401-0663-00L  Numerical Methods for CSE

SemesterHerbstsemester 2016
DozierendeR. Hiptmair
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Katalogdaten

KurzbeschreibungThe course gives an introduction into fundamental techniques and algorithms of numerical mathematics which play a central role in numerical simulations in science and technology. The course focuses on fundamental ideas and algorithmic aspects of numerical methods. The exercises involve actual implementation of numerical methods in C++.
Lernziel* Knowledge of the fundamental algorithms in numerical mathematics
* Knowledge of the essential terms in numerical mathematics and the
techniques used for the analysis of numerical algorithms
* Ability to choose the appropriate numerical method for concrete problems
* Ability to interpret numerical results
* Ability to implement numerical algorithms afficiently
Inhalt1. Direct Methods for linear systems of equations
2. Least Squares Techniques
3. Data Interpolation and Fitting
4. Filtering Algorithms
8. Approximation of Functions
9. Numerical Quadrature
10. Iterative Methods for non-linear systems of equations
11. Single Step Methods for ODEs
12. Stiff Integrators
SkriptLecture materials (PDF documents and codes) will be made available to participants:

Lecture document: https://people.math.ethz.ch/~grsam/HS16/NumCSE/NumCSE16.pdf

Lecture Git repository: https://gitlab.math.ethz.ch/NumCSE/NumCSE

Tablet classroom notes: http://www.sam.math.ethz.ch/~grsam/HS16/NumCSE/NCSE16_Notes/

Lecture recording: http://www.video.ethz.ch/lectures/d-math/2016/autumn/401-0663-00L.html

Homework problems: https://people.math.ethz.ch/~grsam/HS16/NumCSE/NCSEProblems.pdf
LiteraturU. ASCHER AND C. GREIF, A First Course in Numerical Methods, SIAM, Philadelphia, 2011.

A. QUARTERONI, R. SACCO, AND F. SALERI, Numerical mathematics, vol. 37 of Texts in Applied Mathematics, Springer, New York, 2000.

W. Dahmen, A. Reusken "Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler", Springer 2006.

M. Hanke-Bourgeois "Grundlagen der Numerischen Mathematik und des wissenschaftlichen Rechnens", BG Teubner, 2002

P. Deuflhard and A. Hohmann, "Numerische Mathematik I", DeGruyter, 2002
Voraussetzungen / BesonderesThe course will be accompanied by programming exercises in C++ relying on the template library EIGEN. Familiarity with C++, object oriented and generic programming is an advantage. Participants of the course are expected to learn C++ by themselves.

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
Im Prüfungsblock fürBachelor-Studiengang Rechnergestützte Wissenschaften 2010; Ausgabe 01.08.2016 (Prüfungsblock G1)
Bachelor-Studiengang Rechnergestützte Wissenschaften 2012; Ausgabe 13.12.2016 (Prüfungsblock G1)
Bachelor-Studiengang Rechnergestützte Wissenschaften 2016; Ausgabe 27.03.2018 (Prüfungsblock G1)
ECTS Kreditpunkte7 KP
PrüfendeR. Hiptmair
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
ZulassungsbedingungA 30-minute mid-term and a 30-minute end-term exam will be held during the teaching period on dates specified in the beginning of the semester. They will be regarded as central elements, graded on a pass-fail basis, and at least one of them has to be passed in order to be admitted to the final exam in the exam session. In case of proven illness, either exam can be repeated shortly after the end of the teaching period.
Prüfungsmodusschriftlich 180 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusComputer based examination involving coding problems beside theoretical questions. Parts of the lecture documents and other materials will be made available online during the examination. A 30-minute mid-term exam and a 30-minute end term exam will be held during the teaching period on dates specified in the beginning of the semester. Points earned in these exams will be taken into account through a bonus of up to 20% of the total points in the final session exam.
Hilfsmittel schriftlichSummary of up to 10 pages A4 in the candidates own handwriting. No printouts and copies are allowed.
Falls die Lerneinheit innerhalb eines Prüfungsblockes geprüft wird, werden die Kreditpunkte für den gesamten bestandenen Block erteilt.
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

 
HauptlinkCourse web page
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
401-0663-00 VNumerical Methods for CSE
No classes on October 13, 14, 20, and 21, 2016
4 Std.
Do08-10HG F 1 »
Fr13-15HG F 1 »
15-16HG F 1 »
R. Hiptmair
401-0663-00 UNumerical Methods for CSE
Mon 10-12, Mon 12-14, or Mon 13-15 according to exercise group allocation.
In addition, a `Zentralpräsenz' will be offered (Mon 18-20 in HG E 41).
2 Std.
Mo10-12CLA E 4 »
10-12LFW E 11 »
10-12LFW E 13 »
10-12ML H 41.1 »
10-12ML J 34.1 »
10-12ML J 34.3 »
10-12ML J 37.1 »
12-14LFW C 4 »
13-15CLA E 4 »
13-15HG E 33.3 »
13-15HG F 26.5 »
13-15LEE D 105 »
R. Hiptmair

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Computational Biology and Bioinformatics MasterMethoden der InformatikWInformation
Informatik BachelorObligatorische Fächer (3. Sem.)OInformation
Rechnergestützte Wissenschaften BachelorBlock G1OInformation