Numerische Mathematik I Frühling 2021

Dozent
Prof. Dr. Christoph Schwab
Übungsorganisatoren
Joost Opschoor
Marcello Longo
Semestersprecher
Cécile Kunz, ETH Student Mailadresse: cekunz@...
Klara Sasse, ETH Student Mailadresse: ksasse@...
Vorlesung
Di - 15:15-16:00 Uhr
Fr - 8:15-10:00 Uhr

Inhalt

ETH Zurich, BSc MATH
Numerische Mathematik I,
Frühjahrssemester 2021

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in die
Grundlegenden Resultate und Schlussweisen
der Numerischen Mathematik, engl. ``Numerical Analysis'',
für Studierende der ETH Zurich im BSc Mathematik.

Stoffumfang

Themen sind in den sechs Kapiteln des Skripts
1 Computerarithmetik
2 Direkte Lösung Linearer Gleichungssysteme
3 Interpolation und Approximation
4 Numerische Integration
5 Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme
6 Ausgleichsrechnung
erfasst.
Zusätzlich gibt es Kapitel0, welches Grundlagen
aus der linearen Algebra rekapituliert, und welches
am 15. Februar publiziert wird.

DAS SKRIPT IST REFERENZ FÜR DIE VORLESUNG
und
FÜR DIE KLAUSUR (s.u.)

Vorlesung

Die Vorlesung zu dieser LE findet statt
_vollständig im online-modus_.

Für diese Vorlesung werden zwei Plattformen,
Vorlesungswebseite und MOODLE, benutzt.
Alle Dokumente (Skriptkapitel/ Übungsserien/ Musterlösungen)
werden via Vorlesungswebseite passwortgeschützt verteilt.

Zu den
Vorlesungszeiten (Di 1515h-16h, Fr 0815h-10h)
werden
Vorlesungsvideos auf der ETH MOODLE Plattform
passwortgeschützt (nethz Passwort) für streaming (nicht download)
zugänglich gemacht.

Sprache

Vorlesungssprache: deutsch.
Übungssprache: ist deutsch und englisch;
insbesondere werden Übungsserien und (eine Woche später)
Musterlösungen in englischer Sprache publiziert.
Bearbeitung ist in deutscher oder englischer Sprache möglich.

Passwort Vorlesungswebseite (NM1 Passwort):
Das Passwort zur Vorlesung wird auf Eurem nethz
Konto in der Woche vom 15.2. verschickt.

NETHZ Konto

Alle Kommunikation betr. der Vorlesung/ Übungsserien
ist via nethz Konto; Fragen per email von gmail oder
anderen, ETH externen accounts werden nicht beantwortet.

Programmieren

Jede Übungsserie enhält Programmieraufgaben.
_Programmieraufgaben sind integraler Bestandteil der Vorlesung_
und
_werden auch in der Klausur (s.u.) auftreten_.

Übungen

Angefangen mit ``Woche 0'' wird
_jede Woche eine Übungsserie_
ausgegeben und vorbesprochen.
Beginnend mit Woche 2 (vom 1. März) wird jede Woche
eine Musterlösung zur Serie der Vorwoche publiziert.

Übungsserien enthalten ca. 50% Aufgaben aus Klausuren
der letzten fünf Jahre:
Hausübung bearbeiten = Klausurvorbereitung!

Das Übungsblatt ist als .pdf file von der
Vorlesungswebseite passwortgeschützt (NM1 Passwort)
herunterladbar.

Übungsserien sind zu bearbeiten, werden korrigiert,
und mit Punkten versehen.

Bonus

Bonus NM1 FS 2021

*Studierende, welche mindestens 2/3 der Übungsaufgaben
(inklusive Serie 0) sinnvoll bearbeitet haben,
können in ihrer Endnote einen Bonus von
maximal 0.25 Notenpunkten erhalten.*
Der Bonus wird ungerundet zu der ungerundeten Note
aus der Prüfung addiert, in fünf Teilschritten:
+0.05 Notenpunkte wenn mindestens 2/15 der Übungsaufgaben
sinnvoll bearbeitet sind,
+0.10 Notenpunkte wenn mindestens 4/15 ...,
+0.15 wenn mindestens 6/15 ...,
+0.20 wenn mindestens 8/15 ..., und
+0.25 Notenpunkte wenn mindestens 10/15 der Übungsaufgaben
sinnvoll bearbeitet sind.

Bearbeitete Übungsserien werden von Euch
eingereicht in _elektronischer Form_
via dem SAMUP tool (passwordgesch. _mit eurem nethz Passwort_);
via dem SAMUP tool werden auch korrigierte Hausübungsserien
1 Woche später Euch für download zur Verfügung gestellt.
Handschriftliche Übungen zu Theorieaufgaben
werden gescannt/ fotografiert und in SAMUP geladen;
_kein Papier hand-in_.
Programmieraufgaben werden in MATLAB gelöst, und
der Sourcecode Eurer Lösung wird ebenfalls in
SAMUP geladen.

Es wird jede Woche ein Übungsvideo auf der
MOODLE Plattform publiziert.

Übungsstunden

Es finden jede Woche Übungsstunden über Zoom statt.
Eingabefrist für Übungsaufgaben ist der Anfang der Übungsstunde
(Di 1615h oder Mi 1415h).

Gruppeneinteilung

Für die Übungsstunden sind alle Studierenden in Übungsgruppen eingeteilt.
Jeder Student ist selbst verantwortlich für die Registrierung
in einer Übungsgruppe (myStudies).

Skript

Ein Skript in deutscher Sprache
welches alle Aspekte der Vorlesung abdeckt
wird kapitelweise 1 Woche vor der Vorlesung zu diesem Stoff
publiziert (Vorlesungswebseite, NM1 Passwort).
Das Skript ist Referenz für alles Material im Kurs,
und in der Klausur.

Klausur

Klausur ist im Sommer 2021, 3h, `closed book',
30. August 2021, 9:30 - 12:30 (siehe myStudies für die verbindlichen Daten).
Die Klausur wird sechs Aufgaben (dh. 30min./Aufgabe)
enthalten, zu jedem der sechs Kapitel des Skripts.
Einige Aufgaben werden Programmieranteile (MATLAB) enthalten.
Alle Unterkapitel vom Skript ohne Sternchen sind prüfungsrelevant.

Vorlesungsunterlagen

Eintrag im VVZ

MOODLE

Vorlesungsskript

Prüfung Sommer 2019, Vorlagen Prüfung Sommer 2019

Prüfung Sommer 2020, Vorlagen Prüfung Sommer 2020

Übungsaufgaben

Ihre Lösungen, inklusive

geben Sie online ab:

Serien Vorlagen Abgabe Lösungen
Serie 0 und Folien Vorbesprechung 0 15.02.2021 02.03.2021 Solution 0
Serie 1 und Folien Vorbesprechung 1 25.02.2021 09.03.2021 Solution 1
Serie 2 und Folien Vorbesprechung 2 04.03.2021 16.03.2021 Solution 2
Serie 3 und Folien Vorbesprechung 3 11.03.2021 23.03.2021 Solution 3
Serie 4 und Folien Vorbesprechung 4 18.03.2021 30.03.2021 Solution 4
Serie 5 und Folien Vorbesprechung 5 25.03.2021 13.04.2021 Solution 5
Serie 6 , Vorlagen und Folien Vorbesprechung 6 01.04.2021 20.04.2021 Solution 6
Serie 7 und Folien Vorbesprechung 7 15.04.2021 27.04.2021 Solution 7
Serie 8 und Folien Vorbesprechung 8 22.04.2021 04.05.2021 Solution 8
Serie 9 , Vorlagen und Folien Vorbesprechung 9 29.04.2021 11.05.2021 Solution 9
Serie 10 , Vorlagen und Folien Vorbesprechung 10 06.05.2021 18.05.2021 Solution 10
Serie 11 und Folien Vorbesprechung 11 13.05.2021 25.05.2021 Solution 11
Serie 12 , Vorlage und Folien Vorbesprechung 12 20.05.2021 01.06.2021 Solution 12
Serie 13 , Vorlagen und Folien Vorbesprechung 13 27.05.2021 04.06.2021 Solution 13

Übungsgruppen

ZeitTutorSprache
G-01 Di 16-18Maria Fülleman DE
G-02 Di 16-18Aaron Renggli DE
G-03 Di 16-18Zihao Zhang DE
G-04 Di 16-18Benjamin O'Sullivan DE
G-05 Di 16-18Emanuele Guzzi DE
G-06 Di 16-18André Jacob DE
G-07 Mi 14-16Nuo Chen DE
G-08 Mi 14-16Jana Dinger DE

Study Center

  • Im Study Center können Studenten Fragen zum Vorlesungsstoff und zu den Übungen stellen.
  • Study Center vor Ort, ab 3. Mai: Montag 16:00 - 17:00
    • Bei gutem Wetter findet es an der Polyterasse statt (draussen), bei schlechtem Wetter ist HG G43 verfügbar.
    • Es gibt zwei Termine: Montag 16:00 - 16:30 und 16:30 - 17:00, mit je maximal 5 Teilnehmenden.
    • Anmelden ist obligatorisch und verfolgt über Moodle, bis Montag 12:00. Die Assistierende wird über Email kommunizieren wo das Treffen stattfindet.
  • Study Center über Zoom ab 3. Mai: Montag 17:15 - 18:00
    • Zoom ID: 932 8544 8967, Passwort: 712366
  • Kein Study Center am 24.05.2021 (Pfingstmontag). Das letzte Study Center findet am 31.5.2021 statt.

MATLAB

Studierende der ETH können MATLAB hier kostenfrei beziehen.
Zudem können Sie MATLAB auf allen ETH Computern verwenden.
In der ersten Übungsstunde wird es eine kurze Einführung geben.
Als Alternative zu Matlab kann für die meisten Übungsaufgaben auch Octave verwendet werden.
Wegen Kompatibilitätsproblemen bitte nicht Scilab, o.Ä. verwenden.

Einführungstexte:

Literatur

Weitere Literatur: