Numerische Analyse NUAN
Das Erstellen, Analysieren, Implementieren, Testen und Optimieren von Algorithmen für das numerische Lösen mathematischer Probleme.
Leitfaden
Die numerische Analyse ist jener Bereich der Mathematik und Informatik, der Algorithmen zum numerischen Lösen mathematischer Probleme erstellt, analysiert und implementiert. Die numerische Analyse ist unter anderem für die folgenden Anwendungen erforderlich:
- Simulationen physischer Systeme
- Maschinelles Lernen
- Datenanalytik
Die numerische Analyse beschäftigt sich mit:
- Der Gleitkommaarithmetik und der daraus resultierenden Anhäufung von Rundungsfehlern (die Ganzzahlarithmetik verfolgt andere Überlegungen)
- Der Berücksichtigung von numerischer Stabilität, Konditionszahlen, Genauigkeit, Berechnungskomplexität und Nutzbarkeit von Algorithmen zur Lösung mathematischer Probleme.
Ebenen der Verantwortung für diese Fähigkeit
| 4 | 5 | 6 | 7 |
Numerische Analyse: Ebenen 1-3
Diese Fähigkeit wird auf diesen Ebenen der Verantwortung und Rechenschaftspflicht normalerweise nicht beobachtet oder praktiziert.
Numerische Analyse: Ebene 4
Erstellt anhand einer Reihe von mathematischen Techniken und unter Berücksichtigung der Einschränkungen dieser Techniken moderat komplexe Algorithmen. Nutzt ausgereifte wissenschaftliche Berechnungs- und Visualisierungsumgebungen. Bewertet die Stabilität, Genauigkeit und Effizienz von Algorithmen und nimmt Änderungen daran vor bzw. empfiehlt diese. Wiederholt und verbessert Modelle bei Bedarf anhand des Feedbacks von Experten.
Numerische Analyse: Ebene 5
Erstellt, testet und verbessert komplexe Algorithmen zur numerischen Lösung tatsächlicher Probleme. Entwickelt mathematische und computergestützte Techniken zur Unterstützung bei der numerischen Analyse. Kommuniziert Einschränkungen wie Unsicherheiten und systematische Fehler. Überprüft Algorithmen auf ihre Konformität mit Design- und Leistungsstandards.
Numerische Analyse: Ebene 6
Veranlasst das Erstellen, Testen, Verbessern und Anwenden numerischer Algorithmen zur Lösung von tatsächlichen mathematischen Problemen. Legt Standards und Strategien zur Anwendung der numerischen Analyse fest. Leitet die Implementierung von Fähigkeiten zur numerischen Analyse, um einen angemessenen, konsistenten und effektiven Einsatz im Unternehmen zu gewährleisten.
Numerische Analyse: Ebene 7
Steuert die Erstellung und Überprüfung eines funktionsübergreifenden, unternehmensweiten Ansatzes und einer Kultur für die numerische Analyse. Leitet die Entwicklung der Fähigkeiten des Unternehmens zur numerischen Analyse und setzt sich für ihren Einsatz bei der Lösung tatsächlicher Probleme ein.