Numerische Mathematik

Prüfung:

Freitag, 3.2.2012, 9:00 - 12:00, HG E 27

Einlass ab 8:45

erlaubte Hilfsmittel:

• elektronische Version der Vorlesungsfolien (wird Ihnen zur Verfügung gestellt)

Bitte bringen Sie Ihre Legi sowie ausreichend Papier und Schreibgeräte mit.

Vorlesung: (Vorlesungsverzeichnis)

Vorlesungsbeginn:
Montag, 21. Februar 2011

• Mo 09-10 HG G 5
• Mi 13-15 HG G 5

Übungen:

Es werden folgende Übungsgruppen angeboten:

• Di, 08-10, HG D 3.2, Dr. Jingzhi Li
• Di, 08-10, IFW B 42, Jan Ernest
• Di, 15-17, HG E 21, Dr. Jingzhi Li
• Di, 15-17, HG E 33.5, Jan Ernest

Bitte tragen Sie sich hier für eine der Übungsgruppen ein.

Übungsbeginn:
Dienstag, 01. März 2011

Übungsaufgaben

Jede Woche ist ein Blatt mit Übungsaufgaben zu bearbeiten. Die Blätter finden Sie jeweils ab Dienstag auf der Vorlesungshomepage zum Download, gedruckte Exemplare werden nicht verteilt. Die Übungsaufgaben setzen sich aus Theorie- und Programmieraufgaben zusammen. Die Theorieaufgaben bearbeiten Sie normal auf Papier, die Programmieraufgaben unter Matlab (steht in den Computerpools der ETH zur Verfügung). Die Bearbeitungszeit beträgt eine Woche. Abgabeschluss ist jeweils Dienstag morgens um 8:00 Uhr. Zu einem späteren Zeitpunkt abgegebene Lösungen können leider nicht mehr gewertet werden. Die Lösungen der Theorieaufgaben legen Sie bitte in dasjenige Fach im Vorraum zum HG G 53, welches mit dem Namen Ihres Übungsleiters beschriftet ist. Die Teilnehmer der Tutorien von 8 bis 10 Uhr können die Lösungen alternativ auch direkt zu Beginn der Übungsstunde abgeben.

Abgabe der Programmieraufgaben

Die Programmieraufgaben übermitteln Sie bitte online über folgendes Webformular:

http://www.math.ethz.ch/~grsam/submit/

Zum Login benötigen Sie Ihr nethz-Benutzerkürzel sowie Ihre Leginummer. Ausserdem wählen Sie bitte den Titel der Vorlesung ("Numerische Mathematik MATH (R. Hiptmair)") aus der Dropdown-Liste aus. Nach dem Login können Sie Ihre Lösungen übertragen. Packen Sie dazu bitte alle Dateien, die Sie senden wollen (Codes als m-files, Plots als eps-Grafiken), in ein einziges zip-Archiv und geben dieses im Feld "Archive" an. Zusätzlich müssen Sie Ihre Übungsgruppe und die Nummer der Aufgabenserie angeben. Die Angabe der Aufgabennummer oder eines Kommentares ist nicht zwingend erforderlich. Nach erfolgreicher Übermittlung Ihrer Dateien, wird eine Bestätigungsmail an Ihre ETH-Mailadresse versandt.

Selbsteinschätzung

Es werden nicht alle Lösungen korrigiert. Sie haben das Recht, 5x im Semester die Korrektur einer Aufgabe zu verlangen. Machen Sie davon Gebrauch, wenn Sie bei einer Aufgabe unsicher sind, ob der von Ihnen eingeschlagene Lösungsweg richtig ist. Für die übrigen Übungsaufgaben schätzen Sie selbst ein, inwieweit Sie bei deren Lösung vorgedrungen sind. Zu diesem Zweck befindet sich am Ende jedes Übungsblattes ein Formular, auf dem Sie für jede Aufgabe der entsprechenden Serie ankreuzen können, ob Sie sie (a) nicht gelöst, (b) halb gelöst oder (c) (fast) vollständig gelöst haben. Bitte füllen Sie dieses Formular aus und geben Sie es zusammen mit Ihren Lösungen ab. Wenn Sie das Formular nicht verwenden wollen, können Sie auch einfach einen entsprechenden Hinweis in Ihrer Lösung vermerken. Basierend auf Ihrer Einschätzung erhalten Sie dann Punkte für die Aufgaben. Wir behalten uns vor, Ihre Selbsteinschätzungen jederzeit nachzuprüfen. Bei Verdacht auf Betrug, erhalten Sie für die betreffende Serie keine Punkte und die Anforderung für das Testat wird um 10% erhöht.

Testatbedingung

Zur Erlangung des Testats müssen Sie am Ende des Semesters mindestens 50% der Punkte in den Übungsaufgaben erreicht haben. Zusätzlich müssen Sie 1x im Semester die Lösung einer Übungsaufgabe im Rahmen eines Kurzvortrags innerhalb der Übungsstunde präsentieren. Die Termine für die Präsentationen werden in der ersten Übungsstunde am 01. März mit Ihnen vereinbart. Bitte stellen Sie daher Ihre Anwesenheit in der ersten Übungsstunde sicher. Falls Sie abwesend sind, bekommen Sie von uns einen Vortragstermin zugewiesen, mit dem Sie dann leben müssen.

Präsenzzeiten der Assistenten

Falls bei der Vorbereitung der Präsentationen oder an anderer Stelle Fragen auftreten, stehen Ihnen Ihre Übungsleiter neben den Übungsstunden auch gern während der folgenden Präsenzzeiten zur Verfügung:

• Jan Ernest: Mo 8:15 bis 9:00 Uhr im Vorraum zu HG G 53
• Dr. Jingzhi Li: Mo 8:15 bis 9:00 Uhr im Vorraum zu HG G 53

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Themen können t.W. auch im Rahmen einer bezahlten HA-Stelle bearbeitet werden.

Übungsblätter

Die wöchentlichen Übungsblätter finden Sie nachstehend zum Download. Nach Ablauf der Abgabefrist wird jeweils eine Musterlösung veröffentlicht.

Dozent: Prof. Dr. R. Hiptmair

Koordinator: C. Effenberger

Vorlesungsfolien

Die Vorlesungsfolien werden während des Semesters bearbeitet: Die aktuelle Version befindet sich hier. 

Matlab Literatur und Links

• Anweisung zu Matlab Studenten-Lizenzen an der ETH.
• K. Sigmon: MATLAB Primer (2on1) (.ps),  Matlab Primer (single), (.ps) 3rd edition, Gainesville Florida 1993.
• Ch. Mehl and A. Steinbrecher: Learning MATLAB by doing MATLAB (.pdf), 4-seitiges Tutorial.
• Cleve Moler: Numerical Computing with Matlab, (insbesondere das Kapitel (pdf) über gewöhnliche Differentialgleichungen).
• The MathWorks: MATLAB Online Documentation
• A.W. Rüegg: Erste Schritte in Matlab (.ps).
  
• Numerical Recipes: http://www.nr.com/
• Thomas Schubiger 1999: Online Tutorial.

Alte Klausuren:
Sommer 2008
m-files
Winter 2009
m-files
Sommer 2009
m-files
Winter 2010
m-files
Sommer 2010
m-files
Winter 2011
m-files

Literatur

• Deuflhard and Bornemann: Numerische Mathematik II - Integration gewöhnlicher Differentialgleichungen, Walter de Gruyter & Co., 1994.
• Hairer and Wanner: Solving Ordinary Differential Equations II - Stiff and Differential-Algebraic Problems, Springer-Verlag, 1996.
• Hairer, Lubich and Wanner: Geometric Numerical Integration - Structure-Preserving Algorithms for Ordinary Differential Equations, Springer-Verlag, Berlin, 2002.
• Hairer, Norsett and Wanner: Solving Ordinary Differential Equations I - Nonstiff problems, Springer-Verlag, Berlin, 1993.
• Stoer and Bulirsch: Einführung in die Numerische Mathematik II, Springer-Verlag, Berlin, 1973.
• Walter: Gewöhnliche Differentialgleichungen - Eine Einführung, Springer-Verlag, Berlin, 1972.
• Walter: Ordinary Differential Equations, Springer-Verlag, New York, 1998.