Modellbildung und Simulation

In diesem Lehrbuch werden die für Ingenieurinnen und Ingenieure relevanten mathematischen Problemklassen eingeführt und dazu vorhandene Standardalgorithmen vorgestellt. Anhand vielfältiger konkreter Beispiele werden Prinzipien der Modellbildung praktisch angewendet, Implementierungen demonstriert und Simulationsergebnisse dargestellt. Dafür werden sowohl der Industriestandard MATLAB wie auch die recht junge und schnell wachsende Programmiersprache Julia verwendet. Mit Hilfe beider Implementierungen kann der oder die Leser:in sehr einfach die Gemeinsamkeiten und Unterschiede erkennen und ist für einen Umstieg vom kommerziellen Produkt MATLAB auf die freie Sprache Julia oder umgekehrt gut vorbereitet. Zur Vertiefung sowohl des theoretischen Verständnisses wie auch der praktischen Umsetzungen befinden sich am Ende jedes Kapitels entsprechende Übungsaufgaben. Direkte Verbindungen zu weiteren, interaktiven Online-Inhalten werden an geeigneter Stelle über QR-Codes hergestellt. Inhaltsverzeichnis Gleitkommaarithmetik.- Interpolation und Approximation.- Differentiation und Integration.- Diskrete Fourier-Transformation.- Lineare Gleichungssysteme.- Nichtlineare Gleichungssysteme.- Gewöhnliche Differentialgleichungen.- Eigenwertprobleme.- Randwertprobleme gewöhnlicher Differentialgleichungen.- Numerik partieller Differentialgleichungen.