programmier-Anfänger durchführbar.
  • Das Handwerkszeug: Benutzung des Universitäts-Clusters, Code compilieren und ausführen, Grundstruktur des Programms, einfache Linux-Befehle
  • Finite Differenzenmethode auf strukturierten Gittern zum Lösen von Partiellen Differentialgleichungen
  • Numerische Methoden für elliptische Differentialgleichungen: Lösen von linearen Gleichungssystemen
    • Jacobi-Verfahren
    • Gauss-Seidel-Verfahren
  • Numerische Methoden für parabolische Differentialgleichungen: explizite und implizite Verfahren
    • Euler explizit O1
    • Euler implizit O1
    • Crank-Nicolson O2
  • Numerische Methoden für hyperbolische Differentialgleichungen: Erhaltungsform
    • Upwind explizit O1
    • Euler implizit O1
    • Crank-Nicolson O2
  • Zeitschrittweitenbedingung für parabolische und hyperbolische Verfahren

Voraussetzungen

Grundlegende Programmierkenntnisse, Beispielsweise aus „Einführung in die Programmierung mit Python“.

Kurzübersicht

Studiengang Bachelor
SWS 2
ECTS-Punkte 3
Dozent Prof. Dr.-Ing. Sabine Roller

Belegung

Diese Veranstaltung in unisono.