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FAKULT ¨ AT F ¨ UR MATHEMATIK Vorlesung im Wintersemester 2019/20 Aufbaumodul: Numerik partieller Differentialgleichungen Prof. Dr. Gerhard Starke TV 4 Di 10:15 – 11:45 Uhr WSC-S-U-4.02 (Beginn am 15.10.2019) Do 10:15 – 11:45 Uhr WSC-S-U-4.02 TU 2 Mi 12:15 – 13:45 Uhr WSC-S-U-4.02 (Beginn am 23.10.2019) Es werden Verfahren zur numerischen L¨ osung partieller Differentialgleichungen vom ellip- tischen, parabolischen und hyperbolischen Typ untersucht. Die hierzu ben¨ otigten funk- tionalanalytischen Grundlagen sind ebenfalls Bestandteil der Vorlesung und werden ohne Voraussetzung von Vorkenntnissen (außer den Grundlagenmodulen in Analysis und Linea- rer Algebra) erarbeitet. F¨ ur elliptische Rand- und Eigenwertprobleme werden Galerkin- Verfahren ausf¨ uhrlich behandelt. Beispielweise f¨ uhrt die mathematische Modellierung sta- tion¨ arer, d.h. von der Zeit unabh¨ angiger, physikalischer Zust¨ ande (z.B. Temperaturver- teilungen, elektrostatische Potentiale, Druckverteilungen) auf elliptische Randwertpro- bleme. Mit parabolischen und hyperbolischen Differentialgleichungen werden hingegen zeitabh¨ angige physikalische Prozesse modelliert. Die Anforderungen an die numerischen Verfahren unterscheiden sich f¨ ur diese beiden Typen stark. Begleitend zur Vorlesung wer- den praktische ¨ Ubungen angeboten, bei denen die Methoden anhand von Problemen mit Anwendungscharakter unter Verwendung von MATLAB erprobt werden. Literatur: oren Bartels: Numerical Approximation of Partial Differential Equations. Springer-Verlag, 2016. Peter Knabner, Lutz Angermann: Numerik partieller Differentialgleichungen. Springer- Verlag, 2000. Voraussetzungen: Numerische Mathematik 1 In den kommenden Semestern werden sich verschiedene Vertiefungsmodule anschließen, die auf dieser Vorlesung aufbauen.

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FAKULTAT FUR MATHEMATIK

Vorlesung im Wintersemester 2019/20

Aufbaumodul: Numerik partieller Differentialgleichungen

Prof. Dr. Gerhard Starke

TV 4 Di 10:15 – 11:45 Uhr WSC-S-U-4.02 (Beginn am 15.10.2019)Do 10:15 – 11:45 Uhr WSC-S-U-4.02

TU 2 Mi 12:15 – 13:45 Uhr WSC-S-U-4.02 (Beginn am 23.10.2019)

Es werden Verfahren zur numerischen Losung partieller Differentialgleichungen vom ellip-tischen, parabolischen und hyperbolischen Typ untersucht. Die hierzu benotigten funk-tionalanalytischen Grundlagen sind ebenfalls Bestandteil der Vorlesung und werden ohneVoraussetzung von Vorkenntnissen (außer den Grundlagenmodulen in Analysis und Linea-rer Algebra) erarbeitet. Fur elliptische Rand- und Eigenwertprobleme werden Galerkin-Verfahren ausfuhrlich behandelt. Beispielweise fuhrt die mathematische Modellierung sta-tionarer, d.h. von der Zeit unabhangiger, physikalischer Zustande (z.B. Temperaturver-teilungen, elektrostatische Potentiale, Druckverteilungen) auf elliptische Randwertpro-bleme. Mit parabolischen und hyperbolischen Differentialgleichungen werden hingegenzeitabhangige physikalische Prozesse modelliert. Die Anforderungen an die numerischenVerfahren unterscheiden sich fur diese beiden Typen stark. Begleitend zur Vorlesung wer-den praktische Ubungen angeboten, bei denen die Methoden anhand von Problemen mitAnwendungscharakter unter Verwendung von MATLAB erprobt werden.

Literatur:

Soren Bartels: Numerical Approximation of Partial Differential Equations. Springer-Verlag,2016.

Peter Knabner, Lutz Angermann: Numerik partieller Differentialgleichungen. Springer-Verlag, 2000.

Voraussetzungen: Numerische Mathematik 1

In den kommenden Semestern werden sich verschiedene Vertiefungsmodule anschließen,die auf dieser Vorlesung aufbauen.