Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2017

Mathematik Bachelor Information
Bachelor-Studium (Studienreglement 2010)
Obligatorische Fächer
Prüfungsblock II
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-2284-00LMeasure and IntegrationO6 KP3V + 2UM. Schweizer
KurzbeschreibungAbstrakte Mass- und Integrationstheorie, inklusive: Satz von Caratheodory, Lebesgue-Mass, Konvergenzsätze, L^p-Räume, Satz von Radon-Nikodym, Produktmasse und Satz von Fubini, Masse auf topologischen Räumen
LernzielGrundlagen der abstrakten Mass- und Integrationstheorie
InhaltAbstrakte Mass- und Integrationstheorie, inklusive: Satz von Caratheodory, Lebesgue-Mass, Konvergenzsätze, L^p-Räume, Satz von Radon-Nikodym, Produktmasse und Satz von Fubini, Masse auf topologischen Räumen
Skriptja
Literatur1. P.R. Halmos, "Measure Theory", Springer
2. Ergänzend: Skript von Emmanuel Kowalski und Josef Teichmann aus dem Frühlingssemester 2012, http://www.math.ethz.ch/~jteichma/measure-integral_120615.pdf
3. Ergänzend: P. Cannarsa & T. D'Aprile, "Lecture Notes on Measure Theory and Functional Analysis", http://www.mat.uniroma2.it/~cannarsa/cam_0607.pdf
401-2004-00LAlgebra IIO5 KP2V + 2UL. Halbeisen
KurzbeschreibungDie Hauptthemen der Vorlesung sind Körpererweiterungen und Galoistheorie.
LernzielEinführung in die Grundlagen der Körpererweiterungen, der Galoistheorie, sowie verwandter Gebiete.
InhaltDas Hauptthema wird die Galoistheorie sein. Ausgehend von Konstruktionen mit Zirkel und Lineal (insbesondere der Konstruktion regulärer Polygone),
werden Körpererweiterungen untersucht. Neben der Inexistenz einer Lösungsformel für Gleichungen fünften Grades wird unter anderem auch die Transzendenz von e und pi gezeigt.
LiteraturGalois Theory, Ian Stewart, Chapman & Hall/CRC, (London, New York), 2003
401-2554-00LTopologie Information O6 KP3V + 2UW. Werner
KurzbeschreibungTopologische und metrische Räume, Stetigkeit, Zusammenhang, Kompaktheit, Produkttopologie, Trennungseigenschaften, Homotopie, Fundamentalgruppe, Überlagerungen, Quotiententopologie.
LernzielEinführung in die Topologie -- das Gebiet der Mathematik dass sich damit befasst die Strukturen zu studieren in denen man 'Stetigkeit' definieren kann, und wie man sie benützen kann um diese Strukturen zu erforschen und zu klassifizieren.
SkriptSiehe Vorlesungshomepage: https://metaphor.ethz.ch/x/2017/fs/401-2554-00L/
LiteraturKlaus Jänich: Topologie (Springer)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-10575-7

Boto von Querenburg: Mengentheoretische Topologie (Springer)
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-56860-2
401-2654-00LNumerical Analysis IIO6 KP3V + 2UH. Ammari
KurzbeschreibungThe central topic of this course is the numerical treatment of ordinary differential equations. It focuses on the derivation, analysis, efficient implementation, and practical application of single step methods and pay particular attention to structure preservation.
LernzielThe course aims to impart knowledge about important numerical methods for the solution of ordinary differential equations. This includes familiarity with their main ideas, awareness of their advantages and limitations, and techniques for investigating stability and convergence. Further, students should know about structural properties of ordinary diferential equations and how to use them as guideline for the selection of numerical integration schemes. They should also acquire the skills to implement numerical integrators in MATLAB and test them in numerical experiments.
Inhalt1 Einleitung
1.1 Anfangswertprobleme (AWP)
1.2 Beispiele und Grundbegriffe
1.2.1 Okologie
1.2.2 Chemische Reaktionskinetik
1.2.3 Physiologie
1.2.4 Mechanik
1.3 Theorie
1.3.1 Existenz und Eindeutigkeit von Loesungen
1.3.2 Lineare AWPe
1.3.3 Sensitivitaet
1.3.3.1 Grundbegriffe
1.3.3.2 Unser Problem: das Anfangswertproblem
1.3.3.3 Wohlgestelltheit
1.3.3.4 Asymptotische Kondition
1.3.3.5 Schlecht konditionierte AWPe
1.4 Polygonzugverfahren
1.4.1 Das explizite Euler-Verfahren
1.4.2 Das implizite Euler-Verfahren
1.4.3 Implizite Mittelpunktsregel
1.4.4 Stoermer-Verlet-Verfahren
2 Einschrittverfahren
2.1 Grundlagen
2.1.1 Abstrakte Einschrittverfahren
2.1.2 Konsistenz
2.1.3 Konvergenz
2.1.4 Das Aequivalenzprinzip
2.1.5 Reversibilitaet
2.2 Kollokationsverfahren
2.2.1 Konstruktion
2.2.2 Konvergenz von Kollokationsverfahren
2.3 Runge-Kutta-Verfahren
2.3.1 Konstruktion
2.3.2 Konvergenz
2.4 Extrapolationsverfahren
2.4.1 Der Kombinationstrick
2.4.2 Extrapolationsidee
2.4.3 Extrapolation von Einschrittverfahren
2.4.4 Lokale Extrapolations-Einschrittverfahren
2.4.5 Ordnungssteuerung
2.4.6 Extrapolation reversibler Einschrittverfahren
2.5 Splittingverfahren
2.6 Schrittweitensteuerung
3 Stabilitaet
3.1 Modellproblemanalyse
3.2 Vererbung asymptotischer Stabilitaet
3.3 Nichtexpansivitaet
3.4 Gleichmaessige Stabilitaet
3.5 Steifheit
3.6 Linear-implizite Runge-Kutta-Verfahren
3.7 Exponentielle Integratoren
3.8 Differentiell-Algebraische Anfangswertprobleme
3.8.1 Grundbegriffe
3.8.2 Runge-Kutta-Verfahren fuer Index-1-DAEs
3.8.3 DAEs mit hoeherem Index
4 Strukturerhaltende numerische Integration
4.1 Polynomiale Invarianten
4.2 Volumenerhaltung
4.3 Verallgemeinerte Reversibilitaet
4.4 Symplektizitaet
4.4.1 Symplektische Evolutionen Hamiltonscher Differentialgleichungen
4.4.2 Symplektische Integratoren
4.4.3 Rueckwaertsanalyse
4.4.4 Modifizierte Gleichungen: Fehleranalyse
4.4.5 Strukturerhaltende modifizierte Gleichungen
4.5 Methoden fuer oszillatorische Differentialgleichungen
SkriptLecture slides including supplements will be provided electronically.

Please find the lecture homepage here:

http://www.sam.math.ethz.ch/~grsam/FS17/NAII/index.html

All assignments and some previous lecture notes will be available for download on lecture homepage.
LiteraturNote: Extra reading is not considered important for understanding the
course subjects.

Deuflhard and Bornemann: Numerische Mathematik II - Integration gewöhnlicher Differentialgleichungen, Walter de Gruyter & Co., 1994.

Hairer and Wanner: Solving ordinary differential equations II - Stiff and differential-algebraic problems, Springer-Verlag, 1996.

Hairer, Lubich and Wanner: Geometric numerical integration - Structure-preserving algorithms for ordinary differential equations}, Springer-Verlag, Berlin, 2002.

L. Gruene, O. Junge "Gewoehnliche Differentialgleichungen", Vieweg+Teubner, 2009.

Hairer, Norsett and Wanner: Solving ordinary differential equations I - Nonstiff problems, Springer-Verlag, Berlin, 1993.

Walter: Gewöhnliche Differentialgleichungen - Eine Einführung, Springer-Verlag, Berlin, 1972.

Walter: Ordinary differential equations, Springer-Verlag, New York, 1998.
Voraussetzungen / BesonderesHomework problems involve MATLAB implementation of numerical algorithms.
401-2604-00LProbability and StatisticsO7 KP4V + 2US. van de Geer
Kurzbeschreibung- Laplace-Modelle, Irrfahrten, bedingte Wahrscheinlichkeiten, Unabhängigkeit.
- Axiome von Kolmogorov, Zufallsvariablen, Momente, mehrdimensionale Verteilungen, Gesetze der grossen Zahlen und zentraler Grenzwertsatz.
- Punktschätzungen, Tests und Vertrauensinvervalle.
LernzielZiel der Vorlesung ist die Vermittlung der Grundkonzepte von Wahrscheinlichkeitstheorie und mathematischer Statistik. Neben der mathematisch präzisen Behandlung wird auch Wert auf Intuition und Anschauung gelegt. Die Vorlesung setzt die Masstheorie nicht systematisch ein, verweist aber auf die Zusammenhänge.
Inhalt- Diskrete Wahrscheinlichkeitsräume: Laplace-Modelle, Binomial- und Poissonverteilung, bedingte Wahrscheinlichkeiten, Unabhängigkeit, Irrfahrten, erzeugende Funktionen, eventuell Markovketten.
- Allgemeine Wahrscheinlichkeitsräume: Axiome von Kolmogorov, Zufallsvariablen und ihre Verteilungen, Erwartungswert und andere Kennzahlen, Entropie, charakteristische Funktionen, mehrdimensionale Verteilung inkl. Normalverteilung, Summen von Zufallsvariablen.
- Grenzwertsätze: Schwaches und starkes Gesetz der grossen Zahlen, zentraler Grenzwertsatz.
- Statistik: Fragestellungen der Statistik (Schätzen, Vertrauensintervalle, Testen), Verknüpfung Statistik und Wahrscheinlichkeit, Neyman-Pearson Lemma, Wilcoxon-, t- und Chiquadrat-Test, Beurteilung von Schätzern, kleinste Quadrate.
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