Projektpraktikum II
WS 2020/21

Übersicht

• Aktuelles
• Informationen zur Veranstaltung
• Materialien
• Aufgaben
• Hinweise

Aktuelles [ top ]

Die erste Veranstaltung findet wegen des dies academicus erst am 09.11.2020 von 11-13 Uhr statt. Der wöchentliche Termin kann in der ersten Veranstaltung diskutiert und verlegt werden. Das Projektpraktikum wird von Sophie Puttkammer betreut.
Bitte melden Sie sich über Agnes zu diesem Praktikum an. Zu dieser Veranstaltung gibt es einen Moodlekurs Projektpraktikum II (Numerik/CPDE) - WiSe 2020/21, den Schlüssen dazu erhalten Sie per Mail nach Ende der Einschreibefrist, wenn Sie über Agnes für den Kurs angemeldet sind. Falls Sie den Schlüssel bis 02.11.2020 nicht erhalten, zum ersten Termin keine Zeit, oder andere Fragen haben, schreiben Sie einfach eine Email an Frau Puttkammer (puttkams( at ) [... einfügen].de).

Informationen zu Veranstaltung [ top ]

Im Projektpraktikum II (ehemals BZQ III) haben Sie (nach einer Einführung in den ersten Semesterwochen) die Möglichkeit anschließend an die Grundlagen der numerischen Mathematik und Optimierung oder begleitend bzw. vorbereitend zu Numerik Gewöhnlicher Differentialgleichungen (NumODE) oder Numerik partieller Differentialgleichungen (CPDE) ein Programmierprojekt in kleinen Gruppen zu bearbeiten. Jedem Projekt ist dabei ein Betreuer zugeordnet.

Bis auf Weiteres findet die Veranstaltung online statt, die Links zu den entsprechenden Zoommeetings finden Sie im Moodlekurs.

Zeit		Raum
Montag	11:00 - 13:00	online

Materialien [ top ]

Die Materialien finden Sie ebenfalls im Moodlekurs.

Hinweise zu den Abgaben [ top ]

Innerhalb des Projektpraktikum II befassen Sie sich mit einer größeren Programmieraufgabe. Dabei haben Sie eine/n Betreuer/in, der/die Ihnen bei Problemen helfen kann. Im Laufe des Semesters halten Sie zwei kurze Zwischenpräsentationen. Diese dienen dazu Ihren Fortschritt zu dokumentieren und Ihnen ein Feedback sowie Anregungen für das weitere Vorgehen zu geben. Am Ende des Semesters gibt es eine Abschlusspräsentation Ihrer Ergebnisse. Ihre Abgabe besteht aus einem MATLAB-Programm und einem Praktikumsbericht. In die Bewertung fließen die Abschlusspräsentation und die Abgabe ein.

Hinweise zu den Präsentationen

• Mitte Dezember stellen Sie Ihre Aufgabe vor und erläutern kurz Ihren Arbeitsplan (max. 10 Minuten).
• In einer Zwischenpräsentation nach Weihnachten (ca. 10 Minuten) erläutern Sie kurz die Theorie und präsentieren Ihre Fortschritte beim Implementieren.
• Zumindest die Abschlusspräsentation am Semesterende (ca. 20 Minuten) sollte mit der Beamer-Klasse in LaTeX erstellt werden. Jedes Mitglied der Gruppe muss in der Lage sein diese Präsentation durchzuführen. Dabei stellen Sie kurz die theoretischen Grundlagen vor, erläutern Ihr Programm und präsentieren eine geeignete Auswahl der numerischen Experimente.
• Für alle Beamer-Präsentationen gelten die üblichen Ansprüche: Titelfolie, Gliederung, nicht zu viele Informationen und nicht zu viel Text auf den einzelnen Folien, lesbare Graphiken mit klar erkennbarem Inhalt, Quellenangabe.

Hinweise zur Implementation

• Sie werden in MATLAB implementieren. Dies ermöglicht Ihnen die zur Verfügung gestellten Funktionen des AFEM-Paketes zu nutzen.
• Bitte geben Sie in einem Ordner den vollständigen, funktionsfähigen Code ab. In einer README.txt-Datei erläutern Sie mit welcher MATLAB Version Sie das Programm getestet haben, welches das Main-Programm ist und mit welchem Skript Experimente durchgeführt werden können.
• Die eigentlichen Algorithmen sollten in Unterprogrammen (function) realisiert werden. Diese Funktionen sollten als Bibliotheksfunktion in der Befehlszeile von Matlab (ohne GUI) ausführbar sein. Achten Sie dafür auf eine korrekte Entwickler-Dokumentation (help-Kommentare) und sinnvolle Ein- und Ausgabeparameter.
• Die Ergebnisse und Parameter sollen auf geeignete, übersichtliche Weise ausgegeben werden. Daten, die Sie noch weiterverarbeiten sollen/möchten, geben Sie in eine Datei aus. In dieser sind auch die Daten bzw. Parameter zu speichern, die die Berechnungen beeinflussen. Nur so ist der Datensatz später richtig einzuordnen.
• Ihr Programm sollte möglichst flexibel sein und auch ähnliche Probleme und allgemeinere Problemklassen lösen können. So sollten Sie sich im Aufbau an den existierenden AFEM-Funktionen orientieren und Funktionen als Function-Handle übergeben können.
• Erstellen Sie eine Programm-Dokumentation, die die Bedienung des Programms erläutert. Diese ist Teil des Praktikumsberichts.

Hinweise zum Praktikumsbericht

Es ist Teil Ihrer Aufgabe mit ihrem Programm zu experimentieren und Ihre Ergebnisse graphisch darzustellen. Überprüfen Sie dabei die Eigenschaften der von Ihnen implementierten Verfahren an selbst gewählten geeigneten Beispielen. Recherchieren Sie je nach Aufgabe den physikalischen und historischen Hintergrund der Gleichungen in Ihrer Aufgabenstellung bzw. die theoretischen Grundlagen des zu untersuchenden Verfahrens.
Ihr abschließender Praktikumsbericht (mit LaTeX erstellt) sollte folgende Teile beinhalten

• Name und Matrikelnummern aller Praktikumsgruppenmitglieder,
• eine kurze Übersicht über die individuelle Verteilung der Aufgaben unter den Gruppenmitgliedern,
• eine kurze Einführung in die Aufgabe, die Sie bearbeitet haben und deren Hintergrund,
• theoretische Grundlagen, z.B. zugrundeliegende Theoreme (unter Umständen auch ohne Beweis, aber mit Literaturzitaten) und allgemeine Berechnungen, die Sie durchgeführt haben,
• Dokumentation des Programms, d.h. Erläuterungen zur algorithmischen Umsetzung und Implementierung (zu jeder Funktion Eingabe- und Ausgabeparameter sowie grobe Funktionsweise),

Achtung: An dieser Stelle sollte ihr Code auf zwei Arten aufgearbeitet sein: Zum einen ist erklärt, wie der vorliegende Code zu bedienen ist. Zum anderen sollte es möglich sein, das Programm selbst mit wenig Aufwand zu implementieren.

• Dokumentation der Experimente, d.h. eine Zusammenstellung der Daten, die Sie pro Experiment eingegeben haben, und der Ergebnisse, die dazu von ihrem Programm erzeugt wurden (in aussagekräftigen Graphiken) sowie eine kurze Auswertung und Interpretation der beobachteten Effekte,
• Zusammenfassung der Ergebnisse, Antworten auf eventuelle Fragen in der Aufgabenstellung, Ausblick.

Der Bericht soll inklusive der Graphiken (Konvergenzgraphen, Funktionsplots) zu den verschiedenen Experimenten und vollständiger Quellenangaben ungefähr 20 Seiten umfassen.