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
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.

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.

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.

6 Prüfungsformen und -leistungen

Modulprüfung: mündliche Prüfung (ca. 30 Minuten). In Ausnahmefällen Klausur (120-180 Min.).

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.

8 Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls
  1. Pflichtmodul für Master Technomathematik
    Wahlpflichtmodul für Master Mathematik
  2. Angewandte Mathematik
9 Modulbeauftragte/r
Studiendekan/in Mathematik
Zuständige Fakultät
Fakultät für Mathematik

Veranstaltungen zu diesem Modul

Titel Semester Dozent
Simulationstechniken WS2021 N. N.
Stefan Turek
Simulationstechniken WS2223 Stefan Turek
Simulationstechniken / Simulation Techniques WS2425 Timm Treskatis
Stefan Turek