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Elektrotechnik und Informationstechnologie Bachelor Information
Wahlfächer
Dies ist nur eine kleine Auswahl. Als Wahlfächer können aber auch weitere Fächer aus dem Angebot der ETH belegt werden, siehe dazu die "Richtlinien zu Projekten, Praktika, Seminare", publiziert auf http://www.ee.ethz.ch/pps-richtlinien
Ingenieurswissenschaftliche Wahlfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0105-00LIntroduction to Estimation and Machine Learning Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W6 KP4GH.‑A. Loeliger
KurzbeschreibungMathematical basics of estimation and machine learning, with a view towards applications in signal processing.
LernzielStudents master the basic mathematical concepts and algorithms of estimation and machine learning.
InhaltReview of probability theory;
basics of statistical estimation;
least squares and linear learning;
Hilbert spaces;
Gaussian random variables;
singular-value decomposition;
kernel methods, neural networks, and more
SkriptLecture notes will be handed out as the course progresses.
Voraussetzungen / Besonderessolid basics in linear algebra and probability theory
227-0517-10LFundamentals of Electric Machines Information W6 KP4GD. Bortis
KurzbeschreibungThis course introduces to different electric machine concepts and provides a deeper understanding of their detailed operating principles. Different aspects arising in the design of electric machines, like dimensioning of magnetic and electric circuits as well as consideration of mechanical and thermal constraints, are investigated. The exercises are used to consolidate the concepts discussed.
LernzielThe objective of this course is to convey knowledge on the operating
principles of different types of electric machines. Further objectives are to evaluate machine types for given specification and to acquire the ability to perform a rough design of an electrical machine while considering the versatile aspects with respect to magnetic, electrical, mechanical and thermal limitations. Exercises are used to consolidate the presented theoretical concepts.
Inhalt‐ Fundamentals in magnetic circuits and electromechanical energy
conversion.
‐ Force and torque calculation.
‐ Operating principles, magnetic and electric modelling and design
of different electric machine concepts: DC machine, AC machines
(permanent magnet synchronous machine, reluctance machine
and induction machine).
‐ Complex space vector notation, rotating coordinate system (dqtransformation).
‐ Loss components in electric machines, scaling laws of
electromechanical actuators.
‐ Mechanical and thermal modelling.
SkriptLecture notes and associated exercises including correct answers
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Introductory course on power electronics.
151-0723-00LManufacturing of Electronic Devices Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP3GA. Kunz, A. Guber, R.‑D. Moryson, F. Reichert
KurzbeschreibungDie Vorlesung verfolgt die Prozesskette der Wertschöpfung elektrischer und elektronischer Komponenten: Inhalt sind der Schaltungsentwurf und die Schaltungsentwicklung, die Fertigung elektronischer Schaltungen in Leiterplatten und Hybridtechnik, integrierte Prüftechnik, die Planung von Produktionsanlagen, Fertigung hochintegrierter elektronischer Bausteine vom Wafer an sowie das Recycling.
LernzielKenntnisse der Wertschöpfungskette Elektronik. Fertigungsgerechte Planung der Produkte sowie deren Fertigung. Aufbau von Produktionsanlagen, Recycling.
InhaltOhne elektronische Komponenten geht nichts mehr. Typische Maschinenbauprodukte wie Werkzeugmaschinen oder Fahrzeuge haben heute einen wertmässigen Anteil an elektrischen und elektronischen Komponenten von über 60%, so dass der Zugang zur bzw. die Beherrschung der Wertschöpfung von entscheidender Bedeutung für die gesamte Leistungserstellung wird. Es werden zunächst elektronische Bauelemente in ihrer Funktion und die Planung von Schaltkreisen erläutert. Anschliessend wird gezeigt, wie elektronische Funktionseinheiten aus Bauelementen montiert werden. Gezeigt wird sowohl die Leiterplattentechnik als auch die sich mehr und mehr durchsetzende Hybridtechnik, gezeigt werden wertschöpfende Prozesse sowie die Prüfung und das Handling und die Kombination der Verfahren im Rahmen der Anlagenprojektierung. Weiter behandelt die Vorlesung die Fertigung elektronischer Bausteine beginnend von der Waferfertigung über die Strukturierung und das Bonding und Packaging. Dabei wird die Fertigung Mikroelektromechanischer und elektrooptischer Systeme und Aktuatoren besprochen. Keine Produktplanung noch Fertigung kommt heute ohne die Betrachtung des Recycling aus, was auch diese Vorlesung beschliesst. Auf einer Exkursion sehen die Studierenden die praktische Anwendung und Verwirklichung der Fertigung elektrischer und elektronischer Komponenten.
SkriptUnterlagen werden pro Vorlesungsblock zur Verfügung gestellt. Unkostenbeitrag CHF 20.-
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung wird gestaltet und vorgetragen von Fachleuten aus der Industrie.

Eine Exkursion zu einem Fertigungsbetrieb soll die Kenntnisse praxisorientiert untermauern.
151-0621-00LMicrosystems I: Process Technology and IntegrationW6 KP3V + 3UM. Haluska, C. Hierold
KurzbeschreibungDie Stundenten werden in die Grundlagen der Mikrosystemtechnik, der Halbleiterphysik und der Halbleiterprozesstechnologie eingeführt und erfahren, wie die Herstellung von Mikrosystemen in einer Serie von genau definierten Prozessschritten erfolgt (Gesamtprozess und Prozessablauf).
LernzielDie Stundenten sind mit den Grundlagen der Mikrosystemtechnik und der Prozesstechnologie für Halbleiter vertraut und verstehen die Herstellung von Mikrosystemen durch die Kombination von Einzelprozesschritten ( = Gesamtprozess oder Prozessablauf).
Inhalt- Einführung in die Mikrosystemtechnik (MST) und in mikroelektromechanische Systeme (MEMS)
- Grundlegende Siliziumtechnologie: thermische Oxidation, Fotolithografie und Ätztechnik, Diffusion und Ionenimplantation, Dünnschichttechnik.
- Besondere Mikrosystemtechnologien: Volumen- und Oberflächenmikromechanik, Trocken- und Nassätzen, isotropisches und anisotropisches Ätzen, Herstellung von Balken und Membranen, Waferbonden, mechanische Eigenschaften von Dünnschichten.
Die Anwendung ausgewählter Technologien wird anhand von Fallstudien nachgewiesen.
SkriptHandouts (online erhältlich)
Literatur- S.M. Sze: Semiconductor Devices, Physics and Technology
- W. Menz, J. Mohr, O.Paul: Microsystem Technology
- Hong Xiao: Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology
- M. J. Madou: Fundamentals of Microfabrication and Nanotechnology, 3rd ed.
- T. M. Adams, R. A. Layton: Introductory MEMS, Fabrication and Applications
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Physik I und II
252-0834-00LInformation Systems for Engineers Information W4 KP2V + 1UG. Fourny
KurzbeschreibungThis course provides the basics of relational databases from the perspective of the user.

We will discover why tables are so incredibly powerful to express relations, learn the SQL query language, and how to make the most of it. The course also covers support for data cubes (analytics).
LernzielThis lesson is complementary with Big Data for Engineers as they cover different time periods of database history and practices -- you can take them in any order, even though it might be more enjoyable to take this lecture first.

After visiting this course, you will be capable to:

1. Explain, in the big picture, how a relational database works and what it can do in your own words.

2. Explain the relational data model (tables, rows, attributes, primary keys, foreign keys), formally and informally, including the relational algebra operators (select, project, rename, all kinds of joins, division, cartesian product, union, intersection, etc).

3. Perform non-trivial reading SQL queries on existing relational databases, as well as insert new data, update and delete existing data.

4. Design new schemas to store data in accordance to the real world's constraints, such as relationship cardinality

5. Explain what bad design is and why it matters.

6. Adapt and improve an existing schema to make it more robust against anomalies, thanks to a very good theoretical knowledge of what is called "normal forms".

7. Understand how indices work (hash indices, B-trees), how they are implemented, and how to use them to make queries faster.

8. Access an existing relational database from a host language such as Java, using bridges such as JDBC.

9. Explain what data independence is all about and didn't age a bit since the 1970s.

10. Explain, in the big picture, how a relational database is physically implemented.

11. Know and deal with the natural syntax for relational data, CSV.

12. Explain the data cube model including slicing and dicing.

13. Store data cubes in a relational database.

14. Map cube queries to SQL.

15. Slice and dice cubes in a UI.

And of course, you will think that tables are the most wonderful object in the world.
InhaltUsing a relational database
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1. Introduction
2. The relational model
3. Data definition with SQL
4. The relational algebra
5. Queries with SQL

Taking a relational database to the next level
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6. Database design theory
7. Databases and host languages
8. Databases and host languages
9. Indices and optimization
10. Database architecture and storage

Analytics on top of a relational database
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12. Data cubes

Outlook
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13. Outlook
Literatur- Lecture material (slides).

- Book: "Database Systems: The Complete Book", H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom
(It is not required to buy the book, as the library has it)
Voraussetzungen / BesonderesFor non-CS/DS students only, BSc and MSc
Elementary knowledge of set theory and logics
Knowledge as well as basic experience with a programming language such as Pascal, C, C++, Java, Haskell, Python
376-0021-00LMaterials and Mechanics in MedicineW4 KP3GM. Zenobi-Wong, J. G. Snedeker
KurzbeschreibungUnderstanding of physical and technical principles in biomechanics, biomaterials, and tissue engineering as well as a historical perspective. Mathematical description and problem solving. Knowledge of biomedical engineering applications in research and clinical practice.
LernzielUnderstanding of physical and technical principles in biomechanics, biomaterials, tissue engineering. Mathematical description and problem solving. Knowledge of biomedical engineering applications in research and clinical practice.
InhaltBiomaterials, Tissue Engineering, Tissue Biomechanics, Implants.
Skriptcourse website on Moodle
LiteraturIntroduction to Biomedical Engineering, 3rd Edition 2011,
Autor: John Enderle, Joseph Bronzino, ISBN 9780123749796
Academic Press
» Auch weitere Kernfächer des 3. Studienjahres sind als Wahlfach anrechenbar.
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