Informatik im Bauwesen: Höhere Mathematik und Informatik

	Name	Höhere Mathematik und Informatik
	Art	Pflichtveranstaltung
	Professur	Informatik im Bauwesen, Angewandte Mathematik (Applied mathematics)
	Betrifft	Master
	Anrechnung	6 Credits (6 SWS)
	Vorleistung	keine
	Prüfung	Beleg mit Präsentation

Ziele

Die Lösung partieller Differentialgleichungen wird am Beispiel der stationären Wärmegleichung nach der Methode der Finiten Differenzen vermittelt.
Hierzu werden die entsprechenden Modelle und Algorithmen auf Basis der objekt-orientierten Programmierung in Java entwickelt, Datenstrukturen zur Verwaltung von Modellen diskutiert, verschiedene Implementierungen zur Lösung linearer Gleichungssysteme diskutiert und die Umsetzung in eine enstprechende Anwendungssoftware vorgestellt.
Ziel ist die Vermittlung eines umfassenden Verständnisses von der Aufstellung der physikalischen Grundgleichungen, über die Entwicklung mathematischer Lösungsverfahren bis zur Implementierung in einer modernen Softwareumgebung.

Inhalt

Modelle, Algorithmen, Programmierung
Datenstrukturen für die Verwaltung von Modellen
Gleichungslöser für Systeme linearer Gleichungen
Implementierung einer Anwendungssoftware zur Lösung von Problemen der stationären Wärmeleitung

Vorlesung

Prof. Dr.-Ing. Karl Beucke

Ort und Datum (Wintersemester 09/10)

Beginn 05.01.2010
Dienstag, 9:15 - 10:45; Coudraystr. 13, HS2
Donnerstag, 11:00 - 12:30; Coudraystr. 13, R. 102

	Datum	Inhalt
	05.01.2010	Einführung und Grundlagen
	07.01.2010
	12.01.2010	Datenstrukturen
	14.01.2010
	19.01.2010	Gleichungslösung
	21.01.2010
	26.01.2010	Finite Differenzen Methode
	28.01.2010

Inhalte

	Name	verfügbare Dokumente
	Lecture 1,2	1 - EinführungGrundlagen (, 476 kB)
	Lecture 3,4	2 - Datenstrukturen (, 249 kB)
	Lecture 5,6	3 - Gleichungslöser (, 312 kB)
	Lecture 7,8	4 - FDM Wärme2d (, 301 kB)

Literatur

Liwu Li: Java: Data Structures and Programming
Gumm, Sommer: Einführung in die Informatik
Fundamentals of data structures and programming in a short and comprehensible way (german book)
Timothy Budd: An Introduction to Object-Oriented Programming

Seminar

Lehrende(r)

Dr. Sebastian Bock
Peter Stein

	Termin
	08.01.2009	Introduction to Java (G1-S2, G2-S3);
	13.01.2009 / 15.01.2009	Object Orientation (G1-S1, G2-S2); Data Structures (G1-S3);
	20.01.2009 / 22.01.2009	Data Structures (G2-S1); Equation Systems (G1-S2, G2-S3);
	27.01.2009 / 29.01.2009	Numerical Derivation (G1-S1, G2-S2); Heat2D Application - Part 1 (G1-S3);
	03.02.2009 / 05.02.2009	Heat2D Application - Part 1 (G2-S1); Heat2D Application - Part 2 (G1-S2, G2-S3);

Seminarinhalte

	nName	verfügbare Dokumente
	Seminar 1	Sem01-IntroJava (, 69 kB); SolutionSeminar01.jar (2 kB);
	Seminar 2	Sem02-ObjectOrientation (, 41 kB); SolutionSeminar02.jar (2 kB);
	Seminar 3	Sem03-DataStructures (, 47 kB); SolutionSeminar03.jar (3 kB);
	Seminar 4	Sem04-EquationSystems (, 52 kB); Solvers.jar (4 kB); SolutionSeminar04.jar (6 kB);
	Seminar 5	Sem05-NumDerivation (, 60 kB); SolutionSeminar05.jar (2 kB);
	Seminar 6	fileadmin/bauing/files/professuren/bauinf/lehre/HMI/Seminar/Seminar07_Heat2DApplication-2_Handout.pdf Sem06-Heat2DApp-1 (, 77 kB); block.inp (1 kB);
	Seminar 7	Sem07-Heat2DApp-2 (, 64 kB); corner.inp (1 kB);
	Java command reference	Java - Command reference (, 35 kB)
	Downloads	Java JRE (15.4 MB); Installation notes (1 kB);

Programmiersprache

Die Programmiersprache Java von SUN Microsystems Inc. wird in Seminaren und Vorlesungen benutzt. Die Software (Java Development Kit - JDK) und die Dokumentation sind frei erhältlich unter SUN Java oder auf unserer download section.
Als integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) wird 'Eclipse' genutzt, welches erhältlich ist einschließlich der 'Sun Java Runtime Environment JRE' unter (Eclipse website).

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