In den Vorlesungen werden die theoretischen Inhalte vermittelt sowie Hinweise zu deren praktischer Umsetzung gegeben. Diese werden im Selbstudium vertieft und in den Übungen praktisch angewandt.
Die behandelten Themen im Überblick:
- Grundkonzepte numerischen Rechnens
- Lösen von Gleichungen und Gleichungssystemen
- Ausgleichsrechnung
- Interpolation und Approximation
- Numerische Integration
Besonderheiten des numerischen Rechnens (Zahlendarstellung, Rundung, Stabilität), Lineare Gleichungssysteme (Grundlagen, Gauß-Elimination, Pivotisierung, Systeme mit Band-, diagonaldominanten und positiv definiten Matrizen), Lineare Ausgleichsrechnung, Interpolation und Approximation(Polynominterpolation, Horner-Schema, Extrapolation), Numerische Integration (interpolatorische und Gaußsche Quadraturformeln), Nichtlineare Gleichungssysteme (Verfahren zur Nullstellenbestimmung von Funktionen einer Veränderlichen, Konvergenzordnung, Methode der sukzessiven Approximation, Banachscher Fixpunktsatz, Newton-Verfahren)
Literatur:
W. Boehm und H. Prautzsch: Numerical Mehods, Vieweg
H. Schwertlick und H. Kretzschmar: Numerische Verfahren für Naturwissenschaftler und Ingenieure, Fachbuchverlag, Leipzig
R. Schaback und H. Werner: Numerische Mathematik, Springer