Proseminar

Simulation der Welt

Sommersemester 2021


Proseminar: Simulation der Welt

Kristina Schaefer, Karl Schrader, Prof. Dr. Joachim Weickert

Wintersemester 2021

Proseminar (2 h)




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27.10.21: Die Themenverteilung ist abgeschlossen.

14.10.21: Die Einführungsveranstaltung findet am 27.10.2021 über Teams statt statt.

23.07.21: Die Anmeldung für das Proseminar wird über das Seminarsystem des SIC geregelt. Allen bereits angemeldeten Studenten ist ein Seminarplatz garantiert. Sie müssen sich nicht erneut anmelden.

23.07.21: Die Einführungsveranstaltung wird auf die zweite Vorlesungswoche verschoben.

20.07.21: Die Registrierungsphase ist eröffnet.

Einführungsveranstaltung (Anwesenheit erforderlich):
Die Einführungsveranstaltung wird am 27.20.2021 über Teams stattfinden.
Bei dieser Besprechung werden die Themen auf die Teilnehmer verteilt. Es besteht Anwesenheitspflicht für alle Kursteilnehmer. Bitte vergessen Sie nicht, dass Sie sich vorher registrieren müssen (siehe unten).

Seminartermine im Wintersemester 2021:
Mi, 16 - 18 Uhr. Das Proseminar findet im Wintersemester via Teams statt.


Inhalt:
Typische Probleme der realen Welt wie Fußpilzwachstum, Verkehrsstaus, Zugverspätungen und Klimakatastrophen können mittlerweile durch geeignete mathematische Ansätze modelliert und am Computer simuliert werden. Hierbei kommen häufig gekoppelte gewöhnliche Differentialgleichungen zum Einsatz, mit denen sich das Verhalten schwer verständlicher rückgekoppelter Systeme gut erfassen lässt.
Ziel des Proseminars ist es, die mathematischen Grundlagen solcher Simulationen kennenzulernen. Anhand ausgewählter Beispiele wird der Prozess von der Modellbildung über die Simulation bis hin zur Interpretation der Ergebnisse deutlich gemacht.

Voraussetzungen:
Das Proseminar richtet sich an Studierende der Informatik und Mathematik mit Mathematikkenntnissen im Umfang von 2-3 Semestern. Bildverarbeitungskenntnisse sind nicht erforderlich.

Sprache:
Vortragssprache ist Deutsch. Das Verständnis englischsprachiger Fachliteratur ist erforderlich.


Die Registrierung für diesen Kurs wird
über das Seminarsystem des SIC geregelt.
Seminarsystem:
https://seminars.cs.uni-saarland.de/proseminars2122


Regelmäßige Teilnahme:
Es wird erwartet, dass Teilnehmer(innen) zu allen Terminen erscheinen, außer bei einem wichtigem Grund, der nicht auf eigenem Verschulden beruht (Nachweise bitte sofort einreichen). Während der Meetings sollte Ihre Kamera angeschaltet sein.

Individuelle Vorbesprechung:
Ihren Vortrag müssen Sie spätestens in der vorausgehenden Kalenderwoche mit dem jeweiligen Seminarbetreuer besprechen. Es liegt in Ihrer Verantwortung, diese Frist einzuhalten. Vereinbaren Sie dafür rechtzeitig einen Termin! Bitte legen Sie zur Vorbesprechung einen reifen Entwurf Ihres Vortrags vor. Selbstverständlich können Sie uns auch schon früher während der Vorbereitung Ihres Vortrags konsultieren.

Präsentation:
Ihr Vortrag soll aus zuvor aufgenommen Videos, die in 3 bis 4 Teile aufgeteilt sind, bestehen. Zwischen den einzelnen Videoteilen können Fragen gestellt werden. Nach der Päsentation gibt es einen Diskussionsteil. Das Video wird von einem Betreuer in einem Teams Meeting gestreamt. Die gesamte Videolänge soll 20 Minuten betragen. Bitte halten Sie diese Zeitvorgabe ein. Die Vortragssprache ist Deutsch.

Nichterscheinen beim eigenen Vortragstermin:
Absagen des eigenen Vortragstermins oder Nichterscheinen beim eigenen Vortrag ist aus verschiedenen Gründen unsozial: Nachfolgende, darauf aufbauende Vorträge werden in Mitleidenschaft gezogen, Lieblingsthemen anderer Studierender werden blockiert, und im schlimmsten Fall haben Sie sogar einem Kommilitonen den Proseminarplatz streitig gemacht. Daher behalten wir uns vor, Studierende, die aus von ihnen verschuldeten Gründen ihren eigenen Vortragstermin nicht wahrnehmen, von zukünftigen Proseminaren und Seminaren unserer Gruppe auszuschließen.

Schriftliche Ausarbeitung:
Bitte fertigen Sie bis spätestens drei Wochen nach Vorlesungsende eine schriftliche Ausarbeitung Ihres Vortrags an. Die Deadline ist am Freitag den 11.03.2022, 23:59 Uhr. Dies ist eine Zusammenfassung, die in der Regel einen Umfang von ca. fünf Seiten hat und in die Bewertung eingeht. Die Ausarbeitung soll als PDF-Datei über Teams abgegeben werden. Wir empfehlen die Anfertigung der Ausarbeitung mit LaTeX, aber wir akzeptieren auch die Erstellung mit anderen Textverarbeitungsprogrammen (z.B. Libre Office).

Plagiarismus:
Beachten Sie unbedingt die Standards wissenschaftlichen Arbeitens: Zitate und übernommenes Material (Daten, Bilder) müssen als solche gekennzeichnet und mit Quellenangabe versehen sein. Ein Literaturverzeichnis ist erforderlich. Ansonsten gilt das Seminar als nicht bestanden.

Teilnahme an Diskussionen:
Die Diskussionen nach den Präsentationen sind ein essenzieller Teil dieses Proseminars. Das bedeutet, dass die Teilnehmer Fragen stellen und damit positive und negative Aspekte der vorgestellten Idee finden sollen. Die aktive Teilnahme ist Teil der Schlussnote.

Verspätungen:
Um den Vortragenden nicht zu unterbrechen oder zu stören, müssen alle Teilnehmer rechtzeitig im Seminarraum sein. Teilnehmer, die regelmäßig zu spät kommen, müssen damit rechnen, dass dies einen negativen Einfluss auf ihre Note haben wird.



No. Buchabschnitt Betreuer Vortragender Datum
1 T. Sonar: Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik
Kapitel 2: Wie schnell wächst der Fußpilz?
Schaefer König 01.12.21
2 T. Sonar: Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik
Kapitel 3: Wie wirtschaftlich ist mein Betrieb?
Schaefer van Recum 01.12.21
3 T. Sonar: Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik
Kapitel 5: Was haben Tomographie und Wasserleitungen gemeinsam?
Schaefer Al Jbawi 08.12.21
4 T. Sonar: Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik
Kapitel 6: Wie fließt der Straßenverkehr?
Schaefer Quint 08.12.21
5 T. Sonar: Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik
Kapitel 8: Wie fängt der Hai die Beute?
Schaefer Lange 15.12.21
6 E. Beltrami: Von Krebsen und Kriminellen
Kapitel 1: Krebse und Kriminelle
Schaefer Gastauer 15.12.21
7 E. Beltrami: Von Krebsen und Kriminellen
Kapitel 3: ... und währenddessen brennt die Stadt
Schrader Bur 05.01.22
8 E. Beltrami: Von Krebsen und Kriminellen
Kapitel 5: Algenblüte, Umweltverschmutzung und Eichhörnchen
Schrader Boisvert-Bilodeau 05.01.22
9 E. Beltrami: Von Krebsen und Kriminellen
Kapitel 6: Es ist alles nur ein Spiel
Schrader Such 12.01.22

Die Themen beruhen auf den folgenden Büchern:

  1. Edward Beltrami:
    Von Krebsen und Kriminellen - Mathematische Modelle in Biologie und Soziologie.
    Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, Deutschland, 1993.
  2. Thomas Sonar:
    Angewandte Mathematik, Modellbildung und Informatik.
    Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, Deutschland, 2001.

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