Computerorientierte Mathematik I

Aktuelles

• Die Nachklausurergebnisse finden Sie hier.
• Da es zu wiederholten Nachfragen gekommen ist: Es wurden bisher nur Noten von Studierenden ins Campus Management eingetragen, die die beste Note 1,0 erreicht haben. Alle weiteren Noten könnten sich theoretisch durch die Nachklausur verbessern.
• Falls Sie Einsicht in Ihre Klausur nehmen möchten, wenden Sie sich bitte bis zum 7.3.2021 an Frau Engel, ekaterina.engel@fu-berlin.de.
• Die Klausurergebnisse finden Sie hier.
• Die Altklausur aus dem WS 2019/2020 finden Sie zum Üben hier.

• Der 11. Übungszettel (Bonus!) ist online!

• Der 10. Übungszettel ist online!

• Angesichts der aktuellen Verhältnisse wird die Klausur zur Computerorientierten Mathematik I im WS 20/21 am Fr 19.02.2021 in der Zeit 12:00-14:00 Uhr online stattfinden. Weitere Einzelheiten werden im Whiteboard angekündigt.

• Der 9. Übungszettel ist online!

• Der 8. Übungszettel ist online!

• Der 7. Übungszettel ist online!

• Der 6. Übungszettel ist online!

• Eine Erklärung zur Darstellung von Gleitkommazahlen mit diversen Beispielen in Python: Floating Point Arithmetic: Issues and Limitations

• Einige wissenschaftliche Resultate zur Schusstechnik -und -genauigkeit im Fußball:

  1. Sterzing, T., Lange, J. S., Wächtler, T., Müller, C., & Milani, T. L. (2009). Velocity and accuracy as performance criteria for three different soccer kicking techniques. In ISBS-Conference Proceedings Archive.

  2. Lees, A., Asai, T., Andersen, T. B., Nunome, H., & Sterzing, T. (2010). The biomechanics of kicking in soccer: A review. Journal of sports sciences, 28(8), 805-817.

• Der 5. Übungszettel ist online!

• Der 4. Übungszettel ist online!

• Der 3. Übungszettel ist online!

• Der 2. Übungszettel ist online!

• Da gab es eine Frage: Einzelheiten zum Ternärsystem finden Sie hier.

• Der 1. Übungszettel ist online!

• Die Gruppengröße für die Übungsaufgaben wurde auf 3 Personen festgelegt.

• Der Crashkurs zum Umgang mit Python findet in der zweiten und dritten Vorlesungswoche statt. Zur Vorbereitung darauf gibt es am Donnerstag, den 05.11. um 17:00 Uhr eine kleine Python Installparty. Anmeldungen dazu bitte im KVV (Whiteboard) unter der Veranstaltung 'Mentoring WS20/21' (Nr. 19000546) unter 'Sign-up' (Achtung vom Veranstalter geändert!) für die Veranstaltung 'Python Install'.

• Die Anmeldung zu den Tutorien im Whiteboard ist nun freigeschaltet.

• Der Link zur WebEx Veranstaltung der ersten Vorlesung wurde per e-Mail an alle im Whiteboard angemeldeten Teilnehmenden versandt.

• Vor dem Hintergrund aktueller Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie finden alle Tutorien bis auf Weiteres ausschließlich online statt.

• Die Auswirkungen der aktuellen Entwicklung der Pandemie auf die Präsenzlehre finden Sie hier. Die Durchführung der Präsenztutorien wird jeweils an diese aktuellen Entwicklungen angepasst.

Termine

Allgemeines zur Vorlesung

Inhalt

Computer spielen heute in nahezu allen Bereichen des Lebens eine wichtige Rolle und sind aus Alltag und Industrie nicht mehr wegzudenken. Die Lehrveranstaltung Computerorientierte Mathematik thematisiert Grundlagen im Umgang mit Rechnern zur Lösung mathematischer Probleme und gibt eine Einführung in algorithmisch-orientiertes Denken. Simultan dazu wird die praktische Umsetzung in der Programmiersprache Python geübt. Die nötige Motivation für die betrachteten Fragestellungen liefern einfache Anwendungsbeispiele. Der Inhalt des ersten Teils der Vorlesungsreihe umfasst fundamentale Begriffe des numerischen Rechnens: Zahlendarstellung und Rundungsfehler, Kondition, Effizienz und Stabilität.

Zielgruppe

Dieser Kurs richtet sich besonders an Studierende der Mathematik (Bachelor sowie Lehramt) und der Bioinformatik. Ebenso eignet sich der Kurs für Numerikinteressierte der Physik, Informatik oder anderer Natur- oder Geisteswissenschaften.

Voraussetzungen

Grundzüge der Schulmathematik. Dieser Kurs ist für Studienanfängerinnen und -anfänger geeignet.

Perspektiven

Diese Veranstaltung bildet die Grundlage und Voraussetzung aller Veranstaltungen des Studienschwerpunktes Numerische Mathematik/Scientific Computing.

Datenschutz

Zur Nachvollziehbarkeit obiger Scheinkriterien werden die auf den Übungszetteln erreichten Übungspunkte sowie die Teilnahme am Übungsbetrieb personenbezogen erfasst. Der Zugang zu diesen Daten beschränkt sich auf Lehrpersonal und Sekretariat. Die Zustimmung zu diesem Vorgehen gilt mit der Anmeldung zur Veranstaltung als erteilt.

Anmeldung

• Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer werden gebeten, sich im kommentierten Vorlesungsverzeichnis (Whiteboard) für die Vorlesung und eine der Übungen anzumelden. Ohne Anmeldung ist eine Teilnahme an den Übungen nicht möglich.
• Für Studierende von Bachelor- und Masterstudiengängen der FU ist darüber hinaus die verbindliche An- und Abmeldung im Campus Management erforderlich. Bitte beachten Sie die dort angegebenen Fristen. Für weitere Informationen und bei Problemen konsultieren Sie bitte die Hilfestellungen für Studierende des Campus-Managements.

Vorlesung

• Die Vorlesung findet online statt und kann sowohl live verfolgt als auch als Aufzeichnung abgerufen werden. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer dieser Lehrveranstaltung (Anmeldung im kommentierten Vorlesungsverzeichnis!) erhalten die Zugangsdaten per e-mail.

Übungsbetrieb und Scheinkriterien

Große Übung

• Die Große Übung findet ab der 2. Semesterwoche online statt. Sie soll zur Klärung grundsätzlicher inhaltlicher Fragen seitens der Studierenden dienen. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer dieser Lehrveranstaltung (Anmeldung im kommentierten Vorlesungsverzeichnis!) erhalten die Zugangsdaten per e-mail.

Tutorien

• Ab der 2. Semesterwoche finden wöchentliche Tutorien statt. Dort werden Übungsaufgaben vor- und nachbesprochen sowie wichtige Aspekte der Vorlesung auf Nachfrage nochmals aufgegriffen und geklärt.
• Es gibt sieben Tutorien, die alle online via Cisco WebEx stattfinden. Dabei können die Präsenz-Tutorien in Online-Tutorien umgewandelt werden, falls das im Zuge aktueller Entwicklungen erforderlich ist.
• Detailierte Hinweise zur Verwendung von Cisco WebEx finden sich hier. Die im jeweiligen Tutorium angemeldeten Studierenden erhalten die Zugangsdaten per e-mail. Bitte sorgen Sie selbst für die nötige technische Ausstattung wie Rechner, Kamera, Headset und Internetanschluss.
• Die Präsenz-Tutorien unterliegen den Regeln des eingeschränkten Präsenzbetriebs mit entsprechend eingeschränkter Raumkapazität. Es ist nur die Anwesenheit der für das jeweilige Präsenz-Tutorium angemeldeten Studentinnen und Studenten zulässig. Tutorien-Hopping ist nicht möglich!
• Die Anmeldung zu den Tutorien (Zeit und Ort siehe Termine) erfolgt in Kürze im kommentierten Vorlesungsverzeichnis und ist für das gesamte Semester verbindlich. Die Freischaltung wird per e-Mail angekündigt werden.

Übungsaufgaben

• Es gibt jede Woche am Freitag hier einen neuen Übungszettel mit Aufgaben zu aktuellen Inhalten der Vorlesung. Die Aufgaben gliedern sich in Theorie- und Programmieraufgaben.
• Der Abgabetermin für die Lösungen ist jeweils am Donnerstag der übernächsten Woche um 12.15 Uhr, also 13 Tage nach Ausgabe (steht jeweils auch auf den Übungszetteln).
• Die Lösungen der Aufgaben sollen in festen Gruppen von genau drei Personen bearbeitet und abgegeben werden. Bei Schwierigkeiten eine solche Gruppe zu finden, bitte den jeweiligen Tutor kontaktieren.
• Alle Mitglieder einer Gruppe müssen in der Lage sein, alle abgegebenen Lösungen auf Nachfrage zu erklären.

Zu den Theorieaufgaben

• Sie dürfen Ihre Lösungen handschriftlich und gescanned oder auch direkt in LaTeX verfassen, am Ende sollte aber auf jeden Fall eine .pdf-Datei herauskommen. Die Namen aller Gruppenmitglieder und der Name Ihres zuständigen Tutors sind auf jedem abgegebenen Übungsblatt anzugeben.
• Die Abgabe erfolgt per e-mail an Ihren zuständigen Tutor. Bitte reduzieren Sie vor dem Versenden nach Möglichkeit den Datenumfang.
• Die Abgabe einer korrekten Lösung wird als Täuschungsversuch bewertet, wenn sie auf Nachfrage nicht erklärt werden kann.

Zu den Programmieraufgaben

• Die Programmieraufgaben sind ausschließlich in Python 3 zu lösen. Ausschlaggebend für die Bewertung der Aufgaben ist die am Fachbereich installierte Version python3 (python basiert noch auf Python 2). Zur Unterstützung bietet das Mentoringprogramm des Fachbereichs Mathematik und Informatik einen Crash-Kurs in Python an. Ort und der Termin werden baldmöglichst unter Aktuelles bekannt gegeben.
• Die Abgabe der Programmieraufgaben erfolgt per e-Mail an Ihren zuständigen Tutor. Eine vollständige Lösung besteht aus einem dokumentierten, lauffähigen Python-Code und Python-Skripten namens run_x_y.py, welche die erforderlichen Testläufe aus Aufgabe y des Übungszettels x ohne Angabe von Argumenten durchführen, sowie aus den Protokollen der Testläufe.
  Weitere Vorgaben entnehmen Sie ggfls. dem jeweiligen Übungsblatt.
• Die Abgabe korrekter, lauffähiger Lösungen wird als Täuschungsversuch bewertet, wenn die Funktionsweise des Codes auf Nachfrage nicht erklärt werden kann.

Scheinkriterien

• Aktive Teilnahme: sowohl 60% der erreichbaren Theoriepunkte als auch 60% der Programmierpunkte
• Regelmäßige Teilnahme: (ggfls. virtuelle) Anwesenheit in den Tutorien und Vorrechnen einer Aufgabe im Tutorium
• Individuelle Prüfungsleistung: Bestehen der Klausur

Die Note ergibt sich ausschließlich aus dem Ergebnis von Klausur oder Nachklausur. Die Note aus der Klausur kann durch die Nachklausur verbessert werden.

Übungszettel

In diesem Abschnitt werden die vorlesungsbegleitenden Übungsaufgaben veröffentlicht.

• 1. Übungszettel
• 2. Übungszettel
• 3. Übungszettel
• 4. Übungszettel
• 5. Übungszettel
• 6. Übungszettel
• 7. Übungszettel
• 8. Übungszettel
• 9. Übungszettel
• 10. Übungszettel
• 11. Übungszettel (Bonus)
• Altklausur zum Üben (keine Abgabe!)

Klausur

• Klausur und Nachklausur finden zu den unter Termine genannten Zeiten nach Möglichkeit in Präsenz statt. Weitere Einzelheiten werden zu gegebener Zeit bekannt gegeben.
• Zur Klausur zugelassen sind grundsätzlich alle im Campusmanagement angemeldeten Studenten. Eventuelle externe Studierende melden sich bitte bei Herrn Lasse Hinrichsen an.
• Der Klausurtermin ist nicht bindend, d.h. schlichtes Nichterscheinen kommt einem wirksamen Prüfungsrücktritt gleich. Eine Abmeldung ist nicht also erforderlich.
• Achtung: Nach der am 1.10.2015 in Kraft getretenen Regelung der RSPO zur Begrenzung der Wiederholung von Prüfungsleistungen gilt eine als "nicht ausreichend" (5.0) bewertete Klausur als nicht bestandende Prüfungsleistung im Sinne der RSPO. Nicht bestandene Prüfungsleistungen dürfen insgesamt nur dreimal wiederholt werden.
• Erlaubte Hilfsmittel sind selbst mitgebrachte Unterlagen und Bücher.
• Ausdrücklich nicht erlaubt sind technische Hilfsmittel jeglicher Art, also insbesondere sind Taschenrechner und Mobiltelefone verboten.

Begleitende Materialien

Vorlesungsfolien

In diesem Abschnitt werden die Vorlesungsfolien veröffentlicht.

• 1. Vorlesung
• 2. Vorlesung
• 3. Vorlesung
• 4. Vorlesung
• 5. Vorlesung
• 6. Vorlesung
• 7. Vorlesung
• 8. Vorlesung
• 9. Vorlesung
• 10. Vorlesung
• 11. Vorlesung
• 12. Vorlesung

Skript

Ralf Kornhuber und Christof Schütte: "Mit Zahlen rechnen -Computerorientierte Mathematik-". Eine Kopie des Skripts kann im Kopierservice-Dahlem (Königin-Luise Str. 39) erworben werden.

Einführungen zu Python:

• Think Python 2nd Ed. von Allen B. Downey (Freie Einführung in das Programmieren im Allgemeinen und Python im Speziellen [Englisch]).
• Python Kurs (Eine weitere Einführung in Python [Deutsch])
• Numpy for Matlab users (Informationen, die den Umstieg von Matlab auf Python erleichtern).

Quiz

Hier finden Sie Links zu den Quiz, die in manchen Tutorien gespielt wurden. Falls Sie Fehler finden, bitte melden Sie diese an Herrn Hinrichsen.

• Quiz 1
• Quiz 2
• Quiz 3
• Quiz 4
• Quiz 5
• Quiz 6
• Quiz 7
• Quiz 8
• Quiz 9

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