Difference between revisions of "Physik auf dem Computer SS 2012"

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:jeden '''zweiten''' Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06.  
 
:jeden '''zweiten''' Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06.  
 
::Vorlesungstermine Freitag: '''20.4.''' (verlegt), 27.4., 11.5., 25.5., 8.6., 22.6., 6.7.
 
::Vorlesungstermine Freitag: '''20.4.''' (verlegt), 27.4., 11.5., 25.5., 8.6., 22.6., 6.7.
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== Klausur ==
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* Die Noten sind jetzt weitestgehend verbucht. Bei einigen Teilnehmern stellt sich das LSF quer, die schreiben wir einzeln an. Schöne Ferien!
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* Am '''Mittwoch, 8. August, 10:00''' machen wir am ICP eine '''Frage- und Antwortstunde''' für Interessierte, falls noch Probleme mit dem Skript oder der Klausur aufgetaucht sind.
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* Die '''eigentliche Klausur''' wird am '''Mittwoch, 15. August, 10:00 - 12:00''' im '''Hörsaal V7.03''' stattfinden.
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* Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden:
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** Stifte
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** Lichtbildausweis
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** nicht-programmierbarer und nicht-kommunikationsfähiger Taschenrechner
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** ein beidseitig handbeschriebenes DIN-A4-Blatt mit Formeln etc.
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* Probeklausur
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** {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur.pdf|Probeklausur (ohne Musterlösungen)}}
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** {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|Probeklausur (mit Musterlösungen)}}
  
 
== Vorlesung ==
 
== Vorlesung ==
  
* Das Skript zur Vorlesung findet sich {{Download|SS_2012_PadC.pdf|hier (Kapitel 1-10.1.1, Stand 10.7.)}} und wird fortlaufend erweitert und aktualisiert.
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* Das Skript zur Vorlesung findet sich {{Download|SS_2012_PadC.pdf|hier}}.
 
* Die Quellen zur Vorlesung finden sich jetzt auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist die Vorlesung als CC-by-sa lizensiert.
 
* Die Quellen zur Vorlesung finden sich jetzt auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist die Vorlesung als CC-by-sa lizensiert.
 
* {{Download|SS_2012_PC_Python.pdf|Vortragsfolien vom 18.4.: Wiederholung Python und NumPy}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_Python.pdf|Vortragsfolien vom 18.4.: Wiederholung Python und NumPy}}
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=== Übungsblätter ===
 
=== Übungsblätter ===
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==== Übungsblatt 12: Optimierung ====
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* Abgabe '''Montag, 16.7., 13:00'''
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt12.pdf|Übungsblatt 12}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt12_demap.tar.gz|Archiv mit den im Blatt benötigten Dateien|tar}}
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==== Übungsblatt 11: Schrödingergleichung ====
 
==== Übungsblatt 11: Schrödingergleichung ====
  
 
* Abgabe '''Montag, 9.7., 13:00'''
 
* Abgabe '''Montag, 9.7., 13:00'''
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt11.pdf|Übungsblatt 11}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt11.pdf|Übungsblatt 11}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt11_schroedinger.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Lösung der Schrödingergleichung|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 10: Poissongleichung ====
 
==== Übungsblatt 10: Poissongleichung ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt10.pdf|Übungsblatt 10}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt10.pdf|Übungsblatt 10}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt10_rho.tar.gz|Archiv mit der Datei <code>rho.npy</code>|tar}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt10_rho.tar.gz|Archiv mit der Datei <code>rho.npy</code>|tar}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt10_poisson1d.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Lösung der eindimensionalen Poissongleichung|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt10_poisson2d.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Lösung der zweidimensionalen Poissongleichung|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 9: Zufallszahlen ====
 
==== Übungsblatt 9: Zufallszahlen ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt9.pdf|Übungsblatt 9}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt9.pdf|Übungsblatt 9}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt9_random.tar.gz|Archiv mit der Datei <code>random.npy</code>|tar}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt9_random.tar.gz|Archiv mit der Datei <code>random.npy</code>|tar}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt9_statistics.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Qualitätsanalyse von Zufallszahlen|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt9_random_walk.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zum Random Walk|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 8: Integration ====
 
==== Übungsblatt 8: Integration ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt8.pdf|Übungsblatt 8}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt8.pdf|Übungsblatt 8}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt8_cannonspeed.py.txt|Pythonskript <code>cannonspeed.py</code>|source_py}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt8_cannonspeed.py.txt|Pythonskript <code>cannonspeed.py</code>|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt8_cannonball.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Integration der Kanonenkugel|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt8_mc.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Monte-Carlo-Integration|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 7: Nullstellen, numerische Differentiation und Integration ====
 
==== Übungsblatt 7: Nullstellen, numerische Differentiation und Integration ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_pendelintegration.pdf|Beschreibung der Integration eines Fadenpendels}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_pendelintegration.pdf|Beschreibung der Integration eines Fadenpendels}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_halley.pdf|Musterlösung zur Herleitung des Halleyverfahrens}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_halley.pdf|Musterlösung zur Herleitung des Halleyverfahrens}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_find_roots_loesung.py.txt|Musterlösung für das Pythonskript zur Nullstellensuche <code>find_roots.py</code>|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_find_roots_loesung.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Nullstellensuche <code>find_roots.py</code>|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_integrate.py.txt|Musterlösung für das Pythonskript zur Integration|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt7_integrate.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogrammt zur Integration|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 6: Nullstellensuche ====
 
==== Übungsblatt 6: Nullstellensuche ====
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* Abgabe '''Montag, 4.6., 13:00'''
 
* Abgabe '''Montag, 4.6., 13:00'''
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt6.pdf|Übungsblatt 6}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt6.pdf|Übungsblatt 6}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt6_find_roots.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Nullstellensuche|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt6_find_roots.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Nullstellensuche|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 5: Signalverarbeitung und Datenanalyse ====
 
==== Übungsblatt 5: Signalverarbeitung und Datenanalyse ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt5.pdf|Übungsblatt 5}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt5.pdf|Übungsblatt 5}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_daten.tar.gz|Archiv mit den Dateien <code>radar.npy</code> und <code>simulation.npy</code>|tar}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_daten.tar.gz|Archiv mit den Dateien <code>radar.npy</code> und <code>simulation.npy</code>|tar}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_radar.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Verarbeitung des Radarsignals|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_radar.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Verarbeitung des Radarsignals|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_simulation.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Verarbeitung der Simulationsdaten|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt5_simulation.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Verarbeitung der Simulationsdaten|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 4: Fouriertransformation ====
 
==== Übungsblatt 4: Fouriertransformation ====
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* Abgabe '''Montag, 14.5., 13:00'''
 
* Abgabe '''Montag, 14.5., 13:00'''
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4.pdf|Übungsblatt 4}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4.pdf|Übungsblatt 4}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier1.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Fouriertransformation mit NumPy|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier1.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Fouriertransformation mit NumPy|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier2.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur diskreten Fouriertransformation|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier2.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur diskreten Fouriertransformation|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier3.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur schnellen Fouriertransformation|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_fourier3.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur schnellen Fouriertransformation|source_py}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_timings.pdf|Musterlösung des Timingplots}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt4_timings.pdf|Musterlösung des Timingplots}}
  
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* Abgabe '''Montag, 7.5., 13:00'''
 
* Abgabe '''Montag, 7.5., 13:00'''
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3.pdf|Übungsblatt 3}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3.pdf|Übungsblatt 3}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_taylor.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Taylorentwicklung|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_taylor.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Taylorentwicklung|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_lagrange.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Lagrangeinterpolation mit NumPy|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_lagrange.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Lagrangeinterpolation mit NumPy|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_neville.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Polynominterpolation mit dem Neville-Aitken-Schema|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_neville.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Polynominterpolation mit dem Neville-Aitken-Schema|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_chebyshev.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Polynominterpolation mit Chebyshev-Stützstellen|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt3_chebyshev.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Polynominterpolation mit Chebyshev-Stützstellen|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 2: Gaußelimination ====
 
==== Übungsblatt 2: Gaußelimination ====
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* Abgabe '''Montag, 30.4., 13:00'''
 
* Abgabe '''Montag, 30.4., 13:00'''
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt2.pdf|Übungsblatt 2}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt2.pdf|Übungsblatt 2}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt2_gauss.py.txt|Vorlage für das Python-Programm <code>gauss.py</code>|source_py}}
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt2_gauss.py.txt|Vorlage für das Pythonprogramm <code>gauss.py</code>|source_py}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt2_gauss_loesung.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm zur Gaußelimination|source_py}}
+
* {{Download|SS_2012_PC_blatt2_gauss_loesung.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm zur Gaußelimination|source_py}}
  
 
==== Übungsblatt 1: Wiederholung Python und C ====
 
==== Übungsblatt 1: Wiederholung Python und C ====
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* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel.py.txt|Vorlage für das Python-Programm <code>pendel.py</code>|source_py}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel.py.txt|Vorlage für das Python-Programm <code>pendel.py</code>|source_py}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel_loesung.c.txt|Musterlösung für das C-Programm aus Aufgabe 1.2|source_c}}
 
* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel_loesung.c.txt|Musterlösung für das C-Programm aus Aufgabe 1.2|source_c}}
* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel_loesung.py.txt|Musterlösung für das Python-Programm aus Aufgabe 1.3|source_py}}
+
* {{Download|SS_2012_PC_blatt1_pendel_loesung.py.txt|Musterlösung für das Pythonprogramm aus Aufgabe 1.3|source_py}}
  
 
=== Allgemeine Bemerkungen ===
 
=== Allgemeine Bemerkungen ===

Latest revision as of 18:25, 17 August 2012

Typ
Vorlesung (3 SWS) und Übungen (2 SWS)
Dozenten
JP Dr. Axel Arnold und Dr. Olaf Lenz
Sprache
Deutsch
Zeit und Ort
jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05
jeden zweiten Freitag 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.06.
Vorlesungstermine Freitag: 20.4. (verlegt), 27.4., 11.5., 25.5., 8.6., 22.6., 6.7.

Klausur

  • Die Noten sind jetzt weitestgehend verbucht. Bei einigen Teilnehmern stellt sich das LSF quer, die schreiben wir einzeln an. Schöne Ferien!
  • Am Mittwoch, 8. August, 10:00 machen wir am ICP eine Frage- und Antwortstunde für Interessierte, falls noch Probleme mit dem Skript oder der Klausur aufgetaucht sind.
  • Die eigentliche Klausur wird am Mittwoch, 15. August, 10:00 - 12:00 im Hörsaal V7.03 stattfinden.
  • Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden:
    • Stifte
    • Lichtbildausweis
    • nicht-programmierbarer und nicht-kommunikationsfähiger Taschenrechner
    • ein beidseitig handbeschriebenes DIN-A4-Blatt mit Formeln etc.
  • Probeklausur

Vorlesung

Übungen

Übungszeiten und Tutoren

Übungszeiten:

Wenn Ihr Fragen zu den Übungen habt wendet Euch an Eure Übungsleiter. Bei allgemeinen Fragen zu den Übungen wendet Euch an Olaf Lenz.

Übungsblätter

Übungsblatt 12: Optimierung

Übungsblatt 11: Schrödingergleichung

Übungsblatt 10: Poissongleichung

Übungsblatt 9: Zufallszahlen

Übungsblatt 8: Integration

Übungsblatt 7: Nullstellen, numerische Differentiation und Integration

Übungsblatt 6: Nullstellensuche

Übungsblatt 5: Signalverarbeitung und Datenanalyse

Übungsblatt 4: Fouriertransformation

Übungsblatt 3: Taylorreihe und Polynominterpolation

Übungsblatt 2: Gaußelimination

Übungsblatt 1: Wiederholung Python und C

Wegen der fehlenden Accounts ist die Abgabe von Blatt 1 bis Montag, 23.4. verlängert!

Allgemeine Bemerkungen

  • Die Übungen finden jeweils in den CIP-Pools im Untergeschoss des ICP (Pfaffenwaldring 27) statt.
  • Um zur Prüfung zugelassen zu werden, sind insgesamt 50% der Punkte aus den Übungen notwendig.
  • Die Übungen sollen i. d. R. in Gruppen von zwei oder drei Leuten bearbeitet werden.
  • Wir gehen davon aus, dass die Übungen in den CIP-Pools bearbeitet werden. Diese sind mit Hilfe des Logins und Passworts jederzeit zugänglich (ausser nachts und am Wochenende).
  • Trotzdem werden wir versuchen, alle dafür benötigten Materialien hier auf der Homepage bereitzustellen. Wer also selbst ein Unix/Linux-Betriebssystem zu Hause installiert hat, kann die Übungen im Prinzip auch dort erledigen. Das bedeutet aber ausdrücklich nicht, dass Ihr die Übungen dann alleine macht!
  • Wer möchte, kann Linux übrigens auch auf dem eigenen Computer ausprobieren und dann auch installieren (ohne deswegen Windows löschen zu müssen). Tipps dazu gibt es weiter unten.

GNU/Linux auf dem eigenen Rechner

Wer ein Unix-Betriebssystem auf dem eigenen Computer ausprobieren will, der hat verschiedene Möglichkeiten.

  • Die Übungsleiter können Euch dabei - in begrenztem Umfang - weiterhelfen.
  • Die verschiedenen unten vorgestellten Distributionen bieten alle sogenannte "Live-CDs" an. Diese kann man einfach in den eigenen Rechner einlegen und den Rechner neu starten. Er lädt dann das Betriebssystem, ohne dabei die Festplatte zu verändern! Das ist also völlig ohne Risiko.
  • Wer GNU/Linux auf dem eigenen Rechner installieren möchte, kann das problemlos tun, ohne dabei Windows löschen zu müssen. Es muss lediglich Platz auf der Festplatte frei sein. Auch dazu können die LiveCDs verwendet werden.

Die folgenden Distributionen können wir empfehlen:

  • Ubuntu - Gilt als sehr benutzerfreundliche Distribution, ist einfach zu installieren. Verwendet den GNOME-Desktop (Grafische Benutzeroberfläche).
  • Kubuntu - Dasselbe wie Ubuntu, aber mit dem KDE-Desktop.
  • Xubuntu - Ubuntu mit XFCE-Desktop. Weniger bunt und animiert, aber dafür auch auf langsamen Netbooks recht flott.
  • OpenSuse - Benutzerfreundliche Linuxdistribution. Stammt ursprünglich aus Deutschland, deswegen in Deutschland relativ weit verbreitet. Bietet wahlweise KDE oder GNOME (oder auch andere Alternativen).