Ingenieur-Tool I "Rechnergestützte Mathematik"
Aktuell
> 27.3.13: Eine vorbildliche Animation ist
publiziert.
> 22.2.13: Zu Aufgabe 12: Die Frage nach den Rundungsfehlern
können Sie ignorieren.
> 22.2.13: Zu Aufgabe 18: Die Überlagerung der Animation mit der festen Polbahn
ist nicht verlangt.
> 22.2.13: Zu Aufgabe 18 (Tipps): Das Momentanzentrum ist
für die diskreten Werte 0 und Pi problematisch, nicht im ganzen Intervall [0,
Pi].
> 8.2.13: Es spielt keine Rolle, ob Sie Version 9.0.0
oder 9.0.1 verwenden.
> 7.2.13: Die Kursunterlagen
sind jetzt verfügbar.
> 7.2.13: Mathematica installieren und Notebooks
herunterladen: vor dem Kurs!
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Dozent
Stephan Kaufmann
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Zeit
und Ort
> Mo., 18.2.13, 15.15-19.00
Uhr, ETA F 5
> Do., 21.2.13, 15.15-19.00
Uhr, ETA F 5
> Fr., 22.2.13, 13.15-17.00 Uhr, ETA F 5
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Software (nur für ETH)
> "Mathematica 9" können Sie auf
Stud-IDES beziehen.
> Bitte installieren Sie das Programm
vor dem Kurs auf Ihrem Laptop.
> Bei Installationsproblemen wenden Sie sich bitte an
den ETH Helpdesk.
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Kursunterlagen
(nur für ETH, VPN-Verbindung verwenden)
Dies sind die Mathematica Notebooks mit den
Arbeitsunterlagen:
> Einleitung.nb
> Aufgaben.nb
> Abgabeformular.nb
Ein Ausdruck der Einleitung wird in der ersten Theoriestunde
verteilt. Sie können auch ein PDF davon herunterladen und selbst drucken:
> Einleitung.pdf
Hier die Notebooks zur "Theorie" am Do./Fr.:
>
Bemerkungen_Donnerstag.nb
> Bemerkungen_Freitag.nb
Der Zugriff auf die obigen Unterlagen ist auf das ETH-Netz beschränkt.
Verwenden Sie das im Kurs angegebene Login (identisch mit demjenigen für die
Mechanik-Übungen), wenn Sie ohne VPN von extern zugreifen.
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Ergänzende Unterlagen
(nur für ETH, VPN-Verbindung verwenden)
Die obigen Notebooks enthalten Referenzen auf das Buch
"Mathematica - kurz und
bündig". Hier sind die entsprechenden Notebooks:
> Inhaltsverzeichnis.nb
> Teil-1.nb
> Teil-2.nb
> Teil-3.nb
> Teil-4.nb
> Sachverzeichnis.nb
In Mathematica 9 funktionieren einige Dinge nicht mehr wie im Buch
beschrieben (z.B. Dokumentation, Packages, Animationen). Die wichtigsten, für den
Kurs relevanten Änderungen sind aber in den obigen Notebooks nachgetragen.
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Zielpublikum
Der Kurs wird ausschliesslich für die Studierenden des Studiengangs MAVT
im zweiten Semester angeboten.
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Ablauf
> Zu Beginn findet jeden Nachmittag eine "Theoriestunde"
statt: Ablauf des Kurses, allgemeine
Konzepte, Beispiele.
> Anschliessend werden die
Übungen bearbeitet: in Zweiergruppen, auf dem eigenen Laptop, im oder beim ETA F 5.
> Studierende ohne Laptop können auch in einem Rechenraum im arbeiten.
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Inhalt
Es wird zu zweit auf den eigenen Laptops gearbeitet.
Dabei kommen die folgenden Themen zur Sprache:
> Grundlagen des computergestützten symbolischen
Rechnens am Beispiel von Mathematica;
> Umgang mit dem
Front End: Hilfen, Eingabemöglichkeiten;
> Numerische
Rechnungen;
> Symbolische Rechnungen: Polynome,
Gleichungen, Analysis;
> Grafik und Animation;
> Listen, Grafikprogrammierung;
> Funktionsweise des Programms, einfache
Programmiertechniken, Literatur.
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Lernziele
Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer können nach Abschluss des Kurses:
> numerische und symbolische Berechnungen
durchführen,
> Funktionsgraphen, sowie parametrisch dargestellte Kurven und
Flächen zeichnen,
> einfache programmierte Grafiken und
Animationen erstellen,
> selbständig Hilfe zu nicht behandelten Problemen
finden.
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Leistungskontrolle zur Krediterteilung
> Termingerechte Abgabe der verlangten Aufgaben in Zweiergruppen.
> Genaue Bedingungen sind im Abgabeformular ersichtlich.
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Beispiele
> Eine
Animation des Schubkurbelgetriebes von Manuel Fahrni und Yves Isler, die im Kurs
des FS 13 entwickelt wurde (2.3 MB)
> Eine Animation des
Planetengetriebes von Florian Schmid, die im Kurs des FS 12 entwickelt wurde
(4.8 MB).
> Eine Animation des
Planetengetriebes von Florian Achermann und Andreas Ebnöther, die im Kurs des FS
12 entwickelt wurde
(4.4 MB).
> Eine
Animation des Planetengetriebes von Stephan Kaufmann (2.5 MB).
> Eine Animation, welche im FS 10 von
Demian Lauper und Alexander Lüchinger entwickelt wurde (610 KB).
