| Modulbezeichnung: Mathematik-Softwaresysteme und algorithmische Anwendungen |
| Modulbezeichnung (engl.): Mathematical Software Systems and Algorithmic Applications |
| Studiengang: Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017 |
| Code: PIB-MSAA |
| SWS/Lehrform: 4V (4 Semesterwochenstunden) |
| ECTS-Punkte: 5 |
| Studiensemester: 5 |
| Pflichtfach: nein |
| Arbeitssprache: Deutsch |
| Prüfungsart: Fallstudien/Projekt-Sammlung [letzte Änderung 28.09.2009] |
| Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum: KI637 Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2014, 5. Semester, Wahlpflichtfach, technisch KIB-MSAA Kommunikationsinformatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, 5. Semester, Wahlpflichtfach, technisch PIBWI91 Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2011, 5. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch PIB-MSAA Praktische Informatik, Bachelor, ASPO 01.10.2017, 5. Semester, Wahlpflichtfach, informatikspezifisch |
| Arbeitsaufwand: Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung. |
| Empfohlene Voraussetzungen (Module): Keine. |
| Als Vorkenntnis empfohlen für Module: |
| Modulverantwortung: Prof. Dr. Barbara Grabowski |
| Dozent: Prof. Dr. Barbara Grabowski [letzte Änderung 10.11.2016] |
| Lernziele: Die Studierenden kennen die typische Mathematik-Software, können sie nach Art und Anwendungsgebieten klassifizieren, kennen ihre Vor- und Nachteile und sind in der Lage, für einfachere Problemstellungen Lösungs-Algorithmen zu entwickeln und in einer geeigneten Sprache umzusetzen. Sie kennen die Unterschiede zwischen Computer-Algebra-Systemen, Numerischen Systemen, Statistik-Software, Grafischen Systemen und logischen Programmiersprachen. Sie kennen die Problematik der Rundungsfehler und der Fehlerfortpflanzung und wissen, wie man derartige Fehler kontrollieren kann. Weiterhin können Sie mit den typischen Daten- und Controllstrukturen von Computer-Algebra.Systemen (CAS) mathematische Terme manipulieren und analysieren und können Algorithmen für die symbolische Termumformungen implementieren. [letzte Änderung 28.09.2009] |
| Inhalt: 1. Problematik der Rundungsfehler, Fehlerfortpflanzung 2. Klassifikation gängiger Mathe-Softwaresysteme 2.1. Numerische Pakete (Klassifikation, Genauigkeit der Rechnungen, Rundungsprolematik, Fehlerfortpflanzung, typische Vertreter) 2.2. Computeralgebra-Systeme (Klassifikation, Exakte Rechnungen, Symbolisches Rechnen, Laufzeitprobleme, typische Vertreter) 2.3. Andere Software (Grafische CAS, Statistik-Pakete, Software für TR, typische Vertreter) 2.4. Deklarative Sprachen (Beschreibung des Problems und nicht des Lösungsalgorithmus, typische Vertreter) 3. CAS 3.1. Allgemeine elementare Konzepte der Computer-Algebra 3.2. Rekursive Struktur mathematischer Ausdrücke 3.3. Elementare mathematische Algorithmen, Fallstudie. 3.4. Rekursive mathematische Algorithmen, Fallstudie 3.5. Polynome, exponentielle und trigonometrische Transformationen, Fallstudie 4. Problemlösungen mit Mathematik-Software 4.1 SPSS 4.1.1 Einführung in SPSS 4.1.2 Fallstudien: Datamining-Verfahren: Clusteranalyse und explorative Datenanalyse mit SPSS 4.2 MAPLE 4.2.1. Einführung, Datenstrukturen, Kontrollstrukturen, Entwicklungsumgebung von MAPLE 4.2.2 Fallstudien: Sortier- und Suchverfahren, Lösen von Gleichungssystemen, Routenplanung, Grafentheorie und Codierung. 4.3 MatLab 4.3.1. Einführung, Datenstrukturen, Kontrollstrukturen, Entwicklungs-Umgebung von MatLab 4.3.2 Fallstudien: Numerische Verfahren zur Interpolation und Approximation 5. Einführung in PROLOG 5.1. Aufbau: Clauseln, Fakten und Regeln 5.2. Der Backtracking-Algorithmus 5.3. Listen un Rekursion in PROLOG 5.4. Erstellung eines eigenen CAS in PROLOG [letzte Änderung 28.09.2009] |
| Lehrmethoden/Medien: Die Vorlesung findet zu 100% im Labor "Angewandte Mathematik, Statistik, eLeraning" statt. Alle praktischen Übungen zur Vorlesung sowie das Lösen von Übungsaufgaben, Hausaufgaben und Fallstudien finden unter Verwendung des e-Learning-Systems MathCoach, CAS-Systemen, Statistik- und Mathematik-Software statt (AMSEL-Labor: PC-Labor: "Angewandte Mathematik, Statistik und eLearning"). [letzte Änderung 16.04.2011] |
| Literatur: Joel S. Cohen, Computer Algebra and Symbolic Computation, Bd1: elemtary algorithms, A.K.Peters Ldt., 2002 BRANDSTÄDT A., Graphen und Algorithmen, B.G.Teubner Stuttgart, 1994 [letzte Änderung 28.09.2009] |
[Sun Oct 17 08:42:18 CEST 2021, CKEY=kmuaa, BKEY=pi2, CID=PIB-MSAA, LANGUAGE=de, DATE=17.10.2021]