Modellierung und Datenanalyse
Wintersemester 2017/18
Aktuelle Hinweise
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In der Woche ab dem 29.01. (und in der folgenden Woche) gibt es keine
Übung mehr.
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Wie in der Vorlesung besprochen, dürfen Sie beim schriftlichen Test am
06.02. von 10.15 bis 11.15 Uhr keinen Taschenrechner (auch keine anderen Hilfsmittel)
verwenden, dafür aber einen handgeschriebenen (bei Bedarf doppelseitig) DIN A4-Zettel
mit Dingen, die Sie sich nicht merken können oder möchten.
Zur Unterstüzung der Vorbereitung gibt es eine Übungsklausur.
Der eigentliche Test wird vom Typ der Aufgaben, vom Schwierigkeitsgrad und
vom Unfang her ähnlich (aber eher etwas kürzer) werden.
Die Dauer beträgt 45 Minuten.
Das Team
- Stefan Hergarten
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Vorlesung, Übung, Hausaufgaben
- Matthias Dörfler
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MATLAB-Tutorium, Fragen zu den Übungen und Hausaufgaben
- Marie Gärtner
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Übung, Fragen zu den Übungen und Hausaufgaben
- Sofie Kober
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Hausaufgaben, Fragen zu den Hausaufgaben
Mail-Adressen, Zimmernummern und Telefonnummern gibt es unter
Our Team in der Navigationsleiste.
Mails an die Adresse
[email protected] werden an alle aus der obigen Liste weitergeleitet.
Zusammensetzung des Moduls
Das Modul besteht aus der Vorlesung "Mathematische Grundlagen der Geowissenschaften"
und der Übung "Einführung in die Programmierung und Datenanalyse".
Termine
- Mathematische Grundlagen der Geowissenschaften
- Dienstag 10–12 Uhr, Hörsaal 1
Beginn am 17.10.
- Einführung in die Programmierung und Datenanalyse
- in 3 Gruppen, jeweils im CIP-Raum
Gruppe 1: Montag 12–13 Uhr
Gruppe 2: Donnerstag 10–11 Uhr
Gruppe 3: Donnerstag 11–12 Uhr
Beginn in der Woche ab dem 23.10.
Einteilung der Gruppen
- MATLAB-Tutorium
- Freitag, 12–13 Uhr, CIP-Raum, freiwillig und nur solange Bedarf besteht
Themen
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Die Bereiche aus der Linearen Algebra und der Analysis, welche für die
Geowissenschaften besonders relevant sind, aber in der Mathematik für
Studiende der Naturwissenschaften nur kurz behandelt werden.
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Grundzüge der Programmierung und Einführung in MATLAB
Prüfung/Bewertung
Die Bewertung ("Modulprüfung") erfolgt durch gewichtete Kombination mehrerer Leistungen
(Portfolio-Prüfung):
| Leistung |
Anteil |
| Hausaufgaben |
50 % |
| Schriftlicher Abschlusstest (Di. 06.02., 10.15–11.00 Uhr) |
30 % |
| Anwesenheitsaufgaben in der Übung |
10 % |
| KommilitonInnen bei
der Lösung der Hausaufgaben helfen oder viele der Aufgaben allein lösen |
10 %* |
*auch abhängig von Ihrer Punktzahl bei den Hausaufgaben, z.B. 20 % dieser Punktzahl,
wenn Sie alle Aufgaben allein gelöst haben
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Insgesamt müssen Sie mindestens 50 % der Punkte erreichen.
Darüber hinaus gibt es keine
Mindestpunktzahl, die Sie in den einzelnen Teilbereichen erreichen müssen.
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Für den Fall, dass Sie es schaffen, das Modul insgesamt
nicht zu bestehen (nicht ganz einfach, aber möglich), gibt es eine
Nachprüfung. Dies ist aber komplizierter und weniger angenehm als bei
einer einzelnen Klausur:
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Der Prüfungscharakter muss wie bei der ersten Prüfung sein.
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Es dürfen keine Leistungen aus der ersten Prüfung übernommen werden,
d.h. es gibt neue Hausaufgaben und einen neuen Abschlusstest.
Das ist für Sie nicht ganz leicht, weil Sie bei den neuen Hausaufgaben
weitgehend auf sich allein gestellt sein werden, und für mich viel
zusätzliche Arbeit. Also lieber nicht ausprobieren!
Hausaufgaben
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Die Hausaufgaben werden individuell für Sie erstellt. Dafür benötigen
Sie Ihre 7-stellige Matrikelnummer. Das Lösungsprinzip ist natürlich
bei allen gleich, aber Sie arbeiten mit verschiedenen Daten.
Lösungen unter Verwendung eines "falschen" Aufgabenblattes
werden nicht bewertet.
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Bewertungskriterien sind die Richtigkeit der Lösung, die Konsistenz
und Verständlichkeit der Interpretationen und die Qualität der Abbildungen
(z.B. auch Achsenbeschriftungen und Einheiten). Neben dem Ergebnis muss
natürlich auch der Lösungsweg erkennbar sein.
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Zumindest die wesentlichen Teile der MATLAB-Codes, die Sie entwickelt und
verwendet haben, müssen in der Lösung enthalten sein (Detail beim Formular
für das Hochladen der Lösungen).
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Sie dürfen Ihre Lösungen auch zu zweit abgeben. Dies müssen Sie aber schon
beim Herunterladen des jeweiligen Aufgabenblatts festlegen.
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Auch über die Abgabe zu zweit hinaus dürfen (und sollten) sie natürlich
bei der Lösung zusammenarbeiten. Wie in der Wissenschaft üblich,
müssen Sie Zusammenarbeit oder die Inanspruchnahme von Hilfe entsprechend
deklarieren (weitere Details auf dem Abgabeformular).
Das Kopieren von MATLAB-Codes, Abbildungen oder Texten ist allerdings
nicht erlaubt. Lösungen, die gegen diese Regeln verstoßen, werden nicht
bewertet.
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Die Aufgaben folgen kontinuierlich dem Fortschritt der Lehrveranstaltung.
Daher sind die angegebenen Abgabetermine einzuhalten. Es gibt eine Toleranz
von insgesamt 20 Tagen in der Summe aller Aufgaben. Sie dürfen also
z.B. eine Aufgabe 5 Tage zu spät abgeben, eine weitere 7 Tage, und
noch eine 8 Tage. Danach werden alle weiteren verspäteten Abgaben nicht
mehr bewertet. Achtung: Es wird aufgabenweise gezählt, nicht blattweise.
Aufgabenblätter
Abgabe der Hausaufgaben
Die Abgabe der Lösungen erfolgt als PDF-Datei mit dem Formular weiter unten.
Eine Abgabe auf Papier oder per E-Mail ist nicht möglich.
Bitte beachten Sie bei der Abgabe folgendes:
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Da es keine allgemeinen Teilnehmerlisten gibt, müssen Sie sich zunächst mit
Ihrer Matrikelnummer und einer Email-Adresse registrieren. Registrierungen für
frühere Lehrveranstaltungen sowie für die Exkursionsanmeldungen sind auch hier gültig.
Mit dem folgenden
Formular können Sie testen, ob Sie bereits im System registriert sind und
ggf. eine neue Registrierung durchführen.
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Als Dateiformat ist nur PDF zulässig, und es muss entweder eine PDF-Datei
pro Aufgabenblatt oder eine PDF-Datei pro Aufgabe (bevorzugt) sein.
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Die Datei darf maximal 64 MB groß sein.
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Umlaute etc. und Leerzeichen im Dateinamen sind nicht zulässig.
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Die Seitengröße muss DIN A4 Hochformat sein (US Letter o.ä. ist auch ok,
aber nicht wesentlich größer),
und die Schriftgröße sollte mindestens 11 pt sein.
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Sofern es bei der jeweiligen Aufgabe sinnvoll ist, dürfen Sie auch gescannte
handgeschriebene Lösungen abgeben. Die Scans müssen aber von guter Qualität
sein (also keine Handy-Fotos o.ä.). Am einfachsten (und kostenlos) lassen sich
gute Scans mit dem Fotokopierer im Gang beim Eingang zum CIP-Raum erzeugen.
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Kurze MATLAB-Sequenzen, die Sie Schritt für Schritt im
im Befehlsfenster ausgeführt haben, sollten direkt in die PDF-Datei
eingefügt werden. Längere Codes, welche Sie als MATLAB-Datei (.m)
gespeichert und ausgeführt haben, müssen als einzelne Dateien
(Code Attachments) hochgeladen werden.
Alle relevanten Teile Ihrer Lösung (Abbildungen, Interpretationen)
müssen jedoch in Ihrer PDF-Datei enthalten sein.
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Falls Ihre Lösung auf Daten zurückgreift, welche nicht direkt im Code definiert
sind (z.B. Ergebnisse vorheriger Aufgaben),
müssen Sie diese als Datenanhang (MATLAB Workspace,
.mat) hochladen.
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Falls Sie eine andere Programmiersprache verwenden, fragen Sie bitte wegen
Details zum Hochladen an.
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Nach dem Hochladen erhalten Sie eine Mail mit verkleinerten Abbildern der
Seiten Ihres Dokuments. Bitte überprüfen Sie diese (auch, ob Sie
Ihre Lösung für die richtige Lehrveranstaltung hochgeladen haben),
und bewahren Sie die
Mail auf für den Fall, dass irgenwo mal etwas verlorengeht.
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Falls eine Fehlermeldung erscheint, wurde Ihre Datei nicht hochgeladen.
Methode und Lehrmaterial
- Mathematische Grundlagen der Geowissenschaften:
- Wie vor 50 Jahren mit Tafel und Kreide. Dazu gibt es eine
Kurzfassung, welche mit dem Fortschritt der
Lehrveranstaltung aktualisiert wird. Diese enthält aber nur die wichtigsten
Sachverhalte und wenig Erklärungen und ist damit nicht als Ersatz für
die Vorlesung geeignet.
- Einführung in die Programmierung und Datenanalyse:
- Für die Übungen verwenden wir das Programm
MATLAB, welches
mittlerweile zu einer "Standard-Programmiersprache für
Nicht-Programmierer" geworden ist.
- ☹
Der Umgang mit MATLAB ist (zumindest anfangs) komplizierter als
mit Tabellenkalkulationsprogrammen (z.B. Microsoft Excel oder LibreOffice
Calc),
- ☺
aber einfacher als mit elementaren Programmiersprachen wie FORTRAN,
C++ oder Java oder anderen Skriptsprachen wie Python.
- ☺
Mittlerweile gibt es sogar in einigen geowissenschaftlichen Lehrbüchern MATLAB-Beispiele.
- ☹
MATLAB ist leider nicht frei verfügbar,
- ☺
aber das Land Baden-Württemberg hat einen
Lizenzvertrag
mit der Firma MathWorks abgeschlossen. Dieser umfasst auch ziemlich alle verfügbaren
MATLAB-Erweiterungspakete und bietet auch für Studierende die Möglichkeit,
legal und kostenlos eine aktuelle und Version auf Privat-Rechnern zu installieren.
Zusätzlich zum Formular benötigen Sie nur eine
Studienbescheinigung, und im
Stempel/Unterschrift-Feld auf dem Formular nur Ihre eigene
Unterschrift, keinen offiziellen Stempel.
Downloads und weiterführende Links
Aufgaben für die Übungen
