Bruno Sudret: Catalogue data in Spring Semester 2021 |
Name | Prof. Dr. Bruno Sudret |
Name variants | Bruno Sudret B. Sudret |
Field | Risk, Safety and Uncertainty Quantification in Civil Engineering |
Address | Risiko, Sich., Ungew. im Bauing.w. ETH Zürich, HIL E 22.3 Stefano-Franscini-Platz 5 8093 Zürich SWITZERLAND |
Telephone | +41 44 633 04 44 |
sudret@ethz.ch | |
URL | http://www.rsuq.ethz.ch |
Department | Civil, Environmental and Geomatic Engineering |
Relationship | Full Professor |
Number | Title | ECTS | Hours | Lecturers | |
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101-0178-01L | Uncertainty Quantification in Engineering ![]() | 3 credits | 2G | S. Marelli, B. Sudret | |
Abstract | Uncertainty quantification aims at studying the impact of aleatory and epistemic uncertainty onto computational models used in science and engineering. The course introduces the basic concepts of uncertainty quantification: probabilistic modelling of data (copula theory), uncertainty propagation techniques (Monte Carlo simulation, polynomial chaos expansions), and sensitivity analysis. | ||||
Learning objective | After this course students will be able to properly pose an uncertainty quantification problem, select the appropriate computational methods and interpret the results in meaningful statements for field scientists, engineers and decision makers. The course is suitable for any master/Ph.D. student in engineering or natural sciences, physics, mathematics, computer science with a basic knowledge in probability theory. | ||||
Content | The course introduces uncertainty quantification through a set of practical case studies that come from civil, mechanical, nuclear and electrical engineering, from which a general framework is introduced. The course in then divided into three blocks: probabilistic modelling (introduction to copula theory), uncertainty propagation (Monte Carlo simulation and polynomial chaos expansions) and sensitivity analysis (correlation measures, Sobol' indices). Each block contains lectures and tutorials using Matlab and the in-house software UQLab (www.uqlab.com). | ||||
Lecture notes | Detailed slides are provided for each lecture. A printed script gathering all the lecture slides may be bought at the beginning of the semester. | ||||
Prerequisites / Notice | A basic background in probability theory and statistics (bachelor level) is required. A summary of useful notions will be handed out at the beginning of the course. A good knowledge of Matlab is required to participate in the tutorials and for the mini-project. | ||||
101-1187-00L | Colloquium "Structural Engineering" | 0 credits | 2K | B. Stojadinovic, E. Chatzi, A. Frangi, W. Kaufmann, B. Sudret, A. Taras | |
Abstract | Professors from national and international universities, technical experts from private industry as well as research associates of the Institute of Structural Engineering (IBK) are invited to present recent research results and specific projects. The colloquium is addressed to students, academics as well as practicing engineers. | ||||
Learning objective | Become acquainted with recent research results in structural engineering. | ||||
141-0101-00L | Risk Management of Integral Natural Hazards ![]() Only for CAS in Natural Hazard - Risk Management. | 3 credits | 6G | B. Sudret, O. Stebler | |
Abstract | Umgang mit Risiken aus Naturgefahren (Integrales Risikomanagement, Risikobegriff/-identifikation/-analyse/-bewertung/-beurteilung, Sicherheitsniveau, Schutzziele, Risikodialog/-kommunikation, Integrale Massnahmenplanung, Resilienz und Vulnerabilität, Ereignisbewältigung, Rechtliches) (Detailänderungen vorbehalten) | ||||
Learning objective | Die Teilnehmenden kennen und verstehen das Konzept eines zukunftsfähigen Umgangs mit dem Naturgefahrenrisiko (risikokompetente Gesellschaft) und das Prinzip des Integralen Naturgefahrenrisikomanagements und entwickeln diese weiter. | ||||
Content | Dozierende: Prof. Dr. David Bresch (Einführung ins Naturgefahren-Risikomanagement im [Klima-]Wandel, Naturgefahrenrisikoabschätzung und Resilienz, Economics of Climate Adaptation [ECA], Zukunft der Warnung: Wirkungswarnung und der Zwang zur Interoperabilität), Dr. Marc Wüest (Klima und Naturkatastrophen aus der Rückversicherungsperspektive), Prof. Dr. Bruno Sudret und Dr. Stefano Marelli (Uncertainty Quantification Methods for Risk Assessment), Dr. Gian Reto Bezzola, Dörte Aller, Dr. Jan Kleinn und Dr. Matthias Oplatka (Umgang mit Risiken aus Naturgefahren in der Schweiz: Reiseleiter zum akzeptierten Risiko [RaR]), Prof. Dr. Adrienne Grêt-Regamey (Risikobasierte Raumplanung), Dr. Christian Wilhelm (Bergsturz Cengalo, Murgänge Bondo und Rutschungen Brienz: Ereignisbewältigung und Risikomanagement) (Detailänderungen vorbehalten). | ||||
Prerequisites / Notice | www.cas-naturgefahren.ethz.ch | ||||
141-0102-00L | Digitalisation ![]() Only for CAS in Natural Hazard - Risk Management. | 3 credits | 6G | B. Sudret, O. Stebler | |
Abstract | Gravitative, tektonische und klimatisch-meteorologische Naturgefahren; Klimawandel; (globale) Klimaszenarien; Extremereignisse (bspw. Starkniederschläge, Hitzewellen); Attribution (Detection); Projektion; Quantifizierung von Unsicherheiten; Klimaszenarien CH2018; Hydro-CH2018 (Detailänderungen vorbehalten) | ||||
Learning objective | Die Teilnehmenden kennen und verstehen die für Mitteleuropa relevanten Naturgefahrenprozesse (unter besonderer Berücksichtigung neuer praxisrelevanter Forschungserkenntnisse bei Naturgefahrenprozessen sowie klimatisch-meteorologischer Naturgefahren). | ||||
Content | Dozierende: Prof. Dr. Reto Knutti (Klimawandel: Ursachen und Auswirkungen), Dr. Erich Fischer (Wetter- und Klimaextreme), Prof. Dr. Heini Wernli (Extreme Wetterereignisse: Prozesse und Vorhersagen), Prof. Dr. Robert Boes (Grundlagen zu Hochwasserschutzkonzepten und Laborführung ETH VAW; Praktisches zu Hochwasserentlastungen und Schwemmholzrückhalt; Gefahrenart Impulswellen), Dr. Dieter Rickenmann (Wildbachprozesse [und Schutzmassnahmen]), Prof. Dr. Stefan Wiemer (Grundlagen der seismischen Gefährdungsanalyse; Schnittstellen zum Risiko), Prof. Thomas Vogel (Objektschutz am Beispiel des Steinschlags), Prof. Dr. Ioannis Anastasopoulos (Geotechnical Earthquake Engineering) (Detailänderungen vorbehalten). | ||||
Prerequisites / Notice | www.cas-naturgefahren.ethz.ch | ||||
141-0103-00L | Digitalisation ![]() Only for CAS in Natural Hazard - Risk Management. | 3 credits | 6G | B. Sudret, O. Stebler | |
Abstract | Organisation der Warnung und der Alarmierung bei Naturgefahren durch den Bund; Geoinformations-Engineering; Mess-, Analyse- (inkl. Big-Data-, KI- und IoT-Ansätzen) und Warnsysteme; Modellieren; Monitoring von Naturgefahren (air-/spaceborne, Geosensorik); neue Methoden für Frühwarnsysteme; Geobasisdaten und Rapid-Mapping-Systeme für Naturgefahren-Ereignisse (Detailänderungen vorbehalten) | ||||
Learning objective | Die Teilnehmenden verstehen die Organisation der Warnung und der Alarmierung bei Naturgefahren durch den Bund. Sie setzen sich mit den Grundzügen des Geoinformations-Engineerings auseinander. Sie kennen die Möglichkeiten und die Grenzen moderner Mess-, Analyse- (inkl. Big-Data- und KI-Ansätzen) und Warnsysteme (einzeln und im Verbund bspw. mittels Vernetzung im Internet der Dinge [Internet of Things IoT] durch Informations- und Kommunikationstechniken) für das Monitoring von Naturgefahren (air-/spaceborne, Geosensorik). Sie wissen, wie Geobasisdaten und Rapid-Mapping-Systeme vor und nach einem Naturgefahren-Ereignis eingesetzt werden können ('pre-/post-desaster'). Sie kennen die Funktionsweise und die Zusammenarbeit der Naturgefahrenfachstellen des Bundes. Sie können die Gemeinsame Informationsplattform Naturgefahren (GIN) des Bundes im Ereignisfall nutzen und einsetzen. | ||||
Content | Dozierende: Prof. Dr. Christof Appenzeller, Dr. Saskia Willemse (Wetterbedingte Naturgefahren: Von der Messung zur Warnung), Prof. Dr. Daniel Farinotti (Glaziologische Naturgefahren), Dr. Fabian Walter (Seismogene Prozesse), Prof. Dr. Jürg Schweizer (Naturgefahren-Warnung des SLF: aktueller Stand und künftige Entwicklung), Mathias Zesiger (Rapid Mapping – eine Dienstleistung des Bundes im Falle von Naturereignissen), Dr. Yves Bühler (Fernerkundung mit Drohnen), Prof. Dr. Andreas Wieser, Dr. Lorenz Meier (Geosensorik für das Monitoring gravitativer Naturgefahren) (Detailänderungen vorbehalten). | ||||
Prerequisites / Notice | www.cas-naturgefahren.ethz.ch | ||||
141-0200-00L | Project ![]() Only for CAS in Natural Hazard - Risk Management. | 3 credits | 6G | B. Sudret, O. Stebler | |
Abstract | Klimawandel/Naturgefahren und Bevölkerungsschutz (BS); Aufgaben und Funktionsweise von Blaulichtorganisationen; Akteure des (strategischen) BS; interdisziplinäres Praxisprojekt in Gruppen (schriftliche Arbeit und Präsentation); (freiwillige) Exkursion nach Bondo (Bergell): Naturgefahrenereignis, (verkettete) -prozesse, Ereignisbewältigung und Wiederaufbaumassnahmen (Detailänderungen vorbehalten) | ||||
Learning objective | Die Teilnehmenden lernen die Funktionsweise des Bevölkerungsschutzes als Verbundaufgabe im Zusammenhang mit den Auswirkungen des Klimawandels und Naturgefahrenereignissen kennen. Sie verstehen die Aufgaben und Funktionsweise von Blaulichtorganisationen bei Naturgefahrenereignissen. Sie lernen die wichtigsten Akteure im Bereich des (strategischen) Bevölkerungsschutzes bei Naturgefahren kennen und vernetzen sich mit diesen. Die Teilnehmenden erarbeiten ein interdisziplinäres Praxisprojekt in Gruppen (schriftliche Arbeit und Präsentation). Die Teilnehmenden lernen auf einer (freiwilligen) Exkursion nach Bondo (Bergell) ein Naturgefahrenereignis kennen und setzen sich kritisch mit den entsprechenden (verketteten) Naturgefahrenprozessen, der Ereignisbewältigung und den Wiederaufbaumassnahmen auseinander. | ||||
Content | Dozierende: Dr. Catherine Berger (Klimawandel und Naturgefahren). Referenten: Markus Meile (Stadt Zürich Sicherheitsdepartement), Dominik Schwerzmann (Kantonspolizei Zürich, Bevölkerungsschutzabteilung), Rainer Büchel (Schutz & Rettung Zürich), Prof. Dr. David Bresch (ETH Zürich, Wetter- und Klimarisiken), Prof. Dr. Reto Knutti (ETH Zürich, Klimaphysik), Dr. Stefan Brem (Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS), Bruno Spicher (Nationale Plattform Naturgefahren PLANAT), Dr. Christoph Hegg (Eidg. Forschungsanstalt WSL), Josef Eberli (Bundesamt für Umwelt BAFU), Dr. Saskia Willemse (Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz), Patrik Heierli (Swisscom Broadcast AG). Exkursion: Prof. Dr. David Bresch (ETH Zürich, Wetter- und Klimarisiken), Prof. Dr. Robert Boes (ETH Zürich, Wasserbau), Prof. Thomas Vogel (ETH Zürich, Baustatik und Konstruktion), Dr. Fabian Walter (Eidg. Forschungsanstalt WSL), Dr. Christian Wilhelm (Amt für Wald und Naturgefahren Kanton Graubünden), Fernando Giovanoli (Gemeinde Bergell), Ueli Weber (Gemeinde Bergell), Andrea Giovanoli (Gemeinde Bergell) (Detailänderungen vorbehalten). | ||||
Prerequisites / Notice | www.cas-naturgefahren.ethz.ch | ||||
364-1058-00L | Risk Center Seminar Series | 0 credits | 2S | G. Sansavini, D. Basin, A. Bommier, D. N. Bresch, L.‑E. Cederman, P. Cheridito, H. Gersbach, F. Schweitzer, D. Sornette, B. Stojadinovic, B. Sudret, U. A. Weidmann, S. Wiemer, M. Zeilinger, R. Zenklusen | |
Abstract | This course is a mixture between a seminar primarily for PhD and postdoc students and a colloquium involving invited speakers. It consists of presentations and subsequent discussions in the area of modeling and governing complex socio-economic systems, and managing risks and crises. Students and other guests are welcome. | ||||
Learning objective | Participants should learn to get an overview of the state of the art in the field, to present it in a well understandable way to an interdisciplinary scientific audience, to develop novel mathematical models and approaches for open problems, to analyze them with computers or other means, and to defend their results in response to critical questions. In essence, participants should improve their scientific skills and learn to work scientifically on an internationally competitive level. | ||||
Content | This course is a mixture between a seminar primarily for PhD and postdoc students and a colloquium involving invited speakers. It consists of presentations and subsequent discussions in the area of modeling complex socio-economic systems and crises. For details of the program see the webpage of the seminar. Students and other guests are welcome. | ||||
Lecture notes | There is no script, but the sessions will be recorded and be made available. Transparencies of the presentations may be put on the course webpage. | ||||
Literature | Literature will be provided by the speakers in their respective presentations. | ||||
Prerequisites / Notice | Participants should have relatively good scientific, in particular mathematical skills and some experience of how scientific work is performed. |