AG Technomathematik


Allgemeine Information

Unter "Vorlesungen" finden Sie alle Vorlesungen, die unsere Arbeitsgruppe im Wintersemester 2018/19 anbietet.

Wenn Sie an einem Seminar, Proseminar oder Reading Course teilnehmen möchten, melden Sie sich bitte bei der betreuenden Person bzw. im URM an. 

Termine werden in Absprache mit den TeilnehmerInnen festgelegt. 

Falls Sie Interesse an Fachpraktika, Studien-, Bachelor- oder Masterarbeiten haben, so finden Sie unter "Abschlussarbeiten" einige Themenbeispiele. Zur Anmeldung kontaktieren Sie den jeweiligen Betreuer direkt. Die Betreuung erfolgt sowohl durch die Professoren der Arbeitsgruppe, als auch durch MitarbeiterInnen mit Promotion.  

Wichtige Links

  • KIS: Termine der Veranstaltungen
  • URM: Anmeldung zu Übungen (offen bis 18. April 2019)
  • OpenOLAT: Kursmaterialien und weitere Informationen (Zugangscodes erhalten Sie in der ersten Vorlesung)

PHD-Seminar

Termine des PHD-Seminars. 

Das Seminar findet jeweils um 15:30 in 48-582 statt. 

 

 

Slot 1

Slot 2

Slot 3

 

06.05.2019

Markus Rein

Jens Bender

Arsha Sherly

13.05.2019

Matthias Eimer

Gregor Corbin

 

20.05.2019

Dominik Linn

Louisa Schlachter

 

27.05.2019

Damla Koçoglû

Cresente Cabahug

 

03.06.2019

Pavel Gavrilenko

Pavel Toktaliev

 

17.06.2019

Matthias Andres

Sebastian Blauth

 

24.06.2019

Nicolas Dietrich

Thomas Marx

 

01.07.2019

Stephan Wackerle

Michael Hauck

Stephan Höcker

Vorlesungen im Sommersemester

Unsere Arbeitsgruppe bietet im Sommersemester 2019 folgende Vorlesungen an:

Einführung ins wissenschaftliche Programmieren

Die Auftaktveranstaltung am  17.04.2019, 15:30-17:00 in 24-102  findet FÜR ALLE statt!

Einführung ins wissenschaftliche Programmieren

Inhalte

Der Kurs soll die fundamentalen Konzepte einer modernen Programmiersprache vermitteln, insbesondere in der Anwendung des Wissenschaftlichen Rechnens; dies geschieht unter Verwendung von Python sowie MATLAB. Im Vordergrund soll daher die Behandlung mathematischer Fragestellungen, insbesondere das Lösen numerischer Probleme und der dazu verwendeten Programmiertechniken stehen. Das Erlernen strukturierte Problemlösungsstrategien ist ein zentraler und wichtiger Bestandteil.

 

Die Veranstaltung wird in kleinen Gruppen (max. 30 Teilnehmer) zu verschiedenen Terminen im Computerraum durchgeführt und es werden daher mehrere Termine angeboten. Zur Organisation ist daher  die entsprechende Anmeldung über das Anmeldesystem des Fachbereichs Mathematik (https://urm.mathematik.uni-kl.de) erforderlich.

 

Infos

Termin:

Mi. 15:30-17:00 in 48-419

Fr. 08:15-09:45 in 48-419

Umfang:

2 SWS Vorlesung und 2 SWS Übung

Unterrichtssprache:

Deutsch

 

 

Links/Kontakt

Dozenten:

Dr. Martin Bracke

M.Sc. Matthias Andres

KIS-Eintrag:

[KIS]

Materialien:

OpenOLAT

Übungsanmeldung:

URM

Einführung: Gewöhnliche Differentialgleichungen

Inhalte

    • Existenz- und Eindeutigkeitssätze
    • Abhängigkeit von den Anfangsdaten
    • Dynamische Systeme
    • Stabilität
    • Lineare Systeme

    Infos

    Termin:

    Fr. 11:45-13:15 in 46-220

    Umfang:

    2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung

    Unterrichtssprache:

    Deutsch

    Links/Kontakt

    Dozent:

    Prof. Dr. René Pinnau

    KIS-Eintrag:

    [KIS]

    Materialien:

    OpenOLAT

    Übungsanmeldung:

    URM

    Vektoranalysis

    Inhalte

      Die Vorlesung führt ein in die Integration von skalaren und vektoriellen Funktionen über Kurven und Flächen. Grundlegende Sätze, wie die Green'schen Formeln und die Sätze von Gauss und Stokes werden gezeigt. Inhalte der Vorlesung sind

      • Parametrisierung von Kurven und (skalare und vektorielle) Kurvenintegrale
      • Parametrisierung von Flächen und (skalare und vektorielle) Oberglächenintegrale
      • Mannigfaltigkeiten und Tangentialräume, Differentiale differenzierbarer Abbildungen
      • klassische Differentialoperatoren: div, grad, rot, Laplace
      • Green'sche Formeln, Satz von Gauss, Satz von Stokes
      • Anwendungen in der Physik

      Infos

      Termin:

      Mo. 11:45-13:15 in 24-102

      Umfang:

      2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung

      Unterrichtssprache:

      Deutsch

      Links/Kontakt

      Dozent:

      Dr.habil. Raul Borsche

      KIS-Eintrag:

      [KIS]

      Materialien:

      OpenOLAT

      Übungsanmeldung:

      URM

      Dynamical Systems

      Inhalte

      • Grundlagen: Existenz und Eindeutigkeit
      • Autonome Gleichungen
      • Stabilitätstheorie
      • Nichtlineare Systeme, lokale Theorie, Satz von Hartman-Grobman, nichthyperbolische Gleichgewichts-
      • punkte und Lyapunov-Theorie
      • Periodische Orbits, Poincaré-Bendixon u. Anwendungen, invariante Mengen
      • Verzweigungstheorie
      • Anwendungen

      Infos

      Termin:

      Mo. 11:45-13:15 in 48-582

      Umfang:

      2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung

      Unterrichtssprache:

      Englisch

      Links/Kontakt

      Dozent:

      Prof. Dr. Axel Klar

      KIS-Eintrag:

      [KIS]

      Materialien:

      OpenOLAT

       

       

       

      Introduction to Systems and Control Theory

      Inhalte

      Es werden grundlegende Begriffe und Ideen der Kontrolltheorie sowie deren Anwendungen behandelt. Speziell werden folgenden Inhalte vermittelt:

      • Darstellung zeitdiskreter sowie zeitkontinuierlicher linearer und nichtlinearer dynamischer Systeme,

      • Stabilität dynamischer Systeme,

      • Erreichbarkeit, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit,

      • Feedback-Regelung.

      Infos

      Termin:

      Mi. 08:15-10:00 in 48-582

      Umfang:

      2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung

      Unterrichtssprache:

      Englisch

      Links/Kontakt

      Dozent:

      Dr. Claudia Totzeck

      KIS-Eintrag:

      [KIS]

      Materialien:

      OpenOLAT

      Übungsanmeldung:

      URM

      Moderne Mathematik: Entwicklung der Mathematik in Längs- und Querschnitten

      Inhalte

      Zwei mathematische Themengebiete werden in ihrer Entstehungsgeschichte und/oder im kompakten Überblick mit Bezug auf aktuelle Entwicklungen und praktische Relevanz als lebendige, sich weiter entwickelnde Wissenschaft exemplarisch vorgestellt. 

      Infos

      Termin:

      Mo. 15:30-17:00 in 48-208

      Di. 15:30-17:00 in 11-205

      Mi. 15:30-17:00 in 48-438

      Umfang:

      4 SWS Vorlesung und 2 SWS Übung

      Zusätzlich gibt es ein Praktikum zu der Vorlesung. Termine werden noch bekannt gegeben.

      Unterrichtssprache:

      Deutsch

      Links/Kontakt

      Dozent:

      Prof. Dr. Stefan Ruzika

      Dr. Martin Bracke

      KIS-Eintrag:

      [KIS]

      Materialien:

      OpenOLAT

      Übungsanmeldung:

      URM

      Numerical Methods for PDE I

      Inhalte

        Zur Beschreibung von realen Prozessen werden oft partielle Differentialgleichungen verwendet, die in der Regel nicht analytisch lösbar sind. Deshalb werden in dieser Vorlesung die mathematischen Techniken bereitgestellt und untersucht, die man zur numerischen Lösung dieser Gleichungen benötigt. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Diskretisierung von Randwertproblemen für elliptische Differentialgleichungen mittels Finite Differenzen oder Finite Elemente Methoden. Am Ende der Vorlesung werden diese Ideen dann auf parabolische Differentialgleichungen übertragen.

        Infos

        Termin:

        Mo. 10:00-11:30 in 48-210

        Do. 10:00-11:30 in 48-208

        Umfang:

        4 SWS Vorlesung und 2 SWS Übung

        Unterrichtssprache:

        Englisch

        Links/Kontakt

        Dozent:

        Prof. Dr. René Pinnau

        KIS-Eintrag:

        [KIS]

        Materialien:

        OpenOLAT

        Übungsanmeldung:

        URM

        Reading Course, Proseminare und Seminare

        Unsere Arbeitsgruppe bietet im SS 2019 folgende ergänzende Veranstaltungen an.

        Modellierungsseminar

        Inhalte

        Nichtmathematische (reale) Probleme werden mathematisch modelliert, die Modelle mittels Computer ausgewertet und die Ergebnisse in die Realität zurückübersetzt. Die Arbeit findet in kleinen Gruppen an verschiedenen Problemen statt. Die mündliche und schriftliche Berichterstattung sind auch von großer Wichtigkeit.

        Infos

        Termin: 

        Das Seminar beginnt am 16.04.2019 um 13:45 in 48-210 mit der Vorstellung und Verteilung der Projekte. 

         

         

         

         

        Links/Kontakt

        Dozent:

        Prof. Dr. René Pinnau

        Dr. Martin Bracke

        KIS-Eintrag:

        [KIS]

        Material: 

        OLAT

        Terminfindung:

        Bitte melden Sie sich bei Interesse im URM an.

        Modellierungsseminar Sommersemester 2019

        In diesem Semester werden arbeiten Gruppen im Modellierungsseminar an folgenden zwei Projekten. 

        Can Computers Ever Lie?

        In the dice game Mäxchen, also known as Mia or Lying, a player rolls two dice and keeps the value hidden from the others under a cup. He then announces his actual roll or lies and announces a greater value. Afterwards, he passes the concealed dice to the next player who can either trust the announcement and try to roll a greater value or distrust the passer and reveal the actual value of the passer by lifting the cup. In the second case, the passer loses a life if his lie is discovered but the current player loses a life if the passer told the truth. The player then proceeds by passing the dice to the next player.
        Our goal is to derive and analyse an algorithm that is able to play and, on average, win Maxchen against human and non-human players. This task particularly includes nding a reliable way to detect lies from other players and teaching a computer how to lie without getting caught if necessary. In this regard, we will rst consider a probabilistic approach and afterwards machine learning approaches, namely evolutionary algorithms and Q-learning. We will further compare the mentioned methods by simulating multiple games between the resulting algorithms and decide which approach delivers the highest success strategy. As a conclusion, we will suggest ways to generalize the derived results and to apply them to similar games.

         

         

         

        3D Scanner Prototype

        Over the past few years, 3D printers have been widely used in manufacturing and medical industries. Nowadays, they are not only commercially available but also affordable for the general public. Models for printed objects are usually made using CAD softwares such as AutoCAD, Tinkercad, SketchUp or Blender. However, the modeling process is very time-consuming and not easily accessible to everyone. Therefore, there is a need for a simple 3D object scanner which is suitable for use at home. Laser and ultrasonic sensors can be used to measure distances which provide information about the depth of 3D objects. Another approach includes the use of cameras to capture images from which a 3D model can be reconstructed.

        In this project, we are concerned with the implementation of a working 3D scanner prototype which uses a distance-based or an image-based sensor to obtain information about the geometry and shape of scanned objects. Our goal is to produce reusable 3D models from scans which can be directly fed into a 3D printer or used in other applications.

        Reading Course: Partial Differential Equations in Industrial Mathematics

        Inhalte

        Dieser Reading Course konzentriert sich auf aktuelle Fragestellungen im Zusammenhang mit der Modellierung und Simulation von angewandten Fragestellungen aus der realen Welt mit Hilfe von partiellen Differentialgleichungen. Innerhalb des Kurses werden unterschiedliche Probleme mit partiellen Differentialgleichungen modelliert und numerische Lösungsverfahren thematisiert.

        Infos

        Termin: 

        nach Absprache mit den Dozenten

        Umfang: 

        2 SWS 

         

         

         

        Links/Kontakt

        Dozent:

        Prof. Dr. Axel Klar

        Prof. Dr. René Pinnau

        KIS-Eintrag:

        [KIS]

        Terminfindung:

        Bitte kontaktieren Sie die Dozenten bei Interesse direkt per E-Mail.

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