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Research Group Numerical Mathematics (Partial Differential Equations)
Research Group Numerical Mathematics (Partial Differential Equations)
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Numerical Methods for Partial Differential Equations (4V, 2Ü)

Prof. HerzogSS2018

Contents

Partial differential equations (PDEs) describe a countless number of phenomena in the natural sciences, such as heat conduction, the propagation of sound and electromagnetic waves the motion of fluids and the behavior of quantum physical particles. Their numerical solution (also known as simulation) is key for a deeper understanding.

Deformation von Balken unter Belastung Simulation einer Tarnkappe (links) und eines herkömmlichen Objekts (rechts) Simulation einer Tarnkappe (links) und eines herkömmlichen Objekts (rechts) Ablauf einer chemischen Reaktion Ablauf einer chemischen Reaktion Ablauf einer chemischen Reaktion Ablauf einer chemischen Reaktion

Goals of this class

Goals of this class are:
  • getting to know the solution behavior of prototypical partial differential equations,
  • to understand the properties (stability, error analysis) of fundamental solution methods (finite differences and finite elements)
  • and to gather hands-on experience in solving partial differential equations.
This class complements well the following other classes: This class can serve as a preparatory step towards a thesis in the work group Numerical Mathematics (Partial Differential Equations).

What we expect from you

  • Besuchen Sie jede Woche die Vorlesung und die Übung.
  • Wiederholen Sie vor der Übung den Stoff der Vorlesung der jeweiligen Woche. Planen Sie ungefähr 3 Stunden pro Woche Ihrer Zeit dafür ein.
  • Bereiten Sie sich auf die Übung vor, indem Sie den Übungszettel durcharbeiten und sich zu jeder Aufgabe Gedanken machen, wie Sie vorgehen könnten.
  • Bereiten Sie die Übung nach, indem Sie Ihre Lösung perfektionieren und nicht geschaffte Aufgaben nacharbeiten.
  • Bearbeiten Sie Hausaufgaben und geben Sie sie (gerne in 2er- oder 3er-Gruppen) ab. Planen Sie dafür ungefähr weitere 5 Stunden pro Woche ein.
  • In der Übung und den Hausaufgaben verwenden wir gelegentlich Matlab. Diese Lehrveranstaltung ist aber kein Matlab-Programmierkurs. Abhängig von Ihren Vorkenntnissen müssen Sie mehr oder weniger Zeit zum Erlernen von Matlab verwenden. Es lohnt sich!
  • Besuchen Sie regelmäßig diese Webseite, um sich über Aktuelles zu informieren.
  • Wenn Sie etwas nicht verstanden haben, fragen Sie direkt in der Vorlesung, fragen Sie Ihren Übungsleiter oder kommen Sie in die Sprechstunde von Prof. Herzog. Warten Sie damit nicht bis zum Ende des Semesters.

News

06.03.2018 The lecture and the exercise class start in the first week of the semester.
First lecture: Tuesday, 03.04.2018
First exercise class: Monday, 09.04.2018
06.03.2018 Office ours Roland Herzog: Tuesday 11:00 - 11:45 and by appointment. It is advisable to make an appointment through Mrs. Glanzberg even during regular office hours. During the non-lecture period, meetings are by appointment only.
Office ours Max Winkler: any time when present

Dates

3 Veranstaltungen aus dem Archiv des Vorlesungsverzeichnisses (Sommersemester 2018)
Nummer Name Gruppen Dozenten Zeit Raum
220000-A05
[SS2018]
Numerik partieller Differentialgleichungen
[Vorlesung]
wo: B_MaIn6, B_Ph__6, M_MaFM2, M_MaIn2, M_MaMa2, M_MaTM2, M_MaWM2, B_Ph__5, M_MaFM4, M_MaIn4, M_MaMa4, M_MaTM4, M_MaWM4, B_MaFM6, B_MaMa6, B_MaTM6, B_MaWM6, M_MROp2
Prof. Roland Herzog (225033) Dienstag (wö.)
13:45-15:15
2/B202
220000-A05A
[SS2018]
Numerik partieller Differentialgleichungen
[Vorlesung]
wo: B_MaIn6, B_Ph__6, M_MaFM2, M_MaIn2, M_MaMa2, M_MaTM2, M_MaWM2, B_Ph__5, M_MaFM4, M_MaIn4, M_MaMa4, M_MaTM4, M_MaWM4, B_MaFM6, B_MaMa6, B_MaTM6, B_MaWM6, M_MROp2
Prof. Roland Herzog (225033) Mittwoch (wö.)
15:30-17:00
2/B202
220000-A06
[SS2018]
Numerik partieller Differentialgleichungen
[Übung]
wo: B_MaIn6, B_Ph__6, M_MaFM2, M_MaIn2, M_MaMa2, M_MaTM2, M_MaWM2, B_Ph__5, M_MaFM4, M_MaIn4, M_MaMa4, M_MaTM4, M_MaWM4, B_MaFM6, B_MaMa6, B_MaTM6, B_MaWM6, M_MROp2
Dr. Max Winkler (225033) Montag (wö.)
17:15-18:45
2/B202

Additional lecture material

Tutorials

Achtung: Die Übung am 02.07.2018 entfällt. Bitte beschäftigen Sie sich selbstständig mit dem Aufgabenblatt 10. Bei Fragen können Sie jederzeit Ihren Übungleiter kontaktieren.
ExerciseAdditional material
1. Exercise Sheet (due date 16.04.2018)
2. Exercise Sheet (due date 23.04.2018)
3. Exercise Sheet (due date 30.04.2018)
4. Exercise Sheet (due date 07.05.2018)
5. Exercise Sheet (due date 21.05.2018)
6. Exercise Sheet (due date 04.06.2018)
7. Exercise Sheet (due date 11.06.2018)
8. Exercise Sheet (due date 18.06.2018)
9. Exercise Sheet (due date 25.06.2018)
10. Exercise Sheet (due date 10.07.2018)
11. Exercise Sheet (due date 24.07.2018)

Exam

There will be an oral examination for participants after the end of the class.

Supplementary References

Finite-Differenzen-Verfahren: Finite-Elemente-Verfahren: Sobolevräume: Etwas zur Geschichte:

Matlab-Einführungen

We highly recommend to familiarize yourself (by participating in the labs, and by independent studies) with the basics in Matlab. This will be useful not only for this class. Find additional material on Matlab here. Documentation of the Matlab Toolboxes: