Das Herbstsemester 2020 findet in einer gemischten Form aus Online- und Präsenzunterricht statt.
Bitte lesen Sie die publizierten Informationen zu den einzelnen Lehrveranstaltungen genau.

Felix Oliver Friedrich: Katalogdaten im Herbstsemester 2018

NameHerr Dr. Felix Oliver Friedrich
Adresse
Dep. Informatik
ETH Zürich, UNG F 14
Universitätstrasse 19
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 83 12
E-Mailfelix.friedrich@inf.ethz.ch
URLhttps://people.inf.ethz.ch/felixf
DepartementInformatik
BeziehungDozent

NummerTitelECTSUmfangDozierende
151-0093-00LEngineering Tool: Advanced Programming with C++ Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende. Es darf nur ein Ingenieur-Tool-Kurs pro Semester belegt werden.
0.4 KP1KF. O. Friedrich
KurzbeschreibungThe programming model of C++ is discussed in some depth. In particular the mechanisms for efficient memory management and generic programming with C++ are covered.
LernzielAbility to implement memory-efficient data structures and efficient generic algorithms using C++.
InhaltVectors, pointers and iterators, range for, keyword auto, a class for vectors, subscript-operator, move-construction and iteration. RAII (Resouce Allocation is Initialization) Principle, Templates and Generic Programming, Functors and Lambda Expressions.
SkriptDetailled, bilingual slides of the lectures will be made available.
LiteraturB.Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition), Addison Wesley 2013.
Voraussetzungen / BesonderesLecture Series Informatik I 252-0832-00L or equivalent knowledge in programming with C++.

Course can only be taken if the programming project is executed and submitted. If no solution to the programming project is submitted, the course is considered failed («no show»).
252-0002-AALData Structures and Algorithms Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
7 KP15RF. O. Friedrich
KurzbeschreibungThis course is about fundamental algorithm design paradigms (such as induction, divide-and-conquer, backtracking, dynamic programming), classic algorithmic problems (such as sorting and searching), and data structures (such as lists, hashing, search trees). Moreover, an introduction to parallel programming is provided. The programming model of C++ will be discussed in some depth.
LernzielAn understanding of the design and analysis of fundamental algorithms and data structures. Knowledge regarding chances, problems and limits of parallel and concurrent programming. Deeper insight into a modern programming model by means of the programming language C++.
InhaltFundamental algorithms and data structures are presented and analyzed. Firstly, this comprises design paradigms for the development of algorithms such as induction, divide-and-conquer, backtracking and dynamic programming and classical algorithmic problems such as searching and sorting. Secondly, data structures for different purposes are presented, such as linked lists, hash tables, balanced search trees, heaps and union-find structures. The relationship and tight coupling between algorithms and data structures is illustrated with geometric problems and graph algorithms.

In the part about parallel programming, parallel architectures are discussed conceptually (multicore, vectorization, pipelining). Parallel programming concepts are presented (Amdahl's and Gustavson's laws, task/data parallelism, scheduling). Problems of concurrency are analyzed (Data races, bad interleavings, memory reordering). Process synchronisation and communication in a shared memory system is explained (mutual exclusion, semaphores, monitors, condition variables). Progress conditions are analysed (freedom from deadlock, starvation, lock- and wait-freedom). The concepts are underpinned with examples of concurrent and parallel programs and with parallel algorithms.

The programming model of C++ is discussed in some depth. The RAII (Resource Allocation is Initialization) principle will be explained. Exception handling, functors and lambda expression and generic prorgamming with templates are further examples of this part. The implementation of parallel and concurrent algorithm with C++ is also part of the exercises (e.g. threads, tasks, mutexes, condition variables, promises and futures).
LiteraturCormen, Leiserson, Rivest, and Stein: Introduction to Algorithms, 3rd ed., MIT Press, 2009. ISBN 978-0-262-03384-8 (recommended text)

Maurice Herlihy, Nir Shavit, The Art of Multiprocessor Programming, Elsevier, 2012.
B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.

B. Stroustrup, The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites:
Lecture Series 252-0835-00L Informatik I or equivalent knowledge in programming with C++.

Please note that this is a self study (virtual) course, which implies that (in the autumn semester) there are no physical lectures or exercise sessions offered. If you want to attend the real course, please go to 252-0002-00L in the spring semester.
252-0286-00LSystem Construction Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 30.
4 KP2V + 1UF. O. Friedrich
KurzbeschreibungMain goal is teaching knowledge and skills needed for building custom operating systems and runtime environments. Relevant topics are studied at the example of sufficiently simple systems that have been built at our Institute in the past, ranging from purpose-oriented single processor real-time systems up to generic system kernels on multi-core hardware.
LernzielThe lecture's main goal is teaching of knowledge and skills needed for building custom operating systems and runtime environments.

The lecture intends to supplement more abstract views of software construction, and to contribute to a better understanding of "how it really works" behind the scenes.
InhaltCase Study 1: Embedded System
- Safety-critical and fault-tolerant monitoring system
- Based on an auto-pilot system for helicopters

Case Study 2: Multi-Processor Operating System
- Universal operating system for symmetric multiprocessors
- Shared memory approach
- Based on Language-/System Codesign (Active Oberon / A2)

Case Study 3: Custom designed Single-Processor System
- RISC Single-processor system designed from scratch
- Hardware on FPGA
- Graphical workstation OS and compiler (Project Oberon)

Case Study 4: Custom-designed Multi-Processor System
- Special purpose heterogeneous system on a chip
- Masssively parallel hard- and software architecture based on message passing
- Focus: dataflow based applications
SkriptLecture material will be made available from the lecture homepage.
252-0835-AALComputer Science I Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
4 KP9RF. O. Friedrich
KurzbeschreibungThe course covers the fundamental concepts of computer programming with a focus on systematic algorithmic problem solving. Teached language is C++. No programming experience is required.
LernzielPrimary educational objective is to learn programming with C++. When successfully attended the course, students have a good command of the mechanisms to construct a program. They know the fundamental control and data structures and understand how an algorithmic problem is mapped to a computer program. They have an idea of what happens "behind the secenes" when a program is translated and executed.
Secondary goals are an algorithmic computational thinking, undestanding the possibilities and limits of programming and to impart the way of thinking of a computer scientist.
InhaltThe course covers fundamental data types, expressions and statements, (Limits of) computer arithmetic, control statements, functions, arrays, structural types and pointers. The part on object orientiation deals with classes, inheritance and polymorphy, simple dynamic data types are introduced as examples.
In general, the concepts provided in the course are motivated and illustrated with algorithms and applications.
LiteraturBjarne Stroustrup: Programming:Principles and Practice Using C++, Addison-Wesley, 2014
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000
Bjarne Stroustrup: The C++ Programming Language (4th Edition) Addison-Wesley, 2013
Bjarne Stroustrup: The Design and Evolution of C++, Addison-Wesley, 1994
252-0835-00LInformatik I Information
Nur für ITET BSc, Studienreglement 2016.

Die Lerneinheit wird zum letzten Mal im HS18 angeboten.
4 KP4VF. O. Friedrich, M. Schwerhoff
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetze Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorhpie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.
Voraussetzungen / BesonderesAb HS 2013 ist für die Prüfungszulassung kein Testat mehr erforderlich. Die Bearbeitung der wöchentlichen Uebungsserien ist somit freiwillig, wird aber dringend empfohlen!

Die einstündige Prüfungsklausur ist schriftlich.
252-0845-00LInformatik I Information 5 KP2V + 2UH. Lehner, F. O. Friedrich
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Programmierung, mit Schwerpunkt auf den grundlegenden Programmierkonzepten.
LernzielVerständnis der grundlegenden Programmierkonzepte. Fähigkeit, einfache Programme schreiben und lesen zu können. Fähigkeit, andere (konzeptionell ähnliche) Programmiersprachen rasch erlernen zu können.
InhaltVariablen, Typen, Kontrollanweisungen, Prozeduren und Funktionen, Scoping, Rekursion, dynamische Programmierung, vektorisierte Programmierung, Effizienz.
Als Lernsprache wird Java.
LiteraturSprechen Sie Java?
Hanspeter Mössenböck
dpunkt.verlag
252-0846-AALComputer Science II Information
Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben.

Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen.
4 KP9RF. O. Friedrich
KurzbeschreibungEinführung in die Programmierung. Prozedurale Grundkonzepte und Ausblick in die objektorientierte Programmierung. Variablen, Typen, Zuweisungen, Kontrollstrukturen (Verzweigung, Schleife), Datenstrukturen, Algorithmen, Liniengrafik, Benutzeroberflächen. Kleine Programme erstellen. Umgang mit professioneller Programmierumgebung (Eclipse).
LernzielDie Studierenden sollen in der Lage sein, einfache Programme selbständig zu programmieren bzw. sich in bestehenden Programmen zurecht zu finden und diese sinnvoll zu erweitern.
InhaltIn der Vorlesung werden Themen behandelt wie Variablen, Zuweisung, Kontrollstrukturen (Verzweigung, Schleife), Algorithmen, Datenstrukturen, sowie ein erster Einblick in die Modularisierung in grösseren Programmen und die objektorientierten Techniken. Im praktischen Teil werden grundlegende Programmierfertigkeiten geübt anhand der Programmiersprache JAVA. Die Übungen können entweder auf dem eigenen PC oder in den betreuten Übungsstunden in den Computerräumen der ETH bearbeitet werden. Die verwendete Software läuft unter MS Windows, MacOS X und Linux.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung:
252-0845-00 Informatik I (D-BAUG)
252-0847-00LInformatik Information 5 KP2V + 2UM. Schwerhoff, F. O. Friedrich
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen und Datenstrukturen und sie verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm übersetzt. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird. Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, das Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetzte Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorphie behandelt und es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt. Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Vorlesungsfolien werden auf der Vorlesungswebseite zum Herunterladen bereitgestellt. Übungsserien werden online bearbeitet und eingereicht.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000
252-0856-00LInformatik Information 4 KP2V + 2UF. O. Friedrich, M. Schwerhoff
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetze Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorhpie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.