The course introduces numerical methods according to the type of problem they tackle. The tutorials will include both theoretical exercises and practical tasks.
Objective
This course intends to introduce students to fundamental numerical methods that form the foundation of numerical simulation in engineering. Students are to understand the principles of numerical methods, and will be taught how to assess, implement, and apply them. The focus of this class is on the numerical solution of ordinary differential equations. During the course they will become familiar with basic techniques and concepts of numerical analysis. They should be enabled to select and adapt suitable numerical methods for a particular problem.
Content
Quadrature, Newton method, initial value problems for ordinary differential equations: explicit one step methods, step length control, stability analysis and implicit methods, structure preserving methods
Literature
M. Hanke Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, BG Teubner, Stuttgart, 2002.
W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer, 2008.
Extensive study of the literature is not necessary for the understanding of the lectures.
Prerequisites / Notice
Prerequisite is familiarity with basic calculus and linear algebra.
Performance assessment
Performance assessment information (valid until the course unit is held again)
Performance assessment as a semester course
In examination block for
Bachelor's Degree Programme in Electrical Engineering and Information Technology 2016; Version 31.10.2017 (Examination Block 3) Bachelor's Degree Programme in Electrical Engineering and Information Technology 2017; Version 07.04.2022 (Examination Block 3) Bachelor's Degree Programme in Materials Science 2017; Version 28.01.2020 (Examination Block 4) Bachelor's Programme in Electrical Engineering and Information Technology 2012; Version 24.02.2016 (Examination Block 3) Bachelor's Programme in Materials Science 2015; Version 22.08.2017 (Examination Block 4)
The performance assessment is offered every session. Repetition possible without re-enrolling for the course unit.
Mode of examination
written 90 minutes
Additional information on mode of examination
Zusätzlich finden eine freiwillige 30-minütige Zwischenprüfung ("Midterm") und eine freiwillige 30-minütige Prüfung am Ende des Semesters ("Endterm") statt. Die genauen Daten werden zu Beginn des Semesters bekannt gegeben. Eine Wiederholung ist bei diesen Prüfungen nicht möglich.
Die Punkte, die in diesen freiwilligen Prüfungen erreicht werden, zählen als Bonus-Punkte zur eigentlichen Endprüfung dazu, im Sinne von Lernelementen wie folgt:
Erreicht werden kann maximal ein 10%-iger Bonus, der bezüglich der Anzahl von Punkten erhoben wird, die in der eigentlichen Prüfung für die Note 6 nötig sind.
Beispiel: Ein Student bringt einen 8%-igen Bonus aus Midterm und Endterm in die eigentliche Prüfung mit. In der eigentlichen Prüfung gibt es x Punkte und mindestens y Punkte müssen erreicht werden für die Note 6. Dann erhält der Student 0.08*y Zusatzpunkte.
Beträgt die Notendifferenz aus den Resultaten mit und ohne Zusatzpunkte mehr als 0.25 Notenpunkte, wird als Gesamtnote angerechnet: Note aus dem Resultat ohne Zusatzpunkte + 0.25.
Bei beiden Prüfungen sind keine Hilfsmittel erlaubt.
Written aids
5 A4-Blätter doppelseitig (=10 Seiten) eigenhändig und handschriftlich verfasste Zusammenfassung, nicht ausgedruckt, nicht kopiert. Sonst keine Hilfsmittel zugelassen.
If the course unit is part of an examination block, the credits are allocated for the successful completion of the whole block. This information can be updated until the beginning of the semester; information on the examination timetable is binding.
Performance assessment as a semester course