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Ingenieurinformatik
Informatik
Computational Civil Engineering (CCE)
Vorlesungsskript
1. Computer
1.1. Digitalisierung
1.1.1. Analoge Informationen
1.1.2. Digitale Informationen
1.1.3. Digitale Zahlendarstellung
1.2. Algorithmen
1.2.1. Sortieralgorithmen
1.2.2. Eigenschaften
1.2.3. Numerische Algorithmen
1.3. Hardware
1.3.1. Geschichte der Computer
1.3.2. Aufbau eines Computers
1.3.3. Arbeitsweise eines Computers
1.4. Software
1.4.1. Betriebssysteme
1.4.2. Softwareentwicklung
1.4.3. Dateisystem
2. Python
2.1. Sprache
2.1.1. Arbeiten mit Python
2.1.2. JupyterLab
2.1.3. Syntax
2.2. Grundlagen
2.2.1. Zahlen
2.2.2. Operationen
2.2.3. Variablen
2.2.4. Funktionen
2.2.5. Zeichenketten
2.2.6. Listen
2.2.7. Sammeltypen
2.3. Flusskontrolle
2.3.1. Schleifen
2.3.2. Abzweigungen
2.3.3. Funktionen
2.4. Weitere Themen
2.4.1. Module
2.4.2. Formatierte Zeichenketten
2.4.3. Dateien
3. Datenanalyse
3.1. Visualisierung
3.1.1. matplotlib-Modul
3.1.2. Eindimensionale Daten
3.1.3. Beschriftung
3.1.4. Farben
3.1.5. Skalierung
3.2. Verarbeitung
3.2.1. numpy-Modul
3.2.2. numpy-Arrays
3.2.3. Referenzen
3.2.4. Dateien
3.2.5. Mehrdimensionale Daten
3.2.6. Bilddaten
3.3. Modellierung
3.3.1. Polynominterpolation
3.3.2. Fitting
3.3.3. Splines
3.4. Klassifizierung
3.5. Optimierung
4. Numerik
4.1. Integration
4.1.1. Ober- und Untersumme
4.1.2. Interpolation
4.1.3. Monte-Carlo
4.2. Differentiation
4.2.1. Taylor-Entwicklung
4.2.2. Differenzenformeln
4.2.3. Fehlerbetrachtung
4.3. Differentialgleichungen
4.3.1. Finite-Differenzen-Methode
4.3.2. Gewöhnliche DGL
4.3.3. Partielle DGL
Aufgabensammlung
1. Computer
1.1. Zahlendarstellung
1.2. Darstellung von Zeichen
1.3. Intervallschachtelung
1.4. Sieb von Eratosthenes
1.5. Größter gemeinsamer Teiler (ggT)
1.6. Prozessorarchitekturen
1.7. Betriebssysteme
1.8. Zusatzaufgaben
Algorithmen
Programmablaufpläne
Perfekte (volkommene) Zahlen
Intervallschachtelung
Majorität
Prozessorarchitekturen
Betriebssysteme
2. Python
2.1. Markdown
2.2. Operationen
2.3. Variablen
2.4. Listen
2.5. Anwendung von Schleifen
2.6. Abzweigungen
2.7. Funktion für π-Näherungsformel
2.8. Sortieralgorithmus
2.9. Formattierte Strings
2.10. Einwohnerzahl Europa
2.11. Temperaturdaten
2.12. NumPy Arrays
2.13. Zusatzaufgaben
Grundlagen
Flusskontrolle
Fehlersuche
Seildurchhang
3. Datenanalyse
3.1. Plotten von Funktionen
3.2. Daten aus Datei plotten
3.3. Numpy Arrays
3.4. Temperaturdaten II
3.5. Fitting und Interpolation
3.6. Ballonfahrt
3.7. Zusatzaufgaben
Visualisierung
Verarbeitung
Modellierung
Bildverarbeitung
Periodische Daten
4. Numerik
4.1. Trapezfunktion
4.2. Monte Carlo Integration
4.3. 2. Ableitung 2. Ordnung
4.4. Ableitung und Genauigkeit
4.5. Ableitungsfunktion
4.6. Temperaturgleichung
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