Claude Ederer: Katalogdaten im Herbstsemester 2020 |
| Name | Herr Prof. Dr. Claude Ederer |
| Adresse | Professur für Materialtheorie ETH Zürich, HIT G 23.8 Wolfgang-Pauli-Str. 27 8093 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 633 81 68 |
| Fax | +41 44 633 14 59 |
| claude.ederer@mat.ethz.ch | |
| Departement | Materialwissenschaft |
| Beziehung | Titularprofessor |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
|---|---|---|---|---|---|
| 327-0114-00L | Programmieren I  | 2 KP | 2G | L. De Pietro, C. Ederer | |
| Kurzbeschreibung | Dieser Kurs gibt eine Einführung in die allgemeinen Computer- und Programmierkonzepte, welche zur Durchführung numerischer Berechnungen, Darstellungen und Simulationen in der Materialwissenschaft notwendig sind. | ||||
| Lernziel | • Studierende entwickeln selbständig Programme um numerische Berechnungen, Darstellungen und Simulationen durchzuführen. • Sie analysieren und verstehen die Funktionsweise bestehender Programme und können diese ihren Anforderungen entsprechend ergänzen bzw. anpassen. • Sie erkennen grundlegende Informatikkonzepte und wenden algorithmisches Denken an, d.h. sie besitzen die Fähigkeit, Probleme systematisch mit Hilfe von entwickelten Algorithmen zu lösen. | ||||
| Inhalt | Die Lehrveranstaltung enthält eine erste Einführung in Python und Matlab. Sie beinhaltet: • Grundlegende Programmierkonzepte der strukturellen Programmierung wie - Variablen - Listen - Schleifen - Verzweigungen - Kontrollstrukturen • Input und Output • Modularer Aufbau von Programmen mit Funktionen • Flussdiagramme • Numerische Genauigkeit • Datenauswertung und -darstellung - Regression - Interpolation - Kurven fitten • Komplexitätstheorie • Sortieren und Suchen • Dynamische Programmierung • Rekursion • Graph-Algorithmen | ||||
| Skript | Moodle, Code Expert, ... | ||||
| Literatur | https://wiki.python.org/moin/BeginnersGuide | ||||
| 327-0308-00L | Programmiertechniken in der Materialwissenschaft  Wird voraussichtlich im HS 2020 letztmals angeboten. | 2 KP | 2G | C. Ederer | |
| Kurzbeschreibung | Dieser Kurs gibt eine Einführung in die allgemeinen Computer- und Programmierkenntnisse, welche zur Durchführung numerischer Berechnungen und Simulationen in der Materialwissenschaft notwendig sind. Diese werden unter Verwendung der numerischen Rechenumgebung Matlab und unter Zuhilfenahme zahlreicher praktischer Beispiele und Übungen vermittelt. | ||||
| Lernziel | Nach Abschluss der Vorlesung sollen die Hörer in der Lage sein selbstständig Programme zu entwickeln, um numerische Berechnungen und Simulationen durchzuführen, und in der Lage sein bereits bestehende Programme zu analysieren und zu ergänzen. | ||||
| Inhalt | Einführung in Matlab; Input/Output; strukturelle Programmierung unter Verwendung von Schleifen und Verzweigungen; modularer Aufbau von Programmen mit Funktionen; Flussdiagramme; numerische Genauigkeit; Anwendungsbeispiel: Random Walk. | ||||
| 327-0508-00L | Simulationstechniken in der Materialwissenschaft Wird voraussichtlich im HS 2021 letztmals angeboten. | 4 KP | 2V + 2U | C. Ederer | |
| Kurzbeschreibung | Einführung in für Materialwissenschaft relevante Simulationstechniken. Simulationsmethoden für Kontinua (Finite Differenzen, Finite Elemente), mesoskopische Methoden (zelluläre Automaten, mesoskopische Monte Carlo Methoden), mikroskopische Methoden (Molekulardynamik, Monte-Carlo Simulation, Dichtefunktionaltheorie). | ||||
| Lernziel | Erlernen von Techniken, die in der rechnergestützten Physik für Materialien benötigt werden; Erlangen eines Überblicks, welche Simulationsmethoden für spezifische Fragestellungen sinnvoll sind; Entwicklung der Fähigkeit, materialwissenschaftliche Fragestellungen komplexer Systeme mit Hilfe des Computers zu behandeln. | ||||
| Inhalt | - Modellierung und Simulationen in der Materialwissenschaft. - Simulationsmethoden für Kontinua (Finite Differenzen, Grundidee der finiten Elemente). - Mesoskopische Methoden (Zelluläre Automaten, Phasenfeld-Modelle, mesoskopische Monte Carlo Methoden). - Mikroskopische Methoden (Molekulardynamik, Monte Carlo Simulation für Vielteilchensysteme, Grundidee der Dichtefunktionaltheorie). | ||||
| Literatur | - R. Lesar, Introduction to Computational Materials Science (Cambridge University Press 2013). - D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulations (Academic Press 2002). - M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids (Clarendon Press, 1987). - D. Raabe, Computational Materials Science (Wiley-VCH 1998). | ||||