Computational Sciences Center

Sommersemester 2018

Mathematisches Seminar

  • Numerische Programmierung
    Voraussetzungen: Grundlagen Mathematik, Programmieren in C
    Inhalte: Effiziente Implementierung grundlegender numerischer Verfahren, Cache-Optimierung, Vektorisierung, Parallelisierung mit OpenMP/MPI, Visualisierung

  • Numerik in den Ingenieurwissenschaften
    Voraussetzungen: Höhere Mathematik, Programmieren in C
    Inhalte: Fourier-Transformation, lineare und nichtlineare Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme, Interpolation, numerische Integration, gewöhnliche Differentialgleichungen, Fehleranalyse, Komplexitätsabschätzungen

  • Numerical Methods for Partial Differential Equations
    Voraussetzungen: Höhere Mathematik, Programmieren in C
    Inhalte: Finite-Differenzen-Verfahren für elliptische, parabolische und hyperbolische partielle Differentialgleichungen, Konsistenz, Stabilität und Konvergenz, Energieerhaltung, Einführung in variationelle Methoden und Finite-Elemente-Verfahren

  • Computational Finance
    Voraussetzungen: Kenntnisse in Stochastik und Analysis
    Inhalte: In finanzmathematischen Anwendungen werden die numerische Berechnung von Erwartungswerten mit verschiedenen Methoden betrachtet: Monte-Carlo-Simulation und Simulation stochastischer Differentialgleichungen, Laplace- und Fouriertransformation, finite Differenzenmethode, Binomialgitter. Ferner kommen der Ito-Kalkül und das zu freien Randwertproblemen führende optimale Stoppen zu Sprache.

 

Institut für Informatik

  • Computer Science in Ocean and Climate Research
    Voraussetzungen: Höhere Mathematik, Programmiererfahrung
    Inhalte: Aufgabenstellungen der Klimaforschung, typische Struktur von Klimamodellen und den daraus resultierenden Simulationsprogrammen, typische Programmiersprachen und Implementierungsmethoden, Modellkonfiguration und Durchführung von Modellläufen, typische Datenformate und Analysewerkzeuge

  • Nonlinear Optimization
    Voraussetzungen: Höhere Mathematik, Programmierkenntnisse in einer höheren Programmier- oder Skriptsprache (Matlab, Python etc.)
    Inhalte: Theorie und numerische Verfahren der reellwertigen nichtlinearen Optimierung, allgemeine Abstiegsverfahren, Gradienten-, Newton- und Quasi-Newton-Verfahren, Lagrange-Multiplikatorenregel, Aktive-Mengen-Strategie, evolutionäre Algorithmen

 

Institut für Physikalische Chemie

  • Einführung in die Numerische Mathematik für Chemiker
    Voraussetzungen: analytisch-mathematische Grundlagen (typische Mathevorlesungen eines MINT-Studiums), erwünscht sind Programmierkenntnisse (in einer beliebigen Sprache)
    Inhalte: Crashkurs Programmieren, Zahlendarstellung/Rundungsfehler/Kondition, Suche nach Nullstellen und Extremwerten, finite Differenzen Integration, Zufallszahlen, Differentialgleichungen, lineare Gleichungssysteme, Interpolation/Regression, Matrixeigenwerte.

  • Einführung in die Computerchemie
    Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Quantenmechanik (Schrödingergleichung und ihre Lösung für einfache Modellsysteme)
    Inhalte: Grundlagen zu den wichtigsten Rechenverfahren der Chemie (Kraftfeld-Moleküldynamik, Hartree-Fock, Dichtefunktionaltheorie, explizite Elektronenkorrelationsverfahren, Basissatzentwicklung, Geometrieoptimierung etc.); Schwerpunkt auf Erklärung der Modelle und Näherungen, nicht auf den mathematischen Hintergründen.

  • Theoretische Chemie
    Voraussetzungen: Teilnahme an MNF-chem0407 "Einführung in die Computerchemie"
    Organisation: Großes Modul über mehrere Semester mit mehreren Teilveranstaltungen. Darunter auch Praktika zum Selber-Programmieren und Selber-Rechnen, typischerweise als zweiwöchige Blockveranstaltungen in den vorlesungsfreien Zeiten.

 

Institut für Theoretische Physik und Astrophysik

  • Computational Physics 1 - Klassische Systeme
    Voraussetzungen:
    Grundkenntnisse in der Programmierung und der (klassischen) theoretischen Physik
    Inhalte: Simulation klassischer Vielteilchensysteme, Molekulardynamik und Metropolis Monte Carlo, Berechnung statischer und dynamischer Größen, Particle-in-Cell-Simulationen (kinetische Gleichungen) von Plasmen

 

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik