Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2017

Mathematik Bachelor Information
Basisjahr
» Obligatorische Fächer des Basisjahres
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Obligatorische Fächer des Basisjahres
Basisprüfungsblock 1
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-1151-00LLineare Algebra IO7 KP4V + 2UM. Akveld
KurzbeschreibungEinführung in die Theorie der Vektorräume für Studierende der Mathematik und der Physik: Grundlagen, Vektorräume, lineare Abbildungen, Lösungen linearer Gleichungen und Matrizen, Determinanten, Endomorphismen, Eigenwerte und Eigenvektoren.
Lernziel- Beherrschung der Grundkonzepte der Linearen Algebra
- Einführung ins mathematische Arbeiten
Inhalt- Grundlagen
- Vektorräume und lineare Abbildungen
- Lineare Gleichungssysteme und Matrizen
- Determinanten
- Endomorphismen und Eigenwerte
Literatur- H. Schichl und R. Steinbauer: Einführung in das mathematische Arbeiten. Springer-Verlag 2012. Siehe: Link
- G. Fischer: Lineare Algebra. Springer-Verlag 2014. Siehe: Link
- K. Jänich: Lineare Algebra. Springer-Verlag 2004. Siehe: Link
- S. H. Friedberg, A. J. Insel und L. E. Spence: Linear Algebra. Pearson 2003. Link
- R. Pink: Lineare Algebra I und II. Skript. Siehe: Link
402-1701-00LPhysik IO7 KP4V + 2UA. Wallraff
KurzbeschreibungDiese Vorlesung stellt eine erste Einführung in die Physik dar und behandelt Themen der klassischen Mechanik.
LernzielAneignung von Kenntnissen der physikalischen Grundlagen in der klassischen Mechanik. Fertigkeiten im Lösen von physikalischen Fragen anhand von Übungsaufgaben.
252-0847-00LInformatik Information O5 KP2V + 2UB. Gärtner
KurzbeschreibungDie Vorlesung gibt eine Einführung in das Programmieren anhand der Sprache C++. Wir behandeln fundamentale Typen, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder und Klassen. Die Konzepte werden dabei jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
LernzielDas Ziel der Vorlesung ist eine algorithmisch orientierte Einführung ins Programmieren.
InhaltDie Vorlesung gibt eine Einführung in das Programmieren anhand der Sprache C++. Wir behandeln fundamentale Typen, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder und Klassen. Die Konzepte werden dabei jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache sowie Handouts in deutscher Sprache werden semesterbegleitend elektronisch herausgegeben.
LiteraturAndrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.

Stanley B. Lippman: C++ Primer, 3. Auflage, Addison-Wesley, 1998.

Bjarne Stroustrup: The C++ Programming Language, 3. Auflage, Addison-Wesley, 1997.

Doina Logofatu: Algorithmen und Problemlösungen mit C++, Vieweg, 2006.

Walter Savitch: Problem Solving with C++, Eighth Edition, Pearson, 2012
Basisprüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-1261-07LAnalysis I Information O10 KP6V + 3UM. Einsiedler
KurzbeschreibungEinführung in die Differential- und Integralrechnung in einer reellen Veränderlichen: Grundbegriffe des mathematischen Denkens, Zahlen, Folgen und Reihen, topologische Grundbegriffe, stetige Funktionen, differenzierbare Funktionen, gewöhnliche Differentialgleichungen, Riemannsche Integration.
LernzielMathematisch exakter Umgang mit Grundbegriffen der Differential-und Integralrechnung.
LiteraturH. Amann, J. Escher: Analysis I
Link

J. Appell: Analysis in Beispielen und Gegenbeispielen
Link

R. Courant: Vorlesungen über Differential- und Integralrechnung
Link

O. Forster: Analysis 1
Link

H. Heuser: Lehrbuch der Analysis
Link

K. Königsberger: Analysis 1
Link

W. Walter: Analysis 1
Link

V. Zorich: Mathematical Analysis I (englisch)
Link

A. Beutelspacher: "Das ist o.B.d.A. trivial"
Link

H. Schichl, R. Steinbauer: Einführung in das mathematische Arbeiten
Link
Obligatorische Fächer
Prüfungsblock I
Im Prüfungsblock I muss entweder die Lerneinheit 402-2883-00L Physik III oder die Lerneinheit 402-2203-01L Allgemeine Mechanik gewählt und zur Prüfung angemeldet werden. (Die andere der beiden Lerneinheiten kann im ETH Bachelor-Studiengang Mathematik belegt, aber weder in myStudies zur Prüfung angemeldet noch für den Studiengang angerechnet werden.)
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-2303-00LFunktionentheorie Information O6 KP3V + 2UR. Pandharipande
KurzbeschreibungKomplexe Funktionen einer komplexen Veränderlichen, Cauchy-Riemann Gleichungen, Cauchyscher Integralsatz, Singularitäten, Residuensatz, Umlaufzahl, analytische Fortsetzung, spezielle Funktionen, konforme Abbildungen. Riemannscher Abbildungssatz.
LernzielFähigkeit zum Umgang mit analytischen Funktion; insbesondre Anwendungen des Residuensatzes
LiteraturTh. Gamelin: Complex Analysis. Springer 2001

E. Titchmarsh: The Theory of Functions. Oxford University Press

D. Salamon: "Funktionentheorie". Birkhauser, 2011. (In German)

L. Ahlfors: "Complex analysis. An introduction to the theory of analytic functions of one complex variable." International Series in Pure and Applied Mathematics. McGraw-Hill Book Co.

B. Palka: "An introduction to complex function theory."
Undergraduate Texts in Mathematics. Springer-Verlag, 1991.

K.Jaenich: Funktionentheorie. Springer Verlag

R.Remmert: Funktionentheorie I. Springer Verlag

E.Hille: Analytic Function Theory. AMS Chelsea Publications
401-2333-00LMethoden der mathematischen Physik IO6 KP3V + 2UH. Knörrer
KurzbeschreibungFourierreihen. Lineare partielle Differentialgleichungen der mathematischen Physik. Fouriertransformation. Spezielle Funktionen und Eigenfunktionenentwicklungen. Distributionen. Ausgewählte Probleme aus der Quantenmechanik.
Lernziel
Voraussetzungen / BesonderesDie Einschreibung in die Übungsgruppen erfolgt online. Melden Sie sich im Laufe der ersten Semesterwoche unter echo.ethz.ch mit Ihrem ETH Account an. Der Übungsbetrieb beginnt in der zweiten Semesterwoche.
402-2883-00LPhysics IIIW7 KP4V + 2UJ. Home
KurzbeschreibungEinführung in das Gebiet der Quanten- und Atomphysik und in die Grundlagen der Optik und statistischen Physik.
LernzielGrundlegende Kenntnisse in Quanten- und Atomphysik und zudem in Optik und statistischer Physik werden erarbeitet. Die Fähigkeit zur eigenständigen Lösung einfacher Problemstellungen aus den behandelten Themengebieten wird erreicht. Besonderer Wert wird auf das Verständnis experimenteller Methoden zur Beobachtung der behandelten physikalischen Phänomene gelegt.
InhaltEinführung in die Quantenphysik: Atome, Photonen, Photoelektrischer Effekt, Rutherford Streuung, Compton Streuung, de-Broglie Materiewellen.

Quantenmechanik: Wellenfunktionen, Operatoren, Schrödinger-Gleichung, Potentialtopf, harmonischer Oszillator, Wasserstoffatom, Spin.

Atomphysik: Zeeman-Effekt, Spin-Bahn Kopplung, Mehrelektronenatome, Röntgenspektren, Auswahlregeln, Absorption und Emission von Strahlung, LASER.

Optik: Fermatsches Prinzip, Linsen, Abbildungssysteme, Beugung und Brechung, Interferenz, geometrische und Wellenoptik, Interferometer, Spektrometer.

Statistische Physik: Wahrscheinlichkeitsverteilungen, Boltzmann-Verteilung, statistische Ensembles, Gleichverteilungssatz, Schwarzkörperstrahlung, Plancksches Strahlungsgesetz.
SkriptIm Rahmen der Veranstaltung wird ein Skript in elektronischer Form zur Verfügung gestellt.
LiteraturQuantenmechanik/Atomphysik/Moleküle: "Atom- und Quantenphysik", H. Haken and H. C. Wolf, ISBN 978-3540026211

Optik: "Optik", E. Hecht, ISBN 978-3486588613

Statistische Mechanik: "Statistical Physics", F. Mandl ISBN 0-471-91532-7
402-2203-01LAllgemeine MechanikW7 KP4V + 2UN. Beisert
KurzbeschreibungBegriffliche und methodische Einführung in die theoretische Physik: Newtonsche Mechanik, Zentralkraftproblem, Schwingungen, Lagrangesche Mechanik, Symmetrien und Erhaltungssätze, Kreisel, relativistische Raum-Zeit-Struktur, Teilchen im elektromagnetischen Feld, Hamiltonsche Mechanik, kanonische Transformationen, integrable Systeme, Hamilton-Jacobi-Gleichung.
Lernziel
252-0851-00LAlgorithmen und KomplexitätO4 KP2V + 1UA. Steger
KurzbeschreibungEinführung: RAM-Maschine, Datenstrukturen; Algorithmen: Sortieren, Medianbest., Matrixmultiplikation, kürzeste Pfade, min. spann. Bäume; Paradigmen: Divide&Conquer, dynam. Programmierung, Greedy; Datenstrukturen: Suchbäume, Wörterbücher, Priority Queues; Komplexitätstheorie: Klassen P und NP, NP-vollständig, Satz von Cook, Beispiele für Reduktionen.
LernzielNach dieser Vorlesung kennen die Studierenden einige Algorithmen und übliche Werkzeuge. Sie kennen die Grundlagen der Komplexitätstheorie und können diese verwenden um Probleme zu klassifizieren.
InhaltDie Vorlesung behandelt den Entwurf und die Analyse von Algorithmen und Datenstrukturen. Die zentralen Themengebiete sind: Sortieralgorithmen, Effiziente Datenstrukturen, Algorithmen für Graphen und Netzwerke, Paradigmen des Algorithmenentwurfs, Klassen P und NP, NP-Vollständigkeit, Approximationsalgorithmen.
SkriptJa. Wird zu Beginn des Semesters verteilt.
Prüfungsblock II
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-2003-00LAlgebra I Information O7 KP4V + 2UE. Kowalski
KurzbeschreibungEinführung in die grundlegenden Begriffe und Resultate der Gruppentheorie, der Ringtheorie und der Körpertheorie.
LernzielEinführung in grundlegende Begriffe und Resultate aus der Theorie der Gruppen, der Ringe und der Körper.
InhaltGruppentheorie: grundlegende Begriffe und Beispiele von Gruppen; Untergruppen, Quotientengruppen und Homomorphismen, Sylow Theoreme, Gruppenwirkungen und Anwendungen

Ringtheorie: grundlegende Begriffe und Beispiele von Ringen;
Ringhomomorphismen, Ideale und Quotientenringe, Anwendungen

Körpertheorie: grundlegende Begriffe und Beispiele von Körpern; endliche Körper, Anwendungen
LiteraturJ. Rotman, "Advanced modern algebra, 3rd edition, part 1"
Link
J.F. Humphreys: A Course in Group Theory (Oxford University Press)
G. Smith and O. Tabachnikova: Topics in Group Theory (Springer-Verlag)
M. Artin: Algebra (Birkhaeuser Verlag)
R. Lidl and H. Niederreiter: Introduction to Finite Fields and their Applications (Cambridge University Press)
B.L. van der Waerden: Algebra I & II (Springer Verlag)
Kernfächer
Kernfächer aus Bereichen der reinen Mathematik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-3531-00LDifferential Geometry I Information
Höchstens eines der drei Bachelor-Kernfächer
401-3461-00L Funktionalanalysis I / Functional Analysis I
401-3531-00L Differentialgeometrie I / Differential Geometry I
401-3601-00L Wahrscheinlichkeitstheorie / Probability Theory
ist im Master-Studiengang Mathematik anrechenbar.
W10 KP4V + 1UD. A. Salamon
KurzbeschreibungSubmanifolds of R^n, tangent bundle,
embeddings and immersions, vector fields, Lie bracket, Frobenius' Theorem.
Geodesics, exponential map, completeness, Hopf-Rinow.
Levi-Civita connection, parallel transport,
motions without twisting, sliding, and wobbling.
Isometries, Riemann curvature, Theorema Egregium.
Cartan-Ambrose-Hicks, symmetric spaces, constant curvature,
Hadamard's theorem.
LernzielIntroduction to Differential Geometry.
Submanifolds of Euclidean space, tangent bundle,
embeddings and immersions, vector fields and flows,
Lie bracket, foliations, the Theorem of Frobenius.
Geodesics, exponential map, injectivity radius, completeness
Hopf-Rinow Theorem, existence of minimal geodesics.
Levi-Civita connection, parallel transport, Frame bundle,
motions without twisting, sliding, and wobbling.
Isometries, the Riemann curvature tensor, Theorema Egregium.
Cartan-Ambrose-Hicks, symmetric spaces, constant curvature,
nonpositive sectional curvature, Hadamard's theorem.
LiteraturJoel Robbin and Dietmar Salamon "Introduction to Differential Geometry",
Link
401-3461-00LFunctional Analysis I Information
Höchstens eines der drei Bachelor-Kernfächer
401-3461-00L Funktionalanalysis I / Functional Analysis I
401-3531-00L Differentialgeometrie I / Differential Geometry I
401-3601-00L Wahrscheinlichkeitstheorie / Probability Theory
ist im Master-Studiengang Mathematik anrechenbar.
W10 KP4V + 1UA. Carlotto
KurzbeschreibungBaire category; Banach and Hilbert spaces, bounded linear operators; basic principles: Uniform boundedness, open mapping/closed graph theorem, Hahn-Banach; convexity; dual spaces; weak and weak* topologies; Banach-Alaoglu; reflexive spaces; compact operators and Fredholm theory; closed range theorem; spectral theory of self-adjoint operators in Hilbert spaces; Fourier transform and applications.
LernzielAcquire a good degree of fluency with the fundamental concepts and tools belonging to the realm of linear Functional Analysis, with special emphasis on the geometric structure of Banach and Hilbert spaces, and on the basic properties of linear maps.
SkriptLecture Notes on "Funktionalanalysis I" by Michael Struwe
LiteraturA primary reference for the course is the textbook by H. Brezis:

Haim Brezis. Functional analysis, Sobolev spaces and partial differential equations. Universitext. Springer, New York, 2011.

Other useful, and recommended references are the following:

Elias M. Stein and Rami Shakarchi. Functional analysis (volume 4 of Princeton Lectures in Analysis). Princeton University Press, Princeton, NJ, 2011.

Peter D. Lax. Functional analysis. Pure and Applied Mathematics (New York). Wiley-Interscience [John Wiley & Sons], New York, 2002.

Walter Rudin. Functional analysis. International Series in Pure and Applied Mathematics. McGraw-Hill, Inc., New York, second edition, 1991.
Voraussetzungen / BesonderesSolid background on the content of all Mathematics courses of the first two years of the undergraduate curriculum at ETH (most remarkably: fluency with measure theory, Lebesgue integration and L^p spaces).
401-3001-61LAlgebraic Topology I Information W8 KP4GW. Merry
KurzbeschreibungThis is an introductory course in algebraic topology. Topics covered include: the fundamental group, covering spaces, singular homology, cell complexes and cellular homology and the Eilenberg-Steenrod axioms. Along the way we will introduce the basics of homological algebra and category theory.
Lernziel
SkriptI will produce full lecture notes, available on my website at

Link
Literatur"Algebraic Topology" (CUP, 2002) by Hatcher is excellent and covers all the material from both Algebraic Topology I and Algebraic Topology II. You can also download it (legally!) for free from Hatcher's webpage:

Link

Another classic book is Spanier's "Algebraic Topology" (Springer, 1963). This book is very dense and somewhat old-fashioned, but again covers everything you could possibly want to know on the subject.
Voraussetzungen / BesonderesYou should know the basics of point-set topology (topological spaces, and what it means for a topological space to be compact or connected, etc).

Some (very elementary) group theory and algebra will also be needed.
401-3132-00LCommutative Algebra Information W10 KP4V + 1UP. D. Nelson
KurzbeschreibungThis course provides an introduction to commutative algebra as a foundation for and first steps towards algebraic geometry.
LernzielWe shall cover approximately the material from
--- most of the textbook by Atiyah-MacDonald, or
--- the first half of the textbook by Bosch.
Topics include:
* Basics about rings, ideals and modules
* Localization
* Primary decomposition
* Integral dependence and valuations
* Noetherian rings
* Completions
* Basic dimension theory
LiteraturPrimary Reference:
1. "Introduction to Commutative Algebra" by M. F. Atiyah and I. G. Macdonald (Addison-Wesley Publ., 1969)
Secondary Reference:
2. "Algebraic Geometry and Commutative Algebra" by S. Bosch (Springer 2013)
Tertiary References:
3. "Commutative algebra. With a view towards algebraic geometry" by D. Eisenbud (GTM 150, Springer Verlag, 1995)
4. "Commutative ring theory" by H. Matsumura (Cambridge University Press 1989)
5. "Commutative Algebra" by N. Bourbaki (Hermann, Masson, Springer)
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites: Algebra I (or a similar introduction to the basic concepts of ring theory).
401-3581-67LSymplectic GeometryW8 KP4V + 1UA. Cannas da Silva
KurzbeschreibungThis course is an introduction to symplectic geometry -- the geometry of manifolds equipped with a closed non-degenerate 2-form.
We will discuss symplectic manifolds and transformations, the relation of symplectic to other geometries and some of the interplay with dynamics, eventually in the presence of symmetry groups.
Guided homework assignments will complement the exposition.
LernzielIntroduction to symplectic geometry
» Kernfächer aus Bereichen der reinen Mathematik (Mathematik Master)
Kernfächer aus Bereichen der angewandten Mathematik ...
vollständiger Titel:
Kernfächer aus Bereichen der angewandten Mathematik und weiteren anwendungsorientierten Gebieten
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-3651-00LNumerical Methods for Elliptic and Parabolic Partial Differential Equations (University of Zurich)
Course audience at ETH: 3rd year ETH BSc Mathematics and MSc Mathematics and MSc Applied Mathematics students.
Other ETH-students are advised to attend the course "Numerical Methods for Partial Differential Equations" (401-0674-00L) in the CSE curriculum during the spring semester.

Der Kurs muss direkt an der UZH belegt werden.
UZH Modulkürzel: MAT802

Beachten Sie die Einschreibungstermine an der UZH: Link
W10 KP4V + 1U + 1PS. Sauter
KurzbeschreibungThis course gives a comprehensive introduction into the numerical treatment of linear and non-linear elliptic boundary value problems, related eigenvalue problems and linear, parabolic evolution problems. Emphasis is on theory and the foundations of numerical methods. Practical exercises include MATLAB implementations of finite element methods.
LernzielParticipants of the course should become familiar with
* concepts underlying the discretization of elliptic and parabolic boundary value problems
* analytical techniques for investigating the convergence of numerical methods for the approximate solution of boundary value problems
* methods for the efficient solution of discrete boundary value problems
* implementational aspects of the finite element method
InhaltA selection of the following topics will be covered:

* Elliptic boundary value problems
* Galerkin discretization of linear variational problems
* The primal finite element method
* Mixed finite element methods
* Discontinuous Galerkin Methods
* Boundary element methods
* Spectral methods
* Adaptive finite element schemes
* Singularly perturbed problems
* Sparse grids
* Galerkin discretization of elliptic eigenproblems
* Non-linear elliptic boundary value problems
* Discretization of parabolic initial boundary value problems
SkriptCourse slides will be made available to the audience.
LiteraturS. C. Brenner and L. Ridgway Scott: The mathematical theory of Finite Element Methods. New York, Berlin [etc]: Springer-Verl, cop.1994.

A. Ern and J.L. Guermond: Theory and Practice of Finite Element Methods,
Springer Applied Mathematical Sciences Vol. 159, Springer,
1st Ed. 2004, 2nd Ed. 2015.

R. Verfürth: A Posteriori Error Estimation Techniques for Finite Element Methods, Oxford University Press, 2013

Additional Literature:
D. Braess: Finite Elements, THIRD Ed., Cambridge Univ. Press, (2007).
(Also available in German.)

D. A. Di Pietro and A. Ern, Mathematical Aspects of Discontinuous Galerkin Methods, vol. 69 SMAI Mathématiques et Applications,
Springer, 2012 [DOI: 10.1007/978-3-642-22980-0]

V. Thomee: Galerkin Finite Element Methods for Parabolic Problems,
SECOND Ed., Springer Verlag (2006).
Voraussetzungen / BesonderesPractical exercises based on MATLAB
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