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Modul

Anwendungen von topologischer Datenanalyse [M-MATH-105651]

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

Verantwortung

Einrichtung

  • KIT-Fakultät für Mathematik

Bestandteil von

Teilleistungen

Identifier Name LP
T-MATH-111290 Anwendungen von topologischer Datenanalyse 4

Erfolgskontrolle(n)

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

Qualifikationsziele

Qualifikationsziele: Absolventinnen und Absolventen

  • verstehen grundlegende Konzepte der topologischen Datenanalyse und können diese auf Praxisbeispiele 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

Keine

Inhalt

  • Wiederholung der Definition von persistenter Homologie
  • konkrete praktische Anwendungsbeispiele von persistenter Homologie in den Naturwissenschaften, z.B. Mutationen des Coronavirus SARS-CoV-2
  • Einführung in das Softwarepaket Ripser zur Berechnung von persistenter Homologie
  • praktische Programmierbeispiele
  • weitere Methoden aus der topologischen Datenanalyse, wie z.B. der Mapper-Algorithmus
  • Anwendungsbeispiele für den Mapper-Algorithmus

Empfehlungen

  • Grundkenntnisse in Linearer Algebra und Analysis.
  • Grundkenntnisse in algebraischer Topologie im Umfang der Vorlesung "Topological Data Analysis".
  • Quereinstieg ist möglich und erwünscht! Die Vorlesung "Topological Data Analysis" eignet sich zum Selbststudium und ist auf ILIAS abrufbar.

Arbeitsaufwand

Gesamter Arbeitsaufwand: 120 Stunden

Präsenzzeit: 45 Stunden

  • Lehrveranstaltung einschließlich studienbegleitender Modulprüfung

Selbststudium: 75 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