Numerische Methoden

Die Mathematik ist in allen Bereichen der modernen Gesellschaft ein wichtiges Hilfsmittel, um bei der Lösung der vielfältigen Probleme mit zu wirken, insbesondere in Technik, Naturwissenschaften und Ökonomie. Die Mitwirkung mathematischer Methoden bei der Lösung praktischer Aufgaben in diesen Bereichen vollzieht sich in folgenden Schritten:

• Präzise Formulierung des Problems: die Aufgabenstellung muss klar erkennbar werden. Es ist kenntlich zu machen, welche Schwerpunkte zu setzen sind.
• Erarbeitung eines mathematischen Modells des Problems: aus der technischen, ökonomischen oder sonstigen Aufgabenstellung ist ein für die mathematische Behandlung geeignetes Modell zu entwickeln und einer mathematischen Behandlung zugänglich zu machen.
• Numerische Berechnung der Lösung: es sind geeignete Algorithmen und die erforderlichen Rechenhilfsmittel auszuwählen. Es sind Anforderungen an den numerischen Algorithmus bezüglich Rechenzeit und Rechengenauigkeit zu formulieren, sowie Abschätzungen der zu erwartenden Rechenfehler durchzuführen.
• Auswertung der erzielten Resultate: Es ist zu entscheiden, ob eine ausreichende Lösung des praktischen Problems erzielt worden ist oder ob eine Verbesserung des mathematischen Modells erfolgen muss.

Hermann Friedrich, Frank Pietschmann, Hochschule Zittau/Görlitz.