Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2021
Elektrotechnik und Informationstechnologie Bachelor  | ||||||
 3. Semester: Prüfungsblöcke | ||||||
| Prüfungsblock 1 | ||||||
| Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 401-0353-00L | Analysis 3  | O | 4 KP | 2V + 2U | M. Iacobelli | |
| Kurzbeschreibung | In 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. | |||||
| Lernziel | The 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. | |||||
| Inhalt | 1.) 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 | |||||
| Literatur | Y. Pinchover, J. Rubinstein, "An Introduction to Partial Differential Equations", Cambridge University Press (12. Mai 2005) | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Prerequisites: Analysis I and II, Fourier series (Complex Analysis) | |||||
| 402-0053-00L | Physics II | O | 8 KP | 4V + 2U | G. Scalari | |
| Kurzbeschreibung | The goal of the Physics II class is an introduction to quantum mechanics | |||||
| Lernziel | To 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. | |||||
| Inhalt | Content: - 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 | |||||
| Skript | Lecture notes (hand-written) will be distributed via the Moodle interface | |||||
| Literatur | David J. Griffiths, "Introduction to quantum mechanics" Second edition, Cambridge University Press. Link | |||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Prerequisites: Physics I. | |||||
| 227-0045-00L | Signal- und Systemtheorie I | O | 4 KP | 2V + 2U | H. Bölcskei | |
| Kurzbeschreibung | Signaltheorie 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). | |||||
| Lernziel | Einführung in die mathematische Signaltheorie und Systemtheorie. | |||||
| Inhalt | Signaltheorie 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). | |||||
| Skript | Vorlesungsskriptum, Übungsskriptum mit Lösungen. | |||||
| 252-0836-00L | Informatik II | O | 4 KP | 2V + 2U | M. Schwerhoff, F. Friedrich Wicker | |
| Kurzbeschreibung | Es 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. | |||||
| Lernziel | Verständnis des Entwurfs und der Analyse grundlegender Algorithmen und Datenstrukturen. Wissen um die Chancen, Probleme und Grenzen der parallelen und nebenläufigen Programmierung. | |||||
| Inhalt | Es 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. | |||||
| Skript | tba | |||||
| Literatur | Th. 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 / Besonderes | Voraussetzungen: Informatik I | |||||
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