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Modul

Einführung in die dynamischen Systeme [M-MATH-106591]

Leistungspunkte
6
Turnus
Unregelmäßig
Dauer
1 Semester
Sprache
Deutsch/Englisch
Level
4
Version
1

Verantwortung

Einrichtung

  • KIT-Fakultät für Mathematik

Bestandteil von

Teilleistungen

Identifier Name LP
T-MATH-113263 Einführung in die dynamischen Systeme 6

Erfolgskontrolle(n)

Die Modulprüfung erfolgt in Form einer mündlichen Prüfung von ca. 30 min.

Qualifikationsziele

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls

  • können Studierende die Bedeutung dynamischer Systeme an Hand von Beispielen erläutern;
  • haben Studierende verschiedene Werkzeuge erworben, um die Existenz spezieller Lösungen zu zeigen und die lokale Dynamik in der Nähe von diesen Lösungen zu beschreiben;
  • beherrschen Studierende Techniken zur Beschreibung des globalen Verhaltens verschiedener dynamischen Systeme;
  • können Studierende diverse Bifurkationen erkennen und erklären, wie diese das Verhalten des Systems ändern;
  • kennen Studierende eine Vorgehensweise, um chaotisches Verhalten in bestimmten dynamischen Systemen zu zeigen.

Voraussetzungen

Keine

Inhalt

  • Flüsse
  • Abstrakte dynamische Systeme
  • Ljapunov-Funktionen
  • Invariante Mengen
  • Limesmengen und Attraktoren
  • Hartman-Grobman-Theorem
  • Satz von der lokalen (in)stabilen Mannigfaltigkeit
  • Poincaré-Bendixson-Theorem
  • Periodische Orbits und Floquet-Theorie
  • Exponentielle Dichotomien
  • Melnikov-Funktionen
  • Lins Methode
  • Hamiltonsche Systeme
  • Liénard Systeme
  • Bifurkationen
  • Chaos
  • Fenichel-Theorie
  • Zentrumsmannigfaltigkeiten
  • Semilinearen Evolutionsgleichungen als dynamische Systeme

Empfehlungen

Folgende Module werden dringend empfohlen: Analysis 1-2 und Lineare Algebra 1-2. Das Modul Analysis 4 wird empfohlen.

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