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Modul

Topologische Datenanalyse [M-MATH-105487]

Leistungspunkte
6
Turnus
Unregelmäßig
Dauer
1 Semester
Sprache
Level
4
Version
1

Verantwortung

Einrichtung

  • KIT-Fakultät für Mathematik

Bestandteil von

Teilleistungen

Identifier Name LP
T-MATH-111031 Topologische Datenanalyse 6

Erfolgskontrolle(n)

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer mündlichen Prüfung (20 Minuten).

Qualifikationsziele

Absolventinnen und Absolventen

  • verstehen grundlegende Konzepte der simplizialen Homologie und können diese auf einfache Beispiele anwenden
  • verstehen grundlegende Konzepte der persistenten Homologie und können diese auf einfache Beispiele anwenden
  • kennen Algorithmen zur Berechnung von persistenter Homologie und können diese auf einem Computer implementieren
  • kennen konkrete Anwendungsbeispiele von topologischer Datenanalyse und können diese erklären
  • haben einen Überblick über die aktuelle Fachliteratur zur topologischen Datenanalyse.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Linearer Algebra und Analysis.

Inhalt

  • Wiederholung elementarer Konzepte aus der Topologie
  • Homologie simplizialer Komplexe
  • Persistente Homologie
  • Algorithmen zur Berechnung von persistenter Homologie
  • Implementierungen dieser Algorithmen auf dem Computer
  • Anwendungen auf Praxisbeispiele, z.B. Phylogenetik (Mutationen des Coronavirus SARS-CoV-2)
  • Alle oben genannten Themen werden jeweils durch konkrete Beispiele motiviert und illustriert.

Empfehlungen

Elementare Kenntnisse in Topologie und Computerprogrammierung.

Arbeitsaufwand

Gesamter Arbeitsaufwand: 180 Stunden

Präsenzzeit: 60 Stunden

  • Lehrveranstaltung einschließlich studienbegleitender Modulprüfung

Selbststudium: 120 Stunden

  • Vertiefung der Studieninhalte durch häusliche Nachbearbeitung des Vorlesungsinhaltes
  • Bearbeitung von Übungsaufgaben
  • Vertiefung der Studieninhalte anhand geeigneter Literatur und Internetrecherche
  • Vorbereitung auf die studienbegleitende Modulprüfung