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Modulnummer:
| 13702
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| Modultitel: | Anwendung von Numerik, Simulation und Maschinellem Lernen im Bauingenieurwesen |
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Application of numerics, simulation methods and machine learning to civil engineering
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| Einrichtung: |
Fakultät 6 - Architektur, Bauingenieurwesen und Stadtplanung
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| Verantwortlich: | -
Prof. Dr.-Ing. habil. Ruess, Martin
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| Lehr- und Prüfungssprache: | Deutsch |
| Dauer: | 1 Semester |
| Angebotsturnus: |
jedes Sommersemester
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| Leistungspunkte: |
6
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| Lernziele: | Die erfolgreiche Teilnahme am Modul vermittelt folgende Kompetenzen:
- Sicherheit in der Anwendung mathematischer und informatischer Grundlagen des rechnergestützten Ingenieurwesens, einschließlich numerischer und algorithmischer Aspekte moderner Softwarewerkzeuge.
- Sicherheit in der Formulierung und Analyse/Simulation physikalischer Aufgabenstellungen im Ingenieurwesen, insbesondere in den numerischen Methoden zur Lösung partieller Differentialgleichungen (Methode der Finiten Elemente u.w.)
- Grundlegende Kenntnisse in den Disziplinen Numerik und Maschinelles Lernen, und grundlegendes Verständnis für rechnerorientierte Methoden (Interpretation, Bewertung und Klassifikation numerischer Berechnungsergebnisse, Methoden der Verifikation und Validierung).
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| Inhalte: | - Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen (Klassifizierung, Lösungsmethoden für gewöhnliche Differentialgleichungen, analytische Approximationsverfahren, Methode der gewichteten Reste für gewöhnliche/partielle Differentialgleichungen, Fehleranalyse)
- Numerische Algorithmen zur Interpolation, Differentiation und Integration, Fehleranalyse der numerischen Methoden; Lösung nichtlinearer Gleichungen (Fixpunktiteration, Regula Falsi, Newton-Verfahren, …)
- Grundlagen und Konzepte des Maschinellen Lernens (Klassifizierung, Regression, Translation & Transkription, Supervised, Unsupervised & Reinforcement Learning u.w.)
- Programmtechnische Umsetzung und Anwendung von Algorithmen und Datenstrukturen mit Matlab, Java, C++ o.ä.
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| Empfohlene Voraussetzungen: | Kenntnis des Stoffes von Modul:
- 11281 - Höhere Mathematik T1 – BI
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| Zwingende Voraussetzungen: | Für die Anmeldung zum Modul ist der vorherige erfolgreiche Abschluss folgender Module zwingend notwendig:
- 11282 - Höhere Mathematik T2 – BI
- 11519 - Baumechanik – 2
- 13699 - Bauinformatik & Datenmanagement
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| Lehrformen und Arbeitsumfang: | -
Vorlesung
/ 2 SWS
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Seminar
/ 2 SWS
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Selbststudium
/ 120 Stunden
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| Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise: | Aktuelle Literaturliste des Fachgebietes Baumechanik |
| Modulprüfung: | Continuous Assessment (MCA) |
| Prüfungsleistung/en für Modulprüfung: | - Hausarbeit zum Themenkomplex „Numerische Methoden“ mit textlichen und bildlichen Erläuterungen, max. 10 A4-Seiten, sowie Quelldateien. Präsentation der Hausarbeit inkl. weiterer Fragen zum Themenkomplex., max. 20 min (50%)
- Hausarbeit zum Themenkomplex „Maschinelles Lernen“ mit textlichen und bildlichen Erläuterungen, max. 10 A4-Seiten, sowie Quelldateien. Präsentation der Hausarbeit inkl. weiterer Fragen zum Themenkomplex., max. 20 min (50%)
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| Bewertung der Modulprüfung: | Prüfungsleistung - benotet |
| Teilnehmerbeschränkung: | keine |
| Zuordnung zu Studiengängen: | -
Bachelor (universitär) /
Bauingenieurwesen /
PO 2022
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Bachelor (universitär) - erweiterte Fachsemester /
Bauingenieurwesen /
PO 2022
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Bachelor (universitär) - Duales Studium, ausbildungsintegrierend /
Bauingenieurwesen - dual /
PO 2022
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Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend /
Bauingenieurwesen - dual /
PO 2022
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| Bemerkungen: | keine |
| Veranstaltungen zum Modul: | |
| Veranstaltungen im aktuellen Semester: | |
