mar365 Stochastical Processes (Complete module description)

mar365 Stochastical Processes (Complete module description)

Deutsch English PDF Download
Module title Stochastical Processes
Module code mar365
Credit points 6.0 KP
Responsible institute Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment
Responsible persons
Module responsibility:
Jan Freund
Module counselling:
Jan Freund
Authorised to examine:
Jan Freund
Prerequisites

keine

Languages of instruction German, English
Learning outcomes/competencies

VL, Ü Stochastische Prozesse und ihre Anwendungen in der Modellierung

Die Studierenden verstehen das Konzept eines stochastischen Prozesses und beherrschen die Standarddeskriptoren in Zeit- und Frequenzbereich. Sie vertiefen/erwerben dabei elementare Kenntnisse der Stochastik. Sie kennen und beherrschen verschiedene Formulierungen stochastischer Prozesse (stochastische Automaten und Abbildungen, Sprungprozesse und stetige Zufallsbewegungen) sowie deren beispielhaften Einsatz in der Beschreibung von Naturphänomenen. Sie sind in der Lage problembezogen ein stochastisches Prozessmodell zu entwerfen, numerisch zu simulieren und mit geeigneten Methoden auszuwerten.

Module contents


VL Stochastische Prozesse und ihre Anwendungen in der Modellierung

Elementare Konzepte der Wahrscheinlichkeitsrechnung, Charakterisierung stochastischer Prozesse in Zeit- und Frequenzbereich, Wiener-Khinchin Theorem, Farbe des Rauschens, Markov-Prozess, Chapman-Kolmogorov Glg., Master-, Fokker-Planck- und Langevin- Gleichung mit additivem und multiplikativem Rauschen, Randbedingungen und asymptotische Lösungen, Anwendungen: Zufallsbewegung, neuronale Dynamik, stochastische Populationsdynamik


Ü Stochastische Prozesse und ihre Anwendungen in der Modellierung

Vertiefung der Inhalte der zugehörigen VL sowie praktische Übungen

Recommended reading

C.W. Gardiner: Handbook of stochastic methods: for physics, chemistry and the natural sciences. Springer;

N.G. van Kampen: Stochastic processes in physics and chemistry. Elsevier;

J. Honerkamp & K. Lindenberg: Stochastic dynamical systems: concepts, numerical methods, data analysis. Wiley-VCH;

H. Risken: The Fokker-Planck equation: methods of solution and applications. Springer;

L. Schimansky-Geier: Stochastic dynamics. Springer;

V.S. Anishchenko, V. Astakhov, A. Neiman, L. Schimansky-Geier & T. Vadivasova: Nonlinear dynamics of chaotic and stochastic systems: tutorial and modern developments. Springer.

Required assesment
Method of assesment

1 Prüfungsleistung:
M.Sc. Marine Umweltwissenschaften: Klausur oder mündliche Prüfung oder fachpraktische Übungen
M.Sc. Umweltmodellierung: Klausur oder mündliche Prüfung oder fachpraktische Übung (testierte Übungsaufgaben) oder Portfolio

Further required assesment

Aktive Teilnahme: Ü
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.

Exam dates

Klausur am Ende der Veranstaltungszeit oder fachpraktische Übungen oder mündliche Prüfung oder Portfolio nach Maßgabe der Dozentin oder des Dozenten

Duration (semesters) 1 Semester
Module frequency jährlich
Workload
Total workload Contact hours
180 h

56

Course type
Type SWS Module frequency Contact hours
Lecture 2 SoSe 28 h
Exercises 2 SoSe 28 h
Further information

Module Capacity:
unrestricted

Applicability of the module
  • Master's Programme Environmental Modelling > Mastermodule
  • Master's Programme Marine Environmental Sciences > Mastermodule