Name | Herr Prof. em. Dr. Gerhard Tröster |
Namensvarianten | Gerhard Troester |
gerhard.troester@ethz.ch | |
Departement | Informationstechnologie und Elektrotechnik |
Beziehung | Professor emeritus |
Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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227-0003-00L | Digitaltechnik | 4 KP | 2V + 2U | G. Tröster | |
Kurzbeschreibung | Grundbegriffe analog - digital, Zahlendarstellung, kombinatorische und sequenzielle Schaltungen, Boolesche Algebra, Karnough-Diagramme. endliche Automaten. Speicher und Rechenmodule in CMOS-Technik, programmierbare Logikschaltungen. | ||||
Lernziel | Es werden die Grundkonzepte der Digitaltechnik eingeführt und die wesentlichen Baublöcke zum Aufbau komplexer Digitalsysteme wie Mikroprozessoren präsentiert. | ||||
Inhalt | Grundbegriffe analog - digital, logische Verknüpfungen, Boole'sche Algebra, Schaltungsanalyse, Schaltungssynthese, Karnaugh-Diagramme, Hazards, Zahlensysteme (Zweierkomplement), binäre Codes. Der MOS-Transistor als Schalter, Grundschaltungen in statischer CMOS-Technik und mit Transmissionsgates, statisches und dynamisches Verhalten, Tristate-Logik, programmierbare Bausteine (PLD, FPGA), zeitabhängige binäre Schaltungen (Latch, Flipflop), Register, Speicher (DRAM, SRAM, ROM, EPROM), asynchrone und synchrone Zähler, endliche Automaten (Folgezustandstabelle, Automatengraph), Rechenschaltungen (Addierer, Multiplexer, Look-up Table), Grundstruktur von Mikroprozessoren. | ||||
Skript | Manuskript zu allen Lektionen, Übungen mit Musterlösungen. http://www.ife.ee.ethz.ch/education/digital-technology.html | ||||
Literatur | Literatur wird in den jeweiligen Vorlesungseinheiten benannt | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Keine speziellen Voraussetzungen erforderlich | ||||
227-0005-10L | Digitaltechnik Praktikum | 1 KP | 1P | G. Tröster | |
Kurzbeschreibung | Grundbegriffe analog - digital, Zahlendarstellung, kombinatorische und sequenzielle Schaltungen, Boolesche Algebra, Karnough-Diagramme. Endliche Automaten. Speicher und Rechenmodule in CMOS-Technik, programmierbare Logikschaltungen. | ||||
Lernziel | Vertiefung der Inhalte aus Vorlesung und Übung, Umgang mit Designsoftware Quartus II und Oszilloskop | ||||
Inhalt | Die Inhalte des Praktikums Digitaltechnik sollen die Themen aus der gleichnamigen Vorlesung und Übung ergänzen und weiter vertiefen. Dazu werden mit der Designsoftware Quartus II für logische Schaltungen verschiedene Schaltungen graphisch entworfen und auf einem Evaluationsboard getestet. Dabei wird unter anderem eine 7-Segment-Anzeige angesteuert, ein Addierer aufgebaut und verschiedene Arten von Latches und Flip-Flops erstellt. Zum Abschluss des Praktikums soll ein kleiner Synthesizer realisiert werden, mit dem selbsterstellte Melodien abgespielt werden können. Gleichzeitig wird der Umgang mit einem modernen Oszilloskop vermittelt, das eine Analyse der programmierten Schaltungen über sein digitalen und analogen Eingänge ermöglicht. | ||||
Skript | Manuskript zu allen Versuchen. http://www.ife.ee.ethz.ch/education/digital-technology-internship.html | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Keine speziellen Voraussetzungen erforderlich | ||||
227-0197-00L | Wearable Systems I | 6 KP | 4G | G. Tröster, U. Blanke | |
Kurzbeschreibung | Kontexterkennung in mobilen Kommunikationssystemen (Mobiltelephon, Smart Watch, Wearable Computer) wird mit fortgeschrittenen Verfahren aus dem Bereich Sensor Data Fusion, Mustererkennung, Statistik, Data Mining und maschinelles Lernen erarbeitet. Kontext umfasst das Verhalten von Personen und Gruppen, deren Aktivitäten, sowie das lokale und soziale Umfeld. | ||||
Lernziel | Unser 'Smart Phone' erkennt mit seinen eingebauten Sensoren und mit Daten aus der Umwelt in dem Internet (Crowd Sourcing) unseren Kontext, z.B. wo befinden wir uns, was tun wir, mit wem sind wir zusammen, wie geht es uns, was sind unsere möglichen Bedürfnisse. Basierend auf diesen Informationen kann uns das 'Smart Phone' situationsgerecht als persönlicher Assistent mit passenden Dienstleistungen verwöhnen. Die Kontexterkennung als zentrale Funktion mobiler Systeme bildet den Schwerpunkt dieser Vorlesung. Kontext umfasst das Verhalten von Personen und Gruppen, deren Aktivitäten, sowie das lokale und soziale Umfeld. Im Datenpfad von den Sensoren über die Segmentierung, Merkmalsextraktion und Clusterbildiung bis zur Klassifikation des Kontextes werden fortgeschrittene Verfahren der Signalverarbeitung, der Mustererkennung, der Statistik und des Maschinellen Lernens exemplarisch eingesetzt. Sensordaten, die über Crowdsourcing-Methoden gewonnen sind, werden in die Analysen eingebunden. Der Validierung mit MATLAB folgen eine Implementierung und Testphase auf einem Smartphone. | ||||
Inhalt | Unser 'Smart Phone' erkennt mit seinen eingebauten Sensoren und mit Daten aus der Umwelt in dem Internet (Crowd Sourcing) unseren Kontext, z.B. wo befinden wir uns, was tun wir, mit wem sind wir zusammen, wie geht es uns, was sind unsere möglichen Bedürfnisse. Basierend auf diesen Informationen kann uns das 'Smart Phone' situationsgerecht als persönlicher Assistent mit passenden Dienstleistungen verwöhnen. Die Kontexterkennung als zentrale Funktion mobiler Systeme bildet den Schwerpunkt dieser Vorlesung. Kontext umfasst das Verhalten von Personen und Gruppen, deren Aktivitäten, sowie das lokale und soziale Umfeld. In der Vorlesung werden folgende Themen behandelt: Sensornetze, Sensordatenverarbeitung, Data Fusion, Zeitreihen (Segmentierung, Ähnlichkeitsmasse), überwachtes Lernen (LDA, Bayes Decision Theory, Entscheidungsbäume, Random Forest, kNN-Verfahren, Support Vector Machine, Adaboost, Deep Learning), Clustering (k-means, dbsan, topic models), Recommender Systems, Collaborative Filtering, Crowdsourcing. Die Übungen orientieren sich an konkreten Problemstellungen wie Gesten- und Bewegungserkennung mit verteilten Sensoren, Detektion von Aktivitätsmuster, Benutzung 'crowd-generierter' Daten sowie Bestimmung des lokalen Umfeldes. Präsentationen durch Doktorierende und der Besuch am Wearable Computing Lab führen ein in die aktuellen Forschungsthemen und die internationalen Forschungsprojekte. Sprache: deutsch/englisch (abhängig von den TeilnehmerInnen) | ||||
Skript | Manuskript zu allen Lektionen, Übungen mit Musterlösungen. http://www.ife.ee.ethz.ch/education/wearable-systems-i.html | ||||
Literatur | Literatur wird in den jeweiligen Vorlesungseinheiten benannt | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Keine speziellen Voraussetzungen erforderlich |