Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1 (SiWiR1)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Simulation and Scientific Computing 1)

Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:

Lehrveranstaltungen:

• • Simulation und Wissenschaftliches Rechnen 1
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Christoph Pflaum, Do, 14:15 - 15:45, K1-119)
  • Übungen zu Simulation und Wissenschaftliches Rechnen
    (Übung, 2 SWS, Christoph Rettinger)
  • Tutorium zu Simulation und Wissenschaftliches Rechnen
    (Tutorium, 2 SWS)

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:

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)

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).

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).

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).

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)