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Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1 (SiWiR1)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Simulation and Scientific Computing 1)
Modulverantwortliche/r: Ulrich Rüde, Christoph Pflaum Lehrende:
Ulrich Rüde, Christoph Pflaum
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Einfrieren der UnivIS-Modul-Beschreibung: 15.8.2017
Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1 (22936)
Vertiefungsrichtung Systemsimulation (30508)
Vertiefungsmodule aus der Studienrichtung Bildgebende Verfahren (43092)
Wahlpflichtbereich Informatik (43829, 1 Semester)
Startsemester: |
WS 2017/2018 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
135 Std. | Sprache: |
Deutsch oder Englisch |
Lehrveranstaltungen:
Empfohlene Voraussetzungen:
Voraussetzung ist ein Modul im Bereich Numerik
Inhalt:
- Performance Optimierung für numerische Algorithmen
OpenMP Parallelisierung
Finite Differenzen Diskretisierung im Ort
Praktische Abschätzung des Diskretisierungsfehlers und der Konvergenzgeschwindigkeit numerischer Verfahren
Software Entwicklung im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens
MPI Parallelisierung
Finite Differenzen Diskretisierung für zeitabhängige Probleme
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
lernen Techniken zur Optimierung von Algorithmen im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens
lernen selbständig Algorithmen auf Parallelrechnern zu implementieren und zu optimieren
lernen theoretisch die Stabilität von numerischen Algorithmen zu untersuchen
Literatur:
- Lehrbuch: G. Hager und G. Wellein, Introduction to High Performance Computing for Scientists and Engineers, CRC Press, 2010.
Lehrbuch: Goedecker und Adolfy Hoisie. Performance Optimization of Numerically Intensive Codes, SIAM, 2001.
Lehrbuch: Gropp, Lusk, Skjellum, Using MPI. The MIT Press, 1999.
Lehrbuch: Alexandrescu, Modern C++ Design, Generic Programming and Design Patterns. Addison-Wesley, 2001.
Lehrbuch: Burden, Faires, Numerical Analysis, Brooks, 2001.
Lehrbuch: Chandra at. al., Programming in OpenMP, Academic Press, 2001.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- 123#67#H
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- 123#67#H
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Computer Science | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | alte Prüfungsordnungen | Bachelorprüfung | Computer Science | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Computer Science | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Systemsimulation)
- Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Vertiefung Informatik I und II | Vertiefungsmodul Systemsimulation)
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Systemsimulation)
- Informatik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtbereich (5. und 6. Semester) | Wahlpflichtmodule | Vertiefungsrichtung Systemsimulation)
- Mathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | NatFak | Mathematik (Bachelor of Science) | Module des Nebenfachs | Nebenfach Informatik | Vertiefungsmodule | Vertiefungsmodul Systemsimulation)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Vertiefungsrichtungen | Simulation und Visualisierung | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Medizintechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B8.1 - Vertiefungsmodule ET/INF | Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1)
- Medizintechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Studienrichtung Bildgebende Verfahren | B8 Vertiefungsmodule ET/INF | Vertiefungsmodule aus der Studienrichtung Bildgebende Verfahren)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Simulation und Wissenschaftliches Rechnen (Prüfungsnummer: 33701)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [13], [14], [15], [16], [17])
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 33701 Klausur Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1 (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 2.5 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Das Bestehen der Übungen ist Voraussetzung für die Teilnahme an der schriftlichen Prüfung.
- Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018
1. Prüfer: | Christoph Pflaum (100175) |
- Termin: 12.02.2018, 11:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 11.02.2019, 10:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Simulation und Wissenschaftliches Rechnen (Prüfungsnummer: 33702)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [13], [14], [15], [16], [17])
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 33702 Übungsleistung Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1 (Studienleistung, Form: Übungsleistung, unbenotet, Dauer: -, 5.0 ECTS, Prüfung).
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- Studienleistung, Übungsleistung, unbenotet
- weitere Erläuterungen:
Das Bestehen der Übungen ist Voraussetzung für die Ausstellung eines Leistungsscheins.
- Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018
1. Prüfer: | Christoph Pflaum (100175) |
Simulation und Wissenschaftliches Rechnen (Prüfungsnummer: 981660)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [8], [9], [10], [11], [12], [18])
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 37132 Systemsimulation (7,5 ECTS) (Prüfung, Form: mehrteilige Prüfung, Zehntelnoten, Dauer: -, 7.5 ECTS, Platzhalter).
- 17005 Scientific Computing (7,5 ECTS) (Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) 2013, Prüfung, Form: mehrteilige Prüfung, Zehntelnoten, Dauer: -, 7.5 ECTS, Platzhalter).
- 17053 Vertiefungsmodul aus dem Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren (Medizintechnik (Bachelor of Science) 2013, Prüfung, Form: variabel, Zehntelnoten, Dauer: -, 7.5 ECTS, Platzhalter).
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- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Schriftliche Prüfung im Umfang von 90 Minuten
und
50% der Punkte der Übungsaufgaben
und
Vortrag im Tutorium.
- Prüfungssprache: Englisch
- Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018
1. Prüfer: | Christoph Pflaum (100175) |
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