SoSe 2010

Numerik Partieller Differentialgleichungen

VAK 03-206


Vorlesung: Dienstag von 10 - 12 Uhr in Raum MZH 1090
Donnerstag von 10 - 12 Uhr in Raum MZH 1110 - Achtung neuer Raum ab 03. Juni
 
Übung: Donnerstag von 12 - 14 Uhr in Raum MZH 2490
 
Praktikum: Montag von 16:00 - 18 Uhr (nach Vereinbarung) in Raum MZH 2270
 
Veranstalter: Prof. Dr. Alfred Schmidt
Telefon 218-63851
Raum MZH 2430
schmidt@math.uni-bremen.de
 
Tutor: Dr. Jonathan Montalvo Urquizo
Telefon 218-63814
Raum MZH 2400
montalvo@math.uni-bremen.de


Inhalt:

Partielle Differentialgleichungen sind ein Hauptbestandteil bei der Modellierung von physikalischen, chemischen oder biologischen Phänomenen in mehreren Raumdimensionen bzw. in Raum und Zeit. Sie treten auch oft bei mathematische Fragestellungen in Geometrie oder Variationsrechnung auf.

Die Vorlesung befasst sich mit der Diskretisierung von partiellen Differentialgleichungen und der Abschätzung des Fehlers zwischen kontinuierlicher und diskreter Lösung. Insbesondere wird die Methode der Finiten Elemente eingeführt und untersucht, unter besonderer Berücksichtigung von modernen adaptiven Algorithmen. Wir werden zunächst die Anwendung auf elliptische, später auch zeitabhängige Probleme betrachten.

Besonders wichtig ist die Verbindung von Theorie, Numerischer Analysis und Implementierung. Fakten aus der Theorie der partiellen Differentialgleichungen werden meist nur zitiert. Aufbauend auf speziellen anwendungsorientierten Kapiteln der Vorlesung sollen im Praktikum zur Vorlesung die numerischen Algorithmen unter Anleitung umgesetzt werden.

Eine erfolgreiche Teilnahme am zugehörigen Praktikum ist Bestandteil des Scheinkriteriums zur Vorlesung.

Voraussetzungen:

Gute Kenntnisse in Analysis, Linearer Algebra, Numerik 1+2. Kenntnisse in Funktionalanalysis sind von Vorteil.
Für das Praktikum: Programmierkenntnisse in C und Matlab.

Literatur:

Eine neuere Übersicht über verschiedene Methoden für partielle Differentialgleichungen bieten z.B. die Bücher
Ch. Großmann, H.-G. Roos: Numerik partieller Differentialgleichungen, Teubner 1994.
P. Knabner, L. Angermann: Numerik partieller Differentialgleichungen, Springer 2000.
D. Braess: Finite Elemente, Springer 2003.


Aufgabenblätter: (PDF Dateien)

Blatt 1 (13.04.2010 - Abgabe am 20.04.2010)
Blatt 2 (20.04.2010 - Abgabe am 27.04.2010)
Blatt 3 (27.04.2010 - Abgabe am 04.05.2010)
Blatt 4 (04.05.2010 - Abgabe am 11.05.2010)
Blatt 5 (11.05.2010 - Abgabe am 18.05.2010)
Blatt 6 (18.05.2010 - Abgabe am 25.05.2010)
Blatt 7 (25.05.2010 - Abgabe am 01.06.2010)
Blatt 8 (01.06.2010 - Abgabe am 08.06.2010)
Blatt 9 (08.06.2010 - Abgabe am 15.06.2010)
Blatt 10 (15.06.2010 - Abgabe am 22.06.2010)
Blatt 11 (22.06.2010 - Abgabe am 29.06.2010)


Praktikums-Programmieraufgaben: (PDF Dateien)

Aufgabe 1 (10.05.2010), dazu alberta1.tgz
Aufgabe 2 (01.06.2010), dazu alberta2.tgz
Aufgabe 3 (15.06.2010)