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Numerische Mathematik und Simulation

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Numerische Mathematik und Simulation
Modulbezeichnung (engl.): Numerical Mathematics and Simulation
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Maschinenbau/Prozesstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2004
Code: MAB-4.2
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+1U (3 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
4
Studiensemester: 4
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 18.06.2004]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAB-4.2 Maschinenbau/Prozesstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2004 , 4. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 45 Veranstaltungsstunden (= 33.75 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 4 Creditpoints 120 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 86.25 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Helge Frick
Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Helge Frick

[letzte Änderung 18.06.2004]
Lernziele:
Ziel des Moduls ist die Vorstellung und Anwendung der Standardverfahren der Numerischen Mathematik. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, entscheiden zu können, welche Verfahren geeignet sind, falls keine analytischen Methoden zur Verfügung stehen oder falls diese für die praktische Anwendung zu kompliziert sind. Desweiteren sollen praktische Kenntnisse im Problemlösen auf dem Gebiet ingenieurtechnischer Simulationen dynamischer Systeme durch Anwendung des Softwaresystems MATLAB vermittelt werden.

[letzte Änderung 04.09.2004]
Inhalt:
Aufbauend auf den Themengebieten „Lineare und nichtlineare GLSe“, die im Modul 3.1 „Datenverarbeitung mit Übungen“ behandelt worden sind, werden die übrigen klassischen Themen der Numerischen Mathematik wie Interpolation, Approximation, Numerische Differentiation/ Integration und Anfangswertprobleme in Verbindung mit gewöhnlichen Differentialgleichungen vorgestellt. Alle Themen werden sowohl in der Theorie wie auch praktisch in Form von Programmierung sowohl eines lauffähigen Verfahrens  auf dem PC als auch in Anwendung von MATLAB behandelt.
 
Hierbei werden folgende Schwerpunkte gesetzt:
1. Einführung in MATLAB
2. Interpolation (Newton-Polynome, Splinefunktionen)
3. Approximation (lineare diskrete Gauß-Approximation)
4. Numerische Differentiation und Integration
5. Anfangswertprobleme gewöhnlicher Differentialgleichungen
6. Einführung in SIMULINK
7. Lösung von Differentialgleichungen mit SIMULINK

[letzte Änderung 04.09.2004]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Skript

[letzte Änderung 04.09.2004]
Literatur:
PREUSS/WENISCH, Numerische Mathematik, Fachbuchverlag, 2001
FAIRES/BURDEN, Numerische Methoden, Spektrum Akademischer Verlag, 2000
BEUCHER, MATLAB und SIMULINK lernen, Addison-Wesley, 2000

[letzte Änderung 04.09.2004]
 
[Sun Jun  8 01:32:55 CEST 2025, CKEY=mnmus, BKEY=m1, CID=MAB-4.2, LANGUAGE=de, DATE=08.06.2025]