valentjn/ class-notes
Vorlesungsmitschriebe
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    • Ausgleichsprobleme
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    • Iterative Methoden
    • Zusatz: Programmieren in MATLAB
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    • Approximation
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    • Nicht-lineare Gleichungen und Optimierung
  • Numerische Mathematik 2
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    • Anfangswertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen
    • Randwertprobleme für gewöhnliche Differentialgleichungen 2. Ordnung
  • Partielle Differentialgleichungen
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    • Zusätzliches
    • Modellierung mit PDEs
    • PDE-Klassen und klassische Lösungen
    • Schwache Lösungskonzepte und Sobolev-Räume
    • Finite-Elemente-Methode
  • Approximation und geometrische Modellierung
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    • Approximation
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    • Grundlegende Konzepte der Finite-Elemente-Methode
    • B-Splines
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    • Randwertprobleme
    • Implementierung
    • Mehrgitter-Verfahren
    • Approximation mit gewichteten Splines
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    • Kurze Einführung in die Sprache Ada
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    • Daten, ihre Strukturierung und Organisation
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  • Datenstrukturen und Algorithmen
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  • Diskrete Optimierung
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    • Einführung und Wiederholung
    • Symmetrische Verschlüsselungsverfahren
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    • Kryptografische Hashfunktionen
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  • Theoretische und methodische Grundlagen des Visual Computing
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    • Einführung in OpenGL
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  • Geschichte der Windenergie-Nutzung
    • Inhaltsverzeichnis
    • Vorwort
    • Der Wind
    • Geschichte

Partielle Differentialgleichungen – Inhaltsverzeichnis

  • Zusätzliches
    • Zusatz: Übersicht über die behandelten DGLs
    • Zusatz: Übersicht über die Aussagen über PDE-Klassen
  • Modellierung mit PDEs
    • Grundlagen, Definitionen und Notationen
      • Partielle Ableitungen
      • Hölderräume
      • L^p-Räume
      • Fundamentalsatz der Variationsrechnung
      • Differentialoperatoren
      • Satz von Gauß
      • Skalare PDEs
    • Modellierung
      • Erhaltungsprinzip
      • Variationsprinzip
      • Mikro-Makro-Skalenübergang
  • PDE-Klassen und klassische Lösungen
    • Advektionsgleichung
      • Konstante Advektionsgeschwindigkeit
      • Verallgemeinerung 1: Beschränktes Gebiet
      • Verallgemeinerung 2: Reaktions-/Quellterm
      • Verallgemeinerung 3: Allgemeine Anfangsdaten
      • Verallgemeinerung 4: Nicht-lineare Konvektion
    • Poisson-Gleichung
      • Gleichung
      • Fundamentallösung der Laplace-Gleichung
      • Faltungslösung der Poisson-Gleichung
      • Mittelwerteigenschaft/Maximumprinzip harm. Funktionen
      • Eindeutigkeit und stetige Abhängigkeit beim Poisson-RWP
      • Regularität
    • Diffusionsgleichung/Wärmeleitungsgleichung
      • Gleichung
      • Fundamentallösung/Faltungslösung der Diffusionsgleichung
      • Eigenschaften der Lösung
      • Konvergenz gegen die stationäre Lösung
    • Wellengleichung
      • Gleichung
      • 1D-Lösung für v₀ = 0 oder u₀ = 0
      • d’Alembertsche Formel für 1D
      • Eigenschaften der 1D-Lösung
      • Eindeutigkeit für das inhomogene ARWP für Lipschitz-Gebiete
      • Herleitung durch Linearisierung der Euler-Gleichungen
    • Klassifikation linearer PDEs zweiter Ordnung
    • Einschub: Finite Volumen für skalare Erhaltungsgleichungen in 1D
  • Schwache Lösungskonzepte und Sobolev-Räume
    • Motivation und Distributionslösung
    • Schwache Ableitungen und Sobolev-Räume
      • Schwache Ableitungen
      • Sobolev-Räume
      • Eigenschaften der Sobolev-Räume
      • Sobolevsche Einbettungssätze
      • Poincaré-Friedrichs-Ungleichung
    • Schwache Lösungen für elliptische Probleme
      • Motivation
      • Stetigkeit und Koerzivität
      • Schwache Formen elliptischer Probleme
      • Orthogonale Projektion und Rieszscher Darstellungssatz
      • Existenz und Eindeutigkeit für das Poisson-Problem
      • Existenz und Eindeutigkeit für das allg. ell. Problem
      • Eigenschaften der Lösung
      • Verallgemeinerte Randbedingungen
      • Regularität
  • Finite-Elemente-Methode
    • Galerkin-Verfahren
      • Diskrete Lösung und Galerkin-Projektion
      • Eigenschaften der diskreten Lösung
      • Beispiele für Ansatzräume
      • Céa-Lemma
      • Notwendigkeit der Koerzivität
    • Implementierung der Finite-Elemente-Methode
      • 1D-Beispiel (Poisson-Gleichung)
      • Simplizes
      • Triangulierungen in d Dimensionen
      • Polynome in baryzentrischen Koordinaten
      • Lineare Interpolation auf Triangulierungen
      • Polynomiale Interpolation auf Triangulierungen
      • Quadraturen
      • Assemblierung
      • Verallgemeinerungen
    • Approximationssätze und FEM-Fehlerabschätzung
      • Bramble-Hilbert-Lemma
      • Interpolationsabschätzung
      • FEM-a-priori-Abschätzungen
      • Aubin-Nitsche-Trick
      • A-posteriori-Schätzer und Gitteradaptivität