Modellierung mit gewöhnlichen Differentialgleichungen
Dozent:innen: Univ.-Prof. Dr. Peter SpichtingerKurzname: 08.110.723
Kurs-Nr.: 08.110.723
Kurstyp: Vorlesung/Übung
Voraussetzungen / Organisatorisches
Vorkenntnisse:Vorlesungen zu Analysis und Lineare Algebra, z.B. Mathematik für Physiker 1 und 2
Digitale Lehre
Die Veranstaltung findet in Präsenz statt.Inhalt
In dieser Vorlesung wird ein Überblick zur Modellierung mit gewöhnlichen Differentialgleichungen gegeben. Ausgehend von vielen Beispielen aus den Naturwissenschaften (Physik, Chemie, Biologie) werden wichtige Ansätze zur Modellierung vorgestellt, dabei wird auch auf die Analyse der zugrunde liegenden Gleichungen eingegangen. Neben der Theorie und den Beispielen werden auch numerische Verfahren zur Lösung der Differentialgleichungen vorgestellt.Konkret werden folgende Inhalte behandelt:
- Die Rolle von Modellen in den Naturwissenschaften (Möglichkeiten und Grenzen)
- Wichtige Beispiele aus Physik (Wolkenmodelle), Chemie (zyklische Reaktionen), Biologie (Populationsdynamik, Infektionsmodelle)
- Wichtige Theoreme aus der Theorie von gewöhnlichen Differentialgleichungen (Existenz/Eindeutigkeit)
- Analyse von dynamischen Systemen (Fixpunkte, Grenzzyklen, Bifurkationen, Stabilität)
- Asymptotische Analyse (Modellreduktion)
- Numerische Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen (finite Differenzen, finite Elemente, spektrale Verfahren)
Termine
| Datum (Wochentag) | Zeit | Ort |
|---|---|---|
| 20.10.2021 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 22.10.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 26.10.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 29.10.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 02.11.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 03.11.2021 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 05.11.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 09.11.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 12.11.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 16.11.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 17.11.2021 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 19.11.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 23.11.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 26.11.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 30.11.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 01.12.2021 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 03.12.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 07.12.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 10.12.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 14.12.2021 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 15.12.2021 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 17.12.2021 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 04.01.2022 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 07.01.2022 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 11.01.2022 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 12.01.2022 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 14.01.2022 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 18.01.2022 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 21.01.2022 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 25.01.2022 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 26.01.2022 (Mittwoch) | 12:15 - 13:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 28.01.2022 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |
| 01.02.2022 (Dienstag) | 14:15 - 15:45 | 05 114 Seminarraum 537 1341 - Naturwissenschaftliches Institutsgebäude |
| 04.02.2022 (Freitag) | 10:15 - 11:45 | 04 426 2413 - Neubau Physik/Mathematik |