Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler

Dieses Lehrbuch bietet eine Einführung in alle wesentlichen grundlegenden numerischen Methodenbausteine, wobei in einem abschliessenden Kapitel die Kombination dieser Bausteine anhand komplexerer Anwendungsbeispiele illustriert wird. Den einzelnen Themen wird eine durch zahlreiche Beispiele untermauerte Diskussion der Begriffe Kondition und Stabilität vorausgeschickt, die dann als verbindende Orientierungslinie dienen. Ebenso wie die gestaffelte Aufbereitung der Themen, wobei einfachen Grundelementen überspringbare vertiefende Abhandlungen folgen, soll dies helfen, einen Grad von Anwendungs- und Beurteilungsverständnis zu entwickeln, das ein steigender und flexibler Einsatzbedarf numerischer Methoden in Ingenieur- und Naturwissenschaften erfordert. Je nach Ausbaustufe kann daher das Buch sowohl als Grundlage einer einsemestrigen einführenden als auch einer weiterführenden Numerik-Vorlesung im Ingenieurstudium dienen und eignet sich darüber hinaus für die Numerikausbildung im Mathematikstudium.

Fehleranalyse: Kondition, Rundungsfehler, Stabilität.- Lineare Gleichungssysteme, direkte Lösungsverfahren.- Lineare Ausgleichsrechnung.- Nichtlineare Gleichungssysteme, iterative Lösungsverfahren.- Nichtlineare Ausgleichsrechnung.- Berechnung von Eigenwerten.- Interpolation.- Splinefunktionen.- Numerische Integration.- Gewöhnliche Differentialgleichungen.- Partielle Differentialgleichungen.- Große dünnbesetzte lineare Gleichungssysteme, iterative Lösungsverfahren.- Numerische Simulationen: Vom Pendel bis zum Airbus.