phy800 - Grundlagen der Numerischen Modellierung (Vollständige Modulbeschreibung)

phy800 - Grundlagen der Numerischen Modellierung (Vollständige Modulbeschreibung)

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Modulbezeichnung Grundlagen der Numerischen Modellierung
Modulkürzel phy800
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
(
Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden
)
Einrichtungsverzeichnis Institut für Physik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Hörtechnik und Audiologie (Master) > Mastermodule
Zuständige Personen
  • Brand, Thomas (Modulverantwortung)
  • Hohmann, Volker (Modulverantwortung)
  • Brand, Thomas (Prüfungsberechtigt)
  • Doclo, Simon (Prüfungsberechtigt)
  • Anemüller, Jörn (Prüfungsberechtigt)
  • Hohmann, Volker (Prüfungsberechtigt)
  • Kollmeier, Birger (Prüfungsberechtigt)
  • Lücke, Jörg (Prüfungsberechtigt)
  • van de Par, Steven (Prüfungsberechtigt)
Teilnahmevoraussetzungen
Bachelor in Hörtechnik und Audiologie oder entsprechend
Kompetenzziele
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.
Modulinhalte
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.
Literaturempfehlungen
- 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
Unterrichtssprache Deutsch
Dauer in Semestern 1 Semester
Angebotsrhythmus Modul Sommersemester
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Hinweise
Vorlesung: 2 SWS Übungen: 2 SWS
Modulart Pflicht / Mandatory
Modullevel MM (Mastermodul / Master module)
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Vorlesung 2 SoSe oder WiSe 28
Übung 2 -- 28
Präsenzzeit Modul insgesamt 56 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Semesterbegleitende fachpraktische Übungen (bewertete wöchentliche Übungsaufgaben/Programmierübungen)
oder schriftliche Prüfung (max. 180 Minuten)
oder mündliche Prüfung (max. 45 Minuten)