Wissenschaftliches Programmieren für Ingenieure

  • type: Vorlesung (V)
  • chair: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • semester: WS 20/21
  • time: 04.11.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich


    11.11.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    18.11.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    25.11.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    02.12.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    09.12.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    16.12.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    23.12.2020
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    13.01.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    20.01.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    27.01.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    03.02.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    10.02.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    17.02.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich


  • lecturer: Dr. Daniel Weygand
    Prof. Dr. Peter Gumbsch
  • sws: 2
  • lv-no.: 2181738
  • exam:

    8. Februar 2018    Audimax 17:30-19:00

  • information: Online
Inhalt

1. Einführung: warum wissenschaftliches Rechnen
2. Rechnerarchitekturen
3. Einführung in Unix/Linux
4. Grundlagen der Programmiersprache C++
* Programmstruktur
* Datentypen, Operatoren, Steuerstrukturen
* dynamische Speicherverwaltung
* Funktionen
* Klassen, Vererbung
* OpenMP Parallelisierung
5. Numerik / Algorithmen
* finite Differenzen
* MD Simulation: Lösung von Differenzialgleichungen 2ter Ordnung
* Partikelsimulation
* lineare Gleichungslöser

Der/die Studierende kann

  • die Programmiersprache C++ anwenden, um Programme für das wissenschaftliche Rechnen zu erstellen
  • Programme zur Nutzung auf Parallelrechnern anpassen
  • geeignete numerische Methoden zur Lösung von Differentialgleichungen auswählen.

Die Vorlesung kann nicht mit der Vorlesung "Anwendung höherer Programmiersprachen im Maschinenbau" (2182735) kombiniert werden.

Präsenzzeit: 22,5 Stunden
Übung: 22,5 Stunden (freiwillig)
Selbststudium: 75 Stunden

schriftliche Prüfung 90 Minuten

VortragsspracheDeutsch
Literaturhinweise
  1. C++: Einführung und professionelle Programmierung; U. Breymann, Hanser Verlag München
  2. C++ and object-oriented numeric computing for Scientists and Engineers, Daoqui Yang, Springer Verlag.
  3. The C++ Programming Language, Bjarne Stroustrup, Addison-Wesley
  4. Die C++ Standardbibliothek, S. Kuhlins und M. Schader, Springer Verlag

Numerik:

  1. Numerical recipes in C++ / C / Fortran (90), Cambridge University Press
  2. Numerische Mathematik, H.R. Schwarz, Teubner Stuttgart
  3. Numerische Simulation in der Moleküldynamik, Griebel, Knapek, Zumbusch, Caglar, Springer Verlag