Difference between revisions of "Physik auf dem Computer SS 2013"

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(Created page with ";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, Pf...")
 
(Klausur)
 
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:jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05
 
:jeden Mittwoch 9:45-11:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05
 
: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: 12.4., 26.4., 10.5., 7.6., 21.6., 5.7., 19.7.
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::Vorlesungstermine Freitag: 19.4., 3.5., 17.5., 31.5., 14.6., 28.6., '''5.7. (ICP Seminarraum)'''
  
 
== Vorlesung ==
 
== Vorlesung ==
  
* Das Skript der Vorlesung vom SS 2012 findet sich {{Download|SS_2012_PadC.pdf|hier}}.
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* Das Skript der Vorlesung findet sich {{Download|SS_2013_PadC.pdf|hier}}. Die Kapitel des {{Download|SS_2012_PadC.pdf|alten Skripts}} werden allerdings erst nach und nach überarbeitet.
 
* Die Quellen des Skripts finden sich auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert.
 
* Die Quellen des Skripts finden sich auch auf [https://arnolda@github.com/arnolda/padc.git GitHub]. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert.
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* Die {{Download|SS2013_Python.pdf|Folien der Python-Vorlesung finden sich hier}}.
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== Klausur ==
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* Die Klausur findet am '''7. August 2013, 10:00­­-12:00''' im '''Seminarraum 1''' des ICP, Allmandring 3, statt.
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* Es wird nur abgefragt, was auch in der Vorlesung dran gekommen ist. Das ist ''nicht'' alles, was im Skript steht.
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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 DIN-A4-Blatt mit Formeln etc. Ein Vorschlag ist {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.pdf|hier}} und  {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.tex|hier}} das LaTeX zum Anpassen (Fix vom 6. 8.).
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* Klausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen, diese folgen später]}}
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* Probeklausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
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* Klausuren SS 2012 (teilweise andere Schwerpunkte!)
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** Probeklausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
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** Klausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Klausur_mit.pdf|[mit Musterlösungen]}}
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== Übungen ==
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{{Infobox|Wer an den Übungen teilnehmen will, schicke bitte eine Email an [[Olaf Lenz]], die folgenden Informationen enthält:
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* Vor- und Zuname
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* Matrikelnummer
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* Email-Adresse (sofern diese von der Absenderadresse abweicht)
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* Login, sofern bereits ein Account am CIP-Pool des ICP besteht
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* Gewünsche Übungsgruppe
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}}
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=== Übungszeiten und Tutoren ===
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* Gruppe 1: Mittwoch, 14:00 - 15:30 bei [[Olaf Lenz]] (erste Übung: 17.4.)
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* Gruppe 2: Mittwoch, 15:45 - 17:15 bei [[Elena Minina]] (Übungen auf Englisch; erste Übung: 17.4.)
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* Gruppe 3: Freitag, 15:45 - 17:15 bei [[Tobias Richter]] (erste Übung: 19.4.)
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Wenn Ihr Fragen zu den Übungen habt wendet Euch an Eure Übungsleiter. Bei allgemeinen Fragen zu den Übungen wendet Euch an [[Olaf Lenz]].
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=== Worksheets ===
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==== Worksheet 12: Schrödinger equation ====
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* Deadline: '''Tuesday, 16th July 2013, 10:00'''.
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* {{Download|WS_2013_PC_ws12.pdf|Worksheet 12}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws12_schroedinger.py|Sample solution, program <code>schroedinger.py</code>|py}}
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==== Worksheet 11: Solving Differential Equations ====
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* Deadline: '''Tuesday, 9th July 2013, 10:00'''.
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* {{Download|WS_2013_PC_ws11.pdf|Worksheet 11}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws11_rho.npy|Charge density rho|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws11_poisson2d.py|Sample solution, program <code>poisson2d.py</code>|py}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws11_pendulum.py|Sample solution, program <code>pendulum.py</code>|py}}
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==== Worksheet 10: Random Numbers ====
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* Deadline: '''Tuesday, 2nd July 2013, 10:00'''.
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* {{Download|WS_2013_PC_ws10.pdf|Worksheet 10}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws10_random.npy|Random number sequences|py}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws10_statistics.py|Sample solution, program <code>statistics.py</code>|py}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws10_random_walk.py|Sample solution, program <code>random_walk.py</code>|py}}
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==== Worksheet 9: Integration ====
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* Deadline: '''Wednesday, 26th June 2013, 9:00'''. Note the later deadline, due to the late handing out of this sheet.
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* {{Download|WS_2013_PC_ws9.pdf|Worksheet 9}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws9_coords.xy.txt|Particle coordinates}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws9_integrate1d.py|Sample solution, program <code>integrate1d.py</code>|py}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws9_zustandssumme.py|Sample solution, program <code>zustandssumme.py</code>|py}}
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==== Worksheet 8: Root Finding and Solving ODEs ====
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* Deadline: '''Tuesday, 18th June 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws8.pdf|Worksheet 8}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws8_find_roots.py|Sample solution, program <code>find_roots.py</code>|py}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws8_poisson.py|Sample solution, program <code>poisson.py</code>|py}}
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==== Worksheet 7: Root Finding ====
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* Deadline: '''Tuesday, 11th June 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws7.pdf|Worksheet 7}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws7_find_roots.py.txt|Sample solution, program <code>find_roots.py</code>|text_x_python}}
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==== Worksheet 6: Error Analysis ====
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* Deadline: '''Tuesday, 4th June 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws6.pdf|Worksheet 6}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws6_data.tar.gz|data.tar.gz|tgz}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws6_analysis.py.txt|Sample solution, program <code>analysis.py</code>|text_x_python}}
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==== Worksheet 5: Signal Processing and Data Analysis ====
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* Deadline: '''Tuesday, 28th May 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws5.pdf|Worksheet 5}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws5_data.tar.gz|data.tar.gz|tgz}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws5_convcorr.py.txt|Sample solution <code>convcorr.py</code>|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws5_radar.py.txt|Sample solution, program <code>radar.py</code>|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws5_simulation.py.txt|Sample solution, program <code>simulation.py</code>|text_x_python}}
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==== Worksheet 4: Fourier Transform ====
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* Deadline: '''Tuesday, 14th May 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws4.pdf|Worksheet 4}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws4_timing.tar.gz|timing.tar.gz|tgz}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws4_myfourier.py.txt|Sample solution, module <code>myfourier.py</code>|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws4_plots.py.txt|Sample solution, program <code>plots.py</code>|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws4_timings.py.txt|Sample solution, program <code>timings.py</code>|text_x_python}}
 +
 +
==== Worksheet 3: Taylor Series, Interpolating Polynomial and Splines ====
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* Deadline: '''Wednesday, 8th May 2013, 10:00''' (!!!)
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* {{Download|WS_2013_PC_ws3.pdf|Worksheet 3}} (Last update: 2013-05-03 16:00)
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* {{Download|WS_2013_PC_ws3_taylor.py.txt|Sample solution of task 3.1|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol1.py.txt|Sample solution of task 3.2.1|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol2.py.txt|Sample solution of task 3.2.2|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws3_interpol3.py.txt|Sample solution for task 3.2.3|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws3_spline.py.txt|Sample solution for task 3.3|text_x_python}}
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==== Worksheet 2: Gausselimination ====
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* Deadline: '''Tuesday, 30th April 2013, 10:00'''
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws2.pdf|Worksheet 2}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws2_gauss.py.txt|gauss.py|text_x_python}}
 +
* {{Download|WS_2013_PC_ws2_gauss_solution.py.txt|Sample solution for task 2.1 and 2.3|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws2_polynomial.py.txt|Sample solution for task 2.2|text_x_python}}
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==== Worksheet 1: Python and NumPy ====
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* Deadline: '''Tuesday, 23rd April 2013, 10:00'''
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* {{Download|WS_2013_PC_ws1.pdf|Worksheet 1}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws1_pendulum.py.txt|pendulum.py|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws1_pendulum_solution.py.txt|Sample solution for task 1.1|text_x_python}}
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* {{Download|WS_2013_PC_ws1_pendulum_solution2.py.txt|Sample solution for task 1.2|text_x_python}}
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=== Allgemeine Bemerkungen ===
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* Die Übungen finden im CIP-Pool am ICP (Allmandring 3, 1. Stock) statt.
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* Um zur Prüfung zugelassen zu werden, sind insgesamt 50% der Punkte aus den Übungen notwendig.
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* Die Übungen sollen i. d. R. in Gruppen von zwei oder drei Leuten bearbeitet werden.
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* Wir gehen davon aus, dass die Übungen im CIP-Pool bearbeitet werden. Dieser ist mit Hilfe des Logins und Passworts jederzeit zugänglich (außer nachts und am Wochenende). Die [[CIP Pool Occupancy|Belegungszeiten des CIP-Pools können hier abgelesen werden]].
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* 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!
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* 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 [[#GNU/Linux auf dem eigenen Rechner|weiter unten]].
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== GNU/Linux auf dem eigenen Rechner ==
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Wer ein Unix-Betriebssystem auf dem eigenen Computer ausprobieren will, der hat verschiedene Möglichkeiten.
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* Die Übungsleiter können Euch dabei - in begrenztem Umfang - weiterhelfen.
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* 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.
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* 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.
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Die folgenden Distributionen können wir empfehlen:
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* [http://www.ubuntu.com/ Ubuntu] - Gilt als sehr benutzerfreundliche Distribution, ist einfach zu installieren. Verwendet den [[w:de:GNOME|GNOME-Desktop]] (Grafische Benutzeroberfläche).
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* [http://www.kubuntu.org/ Kubuntu] - Dasselbe wie Ubuntu, aber mit dem [[w:de:KDE Software Compilation 4|KDE-Desktop]].
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* [http://www.xubuntu.org/ Xubuntu] - Ubuntu mit [[w:de:XFCE |XFCE-Desktop]]. Weniger bunt und animiert, aber dafür auch auf langsamen Netbooks recht flott.
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* [http://www.opensuse.org/de/ OpenSuse] - Benutzerfreundliche Linuxdistribution. Stammt ursprünglich aus Deutschland, deswegen in Deutschland relativ weit verbreitet. Bietet wahlweise KDE oder GNOME (oder auch andere Alternativen).

Latest revision as of 19:04, 18 August 2013

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: 19.4., 3.5., 17.5., 31.5., 14.6., 28.6., 5.7. (ICP Seminarraum)

Vorlesung

  • Das Skript der Vorlesung findet sich application_pdf.pnghier (3.32 MB)Info circle.png. Die Kapitel des application_pdf.pngalten Skripts (3.24 MB)Info circle.png werden allerdings erst nach und nach überarbeitet.
  • Die Quellen des Skripts finden sich auch auf GitHub. Ich wäre sehr dankbar, Patches für Tipp- und andere Fehler zu bekommen! Ansonsten ist das Skript CC-by-sa-lizensiert.
  • Die application_pdf.pngFolien der Python-Vorlesung finden sich hier (446 KB)Info circle.png.

Klausur

Übungen

Übungszeiten und Tutoren

  • Gruppe 1: Mittwoch, 14:00 - 15:30 bei Olaf Lenz (erste Übung: 17.4.)
  • Gruppe 2: Mittwoch, 15:45 - 17:15 bei Elena Minina (Übungen auf Englisch; erste Übung: 17.4.)
  • Gruppe 3: Freitag, 15:45 - 17:15 bei Tobias Richter (erste Übung: 19.4.)

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

Worksheets

Worksheet 12: Schrödinger equation

Worksheet 11: Solving Differential Equations

Worksheet 10: Random Numbers

Worksheet 9: Integration

Worksheet 8: Root Finding and Solving ODEs

Worksheet 7: Root Finding

Worksheet 6: Error Analysis

Worksheet 5: Signal Processing and Data Analysis

Worksheet 4: Fourier Transform

Worksheet 3: Taylor Series, Interpolating Polynomial and Splines

Worksheet 2: Gausselimination

Worksheet 1: Python and NumPy

Allgemeine Bemerkungen

  • Die Übungen finden im CIP-Pool am ICP (Allmandring 3, 1. Stock) 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 im CIP-Pool bearbeitet werden. Dieser ist mit Hilfe des Logins und Passworts jederzeit zugänglich (außer nachts und am Wochenende). Die Belegungszeiten des CIP-Pools können hier abgelesen werden.
  • 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).