Computerorientierte Mathematik I  -  WS 2022/23

News

Wichtig: Python-Crashkurs
In unserer Vorlesung und Übung wird mit Python gearbeitet. Für alle die noch nicht in Python programmiert haben wird der Besuch des Python-Crashkurses des Mentoring-Programms dringend empfohlen! Mehr Infos zum Kurs finden Sie im Whiteboard unter Mentoring S22/23 -> Veranstaltungen -> Python Crashkurs.

Weitere News: siehe Ankündigungen.
Achtung: um die Ankündigungen sehen zu können, schreiben Sie sich bitte in den Whiteboard-Kurs ein.

Vorlesungs- und Übungsbetrieb

Anmeldung

• Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden gebeten, sich im kommentierten Vorlesungsverzeichnis (Whiteboard) für die Vorlesung anzumelden. Ohne Anmeldung ist eine Teilnahme an den Übungen nicht möglich.
• Für Studierende von Bachelor- und Masterstudiengängen der FU ist darüber hinaus die verbindliche An- und Abmeldung im Campus Management erforderlich. Bitte beachten Sie die dort angegebenen Fristen. Für weitere Informationen und bei Problemen konsultieren Sie bitte die Hilfestellungen für Studierende des Campus-Managements.
• Bitte melden Sie sich außerdem auf der Whiteboard-Seite zu einer der Übungen an. Die Anmeldung wird am 21.10., 15:00 Uhr freigeschaltet.

Ablauf Vorlesung

Die Vorlesung ist als Kombination von E-Learning mit Präsenzelementen konzipiert ("Inverted Classroom").

• Es wird wöchentlich Mittwochs eine Vorlesungsaufzeichnung über die FU Videoplatform Vbrick veröffentlicht. Die Links zu den Aufzeichnungen werden individuell über Ankündigen veröffentlicht.
• Gleichzeitig werden in Whiteboard die verwendeten Vorlesungsfolien zur Verfügung gestellt (siehe Ressourcen).
• Der wöchentliche Vorlesungstermin dient der Beantwortung inhaltlicher Fragen zur Vorlesung und der Wiederholung ausgewählte Inhalte. Dies findet hybrid in Präsenz und über Webex statt. Webex-Teilnehmer haben ebenfalls die Möglichkeit, Fragen zu stellen.

Ablauf Tutorien

• Es finden wöchentliche Tutorien statt, in denen Übungsaufgaben vor- und nachbesprochen sowie wichtige Aspekte der Vorlesung auf Nachfrage nochmals aufgegriffen und geklärt werden.
• Die Tutorien finden ausschließlich in Präsenz statt. Sollte es im Zuge aktueller Entwicklungen erforderlich sein, werden wir auf ein Online-Format umstellen.

Übungsaufgaben

• Es wird jeden Freitag nach der Vorlesungsbesprechung ein Übungsblatt mit Aufgaben zu aktuellen Inhalten der Vorlesung auf dem Whiteboard veröffentlicht (siehe Ressourcen).
• Der Abgabetermin für die Lösungen ist jeweils am Montag der übernächsten Woche um 12:00 Uhr, also 10 Tage nach Ausgabe (steht jeweils auch auf dem Übungsblatt).
• Die Abgabe erfolgt digital über die Aufgaben-Funktion von Webex.
• Die Aufgaben müssen in festen Gruppen von mindestens zwei und höchstens drei Personen abgegeben werden. Bei Schwierigkeiten eine solche Gruppe zu finden kann ein dafür eingerichtetes Forum verwendet werden. Auch die Tutoren helfen gerne bei der Suche nach Gruppenpartnern.
• Die Programmieraufgaben sind ausschließlich in Python 3 zu lösen.
• Alle Mitglieder einer Gruppe müssen in der Lage sein, alle abgegebenen Lösungen auf Nachfrage zu erklären.

Klausuren

Scheinkriterien

Für ein erfolgreiches Bestehen des kompletten CoMa I - Moduls gelten zwei Kriterien:

• Aktive & regelmäßige Teilnahme: 50% der erreichbaren Aufgabenpunkte
• Individuelle Prüfungsleistung: Bestehen der Klausur (Note ≤ 4,0).

Die Kriterien können unabhängig voneinander in unterschiedlichen Semestern erfüllt werden.

Die Modulnote ergibt sich ausschließlich aus dem Ergebnis von Klausur oder Nachklausur. Die Note aus der Klausur kann durch die Nachklausur verbessert werden.

Erstklausur

Zeit: 24.02.2023, 12-14 Uhr
Ort: Habelschwerder Allee 45 (Rostlaube), Hörsaal 2
Format: Präsenz-Klausur
Dauer: 90min

Nachklausur

Zeit: 27.03.2023, 10-12 Uhr
Ort: Takustr. 9, Gr. Hörsaal
Format: Präsenz-Klausur
Dauer: 90min

Erlaubte Hilfsmittel: selbst mitgebrachte Unterlagen und Bücher
Nicht erlaubte Hilfsmittel: technische Hilfsmittel jeder Art, insbesondere Taschenrechner, Laptops, Mobiltelefone

Inhalt der Vorlesung

Computer spielen heute in (fast) allen Lebenslagen eine wichtige Rolle. Das Modul vermittelt grundlegende Kenntnisse im Umgang mit Rechnern zur Lösung mathematischer Probleme und eine Einführung in das algorithmische Denken. Insbesondere geht es um fundamentale Begriffe wie Zahlendarstellung, Rundungsfehler, Kondition, Stabilität und Effizienz. Gleichzeitig werden grundlegende Programmierkenntnisse vermittelt. Die nötige Motivation für die betrachteten Fragestellungen liefern einfache Anwendungsbeispiele.

Literatur

• R. Kornhuber, C. Schuette: Mit Zahlen Rechnen (Skript zur Vorlesung)

Es existiert kein Buch, welches den Inhalt der Vorlesung exakt abbildet. Die folgenden Bücher sollten als vertiefende Literatur angesehen werden, da sie den Umfang der Vorlesung bei weitem übersteigen.

Deutsch

• Folkmar Bornemann: Numerische lineare Algebra
• Peter Deuflhard, Andreas Hohmann: Numerische Mathematik I, Eine algorithmisch orientierte Einführung

Englisch

• Nicholas Higham: Accuracy and stability of numerical algorithms
• Peter Deuflhard, Andreas Hohmann: Numerical Analysis in Modern Scientific Computing

Empfehlenswerte Web-basierte Einführungen in Python:

• Think Python 2nd Ed. von Allen B. Downey (Freie Einführung in das Programmieren im Allgemeinen und Python im Speziellen [Englisch])
• Python Kurs (Eine weitere Einführung in Python [Deutsch])
• Numpy for Matlab users (Informationen, die den Umstieg von Matlab auf Python erleichtern)