Computermathematik 1 WS 2017/18 (Informatik)

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calculandi labore perire quia machina adhibita
vilissimo cuique secure transcribi possit.

G.W. Leibniz 1

Aktuelles

Die Onlinekreuze-Datenbank ist nun aktiv, jedoch funktioniert Upload der Übungsaufgaben erst ab Montag Nachmittag!

Achtung Windows-Benutzer! Die aktuellen Sage-Versionen für Windows (Virtualbox-Images ab Version 7.2) sind so eingestellt, daß die Jupyter-Oberfläche gestartet wird. Bei Verwendung dieser Oberfläche ist das Lesen und Speichern von Sage-Worksheets (sws) nicht möglich. Wir haben daher auf dem ftp-Server der TU ein angepaßtes Virtualbox-Image bereitgestellt. Alle Windows-Benutzer bitte nur diese Version verwenden.

Inhalt

Einführung in Softwarepakete, die nützlich sind zur Lösung und Präsentation mathematischer Aufgaben:

Kontakt

Vorlesung und Organisation: Übungsgruppen: Fragen, die auch andere Studierende interessieren könnten, passen besser in die Newsgroup.
Konstruktive Vorschläge sind immer erwünscht.

Termine

Es finden abwechselnd Vorlesungs- und Übungs-Einheiten statt. Die Vorlesungstermine sind für alle Gruppen gemeinsam (beginnend am Mittwoch 4.10.2017):
VOAlle Gruppen Mi 11:15–12:45 Hörsaal i12 Lorenz Gilch
Die Übungstermine finden für die 6 Gruppen separat statt. Kreuzerlschluss ist ausnahmslos für alle dienstags um 14:00 Uhr; Anfragen für Nachkreuzen werden nicht berücksichtigt!
UE Gruppe 1 Mi 11:15–12:00 Hörsaal i12Bernhard Schwarzenberger
UE Gruppe 2 Mi 14:00–14:45 Seminarraum NT02064Adrian Fuchs
UE Gruppe 3 Mi 15:00–15:45 Seminarraum NT02064Adrian Fuchs
UE Gruppe 4 Mi 14:15–15:00 Hörsaal i3Daniel Berghold
UE Gruppe 5 Mi 13:15–14:00 Hörsaal i12Daniel Berghold
UE Gruppe 6 Mi 12:15–13:00 Hörsaal i12Lorenz A. Gilch

Die genauen Termine stehen im TUGRAZonline.

Anmeldung

Anmeldung via TUGRAZonline und danach Passwort im Kreuzerlsystem für die Übung anfordern.

Unterlagen

Vorlesung

Datum Inhalt Unterlagen Beispiele
04.10.2017 Vorbesprechung, LaTeX 1: Grundlagen, Formeln pdf / tex tex1,tex2
18.10.2017 LaTeX 2: Tabellen, Dokumentaufbau, Referenzen pdf / tex tex, zip
8.11.2017 LaTeX 3: Grafiken pdf / tex pdf / tex

22.11.2017

Sage 1: Grundlagen, Zahlen, Programmierung

pdf / sws

pdf / sws
6.12.2017 Sage 2: Formales Rechnen, Gleichungen pdf / sws pdf / sws
10.1.2018 Sage 3: Funktionen, Listen, Grafik pdf / sws pdf / sws
24.1.2018 Sage 4: Lineare Algebra, Generatoren pdf / sws pdf / sws
Die Vorlesungsfolien und Beispieldateien werden hier nach der Vorlesung jeweils zum Download zur Verfügung gestellt.

Übungsbeispiele

Präsentation Kreuzerlschluss Inhalt Übungsaufgaben
11.10.2017 10.10. um 14:00 LaTeX 1 Blatt 1
25.10.2017 24.10. um 14:00 LaTeX 2 Blatt 2
15.11.2017 14.11. um 14:00 LaTeX 3 Blatt 3
29.11.2017 28.11. um 14:00 Sage 1 Blatt 4
13.12.2017 12.12. um 14:00 Sage 2 Blatt 5
17.1.2018 16.1. um 14:00 Sage 3 Blatt 6
31.1.2018 30.1. um 14:00 Sage 4 Blatt 7
Die neuen Übungsblätter kommen jeweils nach der Vorlesung hier zum Download online.

Links

Online-Kreuzerlsystem

Für die Übung wird ein Online-Kreuzerlsystem verwendet, in dem vor jeder Übung anzukreuzen ist, welche Beispiele man gelöst hat, und die Lösung abzugeben ist. Auch der aktuelle eigene Punktestand ist einsehbar. Um sich im Kreuzerlsystem zu registrieren, muss man im TUGRAZonline für die Lehrveranstaltung angemeldet sein; manchmal dauert es nach der Anmeldung ein bisschen, da das Kreuzerlsystem sich täglich um 3 Uhr mit der Teilnehmerdatenbank des TUGonline synchronisiert. Sollte es über diesen Zeitraum hinaus Probleme geben, bitte einfach melden.

Zum Kreuzerlsystem

Newsgroup

Für Fragen und Diskussionen zur Vorlesung und Übung gibt es die Newsgroup
tu-graz.lv.informatik.computermathematik
Newsgroups sind ähnlich wie Foren, man benötigt aber einen Newsreader wie etwa Thunderbird (Hilfe?!).
Fragen zu einzelnen Übungsbeispielen sind erwünscht, aber bitte keine fertigen Lösungen posten.

Prüfungsmodus

Da die Lehrveranstaltung eine VU (Vorlesungs-Übung) ist, besteht die Beurteilung aus zwei Teilen:

Mitarbeit im Rahmen der Übungseinheiten

Für jede Übungsstunde wird eine Woche davor zeitnah nach der Vorlesung eine Liste von Übungsbeispielen veröffentlicht. Diese Beispiele sind zu Hause eigenständig zu lösen. Bei Problemen und Fragen bietet sich die Newsgroup an. Bis zum Kreuzerlschluss (Di vor der Übung um 14:00) ist im Kreuzerlsystem anzukreuzen, welche Beispiele man gelöst hat und präsentieren könnte. Für jedes angekreuzte Beispiel ist außerdem einzeln eine Datei mit der Lösung für dieses Beispiel abzugeben (für LaTeX .tex, für Sage .sws). Pro angekreuztem Beispiel gibt es Punkte (Anzahl laut Angabe),

Anhand dieser Kreuze werden in der Übung per Zufallsgenerator Studierende ausgewählt, um das jeweilige Beispiel vorzuführen. Daher gilt in der Übung Anwesenheitspflicht, sofern man mindestens ein Beispiel angekreuzt hat. Die Präsentation der Beispiele soll einerseits jenen Studierenden helfen, die das Beispiel anders oder gar nicht gelöst haben; andererseits soll für den Übungsleiter erkennbar sein, dass der Vorführende das Beispiel selbst gelöst und gut verstanden hat. Daher wird neben der Korrektheit der Lösung auch auf die Qualität der Präsentation entsprechend Wert gelegt. Entsprechend werden −3 bis 3 Punkte vergeben.

Die Gesamtpunktezahl ergibt sich als Summe der Kreuzerl-, Präsentations-, Hausaufgaben- und Klausur-Punkte nach der Formel P=L+S + 50 · (K+T)/G wobei

LPunkte auf LaTeX-Hausaufgabe,
SPunkte auf Sage-Test,
KAnzahl der angekreuzten Beispiele,
TSumme Punkte auf Tafelleistungen,
GGesamtpunktezahl aus ankreuzbaren Beispiele.

Eine notwendige Bedingung für eine positive Note sind mindestens 10 Punkte aus der LaTeX-Hausarbeit und 15 Punkte auf den Sage-Test.

Der aktuelle Punktestand ist jederzeit im Kreuzerlsystem einsehbar. Die Note ermittelt sich daraus wie folgt:

Punkte Note
00.0–49.5 Nicht genügend
50.0–62.0 Genügend
62.5–74.5 Befriedigend
75.0–87.0 Gut
87.5–100.0+ Sehr gut

Für den Fall einer entschuldigten Verhinderung/Krankheit gibt es die (einmalige!) Möglichkeit eines Abgabegesprächs bei Ihrem Übungsleiter. Dazu vor Kreuzerlschluss den zuständigen Übungsleiter per Email kontaktieren.

Wenn eine Präsentation darauf schließen lässt, dass das Beispiel zu Unrecht angekreuzt wurde (keine Lösung, Abwesenheit, überhaupt nicht verstanden usw.), wird der Wert der Kreuze für das ganze Semester um 25 Prozent gemindert. Im Wiederholungsfall wird die Lehrveranstaltung negativ beurteilt. Lassen die abgegebenen Dateien auf täuschende Absichten schließen (keine Lösung, Plagiarismus usw.), werden die betroffenen Kreuze gestrichen und/oder die obige Regelung kommt zur Anwendung.

Hausaufgabe und schriftliche Prüfung

Als Abschluss des LaTeX- und des Sage-Teils sollen jeweils die erlernten Fähigkeiten demonstriert werden. Für LaTeX ist dazu eine individuelle Hausaufgabe auszuarbeiten, die korrigiert und beurteilt wird. Für Sage gibt es eine kleine schriftliche Prüfung zu Semesterende.

Vorausgesetzt werden zur Klausur die Kenntnisse, die beim Lösen der Übungsbeispiele erworben wurden. Grundsätzliche Werkzeuge der jeweiligen Sprachen reichen aus, es ist nicht notwendig, Listen von Funktionssignaturen aus Bibliotheken auswendig zu lernen. Außer Stiften sind keine technischen Hilfsmittel erlaubt.

Software

Die für diese Vorlesung notwendige Software ist frei verfügbar, und zwar

Die Programme (außer Sage) sind in den meisten Linux-Distributionen bereits im Paketsystem enthalten, alternativ auch selbst kompilierbar. GNU/Linux ist zwar die empfehlenswerteste Betriebssystem-Umgebung dazu, aber Windows und Mac OS werden auch weitgehend unterstützt.

Die obige Auswahl beruht einerseits auf den subjektiven Präferenzen der Vortragenden, andererseits sind LaTeX und Sage sehr universell einsetzbar und weit verbreitet. LaTeX ist bei wissenschaftlichen Publikationen weitgehend konkurrenzlos; Bei Bedarf sollten die in der Vorlesung vermittelten Fähigkeiten ausreichen, um sich gegebenenfalls rasch in ein neues System einzuarbeiten.

Dokumentation

LaTeX

Tutorials, FAQs, etc:

Dokumentation zu spezifischen Paketen:

Sage


Lorenz A. Gilch, WS 2017/18

(lat.) Es ist unwürdig, die Zeit von hervorragenden Leuten mit knechtlichen Rechenarbeiten zu verschwenden, weil bei Einsatz einer Maschine auch der Einfältigste die Ergebnisse sicher hinschreiben kann.