mar354 - Advanced mathematical modelling (Vollständige Modulbeschreibung)

Modulbezeichnung	Advanced mathematical modelling
Modulkürzel	mar354
Kreditpunkte	6.0 KP
Workload	180 h
Einrichtungsverzeichnis	Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
Verwendbarkeit des Moduls	Master Marine Umweltwissenschaften (Master) > Mastermodule Master Umweltmodellierung (Master) > Mastermodule
Zuständige Personen	Blasius, Bernd (Modulverantwortung) Ryabov, Alexey (Modulberatung)
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele	Die Studierenden erlangen vertiefte Kenntnisse in mathematischer Modellierung mit besonderer Spezialisierung auf moderne Anwendungen in ungeordneten Systemen und Extremereignissen. Sie erlernen Modelle zu verschiedenen Fragestellungen aufzustellen und zu analysieren, die Ergebnisse darzustellen und kritisch zu hinterfragen.
Modulinhalte	Modelling approaches for random processes in biological, environmental, natural and social systems with a focus on modern applications: - Introduction to random numbers and probability distributions (moments, generating functions) - Stochastic processes and random walks - Models of animal movement (Levy walks and flights) - Power laws (scale-free distributions, extreme events, inequality) - Fractals and surface growth models - Preferential attachment (Simon model, neutral theory of biodiversity, scale free networks) - Scaling theory (metabolic scaling, distribution networks)
Literaturempfehlungen	D. Stirzaker (Cambridge). Probability and random variables: a beginners guide. Grimmet & Stirzaker (Oxford). Probability and random processes. W. Feller (Wiley). An introduction to probability theory and its applications I & II. M. Schroeder (Freeman). Fractals, chaos, power laws: Minutes from an infinite paradise. Van Kampen (NorthHolland). Stochastic processes in physics and chemistry. D. ben-Avraham & S. Havlin (Cambridge). Diffusion and reactions in fractals and disordered systems.
Links
Unterrichtssprache	Englisch
Dauer in Semestern	1 Semester
Angebotsrhythmus Modul	jährlich
Aufnahmekapazität Modul	unbegrenzt
Modulart	Wahlpflicht / Elective
Modullevel	MM (Mastermodul / Master module)
Lehr-/Lernform	Wahlpflichtbereich Mathematische Modellierung VL Advanced mathematical modelling Ü Advanced mathematical modelling
Vorkenntnisse	Nützlich: Grundlagen der mathematischen Modellierung, Programmiererfahrung in Matlab oder verwandter Sprache

Lehrveranstaltungsform	SWS	Angebotsrhythmus	Workload Präsenz
Vorlesung	2	WiSe	28
Übung	2	WiSe	28
Präsenzzeit Modul insgesamt			56 h

Prüfung	Prüfungszeiten	Prüfungsform
Gesamtmodul	Klausur am Ende der Veranstaltungszeit oder fachpraktische Übung oder mündliche Prüfung nach Maßgabe der Dozentin oder des Dozenten.	1 benotete Prüfungsleistung Klausur oder fachpraktische Übung oder mündliche Prüfung Aktive Teilnahme Aktive Teilnahme umfasst z.B. die regelmäßige Abgabe von Übungen, Anfertigung von Lösungen zu Übungsaufgaben, die Protokollierung der jeweils durchgeführten Versuche bzw. der praktischen Arbeiten, die Diskussion von Seminarbeiträgen oder Darstellungen von Aufgaben bzw. Inhalten in der Lehrveranstaltung in Form von Kurzberichten oder Kurzreferat. Die Festlegung hierzu erfolgt durch den Lehrenden zu Beginn des Semesters bzw. zu Beginn der Veranstaltung.