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Übergreifende Wahlmodule19

Einführung in Quantum ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst die mathematischen Grundlagen des Quantum Computing sowie die grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und Quantenschaltungen. Am Ende kannst du einfache Quantenalgorithmen analysieren, Quantenschaltungen für grundlegende Aufgaben entwerfen und einschätzen, wofür Quantencomputer künftig eingesetzt werden können.5 ECTSläuft dieses SemesterIN2381Numerische Algorithmen im HochleistungsrechnenNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst ausgewählte numerische Algorithmen für High-Performance-Computing (HPC), z. B. Löser für partielle Differentialgleichungen, Methoden der numerischen Linearen Algebra, partikelbasierte Simulationen und spektrale Verfahren. Du kannst deren Anwendungsbereich einschätzen, grundlegende Performance-Eigenschaften analysieren und die Parallelisierbarkeit sowie Skalierbarkeit der Algorithmen bewerten und nutzen.8 ECTSläuft dieses SemesterIN2398Parallel Programming SystemsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst, wie Parallelprogrammiermodelle effizient implementiert werden und wie Compiler und Laufzeitumgebungen diese Modelle auf reale Mehrkern‑Architekturen abbilden. Am Ende weißt Du, wie grundlegende Algorithmen und Mechanismen (z. B. Locks, Barrieren, Scheduling) funktionieren und wie sie mit Prozessorarchitekturen interagieren, exemplarisch erläutert anhand der Intel‑Architektur.3 ECTSläuft dieses SemesterIN2365Software for Quantum ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst, wie Software für Quantencomputer aufgebaut ist und wie du Quantenanwendungen entwirfst, realisierst und auf bestehenden Plattformen ausführst. Am Ende kannst du Quantenalgorithmen praktisch umsetzen, simulieren, kompilieren, verifizieren und für reale Quantenrechner vorbereiten.5 ECTSläuft dieses SemesterCIT4330012Algorithmen für Uncertainty QuantificationNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst Methoden zur Quantifizierung von Unsicherheiten in computerbasierten Simulationen kennen. Am Ende kannst du zentrale Algorithmen für Forward Uncertainty Quantification einordnen, deren Komplexität abschätzen und einschätzen, wann welche Verfahren (z. B. Monte Carlo, Quasi-Monte Carlo, stochastische Kollokation, stochastische Galerkin) geeignet sind.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2345
14 weitere in Übergreifende WahlmoduleAlgorithms for Scientific ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst effiziente, hierarchische Algorithmen und Datenstrukturen für wissenschaftliches Rechnen kennen und umzusetzen. Schwerpunkte sind schnelle diskrete Fourier- und verwandte Transformationen (FFT, DCT/DST), Raumfüllende Kurven (Peano, Hilbert) zur Organisation mehrdimensionaler Daten sowie hierarchische Methoden wie Sparse Grids und adaptive Repräsentationen. Am Ende kannst Du solche Verfahren erklären, analysieren und bei Bedarf implementieren.8 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2001Algorithms for Scientific Computing IINoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu beschäftigst dich mit fortgeschrittenen numerischen Methoden und deren Anwendung in wissenschaftlichem Rechnen. Je nach Vorlesungsschwerpunkt lernst du z.B. effiziente Verfahren für dünn besetzte Matrizen, numerische Techniken für Quantensysteme oder Methoden wie Molekulardynamik, Sparse-Grids und algebraischen Multigrid. Am Ende kannst du passende Verfahren auf anspruchsvolle Anwendungsprobleme anwenden und ihre hierarchischen Aspekte erklären und nutzen.4 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2002Anerkanntes Wahlmodul im Bereich Wissenschaftliches Rechnen und High Performace ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance Computingkein Termin dieses SemesterIN99575Anwendungen von QuantencomputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance Computing5 ECTSkein Termin dieses SemesterNAT7022Ausgewählte Themen aus dem Bereich Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance Computing5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN3480Fortgeschrittene Konzepte des Quantum ComputingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst fortgeschrittene Konzepte und Algorithmen des Quantum Computing kennen, mit Schwerpunkt auf der Quanten-Fouriertransformation, dem Shor-Algorithmus und Quanten-Fehlerkorrektur. Am Ende kannst du diese Techniken unterscheiden, die Quanten-Fouriertransformation in neuen Szenarien anwenden und den mathematischen Formalismus der Fehlerkorrektur, inklusive Stabilizer-Formalismus, verstehen.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2400Modelling and SimulationNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst, wie man reale Probleme in formale Modelle (mathematisch oder informatisch) überführt und diese Modelle mit geeigneten Simulationsstrategien rechnergestützt bearbeitet. Am Modulende kannst du Modellklassen unterscheiden, einfache Lösungsverfahren entwickeln und Simulationsmethoden auswählen und anwenden.8 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2010Parallel Program EngineeringNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst methodisch und praktisch, wie parallele Anwendungen entwickelt, analysiert und optimiert werden. Das Modul behandelt Programmiermodelle, Entwicklungswerkzeuge und Workflows für Performance-Engineering, sodass Du am Ende strukturierte Lösungen für die Entwicklung und Verbesserung paralleler Software entwerfen und umsetzen kannst.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2310Parallel ProgrammingNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst Konzepte und Techniken paralleler Programmierung für verteilte und geteilte Speicherarchitekturen. Schwerpunkt sind MPI für verteilte Systeme und OpenMP für Shared-Memory; zusätzlich werden Abhängigkeitsanalyse, Programmtransformationen und neuere Programmiermodelle (z. B. PGAS, CUDA, OpenCL, OpenACC) behandelt. Am Ende kannst du Programme mit MPI und OpenMP erstellen, ihre Performance beurteilen und parallelisierte Anwendungen analysieren und optimieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2147Scientific Computing in Circuit SimulationNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst mathematische Modellierung und numerische Methoden zur Simulation elektronischer Schaltungen. Das Modul behandelt DAEs, sparsamen Umgang mit Matrizen und Algorithmen für paralleles Rechnen, sodass Du am Ende grundlegende Modellierungs- und Lösungsstrategien für industrielle Schaltungssimulationen verstehst und anwenden kannst.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2306Simulation turbulenter Strömungen auf HPC-Systemen (IN2311, MW2048)Noch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst, wie man turbulente, inkompressible Strömungen numerisch modelliert und auf Hochleistungsrechnern (HPC) simuliert. Dazu gehören Grundlagen der RANS-Gleichungen, Turbulenzmodellierung, numerische Diskretisierung und Lösungsmethoden sowie Parallelisierung und Visualisierung von Simulationsdaten. Am Ende kannst Du entsprechende Algorithmen analysieren, in C++ implementieren und auf verteilten Systemen ausführen sowie Ergebnisse vor einem Fachpublikum präsentieren.5 ECTSkein Termin dieses SemesterMW2048TensornetzwerkeNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst die mathematischen Grundlagen und die graphische Notation von Tensornetzwerken sowie ihre Anwendung zur Approximation hochdimensionaler Daten. Am Ende kannst Du Tensornetzwerk-Methoden einschätzen und für Probleme wie Simulation stark korrelierter Quantensysteme oder probabilistisches Sampling einsetzen.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2388Time Integration and Differential EquationsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst, numerische Verfahren zur zeitlichen Integration von Anfangswertproblemen zu verstehen und anzuwenden, sowohl für gewöhnliche Differentialgleichungen als auch für teilweise gekoppelte PDEs. Am Ende kannst du Solver für bestimmte Klassen zeitabhängiger PDEs entwickeln, ihre numerischen Eigenschaften beurteilen und fortgeschrittene Zeitintegrationsmethoden einsetzen.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2387Turbulent Flow Simulation on HPC-SystemsNoch keine Bewertungen für dieses Modul.Wissenschaftliches Rechnen und High Performance ComputingDu lernst die Grundlagen und numerische Behandlung turbulenter, inkompressibler Strömungen kennen, von RANS-Gleichungen über Turbulenzmodellierung bis zu Validierung. Außerdem setzt Du die Algorithmen in C++ um, parallelisierst sie für verteilte HPC-Systeme und führst Simulationen samt Visualisierung durch.5 ECTSkein Termin dieses SemesterIN2311