Computer Languages for Engineers
MSc Computational Mechanics
Pflichtmodul
SWS: 4
Credits: 5
Veranstaltungsart: Vorlesung, Übung
Dozenten
Vorlesung: | Dr.-Ing. Georgia Kikis |
Übung: | Dr.-Ing. Georgia Kikis |
Termine
Lehrveranstaltung | Vorlesung |
Jedes Sommer- und Wintersemester | Details siehe CLFE-Moodle-Kursraum |
Übung | |
Details siehe CLFE-Moodle-Kursraum | |
Prüfung: | |
Hausarbeit (100%) |
Lernziele
Die Studierenden erlernen in der Vorlesung die Fähigkeit, komplexe Problemstellungen aus der numerischen Mathematik bzw. aus der Kontinuumsmechanik mit Hilfe der in diesem Umfeld etablierten Programmiersprachen zu implementieren. Die Studierenden erlernen die Fähigkeit, Problemstellungen zunächst im Rahmen von Algorithmen zu abstrahieren. Sie erlangen die Fähigkeit, Algorithmen zum einen mit den Mitteln der klassischen prozeduralen Programmierung im Umfeld einer klassischen Software-Realistät zu implementieren (z.B. gängige FORTRAN-FE-Plattformen wie FEAP). Weiter erlangen Sie die Fähigkeit, Algorithmen im Rahmen eines modernen objekt-orientierten Ansatzes für heute übliche Software-Realitäten zu implementieren. Die Studierenden erlangen zudem die Fähigkeit, die zu modellierende Datenrealität auf gängige Container-Klassen-Konzepte abzubilden und mit Hilfe standardisierter Bibliotheken zu implementieren.
Lehrinhalte
Prozedurale Sprachen Felder und Datenstrukturen, Arbeiten mit Dateien mit sequentiellem und direktem Zugriff, Implementierung indizierter Listen, Speichermangement unter Voraussetzung statischer Felder (Memory-Mapping), Objektorientierte Sprachen, Grundbegriffe objektorientierten Modellierens, Container-Klassen, Rekursive Datenstrukturen, verkettete Listen und Baumstrukturen, Einsatz von Template-Bibliotheken, Implementierungsbeispiele iterativer Algorithmen Gauß-Algorithmus mit Spaltenpivotsuche, Gauß-Algorithmus als Dreieckszerlegung, Cholesky-Verfahren als Dreieckszerlegung unter Berücksichtigung kompakter Datenspeicherung, Lösen eines linearen Gleichungssystems mit mehreren rechten Seiten, Gauß-Seidelsches Iterationsverfahren, Jakobi-Verfahren zur Berechnung von Eigenwerten einer symmetrischen Matrix
Programme
Compiler Suite: | MinGW (minimal GNU for Windows) |
Programmiersprachen: | FORTRAN 66/77/90++ C, C++ |
Entwicklungsumgebung: | Code::Blocks |