Numerische Methoden D-PHYS+ITET 2025 ==================================== * **Februar, 18**: Quadratur: Grundideen, MR, TR, SR, Glattheit, Ordnung und Fehler * **Februar, 25**: Fehler, Referenzinterval, symmetrische QF, Quadratur in 2D, adaptive Quadratur; Gauss-Quadratur; * **März, 4**: Gauss-Quadratur mit GRam-Schmidt, Beispiele, Radau; Fourier Approximation und, DFT * **März, 11**: DFT, Trigonometrische Interpolation, Power Spektrum, Ableitungen via DFT, Auswertungen -- zero padding, FFT * **März, 18**: Cancellation, stabile Berechnung der Ableitung; lineare Transportgleichung: Fourier in Raum, zentrale Differenz (leap-frog), Lax-Wendroff; einfache Methoden für ODEs: eE, iE, iMP, iTR, zentrale Differenz * **März, 25**: Ricatti, logistische ODE, Evolutionsoperator, einfache Methoden für ODEs: eE, iE, iMP, St-V, leap-frog, VV; Autonome ODEs, lineare ODEs, Lie-Trotter SPlitting * **April 1**: Lie-Trotter Splitting, Strang Splitting mit Beispiele; allgemeines SPlitting mit Code und Splitting höherer Ordnung; Beispiel der Wärmeleitungsgleichung mit nicht-linearen Selbstquellterm: Linienmethode, zentraler Differenz im Ort, Splitting in der Zeit; Splitting für die Newton Gleichung: Lie-Trotter => symplectischer Euler * **April, 8**: Splitting für die Newton Gleichung: Strang splitting => St-V; Separable Hamilton Systeme; leicht gestörte Probleme; Processing; Beispiel eines Hamilton Systems; Energieerhaltung und Energiedrift; Runge-Kutta-Verfahren; * **April, 15**: Runge-Kutta-Verfahren; Kollokationsverfahren; Adaptivitaet; RK45; PRK; steife ODEs; stabilität der RK-Verfahren; Stabilitätsgebiet; ------*Osterpause 21.-25.04*------ * **April, 29**: Nullstellenprobleme: konvergenz iterativer Verfahren; Fixpunktiterationen, Newton; vereinfachtes Newton, SekantenVerfahren; gedämpftes Newton-Verfahren; Broyden, Sherman-Morisson; * **Mai 6**: LI und ROW-Methoden für steife Differentialgleichungen; Intermezzo über Lineare Algebra; Die methode der kleinsten Quadrate; lineare Ausgleichsrechnung; Unterschied zwischen lineare Ausgleichsrechnung und PCA; Nebenbedingungen; Nicht-lineare Ausgleichsrechnung * **Mai 13**: Nicht-lineare Ausgleichsrechnung: N und GN mit zwei Beispiele: x_1 + x_2*exp(-t*x_3) leastsqRH04.py und GPS/spoofing; Gradient-Descend für NLSQ, Vergleich mit N und GN, CG angesprochen, Beispiele: gradit.py, vizGD03.py * **Mai 20**: Arnoldi und Lanczos: Beispiele und Simmulationen; **Mai 27**: lineare ODEs: mit konstanter Matrix, mit inhomogener Term (Formel der Variation der Konstanten), mit Zeitabhaengiger Matrix: Magnus-Verfahren; exponentiele Integratoren; Zusammenfassung vizGD02.py Stochastic Gradient, Random Kaczmarz fuer LLSQ: randkacz.py Parameteridentifikation bei ODEs, DNN, PINNs paramode02dv.py, paramode02.py, onlyautograd02.py onlyautograd03.py paramodeWpytorch01.py damposc03.py