Vorlesung Numerik 2 (Numerik von Differentialgleichungen) (WS 2023/2024)

Jun.-Prof. Dr. Mira Schedensack
Universität Leipzig
Fakultät für Mathematik und Informatik
Mathematisches Institut


Teilnehmerkreis:

Die Vorlesung richtet sich an Interessierte mit angestrebtem Abschluss Diplom-Mathematik und Diplom-Wirtschaftsmathematik ab dem 3. Studienjahr.

Vorkenntnisse:

Grundstudium und grundlegende Kenntnisse aus der Funktionalanalysis. Die Vorlesung Funktionalanalysis kann aber auch parallel gehört werden.

Inhalt:

Differentialgleichungen spielen eine wesentliche Rolle in vielen Anwendungen. Sie können aber in den wenigsten Fällen exakt gelöst werden. In dieser Vorlesung werden numerische Verfahren besprochen, die die Lösung approximieren. Im ersten Teil der Vorlesung werden wir numerische Methoden zur Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen besprechen. Der zweite Teil wird sich mit Finite-Differenzen-Methoden für zeitabhängige partielle Differentialgleichungen beschäftigen. Der dritte Teil der Vorlesung wird auf Finite-Elemente-Methoden für partielle Differentialgleichungen behandeln.

Vorlesungszeiten

Die Vorlesung wird Montags von 9:15 Uhr bis 10:45 Uhr in SG 3-11 und Mittwochs von 9:15 Uhr bis 10:45 Uhr in SG 2-14 stattfinden. Die Übung wird Freitags von 11:15 Uhr bis 12:45 Uhr in SG 2-14 stattfinden.

Aktuelles

Am 31. Januar 2024 wird es statt der regulären Vorlesung eine individuelle Fragestunde nach Bedarf geben. Diese findet in meinem Büro in Raum A330 statt.

Am 10. Januar 2024 wird die Vorlesung auf Grund des angekuendigten Bahn-Streiks nicht in präsenz stattfinden. Stattdessen ist die Vorlesung in diesem Video aufgezeichnet.

Am 4. Dezember 2023 wird die Vorlesung wegen des Dies Academicus nicht stattfinden.

Die erste Vorlesung wird am Montag, d. 9. Oktober 2023 stattfinden. Die erste Übung wird bei Bedarf als Fragestunde in der zweiten Woche am 20. Oktober stattfinden. Die erste reguläre Übung wird dann am 27. Oktober stattfinden. Der erste Übungszettel wird am 18. Oktober herausgegeben.

Material

Übungszettel
 Serie   Übungszettel   Besprechung am   code   Bemerkungen 
1 Übungszettel 1 27.10.2023
2 Übungszettel 2 03.11.2023   ODE_solver.jl 
3 Übungszettel 3 10.11.2023 Die erste Aufgabe wurde am 2.11. ausgetauscht.
4 Übungszettel 4 17.11.2023
5 Übungszettel 5 24.11.2023
6 Übungszettel 6 01.12.2023
7 Übungszettel 7 08.12.2023
8 Übungszettel 8 15.12.2023
9 Übungszettel 9 05.01.2024
10 Übungszettel 10 12.01.2024
11 Übungszettel 11 19.01.2024
12 Übungszettel 12 26.01.2024
13 Übungszettel 13 02.02.2024 Der Übungszettel ist als Unterstützung zur Wiederholung der Vorlesung gedacht.
Code
code for introduction

MSV_inst.jl

code for heat equation

code for transport equation

code for wave equation

code for P1 FEM

Script
Skript (aktuelle Version)

Kurzskript (aktuelle Version)

Vorlesungsvideo
Vorlesungsvideo 10. Januar 2024