Modulhandbuch MaCSN2012_Höhere_Ingenieurmathematik

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Verantwortlich: Prof. Dr. Schellong

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 HIM

Organisation

Bezeichnung Lang MaCSN2012_Höhere_Ingenieurmathematik MID MaCSN2012_HIM MPID

Zuordnung Studiengang MaCSN2012 Studienrichtung G Wissensgebiete VMINT

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 1-2 Pflicht G Wahl

Version erstellt 2012-05-03 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Zeugnistext

de

Höhere Ingenieurmathematik

en

Advanced Mathematics for Engineers

Unterrichtssprache

Deutsch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sK	Regelfall (bei geringer Prüfungsanzahl: sMP)

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
G_VMINT	5
Summe	5

Aufwand [h]: 150

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Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• Mathematische Modelle zur Beschreibung physikalischer und technischer Systeme entwerfen
  • Ursache-Wirkungs-Beziehungen erkennen (PFK7)
  • Mathematische Modelle mit Hilfe von Abstraktion entwerfen (PFK8)
  • Mathematische Modelle auf Realweltprobleme anwenden (PFK5)
  • Mathematische Modelle auf physikalische Probleme anwenden (PFK5, PFK8)
• Technische Systeme optimieren
  • Mathematische Optimierungsprobleme erkennen (PFK1,PFK7)
  • Algorithmen zur numerischen Lösung komplexer Optimierungsaufgaben entwerfen und anwenden (PFK6)
  • Simulationswerkzeuge zur Optimierung kennen und nutzen (PFK5)

Fertigkeiten

• Mathematische Modelle
  • identifizieren
    • Mathematische Optimierungsmodelle aus technischen Aufgabenstellungen ableiten (PFK1, PFK3, PFK7)
    • Mathematische Modelle zur Beschreibung physikalischer Phänomäne ableiten (PFK1, PFK5, PFK7)
  • verifizieren
    • Modelle methodisch analysieren (PFK7)
    • Modelle und Lösungen bewerten (PFK9)
• Technische Systeme
  • beschreiben
    • Numerische Optimierungswerkzeuge handhaben (PFK5)
    • Simulationsergebnisse analysieren und bewerten (PFK9)
  • analysieren
    • Mathematisch Methoden zur Optimierung technischer Systeme anwenden (PFK5)
    • Optimierungsziele und Restriktionen analysieren (PFK1, PFK3, PFK8)
  • berechnen
    • Algorithmen zur Lösung mathematischer Optimierungsaufgaben kennen und anwenden (PFK6)
    • Algorithmen implementieren (PFK6)
    • Numerische Lösung berechnen und bewerten (PFK6, PFK7)

Handlungskompetenz demonstrieren

• Komplexe technische und physikalische Systeme mit Hilfe mathematischer Modelle beschreiben (PFK.10, PSK.4)
  • Entwurf
    • Systemgrenzen definieren (PFK7)
    • Ursache-Wirkungsbeziehugen erkennen (PFK7)
    • Systeme mit geeigneten mathematischen Methoden beschreiben (PFK1, PFK3, PFK5, PFK8)
  • Analyse
    • Modelle prüfen und verifizieren (PFK2, PFK7)
    • Konkurrierende Modelle bewerten (PFK7)
    • Numerische Fehler abschätzen (PFK2, PFK7)
• Technische Systeme optimieren (PFK.10)
  • Simulationswerkzeuge
    • Numerische Verfahren kennen (PFK5)
    • Simulationswerkzeug handhaben (PFK6)
  • Simulationsergebnisse
    • Ergebnisse bewerten und Rückschlüsse auf Modellannahmen ziehen (PFK2, PFK7)
    • Sensitivitätsanalyse durchführen (PFK7)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Herleitung und Lösung linearer Optimierungsaufgaben wird an einem relevanten Beispiek aus der Elektrotechnik durchgeführt. Dabei wird z.B. der CPLEX-Solver eingestzt.