MAT-877
Modul: Simulationstechniken (ab PO 2019) MAT-877 | ||||
Masterstudiengang: Master Mathematik, Master Technomathematik | ||||
Turnus: Wintersemester |
Dauer: 1 Semester |
Studienabschnitt: ab dem 7. Semester |
Leistungspunkte: 10 |
Aufwand: 300 |
1 | Modulstruktur | ||||
Nr | Element/Veranstaltung | Typ | Leistungspunkte | SWS | |
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1 | Simulationstechniken - Vorlesung | V | 3 | 2 | |
2 | Simulationstechniken - Praktikum | P | 4 | 2 | |
3 | Simulationstechniken - Übung | Ü | 3 | 2 | |
2 | Lehrveranstaltungssprache: Deutsch | ||||
3 | Lehrinhalte Das Modul führt in Themen des Hochleistungsrechnen bzw. Wissenschaftlichen Rechnens ein. Techniken und Tools für die Programmierung werden wiederholt und ergänzt (Programmiersprachen, notwendige Tools wie Buildsysteme, Compiler und Betriebssysteme etc.). Fragen des Benchmarkings und des Performance Engineerings werden eingeführt. Hardware-orientierte Fragen werden behandelt in Bezug auf Datenstrukturen für hardware-orientierte Numerik sowie Rechnerarchitektur und hardware-nahe Programmierung. Aufbau, Programmierung und Nutzung von Großrechenanlagen mit gemeinsamem und verteiltem Speicher werden vorgestellt. Nach einer Einführung in Tools für Gitterpartitionierung und technische Grundlagen für Gebietszerlegungsverfahren wird Simulationssoftware vorgestellt und eingesetzt. Im Praktikum und in den begleitenden Übungen werden die erworbenen Kenntnisse in kleineren Projekten und für beispielhafte Fragestellungen umgesetzt und simuliert. |
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4 | Kompetenzen Die Studierenden beherrschen das grundsätzliche Vorgehen bei Modellbildung und Simulationen. Sie kennen eine Auswahl diskreter und kontinuierlicher Modelle und entsprechender Simulationstechniken und sind in der Lage, selbständig numerische Methoden problemorientiert um- und einzusetzen. Die Studierenden haben ein vertieftes Verständnis für weiterführende Fragestellungen des wissenschaftlichen Rechnens, wie z.B. Effizienz, Parallelisierbarkeit, problemangepasste Modellierung von Algorithmen, deren Konvergenz und Fehleranfälligkeit, erworben. Des Weiteren sind die Studierenden mit der Umsetzung von Algorithmen unter Berücksichtigung der o.g. Fragestellungen vertraut. |
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5 | Prüfungen Benotete Modulprüfung. Als Zulassungsvoraussetzung ist folgende Studienleistung zu erbringen: Regelmäßige erfolgreiche Bearbeitung der Praktikums- und Übungsaufgaben und aktive Teilnahme an den Praktika und an den Übungen. Details werden durch die jeweilige Dozentin / den jeweiligen Dozenten in der Veranstaltungsankündigung bekannt gemacht. |
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6 | Prüfungsformen und -leistungen Modulprüfung: mündliche Prüfung (ca. 30 Minuten). In Ausnahmefällen Klausur (120-180 Min.). |
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7 | Teilnahmevoraussetzungen Solide Kenntnisse der Inhalte der Module zur Numerik und Optimierung sowie der Angewandten Mathematik werden vorausgesetzt. Wünschenswert sind Grundkenntnisse über Partielle Differentialgleichungen. Außerdem werden solide Programmierkenntnisse (bezüglich der von der Dozentin / dem Dozenten für das Praktikum und die Übung gewählten Programmiersprache (C++ oder Verwandtes) vorausgesetzt. |
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8 | Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls
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9 | Modulbeauftragte/r Studiendekan/in Mathematik |
Zuständige Fakultät Fakultät für Mathematik |
Veranstaltungen zu diesem Modul
Titel | Semester | Dozent |
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Simulationstechniken | WS2021 | N. N. Stefan Turek |
Simulationstechniken | WS2223 | Stefan Turek |
Simulationstechniken / Simulation Techniques | WS2425 | Timm Treskatis Stefan Turek |