Mathematische Grundlagen der Ingenieurinformatik
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Beschreibung
Wer heute Ingenieuraufgaben computergerecht bearbeitet, steht schnell vor großen Informationsmengen, die systematisch zu strukturieren und zu verknüpfen sind. Dies erfordert hohes Abstraktionsvermögen und setzt grundlegende Kenntnisse der Mathematik voraus. Es ist wichtig, in dem reichhaltigen Repertoire der Mathematik diejenigen Grundlagen zu bestimmen, die eine tragfähige Basis für die computergestützte Behandlung von Ingenieuraufgaben bilden. Dieses Buch gliedert die mathematischen Grundlagen der Ingenieurinformatik, stellt sie zusammenhängend dar und zeigt ihre Bedeutung für typische Anwendungen. Die Inhalte sind erstmalig in dieser Vollständigkeit zusammengestellt und bilden eine Basis der Ingenieurinformatik, die von der schnellen Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik unabhängig ist.
Die Mathematik ist eine der Grundlagen des Ingenieurwesens . Wegen der großen Bedeutung des physikalischen Verhaltens von Ingenieurwerken steht die Infinite simalrechnung traditionell im Mittelpunkt der mathematischen Ausbildung von Ingenieuren ; sie wird zur mathematischen Formulierung der physikalischen Aufgaben eingesetzt. Diese Formulierung hat wesentlich zur Systematisierung des Ingenieurwesens und zur Beherrschung der Ingenieurwerke beigetragen. Vor der Einführung des Computers in das Ingenieurwesen war es schwierig , numerische Lösungen der mathematischen Formulierungen physikalischer Ingenieuraufgaben mit unregelmäßiger Geometrie , unterschiedlichen Material eigenschaften , vielfältigen Einwirkungen und komplexen Herstellungsverfahren zu bestimmen . Die Verstärkung des menschlichen Denkvermögens durch den Computer um einen Faktor, der bezüglich der Rechengeschwindigkeit, der 9 Speicherkapazität und der Kommunikationsgeschwindigkeit heute bei 10 liegt, hat völlig neue Möglichkeiten für die Lösung der mathematisch formulierten phy sikalischen Aufgaben eröffnet. Neue Wissenschaftsgebiete, beispielsweise Computational Mechanics , und weit verbreitete neue Berechnungsverfahren, beispielsweise die Finite-Element-Methode , sind entstanden. Zeitgleich mit der Einführung des Computers hat sich der Charakter des Ingenieurwesens tiefgreifend verändert. Lag der Kern der Wettbewerbsfäh igkeit früher vorwiegend im Einsatz besserer Werkstoffe, in der Entwicklung neuer Konstruktionsverfahren und im Entwurf neuer Ingenieursysteme, so haben Organisation und Management heute einen vergleichbar großen Einfluß auf den Erfolg. Einige der Gründe für diese Veränderungen sind die ganzheitliche Betrachtung von Markt, Produkt, Wirtschaft und Gesellschaft, die Bedeutung von Organisation und Management im globalen Wettbewerb sowie die gestiegene Komplexität der Umwelt, der Technik und der Wechselwirkungen zwischen den an Planung und Produktion im Ingenieurwesen Beteiligten.
Moderne Methoden zur Modellierung und Lösung mathematischer Aufgaben im Ingenieurwesen beruhen auf einer Algebra, die im Einsatz auf der EDV ihre Stärken zeigt Die Autoren haben eine systematische Darstellung gewählt, die in den Vorlesungen in Berlin und in Hannover erprobt und bewährt ist Das Buch geht über den Vorlesungsstoff hinaus Includes supplementary material: sn.pub/extras
Autor*in
Peter J. Pahl
Themen in »Mathematische Grundlagen der Ingenieurinformatik«
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