phy800 - Fundamentals of Numerical Modeling (Complete module description)

Module label	Fundamentals of Numerical Modeling
Module code	phy800
Credit points	6.0 KP
Workload	180 h ( Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden )
Institute directory	Institute of Physics
Applicability of the module	Master's Programme Hearing Technology and Audiology (Master) > Mastermodule
Responsible persons	Brand, Thomas (module responsibility) Hohmann, Volker (module responsibility) Brand, Thomas (authorised to take exams) Doclo, Simon (authorised to take exams) Anemüller, Jörn (authorised to take exams) Hohmann, Volker (authorised to take exams) Kollmeier, Birger (authorised to take exams) Lücke, Jörg (authorised to take exams) van de Par, Steven (authorised to take exams)
Prerequisites	Bachelor in Hörtechnik und Audiologie oder entsprechend
Skills to be acquired in this module	Die Studierenden erlangen theoretische Kenntnisse der grundlegenden numerischen Methoden sowie praktische Fähigkeiten zur Anwendung dieser Methoden auf physikalische Probleme. Diese Kenntnisse und praktischen Fähigkeiten bieten die Grundlage zur Lösung numerischer Probleme in allen Bereichen der experimentellen, theoretischen und angewandten Physik.
Module contents	Endliche Zahlendarstellung und numerische Fehler, grundlegende numerische Methoden (Differentiation und Integration, lineare und nichtlineare Gleichungssysteme, Funktionenminimierung, Modellierung von Messdaten, Diskrete Fouriertransformation, gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen, sowie weitere grundlegende Methoden). In der Übung werden die in der Vorlesung erlernten numerischen Methoden teilweise selbst implementiert (programmiert) und auf physikalische Problemstellungen aus Mechanik, Elektrodynamik etc. angewandt. Dazu werden PythonsC und Matlab als Programmierumgebung verwendet. Die Probleme sind in vielen Fällen so gewählt, dass für bestimmte Grenzfälle analytische Lösungen existieren, so dass die Qualität der numerischen Methoden anhand eines Vergleichs von numerischen und analytischen Lösungen beurteilt werden kann.
Recommended reading	- V. Hohmann: Computerphysik: Numerische Methoden (Skript). Universität Oldenburg, http://medi.uni-oldenburg.de/16750.html - W. H. Press et al.: Numerical Recipes in C - The Art of Scientific Computing. Cambridge University Press, Cambridge, 1992 - A. L. Garcia: Numerical Methods for Physics. Prentice Hall, Englewood Cliffs (NJ), 1994 - J. H. Mathews: Numerical Methods for Mathematics, Science and Engineering. Prentice Hall, Englewood Cliffs (NJ), 1992 - B.W. Kernighan und D. Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall International, Englewood Cliffs (NJ), 1988
Links
Language of instruction	German
Duration (semesters)	1 Semester
Module frequency	Sommersemester
Module capacity	unlimited
Reference text	Vorlesung: 2 SWS Übungen: 2 SWS
Type of module	Pflicht / Mandatory
Module level	MM (Mastermodul / Master module)

Type of course	SWS	Frequency	Workload of compulsory attendance
Lecture	2	SuSe or WiSe	28
Exercises	2	--	28
Total module attendance time			56 h

Examination	Prüfungszeiten	Type of examination
Final exam of module		KL