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Wissenschaftliches Rechnen (Computational Science) - Prüfung
Beigesteuert von: Müller
  • 1. Wissenschaftliches Rechnen, auch bekannt als Computational Science, ist ein interdisziplinäres Studienfach, das die Konstruktion mathematischer Modelle und quantitativer Analysetechniken zur Lösung komplexer Probleme in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen umfasst. Es nutzt fortschrittliche Rechentechniken und Algorithmen, um komplexe Systeme und Phänomene zu simulieren, zu analysieren und zu visualisieren. Wissenschaftliches Rechnen ist in Bereichen wie Physik, Chemie, Biologie, Technik und Wirtschaft weit verbreitet, um tiefere Einblicke zu gewinnen, Vorhersagen zu treffen und Systeme zu optimieren. Durch die Nutzung von Hochleistungsrechenressourcen ermöglicht wissenschaftliches Rechnen Forschern und Wissenschaftlern die Bewältigung umfangreicher Probleme, die mit herkömmlichen Methoden nicht zu lösen waren. Insgesamt spielt das wissenschaftliche Rechnen eine entscheidende Rolle beim Vorantreiben wissenschaftlicher Erkenntnisse, bei der Förderung von Innovationen und bei der Lösung von Herausforderungen der realen Welt.

    Was ist numerische Analyse im wissenschaftlichen Rechnen?
A) Die Analyse von Schwachstellen in Computernetzen.
B) Das Studium der fortgeschrittenen mathematischen Theorien.
C) Die Untersuchung von Algorithmen für ungefähre numerische Berechnungen.
D) Eine Analyse von Zahlensymbolen in antiken Texten.
  • 2. Welche Programmiersprache wird üblicherweise im wissenschaftlichen Rechnen verwendet?
A) HTML
B) Python
C) C++
D) Java
  • 3. Was ist ein Supercomputer?
A) Ein Computer, der mit Solarenergie betrieben wird.
B) Ein Computer, der nur einfache Rechenoperationen ausführen kann.
C) Ein Computer, der speziell für das Spielen von Videospielen entwickelt wurde.
D) Ein leistungsstarker Computer, der für wissenschaftliche und technische Hochleistungsanwendungen eingesetzt wird.
  • 4. Was ist eine Simulation im wissenschaftlichen Rechnen?
A) Bau physischer Prototypen
B) Erstellung eines virtuellen Modells zur Nachahmung des Verhaltens eines realen Systems.
C) Zeichnen von wissenschaftlichen Illustrationen
D) Schreiben von fiktiven Romanen
  • 5. Welchen Zweck hat die Fehlerfortpflanzungsanalyse im wissenschaftlichen Rechnen?
A) Absichtlich Fehler einführen
B) Vergrößerung der Datensätze
C) Es soll untersucht werden, wie sich Fehler in den Eingabedaten in den Berechnungen ausbreiten und die Genauigkeit des Endergebnisses beeinträchtigen.
D) So ignorieren Sie Fehler ganz und gar
  • 6. Welche Art von Fehler tritt aufgrund von Einschränkungen bei der numerischen Darstellung von Zahlen durch einen Computer auf?
A) Farbfehler
B) Rundungsfehler
C) Richtungsfehler
D) Geschwindigkeitsfehler
  • 7. Was ist das Ziel von Zeitschritten bei numerischen Simulationen?
A) Um die Lösung von einer Zeitebene zur nächsten zu bringen.
B) So kehren Sie die Reihenfolge der Berechnungen um
C) Zufällige Fehler einführen
D) Verlangsamung der Berechnungsgeschwindigkeit
  • 8. Was ist ein numerischer Algorithmus im wissenschaftlichen Rechnen?
A) Ein schrittweises Verfahren zur Lösung eines Rechenproblems.
B) Eine alte Form der numerischen Schrift
C) Eine Sammlung von Zufallszahlen
D) Eine Art von geometrischer Form
  • 9. Was bedeutet PDE im Kontext des wissenschaftlichen Rechnens?
A) Perfekte Dateneingabe
B) Partielle Differentialgleichung
C) Gemeingut Enzyklopädie
D) Programmierung der Entwicklungsumgebung
  • 10. Was ist eine dünnbesetzte Matrix in der numerischen Datenverarbeitung?
A) Eine Matrix mit vielen Nullelementen
B) Eine Matrix mit nur positiven Elementen
C) Eine kleine Matrix
D) Eine große Matrix mit Zahlen, die nicht Null sind
  • 11. Welche Rolle spielt die Reproduzierbarkeit im wissenschaftlichen Rechnen?
A) Ergebnisse aufgrund persönlicher Überzeugungen ändern
B) Forschungsmethoden geheim halten
C) Sicherstellen, dass die Forschungsergebnisse unabhängig überprüft werden können.
D) Daten vor anderen Forschern verbergen
  • 12. Was ist der Hauptunterschied zwischen Interpolation und Extrapolation?
A) Die Interpolation schätzt Werte außerhalb des bekannten Datenbereichs, während die Extrapolation Werte innerhalb des bekannten Datenbereichs schätzt.
B) Die Interpolation schätzt Werte innerhalb des bekannten Datenbereichs, während die Extrapolation Werte außerhalb des bekannten Datenbereichs schätzt.
C) Bei der Interpolation handelt es sich um Vermutungen, bei der Extrapolation um direkte Berechnungen.
D) Es gibt keinen Unterschied zwischen Interpolation und Extrapolation.
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