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Numerische Mathematik

Index Numerische Mathematik

Die numerische Mathematik, auch kurz Numerik genannt, beschäftigt sich als Teilgebiet der Mathematik mit der Konstruktion und Analyse von Algorithmen für kontinuierliche mathematische Probleme.

54 Beziehungen: Algorithmus, Analyse, Antike, Approximation, Approximationsalgorithmus, Archimedes, Byte, Carl Friedrich Gauß, Computer, Diskretisierung, Dreikörperproblem, Ernst Kausen, Fehler, Finite-Elemente-Methode, Gauß-Seidel-Verfahren, Gaußsches Eliminationsverfahren, Gene H. Golub, Gleitkommazahl, Grenzwert (Funktion), Integralrechnung, Iteration, John von Neumann, Kalter Krieg, Kondition (Mathematik), Konrad Zuse, Konsistenz (Numerik), Kontinuum (Mathematik), Konvergenzgeschwindigkeit, Kreiszahl, Lineares Gleichungssystem, Liste numerischer Verfahren, Lloyd Nicholas Trefethen, Manhattan-Projekt, Martin Hermann (Mathematiker), Mathematische Optimierung, Navier-Stokes-Gleichungen, Newtonverfahren, Numerische Integration, Partielle Differentialgleichung, Peter Deuflhard, Potenzreihe, Prozessor, Rechenfehler, Rechenmaschine, Robustheit, Rundungsfehler, Seminumerischer Algorithmus, Society for Industrial and Applied Mathematics, Stabilität (Numerik), Teilgebiete der Mathematik, ..., Wiedereintritt, Wolfgang Dahmen (Mathematiker), Zeitkomplexität, Zweiter Weltkrieg. Erweitern Sie Index (4 mehr) »

Algorithmus

sowjetischen Briefmarke anlässlich seines 1200-jährigen Geburtsjubiläums Ein Algorithmus (benannt nach al-Chwarizmi, von arabisch: Choresmier) ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen.

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Analyse

Adriaen van Ostade, „Analyse“ (1666) Eine Analyse (von griechisch ἀνάλυσις análysis „Auflösung, Zergliederung“) ist eine systematische Untersuchung, bei der das untersuchte Objekt in seine Bestandteile (Elemente) zerlegt wird.

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Antike

Die Antike (von) war eine Epoche im Mittelmeerraum, die etwa von 800 v. Chr.

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Approximation

Approximation („der Nächste“) ist zunächst ein Synonym für eine „(An-)Näherung“; der Begriff wird in der Mathematik allerdings als Näherungsverfahren noch präzisiert.

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Approximationsalgorithmus

Ein Approximationsalgorithmus (oder auch Näherungsalgorithmus) ist in der Informatik ein Algorithmus, der ein Optimierungsproblem näherungsweise löst.

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Archimedes

Archimedes, Domenico Fetti, 1620, Gemäldegalerie Alte Meister, Dresden Archimedes von Syrakus (griechisch Ἀρχιμήδης ὁ Συρακούσιος Archimḗdēs ho Syrakoúsios; * um 287 v. Chr. vermutlich in Syrakus; † 212 v. Chr. ebenda) war ein griechischer Mathematiker, Physiker und Ingenieur.

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Byte

Das Byte (wohl gebildet zu „Bit“) – Duden, Bibliographisches Institut, 2016 ist eine Maßeinheit der Digitaltechnik und der Informatik, das meist für eine Folge aus 8 Bit steht.

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Carl Friedrich Gauß

Gottlieb Biermann, 1887, Kopie nach dem Gemälde von Christian Albrecht Jensen, 1840) Carl Friedrich Gauß von Christian Albrecht Jensen 1840, Pulkowo-Observatorium. Darunter stand ein von Gauß gewähltes Shakespeare-Zitat aus King Lear: ''Thou, nature, art my goddess; to thy laws my services are bound'' Bronzebüste von Carl Friedrich Gauß im Treppenhaus des Helmert-Hauses auf dem Telegrafenberg in Potsdam Johann Carl Friedrich Gauß (latinisiert Carolus Fridericus Gauss; * 30. April 1777 in Braunschweig, Fürstentum Braunschweig-Wolfenbüttel; † 23. Februar 1855 in Göttingen, Königreich Hannover) war ein deutscher Mathematiker, Statistiker, Astronom, Geodät, Elektrotechniker und Physiker.

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Computer

Ein Computer (englisch; deutsche Aussprache) oder Rechner ist ein Gerät, das mittels programmierbarer Rechenvorschriften Daten verarbeitet.

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Diskretisierung

partiellen Differentialgleichung mithilfe der Finite-Elemente-Methode. Die Diskretisierung ist ein Grundbegriff aus der Mathematik und bezeichnet alle Methoden, die aus einem stetigen Problem ein diskretes Problem machen.

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Dreikörperproblem

Die chaotischen Bewegungen dreier Körper Das Dreikörperproblem der Himmelsmechanik besteht darin, eine Lösung (Vorhersage) für den Bahnverlauf dreier Körper unter dem Einfluss ihrer gegenseitigen Anziehung (Newtonsches Gravitationsgesetz) zu finden.

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Ernst Kausen

Ernst Gerhard Kausen (* 5. Dezember 1948 in Rheinhausen bei Duisburg) ist ein deutscher Mathematiker, Informatiker und Sprachwissenschaftler.

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Fehler

Ein Fehler ist die Abweichung eines Zustands, Vorgangs oder Ergebnisses von einem Standard, den Regeln oder einem Ziel.

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Finite-Elemente-Methode

Visualisierung einer FEM-Simulation der Verformung eines Autos bei asymmetrischem Frontalaufprall Darstellung der Wärmeverteilung in einem Pumpengehäuse mit Hilfe der Wärmeleitungsgleichung. Die „finiten Elemente“ sind mit den Elementkanten als schwarze Linien zu sehen. Die Finite-Elemente-Methode (FEM), auch Methode der finiten Elemente und Finite Element Analysen (FEA) genannt, ist ein allgemeines, bei unterschiedlichen physikalischen Aufgabenstellungen angewendetes numerisches Verfahren.

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Gauß-Seidel-Verfahren

In der numerischen Mathematik ist das Gauß-Seidel-Verfahren oder Einzelschrittverfahren (nach Carl Friedrich Gauß und Ludwig Seidel) ein Algorithmus zur näherungsweisen Lösung von linearen Gleichungssystemen.

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Gaußsches Eliminationsverfahren

Das gaußsche Eliminationsverfahren oder einfach Gauß-Verfahren (nach Carl Friedrich Gauß) ist ein Algorithmus aus den mathematischen Teilgebieten der linearen Algebra und der Numerik.

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Gene H. Golub

Gene Golub im Jahre 2007 Gene Howard Golub (* 29. Februar 1932 in Chicago; † 16. November 2007 in Stanford) war einer der bedeutendsten Mathematiker seiner Generation auf dem Gebiet der numerischen Mathematik.

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Gleitkommazahl

Exakt darstellbare Gleitkomma­zahlen für verschiedene Mantissen­längen, Basis: 2, Exponent −3 bis 1 Eine Gleitkommazahl – wird in zwei Zusammenhängen benutzt.

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Grenzwert (Funktion)

In der Mathematik ist der Limes oder Grenzwert einer Funktion an einer bestimmten Stelle der Wert, dem sich die Funktion in der Umgebung der betrachteten Stelle annähert.

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Integralrechnung

Darstellung des Integrals als Flächeninhalt S unter dem Graphen einer Funktion f im Integrationsbereich von a bis b Die Integralrechnung ist ein Zweig der Infinitesimalrechnung und bildet mit der Differentialrechnung die mathematische Analysis. Sie ist aus der Aufgabe entstanden, Flächeninhalte oder Volumina zu berechnen, die durch gekrümmte Linien bzw.

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Iteration

Iteration (von,wiederholen‘) beschreibt allgemein einen Prozess mehrfachen Wiederholens gleicher oder ähnlicher Handlungen zur Annäherung an eine Lösung oder ein bestimmtes Ziel.

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John von Neumann

John von Neumann (um 1940) John von Neumann (* 28. Dezember 1903 in Budapest, Österreich-Ungarn als Neumann János Lajos; † 8. Februar 1957 in Washington, D.C., Vereinigte Staaten) war ein ungarisch-US-amerikanischer Mathematiker.

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Kalter Krieg

ccccff Blockfreie Staaten'''×''' antikommunistische Aufstände'''×''' prokommunistische Aufstände'''×''' andere Konflikte Zusammenfassung des Kalten Krieges von Planet Wissen Als der Kalte Krieg wird der Konflikt zwischen den Westmächten unter Führung der Vereinigten Staaten von Amerika und dem sogenannten Ostblock unter Führung der Sowjetunion bezeichnet, den diese von 1947 bis 1989 mit nahezu allen Mitteln austrugen.

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Kondition (Mathematik)

In der numerischen Mathematik beschreibt man mit der Kondition die Abhängigkeit der Lösung eines Problems von der Störung der Eingangsdaten.

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Konrad Zuse

zentriert Konrad Ernst Otto Zuse (* 22. Juni 1910 in Deutsch-Wilmersdorf, heute zu Berlin; † 18. Dezember 1995 in Hünfeld) war ein deutscher Bauingenieur, Erfinder und Unternehmer (Zuse KG).

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Konsistenz (Numerik)

In der numerischen Mathematik ist die Konsistenz beziehungsweise die Konsistenzordnung eine Eigenschaft eines numerischen Verfahrens, die bedeutet, dass der Algorithmus in einer gewissen grundlegenden Weise tatsächlich das gegebene Problem löst und nicht ein anderes.

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Kontinuum (Mathematik)

Als Kontinuum wird in der Mengenlehre meist die Menge der reellen Zahlen bezeichnet oder Teilmengen wie Intervalle.

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Konvergenzgeschwindigkeit

Unter Konvergenzgeschwindigkeit (auch Konvergenzordnung) versteht man die Geschwindigkeit, mit der sich die Glieder einer konvergenten Folge \left(s_n\right)_ dem Grenzwert s nähern.

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Kreiszahl

rechts Die Kreiszahl – auch bekannt als Ludolphsche (Ludolfsche) Zahl, Archimedes-Konstante oder kurz Pi (nach dem griechischen Kleinbuchstaben \pi, für den Umfang) – ist eine reelle mathematische Konstante, die das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser angibt.

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Lineares Gleichungssystem

Ein lineares Gleichungssystem (kurz LGS) ist in der linearen Algebra eine Menge linearer Gleichungen mit einer oder mehreren Unbekannten, die alle gleichzeitig erfüllt sein sollen.

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Liste numerischer Verfahren

Die Liste numerischer Verfahren führt Verfahren der numerischen Mathematik nach Anwendungsgebieten auf.

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Lloyd Nicholas Trefethen

Lloyd Nicholas Trefethen, genannt Nick, (* 30. August 1955 in Boston, Massachusetts) ist ein US-amerikanischer Mathematiker, der sich mit numerischer Mathematik befasst.

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Manhattan-Projekt

General Leslie R. Groves und Robert Oppenheimer ca. 1942 Erster Atombombentest „Trinity“ 1945 Das Manhattan-Projekt (nach der Tarnbezeichnung Manhattan Engineer District) war ein militärisches Atomforschungsprojekt.

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Martin Hermann (Mathematiker)

Martin Hermann (* 28. Mai 1949 in Weimar) ist ein deutscher Universitätsprofessor für Mathematik.

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Mathematische Optimierung

Die mathematische Optimierung ist ein Teilgebiet der angewandten Mathematik, welches sich mit dem Lösen von Optimierungsproblemen beschäftigt.

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Navier-Stokes-Gleichungen

Die Navier-Stokes-Gleichungen (nach Claude Louis Marie Henri Navier und George Gabriel Stokes) sind ein mathematisches Modell der Strömung von linear-viskosen newtonschen Flüssigkeiten und Gasen (Fluiden).

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Newtonverfahren

Das Newtonverfahren, auch Newton-Raphson-Verfahren (benannt nach Sir Isaac Newton 1669 und Joseph Raphson 1690), ist in der Mathematik ein häufig verwendeter Approximationsalgorithmus zur numerischen Lösung von nichtlinearen Gleichungen und Gleichungssystemen.

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Numerische Integration

Die numerische Integration sucht eine möglichst einfache Näherung für die Fläche S.

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Partielle Differentialgleichung

Eine partielle Differentialgleichung (Abkürzung PDG, PDGL oder PDGln, beziehungsweise PDE für) ist eine Differentialgleichung, die partielle Ableitungen enthält.

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Peter Deuflhard

Peter Jochen Deuflhard (* 3. Mai 1944 in Dorfen, Oberbayern; † 22. September 2019 in Berlin) war ein deutscher Mathematiker und Hochschullehrer in Heidelberg und Berlin.

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Potenzreihe

Unter einer Potenzreihe P(x) versteht man in der Analysis eine unendliche Reihe der Form mit.

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Prozessor

Die''“ eines Intel 80486DX2 Ein Computer-Prozessor ist ein (meist stark verkleinertes und meist frei) programmierbares Rechenwerk, also eine elektronische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen Aktionen ausführt, wie andere elektronische Schaltungen und Mechanismen zu steuern.

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Rechenfehler

Rechenfehler sind in der Mathematik oder im Alltag Fehler beim Rechnen, die bei Rechenoperationen durch eine Abweichung von den Rechenregeln entstehen.

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Rechenmaschine

Rechenmaschine ''Resulta BS 7'' Mechanische Rechenmaschine mit Ausdruck Rechenmaschine Walther WSR 160 Eine Rechenmaschine, veraltet auch Kalkulator, ist eine Maschine, die mathematische Berechnungen mechanisch ausführen kann.

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Robustheit

Der Begriff Robustheit (lat. robustus, von robur Hart-, Eichenholz) bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, Veränderungen ohne Anpassung seiner anfänglich stabilen Struktur standzuhalten.

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Rundungsfehler

Ein Rundungsfehler oder eine Rundungsdifferenz ist die Abweichung einer gerundeten Zahl von der ursprünglichen.

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Seminumerischer Algorithmus

Seminumerische Algorithmen sind eine Kombination aus numerischen und analytischen oder algebraischen Verfahren in der Programmierung.

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Society for Industrial and Applied Mathematics

Logo der SIAM Die Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) mit Sitz in Philadelphia ist eine US-amerikanische Gesellschaft für angewandte Mathematik.

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Stabilität (Numerik)

In der numerischen Mathematik heißt ein Verfahren stabil, wenn es unempfindlich ist gegenüber kleinen Störungen der Daten.

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Teilgebiete der Mathematik

Dieser Artikel dient dazu, einen Überblick über die Teilgebiete der Mathematik zu geben.

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Wiedereintritt

Hayabusa über Australien (2010) In der Raumfahrttechnik bezeichnet der Wiedereintritt die kritische Phase des Eintritts eines Flugkörpers in die Atmosphäre des Planeten, von dem er gestartet ist.

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Wolfgang Dahmen (Mathematiker)

Wolfgang Dahmen, Oberwolfach 2004 Wolfgang Anton Dahmen (* 19. Oktober 1949 in Linnich, Nordrhein-Westfalen) ist ein deutscher Mathematiker und Taekwondo-Sportler.

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Zeitkomplexität

Unter der Zeitkomplexität eines Problems wird in der Informatik die Anzahl der Rechenschritte verstanden, die ein optimaler Algorithmus zur Lösung dieses Problems benötigt, in Abhängigkeit von der Länge der Eingabe.

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Zweiter Weltkrieg

sowjetische Flagge auf dem Reichstag, Mai 1945 • Atompilz des „Fat Man“ über Nagasaki, 9. August 1945 Als Zweiter Weltkrieg (1. September 1939 – 2. September 1945) wird der zweite global geführte Krieg sämtlicher Großmächte im 20. Jahrhundert bezeichnet.

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Leitet hier um:

Numerik, Numerische Analysis, Numerische Berechnung, Nummerische Mathematik.

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