Modulhandbuch MaTIN2012_Höhere_Ingenieurmathematik

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Verantwortlich: Prof. Dr. Schellong

Modul

Anerkennbare Lehrveranstaltung (LV)

• F07 HIM

Organisation

Bezeichnung Lang MaTIN2012_Höhere_Ingenieurmathematik MID MaTIN2012_HIM MPID

Zuordnung Studiengang MaTIN2012 Studienrichtung G Wissensgebiete VGMT,SPP

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 1-2 Pflicht Wahl G

Version erstellt 2012-05-04 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_VGMT,G_SPP	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 (PFK5)
  • Mathematische Modelle mit Hilfe von Abstraktion entwerfen (PFK4)
  • Mathematische Modelle auf Realweltprobleme anwenden (PFK4)
  • Mathematische Modelle auf physikalische Probleme anwenden (PFK4, PFK5)
• Technische Systeme optimieren
  • Mathematische Optimierungsprobleme erkennen (PFK4,PFK5)
  • Algorithmen zur numerischen Lösung komplexer Optimierungsaufgaben entwerfen und anwenden (PFK2)
  • Simulationswerkzeuge zur Optimierung kennen und nutzen (PFK2)

Fertigkeiten

• Mathematische Modelle
  • identifizieren
    • Mathematische Optimierungsmodelle aus technischen Aufgabenstellungen ableiten (PFK1, PFK4, PFK5)
    • Mathematische Modelle zur Beschreibung physikalischer Phänomäne ableiten (PFK4, PFK5)
  • verifizieren
    • Modelle methodisch analysieren (PFK4)
    • Modelle und Lösungen bewerten (PFK4)
• Technische Systeme
  • beschreiben
    • Numerische Optimierungswerkzeuge handhaben (PFK2)
    • Simulationsergebnisse analysieren und bewerten (PFK4)
  • analysieren
    • Mathematische Methoden zur Optimierung technischer Systeme anwenden (PFK.2,PFK4)
    • Optimierungsziele und Restriktionen analysieren (PFK1, PFK2, PFK4, PFK.5)
  • berechnen
    • Algorithmen zur Lösung mathematischer Optimierungsaufgaben kennen und anwenden (PFK2)
    • Algorithmen implementieren (PFK2)
    • Numerische Lösung berechnen und bewerten (PFK2, PFK4)

Handlungskompetenz demonstrieren

• Komplexe technische und physikalische Systeme mit Hilfe mathematischer Modelle beschreiben (PFK.6, PSK.3)
  • Entwurf
    • Systemgrenzen definieren (PFK4)
    • Ursache-Wirkungsbeziehugen erkennen (PFK4)
    • Systeme mit geeigneten mathematischen Methoden beschreiben (PFK1, PFK2, PFK4, PFK5)
  • Analyse
    • Modelle prüfen und verifizieren (PFK4)
    • Konkurrierende Modelle bewerten (PFK5)
    • Numerische Fehler abschätzen (PFK2, PFK5)
• Technische Systeme optimieren (PFK.6)
  • Simulationswerkzeuge
    • Numerische Verfahren kennen (PFK2,PFK.5)
    • Simulationswerkzeug handhaben (PFK4)
  • Simulationsergebnisse
    • Ergebnisse bewerten und Rückschlüsse auf Modellannahmen ziehen (PFK4, PFK5)
    • Sensitivitätsanalyse durchführen (PFK4,PFK.5)

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.