Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2021

Elektrotechnik und Informationstechnologie Bachelor Information
3. Semester: Prüfungsblöcke
Prüfungsblock 1
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0353-00LAnalysis 3 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP2V + 2UM. Iacobelli
KurzbeschreibungIn this lecture we treat problems in applied analysis. The focus lies on the solution of quasilinear first order PDEs with the method of characteristics, and on the study of three fundamental types of partial differential equations of second order: the Laplace equation, the heat equation, and the wave equation.
LernzielThe aim of this class is to provide students with a general overview of first and second order PDEs, and teach them how to solve some of these equations using characteristics and/or separation of variables.
Inhalt1.) General introduction to PDEs and their classification (linear, quasilinear, semilinear, nonlinear / elliptic, parabolic, hyperbolic)

2.) Quasilinear first order PDEs
- Solution with the method of characteristics
- COnservation laws

3.) Hyperbolic PDEs
- wave equation
- d'Alembert formula in (1+1)-dimensions
- method of separation of variables

4.) Parabolic PDEs
- heat equation
- maximum principle
- method of separation of variables

5.) Elliptic PDEs
- Laplace equation
- maximum principle
- method of separation of variables
- variational method
LiteraturY. Pinchover, J. Rubinstein, "An Introduction to Partial Differential Equations", Cambridge University Press (12. Mai 2005)
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Analysis I and II, Fourier series (Complex Analysis)
402-0053-00LPhysics IIO8 KP4V + 2UG. Scalari
KurzbeschreibungThe goal of the Physics II class is an introduction to quantum mechanics
LernzielTo work effectively in many areas of modern engineering, such as renewable energy and nanotechnology, students must possess a basic understanding of quantum mechanics. The aim of this course is to provide this knowledge while making connections to applications of relevancy to engineers. After completing this course, students will understand the basic postulates of quantum mechanics and be able to apply mathematical methods for solving various problems including atoms, molecules, and solids. Additional examples from engineering disciplines will also be integrated.
InhaltContent:
- Wave mechanics: the old quantum theory
- Postulates and formalism of Quantum Mechanics
- First application: the quantum well and the harmonic Oscillator
- QM in three dimension: the Hydrogen atom
- Identical particles: Pauli's principle
- Crystalline Systems and band structures
- Quantum statistics
- Approximation Methods
- Applications in Engineering
- Entanglement and superposition
SkriptLecture notes (hand-written) will be distributed via the Moodle interface
LiteraturDavid J. Griffiths, "Introduction to quantum mechanics" Second edition, Cambridge University Press.

Link
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Physics I.
227-0045-00LSignal- und Systemtheorie IO4 KP2V + 2UH. Bölcskei
KurzbeschreibungSignaltheorie und Systemtheorie (zeitkontinuierlich und zeitdiskret): Signalanalyse im Zeit- und Frequenzbereich, Signalräume, Hilberträume, verallgemeinerte Funktionen, lineare zeitinvariante Systeme, Abtasttheoreme, zeitdiskrete Signale und Systeme, digitale Filterstrukturen, diskrete Fourier-Transformation (DFT), endlich-dimensionale Signale und Systeme, schnelle Fouriertransformation (FFT).
LernzielEinführung in die mathematische Signaltheorie und Systemtheorie.
InhaltSignaltheorie und Systemtheorie (zeitkontinuierlich und zeitdiskret): Signalanalyse im Zeit- und Frequenzbereich, Signalräume, Hilberträume, verallgemeinerte Funktionen, lineare zeitinvariante Systeme, Abtasttheoreme, zeitdiskrete Signale und Systeme, digitale Filterstrukturen, diskrete Fourier-Transformation (DFT), endlich-dimensionale Signale und Systeme, schnelle Fouriertransformation (FFT).
SkriptVorlesungsskriptum, Übungsskriptum mit Lösungen.
252-0836-00LInformatik II Information O4 KP2V + 2UM. Schwerhoff, F. Friedrich Wicker
KurzbeschreibungEs werden grundlegende Entwurfsmuster für Algorithmen (z.B. Induktion, divide-and-conquer, backtracking, dynamische Programmierung), klassische algorithmische Probleme (Suchen, Sortieren) und Datenstrukturen (Listen, Hashverfahren, Suchbäume) behandelt. Ausserdem enthält der Kurs eine Einführung in das parallele Programmieren.
LernzielVerständnis des Entwurfs und der Analyse grundlegender Algorithmen und Datenstrukturen. Wissen um die Chancen, Probleme und Grenzen der parallelen und nebenläufigen Programmierung.
InhaltEs werden grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen vorgestellt und analysiert. Dazu gehören auf der einen Seite Entwurfsmuster für Algorithmen, wie Induktion, divide-and-conquer, backtracking und dynamische Optimierung, ebenso wie klassische algorithmische Probleme, wie Suchen und Sortieren. Auf der anderen Seite werden Datenstrukturen für verschiedene Zwecke behandelt, darunter verkettete Listen, Hashtabellen, balancierte Suchbäume und Heaps. Das Zusammenspiel von Algorithmen und Datenstrukturen wird anhand von Graphenproblemen illustriert.

Im Teil über parallele Programmierung werden Konzepte der parallelen Architekturen besprochen (Multicore, Vektorisierung, Pipelining). Konzepte und Grundlagen der Parallelisierung werden behandelt (Gesetze von Amdahl und Gustavson, Task- und Datenparallelität, Scheduling). Probleme der Nebenläufigkeit werden diskutiert (Wettlaufsituationen, Speicherordnung). Prozesssynchronisation und -kommunikation in einem System mit geteiltem Speicher werden erklärt (Gegenseitiger Ausschluss, Semaphoren, Mutexe, Monitore). Die erlernten Konzepte werden mit Beispielen zur nebenläufigen und parallelen Programmierung und mit Parallelen Algorithmen untermauert.

Übungen werden in der Online-IDE und Übungsmanagementsystem Code-Expert durchgeführt

Alle benötigten mathematischen Tools ausserhalb des Schulwissens werden im Kurs behandelt, einschliesslich einer Einführung zur Graphentheorie.
Skripttba
LiteraturTh. Ottmann, P. Widmayer: Algorithmen und Datenstrukturen, Spektrum-Verlag, 5. Auflage, Heidelberg, Berlin, Oxford, 2011

Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald Rivest, Clifford Stein: Algorithmen - Eine Einführung, Oldenbourg, 2010

B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Informatik I
Prüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0077-10LHalbleiter-Schaltungstechnik Information O4 KP2V + 2UT. Burger
KurzbeschreibungEinführungsvorlesung in die Halbleiter-Schaltungstechnik. Der Transistor als aktives Bauelement. Analyse und Entwurf transistorbasierter elektronischer Schaltungen wie Verstärker und Filter; Operationsverstärker und darauf basierende Schaltungen.
LernzielModerne elektronische Schaltungen auf Transistorbasis haben unser Leben verändert und spielen in unserer Wirtschaft seit einem halben Jahrhundert eine Schlüsselrolle. Das Hauptziel dieser Vorlesung ist es, den Studenten das Konzept des aktiven Bauteils näher zu bringen. Dies beinhaltet Operationsverstärker und deren Anwendung für Verstärkerschaltungen, für Signalaufbereitung, Schaltfunktionen und Filter. Zusätzlich zur Behandlung von typischen elektonischen Schaltungen, welche in üblichen Anwendungen einschliesslich Gruppenarbeiten und Fachpraktika anzutreffen sind, können die Studenten ihre Kenntnisse linearer Schaltungen, welche auf nicht-linearen Bauteilen basieren, vertiefen. Auch auf Nichtidealitäten elektronischer Schaltungen und auf Entwurfskonzepte (als Gegenteil der Analyse) wird eingegangen. Die Veranstaltung stellt eine Voraussetzung für Themengebiete wie analoge, integrierte Schaltungen, HF-Schaltungen für drahtlose Kommunikation, A/D und D/A-Wandler und Optoelektronik dar, welche in höheren Semestern angeboten werden.
InhaltRekapitulation des Transistors als Bauteil (bipolar und MOSFET), Gross- und Kleinsignalverhalten, Arbeitspunkt und Arbeitspunkteinstellung. Eintransistorverstärker, einfache Rückkopplung zur Arbeitspunkteinstellung. Frequenzgang von einfachen Verstärkern. Methoden zur Bandbreitenerweiterung. Differenzverstärker, Operationsverstärker, Verstärker mit variabler Bandbreite. Instrumentierungsverstärker: Gleichtaktunterdrückung, Rauschen, Störsignale, Chopper-Technik. Transimpedanzverstärker. Aktive Filter: einfache aktive Filter, Filter mit biquadratischen Stufen. Filter höherer Ordnung, Realisierung mit biquadratischen Stufen und mit Leiterstruktur. Switched-Cap-Filter.
LiteraturGöbel, H.: Einführung in die Halbleiter-Schaltungstechnik. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 6th edition, 2019.

Pederson, D.O. and Mayaram, K.: Analog Integrated Circuits for Communication. Springer US, 2nd edition, 2008.

Sansen, W.M.C.: Analog Design Essentials. Springer US, 1st edition, 2006.

Su, K.L.: Analog Filters. Springer US, 2nd edition, 2002.
401-0053-00LDiskrete MathematikO4 KP2V + 1UD. Adjiashvili
KurzbeschreibungEinführung in Grundlagen der diskreten Mathematik: Kombinatorik (elementare Zählprobleme), Graphentheorie, Algebra, und Anwendungen davon.
LernzielEntwicklung eines guten Verständnisses von einigen der prominentesten Gebiete der diskreten Mathematik.
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