Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2020

Elektrotechnik und Informationstechnologie Bachelor Information
Bachelor-Studium (Studienreglement 2018)
2. Semester
Fächer der Basisprüfung
Basisprüfungsblock A
Die Fächer des Blocks 1 werden im Herbstsemester angeboten.
Basisprüfungsblock B
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0232-10LAnalysis 2 Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Studierende im BSc EEIT, welche im Herbstsemester den Kurs 401-1261-07L Analysis I belegt haben, können im Frühjahrssemester alternativ auch 401-1262-07L Analysis II (für BSc Mathematik, BSc Physik und BSc IN (phys.-chem. Fachrichtung)) belegen und den zugehörigen Jahreskurs prüfen lassen.
O8 KP4V + 2UP. Feller
KurzbeschreibungEinführung in die mehrdimensionale Differential- und Integralrechung.
LernzielEinführung in die Grundlagen der Analysis
InhaltDifferenzierbare Abbildungen, Maxima und Minima,
der Satz ueber implizite Funktionen, mehrfache Integrale,
Integration ueber Untermannigfaltigkeiten, die Saetze von Gauss und Stokes.
SkriptChristian Blatter: Ingenieur-Analysis (Kapitel 4-6).
Konrad Koenigsberger, Analysis II.
252-0848-00LInformatik I Information O4 KP2V + 2UM. Schwerhoff, H. Lehner
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, zusammengesetzte Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorphie 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.
401-0302-10LKomplexe Analysis Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
ab 4. März 2020: Dozentin und viele Studierende sind im Hörsaal, einzelne Studierende sind nicht im Hörsaal. Die Vorlesung wird aufgezeichnet.
O4 KP3V + 1UA. Iozzi
KurzbeschreibungGrundlagen der Komplexen Analysis in Theorie und Anwendung, insbesondere globale Eigenschaften analytischer Funktionen. Einführung in die Integraltransformationen und Beschreibung einiger Anwendungen
LernzielErwerb von einigen grundlegenden Werkzeuge der komplexen Analysis.
InhaltBeispiele analytischer Funktionen, Cauchyscher Integralsatz, Taylor- und Laurententwicklungen, Singularitäten analytischer Funktionen, Residuenkalkül. Fourierreihen und Fourier-Transformation, Laplace-Transformation.
LiteraturJ. Brown, R. Churchill: "Complex Analysis and Applications", McGraw-Hill 1995

T. Needham. Visual complex analysis. Clarendon Press, Oxford. 2004.

M. Ablowitz, A. Fokas: "Complex variables: introduction and applications", Cambridge Text in Applied Mathematics, Cambridge University Press 1997

E. Kreyszig: "Advanced Engineering Analysis", Wiley 1999

J. Marsden, M. Hoffman: "Basic complex analysis", W. H. Freeman 1999

P. P. G. Dyke: "An Introduction to Laplace Transforms and Fourier Series", Springer 2004

A. Oppenheim, A. Willsky: "Signals & Systems", Prentice Hall 1997

M. Spiegel: "Laplace Transforms", Schaum's Outlines, Mc Graw Hill
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Analysis I und II
227-0002-00LNetzwerke und Schaltungen II Information O8 KP4V + 2UJ. Biela
KurzbeschreibungKomplexe Wechselstromrechnung, Methoden und Sätze der Netzwerkberechnung; Netzwerke mit nicht sinusförmiger periodischer Erregung, Schaltvorgänge, Fourier- und Laplacetransformation; Übertragungsfunktion, Zweitore; Verstärkergrundschaltungen, Gegentakt- und Differenzverstärker; Operationsverstärker, Operationsverstärker-Grundschaltungen und Anwendungen.
LernzielMethoden der komplexen Wechselstromrechnung und der Netzwerkberechnung anwenden können; Übergangs- und Übertragungsverhalten elektrischer Netzwerke im Zeit- und Frequenzbereich verstehen und berechnen können, Grundschaltungen mit Operationsverstärkern verstehen, dimensionieren und berechnen können.
InhaltKomplexe Wechselstromrechnung, Methoden und Sätze der Netzwerkberechnung, Maschenstromverfahren, Kontenpotentialverfahren; Netzwerke mit nicht sinusförmiger periodischer Erregung, Fourierzerlegung, Zeit- und Frequenzbereich; Schaltvorgänge in elektrischen Netzwerken, Übergangsverhalten, Fouriertransformation, Laplacetransformation; Übertragungsfunktion von Netzwerken, Zweitore; Verstärkergrundschaltungen, Gegentaktverstärker und Differenzverstärker; Operationsverstärker, Operationsverstärker-Grundschaltungen; Schaltungen mit Operationsverstärkern.
SkriptSkript zur Vorlesung ist im Moodle verfügbar. Daneben beschreibt die angegebene Literatur zum grössten Teil die Vorlesungsinhalte.
LiteraturElektrotechnik; Manfred Albach; 1. Auflage; 629 Seiten; Pearson Studium 2011; ISBN: 9783868940817

Grundlagen der Elektrotechnik – Netzwerke; 2. Auflage; 372 Sei- ten; Schmidt / Schaller / Martius; Pearson Studium 2014; ISBN: 9783868942392

Microelectronic Circuits; 7. Auflage; 1472 Seiten; Sedra / Smith; Oxford University Press 2015; ISBN: 9780199339143
402-0052-00LPhysik IO4 KP2V + 2UA. Wallraff
KurzbeschreibungPhysik I ist eine Einführung in Kontinuumsmechanik, Wellenphänomene, und fundamentale Aspekte der Thermodynamik.
LernzielAm Ende dieses Kurses sollen die Studierenden fähig sein, einfache Modelle der Dynamik in verformbaren Materialen zu erstellen und anzuwenden. Darüber hinaus sollen sie sich mit Zustandsgrössen in Gleichgewichtssystemen bei gegebenen realistischen Randbedinungen auskennen und sie miteinander in Relation setzen können.
InhaltDie Vorlesung hat die folgende Themen:

Wellen
- Ein-dimensionale Wellengleichung
- Planarwellen, sphärische Wellen
- elastische Wellen, Schallgeschwindigkeit
- stehende Wellen, Resonanz
- Wellenausbreitung: Interferenz und Diffraktion
- Dopplereffekt

Thermodynamik
- Kinetische Gastheorie, perfekte Gase
- Energieerhaltung, erster Hauptsatz
- zweiter Hauptsatz, thermische Kreisprozesse
- Entropie, thermodynamische und statistische Interpretation
- Wärmestrahlung und Wärmeübertragung
SkriptDas Skript wird auf Moodle aufgeschaltet.
LiteraturP .A. Tipler und G. Mosca, "Physik: für Wissenschaftler und Ingenieure" (6. Auflage) Kapitel 14-20.
Voraussetzungen / BesonderesTechnische Mechanik, Analysis
Obligatorische Praktika im Basisjahr
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0004-10LNetzwerke und Schaltungen Praktikum Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.
O1 KP1PJ. W. Kolar
KurzbeschreibungExperimentelle Vertiefung des in den Lehrveranstaltungen Netzwerke und Schaltungen I und II vermittelten Wissens am Beispiel induktiver Energieübertragungssysteme (Parameter von Ersatzschaltungen, Übertragungscharakteristiken, Resonanzkompensation, Hochspannungserzeugung) und der Photovoltaik (Charakteristika eines Solarmoduls, Leistungsanpassung mit DC-DC Wandlern, elektromech. Energiewandlung).
LernzielIn einem modernen Laborumfeld sollen verschiedene Kernthemen der Vorlesungen und Übungen zu Netzwerke und Schaltungen I und II praktisch erfahrbar gemacht und gefestigt werden. Die anschaulichen Versuche aus den Bereichen induktive Energieübertragung und Photovoltaik erlauben weiters das Erlernen einer methodischen experimentellen Vorgangsweise, des Umgangs mit modernen Messgeräten und einer klaren Dokumentation der Ergebnisse.
InhaltDas Praktikum Netzwerke und Schaltungen behandelt Kernthemen der Vorlesungen und Übungen zu Netzwerke und Schaltungen I und II. Vorlesungsinhalte werden anschaulich praktisch dargestellt und im Kontext ausgewählter industrieller Anwendungen gezeigt:

Induktive Energieübertragung (Themen: Parameter von Ersatzschaltungen, Übertragungscharakteristiken, Resonanzkompensation, Hochspannungserzeugung).

Photovoltaik (Themen: Kennlinie und Leistungscharakteristik eines Solarmoduls, Leistungsanpassung mit leistungselektronischen Wandlern, elektromechanische Energiewandlung).

Nach der messtechnischen und experimentellen Untersuchung von Komponenten und Teilsystemen wird stets auch die Gesamtfunktion behandelt und analysiert, um das Abstraktionsvermögen zu fördern und neben der Analyse auch die Synthese zu thematisieren. Weitere wichtige Ziele sind das Kennenlernen moderner Messgeräte und deren Bedienung sowie die Vermittlung der Bedeutung einer methodisch Planung und Durchführung experimenteller Untersuchungen und einer klaren abschliessenden Dokumentation.
SkriptVersuchsanleitung
LiteraturVorlesungsunterlagen Netzwerke und Schaltungen I und II
Prüfungsblöcke
Prüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0013-00LTechnische Informatik Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP2V + 1U + 1PL. Thiele
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt Kenntnisse über Strukturen und Modelle digitaler Systeme, Assembler und Compiler, Kontrollpfad und Datenpfad, Pipelining und superskalare Rechnerarchitekturen, Speicherhierarchie und virtueller Speicher, Betriebssystem, Prozesse und Threads.
LernzielKennenlernen des logischen und physikalischen Aufbaus von Datenverarbeitungssystemen für den Einsatz in technischen Systemen. Einblick in die Prinzipien von Hardware-Entwurf, Datenpfad und Steuerung, Assemblerprogrammierung, moderne Rechnerarchitekuren (Pipelining, Spekulationstechniken, superskalare Architekturen, mehr-fädige Architekturen), Speicherhierarchie und virtueller Speicher, Softwarekonzepte.
InhaltStrukturen und Modelle digitaler Systeme, Abstraktion und Hierarchie in Datenverarbeitungssystemen, Assembler und Compiler, Kontrollpfad und Datenpfad, Pipelining und superskalare Rechnerarchitekturen, Speicherhierarchie und virtueller Speicher, Betriebssystem, Prozesse und Threads.

Theoretische und praktische Übungen, die den Stoff der Vorlesung vertiefen.
SkriptUnterlagen zur Übung, Kopien der Vorlesungsunterlagen.
LiteraturD.A. Patterson, J.L. Hennessy: Computer Organization and Design: The Hardware/ Software Interface. Morgan Kaufmann Publishers, Inc., San Francisco, ISBN-13: 978-0124077263, 2014.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Informatik I und II, Digitaltechnik.
227-0046-10LSignal- und Systemtheorie IIO4 KP2V + 2UJ. Lygeros
KurzbeschreibungZeitkontinuierliche und zeitdiskrete lineare Systemtheorie, Zustandsraummethoden, Frequenzbereichmethoden, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität.
LernzielEinführung in die Grundkonzepte der Systemtheorie
InhaltModellierung und Typenbezeichnung von dynamischen Systemen.

Modellierung von linearen, zeitinvarianten Systemen durch Zustandsgleichungen. Lösung von Zustandsgleichungen durch Zeitbereich- und Laplacebereichmethoden. Stabilitäts-, Steuerbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse. Beschreibung im Frequenzbereich, Bode- und Nyquistdiagramm. Abgetastete und zeitdiskrete Systeme.

Weiterführende Themen: Nichtlineare Systeme, Chaos, Diskrete Ereignissysteme, Hybride Systeme.
SkriptKopie der Folien
LiteraturEmpfohlen:
K.J. Astrom and R. Murray, "Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers", Princeton University Press 2009

http://www.cds.caltech.edu/~murray/amwiki/
Prüfungsblock 3
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0654-00LNumerische Methoden Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP2V + 1UR. Käppeli
KurzbeschreibungDer Kurs stellt numerische Methoden gegliedert nach der zugrundeliegenden Problemstellung vor. Er wird begleitet von theoretischen und praktischen Übungen.
LernzielDie Hörer der Vorlesung sollen grundlegende numerische Methoden, die für Berechnungsverfahren in den Ingenieurwissenschaften wichtig sind, kennen, verstehen, beurteilen, implementieren und anwenden lernen. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der numerischen Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen. Ausserdem sollen sie mit wichtigen Konzepten und Techniken der numerischen Mathematik bekannt gemacht werden. Sie sollen dazu befähigt werden, gezielt geeignete numerische Methoden für ein Problem auszuwählen und unter Umständen an das Problem anzupassen.
InhaltQuadratur, Newton-Verfahren, Anfangswertaufgaben gewöhnlicher Differentialgleichungen:explizite Einschrittverfahren, Schrittweitensteuerung, Stabilitätsanalyse und implizite Verfahren, strukturerhaltende Verfahren
LiteraturM. Hanke Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, BG Teubner, Stuttgart, 2002.

W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer, 2008.

Ein ausführliches Literaturstudium ist nicht erforderlich, um der Vorlesung zu folgen.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis und linearer Algebra.
227-0052-10LElektromagnetische Felder und Wellen Information O4 KP2V + 2UL. Novotny
KurzbeschreibungGegenstand dieser Vorlesung ist die Erzeugung und Ausbreitung elektromagnetischer Felder. Ausgehend von den Maxwell'schen Gleichungen werden die Wellengleichung und ihre Loesungen hergeleitet. Spezifische Themen sind: Felder im freien Raum, Brechung und Reflexion an Grenzflaechen, Dipolstrahlung und Green'sche Funktionen, Vektor- und Skalarpotentiale, sowie Eichtransformationen.
LernzielVerständnis von elektromagnetischen Feldern und Anwendungsgebiete
227-0056-00LHalbleiterbauelemente Information O4 KP2V + 2UC. Bolognesi
KurzbeschreibungThe course covers the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics. It imparts knowledge both of the basic physics and on the operation principles of pn-junctions, diodes, contacts, bipolar transistors, MOS devices, solar cells, photodetectors, LEDs and laser diodes.
LernzielUnderstanding of the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics.
InhaltBrief survey of the history of microelectronics. Basic physics: Crystal structure of solids, properties of silicon and other semiconductors, principles of quantum mechanics, band model, conductivity, dispersion relation, equilibrium statistics, transport equations, generation-recombination (G-R), Quasi-Fermi levels. Physical and electrical properties of the pn-junction. pn-diode: Characteristics, small-signal behaviour, G-R currents, ideality factor, junction breakdown. Contacts: Schottky contact, rectifying barrier, Ohmic contact, Heterojunctions. Bipolar transistor: Operation principles, modes of operation, characteristics, models, simulation. MOS devices: Band diagram, MOSFET operation, CV- and IV characteristics, frequency limitations and non-ideal behaviour. Optoelectronic devices: Optical absorption, solar cells, photodetector, LED, laser diode.
SkriptLecture slides.
LiteraturThe lecture course follows the book Neamen, Semiconductor Physics and Devices, ISBN 978-007-108902-9, Fr. 89.00
Voraussetzungen / BesonderesQualifications: Physics I+II
401-0604-00LWahrscheinlichkeitstheorie und Statistik Information O4 KP2V + 1UV. Tassion
KurzbeschreibungWahrscheinlichkeitsmodelle und Anwendungen, Einführung in die Estimationstheorie und in die statistischen Tests.
LernzielFähigkeit, die behandelten wahrscheinlichkeitstheoretischen Methoden und Modellen zu verstehen und anzuwenden. Fähigkeit, einfache statistische Tests selbst durchzuführen und die Resultate zu interpretieren
InhaltDer Begriff Wahrscheinlichkeitsraum und einige klassische Modelle: Die Axiome von Kolmogorov, einfache Folgerungen, diskrete Modelle, Dichtefunktionen, Produktmodelle, Zusammenhang zwischen den bisher betrachteten Modellen, Verteilungsfunktionen, Transformation von Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Bedingte Wahrscheinlichkeiten: Definition und Beispiele, Berechnung von absoluten aus bedingten Wahrscheinlichkeiten, Bayes'sche Regel, Anwendung auf Nachrichtenquellen, bedingte Verteilungen. Der Erwartungswert einer Zufallsvariablen, Varianz, Kovarianz und Korrelation, lineare Prognosen, das Gesetz der grossen Zahlen, der zentrale Grenzwertsatz. Einführung in die Statistik: Schätzung von Parametern, Tests.
Skriptja
LiteraturTextbuch: P. Brémaud: 'An Introduction to Probabilistic Modeling', Springer, 1988.
Bachelor-Studium (Studienreglement 2016)
4. Semester
Prüfungsblöcke
Prüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0046-10LSignal- und Systemtheorie IIO4 KP2V + 2UJ. Lygeros
KurzbeschreibungZeitkontinuierliche und zeitdiskrete lineare Systemtheorie, Zustandsraummethoden, Frequenzbereichmethoden, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Stabilität.
LernzielEinführung in die Grundkonzepte der Systemtheorie
InhaltModellierung und Typenbezeichnung von dynamischen Systemen.

Modellierung von linearen, zeitinvarianten Systemen durch Zustandsgleichungen. Lösung von Zustandsgleichungen durch Zeitbereich- und Laplacebereichmethoden. Stabilitäts-, Steuerbarkeits- und Beobachtbarkeitsanalyse. Beschreibung im Frequenzbereich, Bode- und Nyquistdiagramm. Abgetastete und zeitdiskrete Systeme.

Weiterführende Themen: Nichtlineare Systeme, Chaos, Diskrete Ereignissysteme, Hybride Systeme.
SkriptKopie der Folien
LiteraturEmpfohlen:
K.J. Astrom and R. Murray, "Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers", Princeton University Press 2009

http://www.cds.caltech.edu/~murray/amwiki/
Prüfungsblock 3
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0654-00LNumerische Methoden Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP2V + 1UR. Käppeli
KurzbeschreibungDer Kurs stellt numerische Methoden gegliedert nach der zugrundeliegenden Problemstellung vor. Er wird begleitet von theoretischen und praktischen Übungen.
LernzielDie Hörer der Vorlesung sollen grundlegende numerische Methoden, die für Berechnungsverfahren in den Ingenieurwissenschaften wichtig sind, kennen, verstehen, beurteilen, implementieren und anwenden lernen. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf der numerischen Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen. Ausserdem sollen sie mit wichtigen Konzepten und Techniken der numerischen Mathematik bekannt gemacht werden. Sie sollen dazu befähigt werden, gezielt geeignete numerische Methoden für ein Problem auszuwählen und unter Umständen an das Problem anzupassen.
InhaltQuadratur, Newton-Verfahren, Anfangswertaufgaben gewöhnlicher Differentialgleichungen:explizite Einschrittverfahren, Schrittweitensteuerung, Stabilitätsanalyse und implizite Verfahren, strukturerhaltende Verfahren
LiteraturM. Hanke Bourgeois: Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, BG Teubner, Stuttgart, 2002.

W. Dahmen, A. Reusken: Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Springer, 2008.

Ein ausführliches Literaturstudium ist nicht erforderlich, um der Vorlesung zu folgen.
Voraussetzungen / BesonderesErwartet werden solide Kenntnisse in Analysis und linearer Algebra.
227-0052-20LElektromagnetische Felder und Wellen Information
Nur für Studienreglemente 2016.
W6 KP2V + 2UL. Novotny
KurzbeschreibungGegenstand dieser Vorlesung ist die Erzeugung und Ausbreitung elektromagnetischer Felder. Ausgehend von den Maxwell'schen Gleichungen werden die Wellengleichung und ihre Loesungen hergeleitet. Spezifische Themen sind: Felder im freien Raum, Brechung und Reflexion an Grenzflaechen, Dipolstrahlung und Green'sche Funktionen, Vektor- und Skalarpotentiale, sowie Eichtransformationen.
LernzielVerständnis von elektromagnetischen Feldern und Anwendungsgebiete
227-0056-00LHalbleiterbauelemente Information O4 KP2V + 2UC. Bolognesi
KurzbeschreibungThe course covers the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics. It imparts knowledge both of the basic physics and on the operation principles of pn-junctions, diodes, contacts, bipolar transistors, MOS devices, solar cells, photodetectors, LEDs and laser diodes.
LernzielUnderstanding of the basic principles of semiconductor devices in micro-, opto-, and power electronics.
InhaltBrief survey of the history of microelectronics. Basic physics: Crystal structure of solids, properties of silicon and other semiconductors, principles of quantum mechanics, band model, conductivity, dispersion relation, equilibrium statistics, transport equations, generation-recombination (G-R), Quasi-Fermi levels. Physical and electrical properties of the pn-junction. pn-diode: Characteristics, small-signal behaviour, G-R currents, ideality factor, junction breakdown. Contacts: Schottky contact, rectifying barrier, Ohmic contact, Heterojunctions. Bipolar transistor: Operation principles, modes of operation, characteristics, models, simulation. MOS devices: Band diagram, MOSFET operation, CV- and IV characteristics, frequency limitations and non-ideal behaviour. Optoelectronic devices: Optical absorption, solar cells, photodetector, LED, laser diode.
SkriptLecture slides.
LiteraturThe lecture course follows the book Neamen, Semiconductor Physics and Devices, ISBN 978-007-108902-9, Fr. 89.00
Voraussetzungen / BesonderesQualifications: Physics I+II
401-0604-00LWahrscheinlichkeitstheorie und Statistik Information O4 KP2V + 1UV. Tassion
KurzbeschreibungWahrscheinlichkeitsmodelle und Anwendungen, Einführung in die Estimationstheorie und in die statistischen Tests.
LernzielFähigkeit, die behandelten wahrscheinlichkeitstheoretischen Methoden und Modellen zu verstehen und anzuwenden. Fähigkeit, einfache statistische Tests selbst durchzuführen und die Resultate zu interpretieren
InhaltDer Begriff Wahrscheinlichkeitsraum und einige klassische Modelle: Die Axiome von Kolmogorov, einfache Folgerungen, diskrete Modelle, Dichtefunktionen, Produktmodelle, Zusammenhang zwischen den bisher betrachteten Modellen, Verteilungsfunktionen, Transformation von Wahrscheinlichkeitsverteilungen. Bedingte Wahrscheinlichkeiten: Definition und Beispiele, Berechnung von absoluten aus bedingten Wahrscheinlichkeiten, Bayes'sche Regel, Anwendung auf Nachrichtenquellen, bedingte Verteilungen. Der Erwartungswert einer Zufallsvariablen, Varianz, Kovarianz und Korrelation, lineare Prognosen, das Gesetz der grossen Zahlen, der zentrale Grenzwertsatz. Einführung in die Statistik: Schätzung von Parametern, Tests.
Skriptja
LiteraturTextbuch: P. Brémaud: 'An Introduction to Probabilistic Modeling', Springer, 1988.
Praktika, Projekte, Seminare
Es müssen mindestens 18 KP aus der Kategorie "Praktika, Projekte, Seminare" erworben werden.
Allgemeines Fachpraktikum
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0095-10LAllgemeines Fachpraktikum I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.

Einschreibung über das Online-Tool (EE-Website: Studies > Bachelor > Third Year > Laboratory Courses).
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungIm Fachpraktikum wird der Lehrstoff der ersten vier Semester und des dritten Studienjahres im Labor erprobt und gefestigt. Darüber hinaus besteht die Mögllichkeit, sich in so genannten Softwarekursen spezifische Kenntnisse von Programmpaketen anzueignen (MATLAB etc.).
LernzielPraktische Anwendung der im Grundstudium erworbenen Kenntnisse.
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
227-0096-10LAllgemeines Fachpraktikum II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für BSc Elektrotechnik und Informationstechnologie.

Einschreibung über das Online-Tool (EE-Website: Studies> Bachelor > Third Year > Laboratory Courses).
W4 KP4PProfessor/innen
KurzbeschreibungIm Fachpraktikum wird der Lehrstoff der ersten vier Semester und des dritten Studienjahres im Labor erprobt und gefestigt. Darüber hinaus besteht die Mögllichkeit, sich in so genannten Softwarekursen spezifische Kenntnisse von Programmpaketen anzueignen (MATLAB etc.).
LernzielPraktische Anwendung der im Grundstudium erworbenen Kenntnisse.
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, Link
Projekte & Seminare
Es können maximal 13 KP aus Projekten & Seminaren belegt werden. Jede Lerneinheit kann nur einmal belegt werden.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0085-10LProjekte & Seminare für 1 KP (1) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W1 KP1PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
227-0085-20LProjekte & Seminare für 1 KP (2) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W1 KP1PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
227-0085-30LProjekte & Seminare für 2 KP (1) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
227-0085-40LProjekte & Seminare für 2 KP (2) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W2 KP2PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
227-0085-50LProjekte & Seminare für 3 KP Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W3 KP3PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
227-0085-60LProjekte & Seminare für 4 KP Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Elektrotechnik und Informationstechnologie BSc.

Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar.
W4 KP4PProfessor/innen
KurzbeschreibungFörderung des selbstständigen Arbeitens, der Fähigkeit zur Teamarbeit, der Vorbereitung und Durchführung von Präsentationen, der Aneignung von Kenntnissen in Lernmethodik und Projektmethodik sowie die Vermittlung von Fertigkeiten und von Kenntnissen über den Aufbau von Systemen der Informationstechnologie und Elektrotechnik sowie Förderung der fachspezifischen Allgemeinbildung.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesEinschreibung über das Online-Tool, https://isgapps.ee.ethz.ch/ppsapp/
Gruppenarbeiten
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0091-10LGruppenarbeit IW6 KP5ADozent/innen
KurzbeschreibungDie Studierenden arbeiten in Gruppen an betreuten Projekten, im Umfang von 150 bis 180 Stunden. Die Themen der Gruppenarbeit sind frei wählbar und können sowohl rein technischer als auch genereller Natur im Rahmen des Ingenieurwesens sein.
Lernzielsiehe oben
227-0092-10LGruppenarbeit IIW6 KP5ADozent/innen
KurzbeschreibungDie Studierenden arbeiten in Gruppen an betreuten Projekten, im Umfang von 150 bis 180 Stunden. Die Themen der Gruppenarbeit sind frei wählbar und können sowohl rein technischer als auch genereller Natur im Rahmen des Ingenieurwesens sein.
Lernzielsiehe oben
Industriepraktikum
Bitte beachten Sie die Bedingungen zum Industriepraktikum in den "Richtlinien für die Kategorie Projekte, Praktika, Seminare" (Link).
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0093-10LIndustriepraktikum Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Nur für Studierende im Bachelorstudienreglement 2012/2016.
Für Studierende im Bachelorstudienreglement 2018, siehe "227-1550-10L Internship in Industry" auf Masterstufe.
W6 KPexterne Veranstalter
KurzbeschreibungEs ist das Ziel der 12-wöchigen Praxis, Bachelor-Studierenden die industriellen Arbeitsumgebungen näher zu bringen. Während dieser Zeit bietet sich ihnen die Gelegenheit, in aktuelle Projekte der Gastinstitution involviert zu werden.
Lernzielsiehe oben
Voraussetzungen / BesonderesBitte beachten Sie die Bedingungen zum Industriepraktikum in den "Richtlinien für die Kategorie Projekte, Praktika, Seminare" (Link).
Weitere Angebote
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0651-00LSchaltungs- und Leiterplattenentwicklung in der Praxis Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Maximale Teilnehmerzahl: 24
W2 KP4GA. Blanco Fontao
KurzbeschreibungTeilnehmer lernen eine vorgegebene elektronische Schaltung zu entwickeln und die zugehörige Leiterplatte zu entwerfen. Als CAE/CAD Werkzeuge für Design und Simulation gelangt Altium Designer zur Anwendung.
LernzielDas Lernziel besteht darin, sich anhand eines bescheidenen aber vollständig durchzuarbeitenden Beispiels mit den praktischen Aspekten des Entwurfs von elektronischen Schaltungen und Leiterplatten vertraut machen. Dazu gehören das Verstehen von Pflichtenheft und Spezifikationen, die Evaluation von Komponenten, Testbarkeit und effiziente Fehlersuche bei Prototypen, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), die Verwendung industrieller CAE/CAD Werkzeuge für Schaltungssimulation und PCB Konstruktion, die Erstellung von Fertigungsdaten für den Leiterplatten-Hersteller generieren, das Bestücken von Leiterplatten, das Testen und die Inbetriebnahme.
InhaltInhalt:
- Entwicklung - von der Idee zum fertigen Produkt
- Arbeit mit Lasten- und Pflichtenheft

- Komponenten via Internet effizient suchen
- Fehler bei der Komponentenwahl vermeiden

- Die Altium Designer Umgebung einrichten

- Aufbau von Bauteilebibliotheken
- Aufbau eines Schema-Symbols für CAE
- Aufbau eines Board-Symbols für CAD
- Verknüpfung von Bauteilebibliotheken mit Datenbanken

- Einfuehrung in Altium Vault und Supply Chain Management.

- Aufbau von Schema und Schaltung
- Umsetzung schematischer Funktion in physikalische Bauelemente
- Eingabe einer Schaltung nach Vorlage
- Hinweise und Tipps zur Testbarkeit und Fehlersuche

- Prüfen der Schemadaten
- Simulation von Mixed Signal Schaltungen mit Spice

- Einführung in die Leiterplattenherstellung
- Umsetzen der Schemadaten in ein brauchbares Layout mit Altium Designer

- Plazieren der Bauelemente auf der Leiterplatte
- Manuelles und automatisches Verlegen der Leiterbahnen
- EMV- und High-Speed-gerechtes Design von Leiterplattenschaltungen

- Erstellen der Fertigungsdaten für den Leiterplattenhersteller
- Dokumentation für die Baugruppenfertigung
- Baugruppenfertigung (Bestücken und Löten)
- Prüfen und Inbetriebnahme der Schaltung
LiteraturAlle notwendigen Unterlagen stehen als elektronische Dokumente zur Verfügung (PDF).
Voraussetzungen / Besonderes- Der Kurs wird allen Studenten empfohlen, welche beabsichtigen in einer Semester- oder Diplomarbeit eine Schaltung zu entwickeln oder eine Leiterplatte zu konstruieren. Damit sie optimal vorbereitet sind und sich ganz auf die eigentliche Projektarbeit konzentrieren können, ist es vorteilhaft den Kurs ein Semester zuvor zu belegen.

- Die Anzahl Teilnehmer ist begrenzt.

- Für Studenten und Mitarbeiter des Departements Informationstechnologie und Elektrotechnik trägt das Departement die Materialkosten. Andere Teilnehmer müssen diese Kosten im Wert von 200 CHF selber tragen.
Kernfächer des 3. Jahres
Kurswahl kann frei zusammengestellt werden, eine Liste von Empfehlungen findet sich unter www.ee.ethz.ch/bachelor-kernfaecher
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0104-00LCommunication and Detection Theory Information W6 KP4GA. Lapidoth
KurzbeschreibungThis course teaches the foundations of modern digital communications and detection theory. Topics include the geometry of the space of energy-limited signals; the baseband representation of passband signals, spectral efficiency and the Nyquist Criterion; the power and power spectral density of PAM and QAM; hypothesis testing; Gaussian stochastic processes; and detection in white Gaussian noise.
LernzielThis is an introductory class to the field of wired and wireless communication. It offers a glimpse at classical analog modulation (AM, FM), but mainly focuses on aspects of modern digital communication, including modulation schemes, spectral efficiency, power budget analysis, block and convolu- tional codes, receiver design, and multi- accessing schemes such as TDMA, FDMA and Spread Spectrum.
Inhalt- Baseband representation of passband signals.
- Bandwidth and inner products in baseband and passband.
- The geometry of the space of energy-limited signals.
- The Sampling Theorem as an orthonormal expansion.
- Sampling passband signals.
- Pulse Amplitude Modulation (PAM): energy, power, and power spectral density.
- Nyquist Pulses.
- Quadrature Amplitude Modulation (QAM).
- Hypothesis testing.
- The Bhattacharyya Bound.
- The multivariate Gaussian distribution
- Gaussian stochastic processes.
- Detection in white Gaussian noise.
Skriptn/a
LiteraturA. Lapidoth, A Foundation in Digital Communication, Cambridge University Press, 2nd edition (2017)
227-0111-00LCommunication ElectronicsW6 KP2V + 2UQ. Huang
KurzbeschreibungElectronics for communications systems, with emphasis on realization. Low noise amplifiers, modulators and demodulators, transmit amplifiers and oscillators are discussed in the context of wireless communications. Wireless receiver, transmitter and frequency synthesizer will be described. Importance of and trade offs among sensitivity, linearity and selectivity are discussed extensively.
LernzielFoundation course for understanding modern electronic circuits for communication applications. We learn how theoretical communications principles are reduced to practice using transistors, switches, inductors, capacitors and resistors. The harsh environment such communication electronics will be exposed to and the resulting requirements on the sensitivity, linearity and selectivity help explain the design trade offs encountered in every circuit block found in a modern transceiver.
InhaltAccounting for more than two trillion dollars per year, communications is one of the most important drivers for advanced economies of our time. Wired networks have been a key enabler to the internet age and the proliferation of search engines, social networks and electronic commerce, whereas wireless communications, cellular networks in particular, have liberated people and increased productivity in developed and developing nations alike. Integrated circuits that make such communications devices light weight and affordable have played a key role in the proliferation of communications.
This course introduces our students to the key components that realize the tangible products in electronic form. We begin with an introduction to wireless communications, and describe the harsh environment in which a transceiver has to work reliably. In this context we highlight the importance of sensitivity or low noise, linearity, selectivity, power consumption and cost, that are all vital to a competitive device in such applications.
We shall review bipolar and MOS devices from a designer's prospectives, before discussing basic amplifier structures - common emitter/source, common base/gate configurations, their noise performance and linearity, impedance matching, and many other things one needs to know about a low noise amplifier.
We will discuss modulation, and the mixer that enables its implementation. Noise and linearity form an inseparable part of the discussion of its design, but we also introduce the concept of quadrature demodulator, image rejection, and the effects of mismatch on performance.
When mixers are used as a modulator the signals they receive are usually large and the natural linearity of transistors becomes insufficient. The concept of feedback will be introduced and its function as an improver of linearity studied in detail.
Amplifiers in the transmit path are necessary to boost the power level before the signal leaves an integrated circuit to drive an even more powerful amplifier (PA) off chip. Linearized pre-amplifiers will be studied as part of the transmitter.
A crucial part of a mobile transceiver terminal is the generation of local oscillator signals at the desired frequencies that are required for modulation and demodulation. Oscillators will be studied, starting from stability criteria of an electronic system, then leading to criteria for controlled instability or oscillation. Oscillator design will be discussed in detail, including that of crystal controlled oscillators which provide accurate time base.
An introduction to phase-locked loops will be made, illustrating how it links a variable frequency oscillator to a very stable fixed frequency crystal oscillator, and how phase detector, charge pump and programmable dividers all serve to realize an agile frequency synthesizer that is very stable in each frequency synthesized.
SkriptScript is available online under https://iis-students.ee.ethz.ch/lectures/communication-electronics/
Voraussetzungen / BesonderesThe course Analog Integrated Circuits is recommended as preparation for this course.
227-0117-10LMess- und VersuchstechnikW6 KP4GC. Franck, H.‑J. Weber
KurzbeschreibungEinführung in die Versuchs- und Messtechnik, wie sie Grundlage in allen Bereichen der Ingenieurswissenschaften ist. Die Vorlesung ist stark praxis- und anwendungsorientiert, und beinhaltet mehrere praktische Versuche. Die Inhalte «Mess- und Versuchstechnik» sind für alle Fachgebiete relevant, in dieser Vorlesung werden sie auch mit Beispielen aus der Hochspannungstechnik behandelt.
LernzielAm Ende der Vorlesung können die Studierenden:
• grundlegende elektrische Versuche durchführen und Messdaten, insbesondere mit dem Oszilloskop, erheben.
• ein sinnvolles Messprotokoll führen, ein klares Versuchsprotokoll erstellen und die Messgenauigkeit des Versuchs abschätzen.
• grundlegende Ursachen elektromagnetischer Störungen sowie Methoden zur Vermeidung, Reduktion oder Abschirmung beschreiben und anwenden.
• verschiedene Methoden zur Erzeugung und Messung von hohen Spannungen erklären und anwenden, sowie dazugehörende Grössen berechnen.
Inhalt- Messtechnik, Messunsicherheit, Messprotokolle
- Erzeugung und Messung hoher Spannungen
- Elektromagnetische Verträglichkeit
- Laborpraktika
SkriptVorlesungsunterlagen
LiteraturJ. Hoffmann, Taschenbuch der Messtechnik, Carl Hanser Verlag, 7. Auflage, 2015 (ISBN: 978-3446442719)
A. Küchler, Hochspannungstechnik, Springer Berlin, 4. Auflage, 2017 (ISBN: 978-3662546994)
A. Schwab, Elektromagnetische Verträglichkeit, Springer Verlag, 6. Auflage, 2010 (ISBN: 978-3642166099)
227-0120-00LCommunication Networks Information W6 KP4GL. Vanbever
KurzbeschreibungAt the end of this course, you will understand the fundamental concepts behind communication networks and the Internet. Specifically, you will be able to:

- understand how the Internet works;
- build and operate Internet-like infrastructures;
- identify the right set of metrics to evaluate the performance of a network and propose ways to improve it.
LernzielAt the end of the course, the students will understand the fundamental concepts of communication networks and Internet-based communications. Specifically, students will be able to:

- understand how the Internet works;
- build and operate Internet-like network infrastructures;
- identify the right set of metrics to evaluate the performance or the adequacy of a network and propose ways to improve it (if any).

The course will introduce the relevant mechanisms used in today's networks both from an abstract perspective but also from a practical one by presenting many real-world examples and through multiple hands-on projects.

For more information about the lecture, please visit: https://comm-net.ethz.ch
SkriptLecture notes and material for the course will be available before each course on: https://comm-net.ethz.ch
LiteraturMost of course follows the textbook "Computer Networking: A Top-Down Approach (6th Edition)" by Kurose and Ross.
Voraussetzungen / BesonderesNo prior networking background is needed. The course will include some programming assignments (in Python) for which the material covered in Technische Informatik 1 (227-0013-00L) and Technische Informatik 2 (227-0014-00L) will be useful.
227-0125-00LOptics and PhotonicsW6 KP2V + 2UJ. Leuthold
KurzbeschreibungThis lecture covers both - the fundamentals of "Optics" such as e.g. "ray optics", "coherence", the "Planck law" or the "Einstein relations" but also the fundamentals of "Photonics" on the generation, processing, transmission and detection of photons.
LernzielA sound base for work in the field of optics and photonics will be given.
InhaltChapter 1: Ray Optics
Chapter 2: Electromagnetic Optics
Chapter 3: Polarization
Chapter 4: Coherence and Interference
Chapter 5: Fourier Optics and Diffraction
Chapter 6: Guided Wave Optics
Chapter 7: Optical Fibers
Chapter 8: The Laser
SkriptLecture notes will be handed out.
Voraussetzungen / BesonderesFundamentals of Electromagnetic Fields (Maxwell Equations) & Bachelor Lectures on Physics.
227-0156-00LPower SemiconductorsW6 KP4GU. Grossner
KurzbeschreibungPower semiconductor devices are the core of today's energy efficient electronics. In this course, based on semiconductor physics, an understanding of the functionality of modern power devices is developed. Elements of power rectifiers and switches are introduced; device concepts for PiN diodes, IGBTs, and power MOSFETs, are discussed. Apart from silicon, wide bandgap semiconductors are considered.
LernzielThe goal of this course is developing an understanding of modern power device concepts. After following the course, the student will be able to choose a power device for an application, know the basic functionality, and is able to describe the performance and reliability related building blocks of the device design. Furthermore, the student will have an understanding of current and future developments in power devices.
InhaltBasic semiconductor device physics is revisited. After defining requirements from typical applications, the key building blocks - especially active area and termination - of power devices are introduced. Based on these building blocks, device concepts are derived. Introducing unipolar as well as bipolar conduction is increasing the application space for power devices. Rectifiers, such as Schottky barrier and PiN diodes, and switches, such as IGBTs and power MOSFETs are discussed in detail. For each device concept, a tradeoff analysis for performance and reliability based on the layout of the building blocks is discussed.
Apart from silicon, wide bandgap semiconductors play an increasing role for highly efficient power electronic devices. This development is taken into account by discussing the specific advantages and challenges in current wide bandgap based devices.
SkriptWill be distributed at lectures.
LiteraturThe course follows a collection of different books; more details are being listed in the script.
Voraussetzungen / BesonderesVorlesungen Halbleiterbauelemente, Leistungselektronik
227-0395-00LNeural SystemsW6 KP2V + 1U + 1AR. Hahnloser, M. F. Yanik, B. Grewe
KurzbeschreibungThis course introduces principles of information processing in neural systems. It covers basic neuroscience for engineering students, experiment techniques used in animal research and methods for inferring neural mechanisms. Students learn about neural information processing and basic principles of natural intelligence and their impact on artificially intelligent systems.
LernzielThis course introduces
- Basic neurophysiology and mathematical descriptions of neurons
- Methods for dissecting animal behavior
- Neural recordings in intact nervous systems and information decoding principles
- Methods for manipulating the state and activity in selective neuron types
- Neuromodulatory systems and their computational roles
- Reward circuits and reinforcement learning
- Imaging methods for reconstructing the synaptic networks among neurons
- Birdsong and language
- Neurobiological principles for machine learning.
InhaltFrom active membranes to propagation of action potentials. From synaptic physiology to synaptic learning rules. From receptive fields to neural population decoding. From fluorescence imaging to connectomics. Methods for reading and manipulation neural ensembles. From classical conditioning to reinforcement learning. From the visual system to deep convolutional networks. Brain architectures for learning and memory. From birdsong to computational linguistics.
Voraussetzungen / BesonderesBefore taking this course, students are encouraged to complete "Bioelectronics and Biosensors" (227-0393-10L).

As part of the exercises for this class, students are expected to complete a programming or literature review project to be defined at the beginning of the semester.
Wahlfächer
Dies ist nur eine kleine Auswahl. Als Wahlfächer können aber auch weitere Fächer aus dem Angebot der ETH belegt werden, siehe dazu die "Richtlinien zu Projekten, Praktika, Seminare", publiziert auf http://www.ee.ethz.ch/pps-richtlinien
Wirtschafts-, Rechts und Managementwissenschaftliche Wahlfächer
Diese Fächer sind besonders geeignet bei einem geplanten Übertritt in den Masterstudiengang Energy Science and Technology (MSc EST) oder Management, Technologie und Ökonomie (MSc MTEC).
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
351-0778-00LDiscovering Management
Entry level course in management for BSc, MSc and PHD students at all levels not belonging to D-MTEC.
This course can be complemented with Discovering Management (Excercises) 351-0778-01L.
W3 KP3GL. De Cuyper, S. Brusoni, B. Clarysse, S. Feuerriegel, V. Hoffmann, T. Netland, G. von Krogh
KurzbeschreibungDiscovering Management offers an introduction to the field of business management and entrepreneurship for engineers and natural scientists. The module provides an overview of the principles of management, teaches knowledge about management that is highly complementary to the students' technical knowledge, and provides a basis for advancing the knowledge of the various subjects offered at D-MTEC.
LernzielThe objective of this course is to introduce the students to the relevant topics of the management literature and give them a good introduction in entrepreneurship topics too. The course is a series of lectures on the topics of strategy, innovation, marketing, corporate social responsibility, and productions and operations management. These different lectures provide the theoretical and conceptual foundations of management. In addition, students are required to work in teams on a project. The purpose of this project is to analyse the innovative needs of a large multinational company and develop a business case for the company to grow.
InhaltDiscovering Management aims to broaden the students' understanding of the principles of business management, emphasizing the interdependence of various topics in the development and management of a firm. The lectures introduce students not only to topics relevant for managing large corporations, but also touch upon the different aspects of starting up your own venture. The lectures will be presented by the respective area specialists at D-MTEC.
The course broadens the view and understanding of technology by linking it with its commercial applications and with society. The lectures are designed to introduce students to topics related to strategy, corporate innovation, corporate social responsibility, and business model innovation. Practical examples from industry will stimulate the students to critically assess these issues.
Voraussetzungen / BesonderesDiscovering Management is designed to suit the needs and expectations of Bachelor students at all levels as well as Master and PhD students not belonging to D-MTEC. By providing an overview of Business Management, this course is an ideal enrichment of the standard curriculum at ETH Zurich.
No prior knowledge of business or economics is required to successfully complete this course.
351-0778-01LDiscovering Management (Exercises)
Complementary exercises for the module Discovering Managment.

Prerequisite: Participation and successful completion of the module Discovering Management (351-0778-00L) is mandatory.
W1 KP1UB. Clarysse
KurzbeschreibungThis course is offered complementary to the basis course 351-0778-00L, "Discovering Management". The course offers an additional exercise in the form of a project conducted in team.
LernzielThis course is offered to complement the course 351-0778-00L. The course offers an additional exercise to the more theoretical and conceptual content of Discovering Management.

While Discovering Management offers an introduction to various management topics, in this course, creative skills will be trained by the business game exercise. It is a participant-centered, team-based learning activity, which provides students with the opportunity to place themselves in the role of Chief Innovation Officer of a large multinational company.
InhaltAs the students learn more about the specific case and identify the challenge they are faced with, they will have to develop an innovative business case for this multinational corporation. Doing so, this exercise will provide an insight into the context of managerial problem-solving and corporate innovation, and enhance the students' appreciation for the complex tasks companies and managers deal with. The exercise presents a realistic model of a company and provides a valuable learning platform to integrate the increasingly important development of the skills and competences required to identify entrepreneurial opportunities, analyse the future business environment and successfully respond to it by taking systematic decisions, e.g. critical assessment of technological possibilities.
Ingenieurswissenschaftliche Wahlfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
» Auch weitere Kernfächer des 3. Studienjahres sind als Wahlfach anrechenbar.
227-0123-00LMechatronikW6 KP4GT. M. Gempp
KurzbeschreibungEinführung in die Mechatronik. Sensoren und Aktoren. Elektronische und hydraulische Leistungsstellglieder. Prozessdatenverarbeitung und Grundlagen der Echtzeitprogrammierung. Multitasking und Multiprozessing. Modelle mechatronischer Systeme. Geometrische, kinematische und dynamische Elemente. Mechanik von Mehrkörpersystemen, systemtheoretische Grundlagen. Mechatronik-Beispiele aus der Industrie.
LernzielEinführung in die theoretischen Grundlagen und die Technik mechatronischer Einrichtungen. Theoretische und praktische Kenntnisse der grundlegenden Elemente eines mechatronischen Systems.
InhaltEinführung in die Mechatronik. Sensoren und Aktoren. Elektronische und hydraulische Leistungsstellglieder. Prozessdatenverarbeitung und Grundlagen der Echtzeitprogrammierung. Multitasking und Multiprozessing. Modelle mechatronischer Systeme. Geometrische, kinematische und dynamische Elemente. Mechanik von Mehrkörpersystemen, systemtheoretische Grundlagen. Mechatronik-Beispiele aus der Industrie.
SkriptLehrbuch empfohlen. Ergänzende Vorlesungsdokumentation, Firmendokumentation.
227-0216-00LControl Systems II Information W6 KP4GR. Smith
KurzbeschreibungIntroduction to basic and advanced concepts of modern feedback control.
LernzielIntroduction to basic and advanced concepts of modern feedback control.
InhaltThis course is designed as a direct continuation of the course "Regelsysteme" (Control Systems). The primary goal is to further familiarize students with various dynamic phenomena and their implications for the analysis and design of feedback controllers. Simplifying assumptions on the underlying plant that were made in the course "Regelsysteme" are relaxed, and advanced concepts and techniques that allow the treatment of typical industrial control problems are presented. Topics include control of systems with multiple inputs and outputs, control of uncertain systems (robustness issues), limits of achievable performance, and controller implementation issues.
SkriptThe slides of the lecture are available to download.
LiteraturSkogestad, Postlethwaite: Multivariable Feedback Control - Analysis and Design. Second Edition. John Wiley, 2005.
Voraussetzungen / BesonderesPrerequisites:
Control Systems or equivalent
376-0022-00LImaging and Computing in Medicine Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen W4 KP3GR. Müller, P. Christen, C. J. Collins
KurzbeschreibungImaging and computing methods are key to advances and innovation in medicine. This course introduces established fundamental as well as modern techniques and methods of imaging and computing in medicine.
Lernziel1. Understanding and practical implementation of biosignal processes methods for imaging
2. Understanding of imaging techniques including radiation imaging, radiographic imaging systems, computed tomography imaging, diagnostic ultrasound imaging, and magnetic resonance imaging
3. Knowledge of computing, programming, modelling and simulation fundamentals
4. Computational and systems thinking as well as scripting and programming skills
5. Understanding and practical implementation of emerging computational methods and their application in medicine including artificial intelligence, deep learning, big data, and complexity
6. Understanding of the emerging concept of personalised and in silico medicine
7. Encouragement of critical thinking and creating an environment for independent and self-directed studying
InhaltImaging and computing methods are key to advances and innovation in medicine. This course introduces established fundamental as well as modern techniques and methods of imaging and computing in medicine. For the imaging portion of the course, biosignal processing, radiation imaging, radiographic imaging systems, computed tomography imaging, diagnostic ultrasound imaging, and magnetic resonance imaging are covered. For the computing portion of the course, computing, programming, and modelling and simulation fundamentals are covered as well as their application in artificial intelligence and deep learning; complexity and systems medicine; big data and personalised medicine; and computational physiology and in silico medicine.
The course is structured as a seminar in three parts of 45 minutes with video lectures and a flipped classroom setup: in the first part (TORQUEs: Tiny, Open-with-Restrictions courses focused on QUality and Effectiveness), students study the basic concepts in short video lectures on the online learning platform Moodle. At the end of this first part, students must post a number of questions in the Moodle forum that will be addressed in the second part of the lectures using a flipped classroom concept. First, the lecturers may prepare additional teaching material to answer the posted questions and potentially discuss further questions (Q&A). Second, the students will form small groups to acquire additional knowledge online or from additionally distributed material and to present their findings to the rest of the class.
SkriptStored on Moodle.
Voraussetzungen / BesonderesLectures will be given in English.
252-0834-00LInformation Systems for Engineers Information
Wird ab HS20 nur in Herbstsemester angeboten.
W4 KP2V + 1UG. Fourny
KurzbeschreibungThis course provides the basics of relational databases from the perspective of the user.

We will discover why tables are so incredibly powerful to express relations, learn the SQL query language, and how to make the most of it. The course also covers support for data cubes (analytics).
LernzielThis lesson is complementary with Big Data for Engineers as they cover different time periods of database history and practices -- you can even take both lectures at the same time.

After visiting this course, you will be capable to:

1. Explain, in the big picture, how a relational database works and what it can do in your own words.

2. Explain the relational data model (tables, rows, attributes, primary keys, foreign keys), formally and informally, including the relational algebra operators (select, project, rename, all kinds of joins, division, cartesian product, union, intersection, etc).

3. Perform non-trivial reading SQL queries on existing relational databases, as well as insert new data, update and delete existing data.

4. Design new schemas to store data in accordance to the real world's constraints, such as relationship cardinality

5. Explain what bad design is and why it matters.

6. Adapt and improve an existing schema to make it more robust against anomalies, thanks to a very good theoretical knowledge of what is called "normal forms".

7. Understand how indices work (hash indices, B-trees), how they are implemented, and how to use them to make queries faster.

8. Access an existing relational database from a host language such as Java, using bridges such as JDBC.

9. Explain what data independence is all about and didn't age a bit since the 1970s.

10. Explain, in the big picture, how a relational database is physically implemented.

11. Know and deal with the natural syntax for relational data, CSV.

12. Explain the data cube model including slicing and dicing.

13. Store data cubes in a relational database.

14. Map cube queries to SQL.

15. Slice and dice cubes in a UI.

And of course, you will think that tables are the most wonderful object in the world.
InhaltUsing a relational database
=================
1. Introduction
2. The relational model
3. Data definition with SQL
4. The relational algebra
5. Queries with SQL

Taking a relational database to the next level
=================
6. Database design theory
7. Databases and host languages
8. Databases and host languages
9. Indices and optimization
10. Database architecture and storage

Analytics on top of a relational database
=================
12. Data cubes

Outlook
=================
13. Outlook
Literatur- Lecture material (slides).

- Book: "Database Systems: The Complete Book", H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom
(It is not required to buy the book, as the library has it)
Voraussetzungen / BesonderesFor non-CS/DS students only, BSc and MSc
Elementary knowledge of set theory and logics
Knowledge as well as basic experience with a programming language such as Pascal, C, C++, Java, Haskell, Python
252-0220-00LIntroduction to Machine Learning Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Limited number of participants. Preference is given to students in programmes in which the course is being offered. All other students will be waitlisted. Please do not contact Prof. Krause for any questions in this regard. If necessary, please contact studiensekretariat@inf.ethz.ch
W8 KP4V + 2U + 1AA. Krause
KurzbeschreibungThe course introduces the foundations of learning and making predictions based on data.
LernzielThe course will introduce the foundations of learning and making predictions from data. We will study basic concepts such as trading goodness of fit and model complexitiy. We will discuss important machine learning algorithms used in practice, and provide hands-on experience in a course project.
Inhalt- Linear regression (overfitting, cross-validation/bootstrap, model selection, regularization, [stochastic] gradient descent)
- Linear classification: Logistic regression (feature selection, sparsity, multi-class)
- Kernels and the kernel trick (Properties of kernels; applications to linear and logistic regression); k-nearest neighbor
- Neural networks (backpropagation, regularization, convolutional neural networks)
- Unsupervised learning (k-means, PCA, neural network autoencoders)
- The statistical perspective (regularization as prior; loss as likelihood; learning as MAP inference)
- Statistical decision theory (decision making based on statistical models and utility functions)
- Discriminative vs. generative modeling (benefits and challenges in modeling joint vy. conditional distributions)
- Bayes' classifiers (Naive Bayes, Gaussian Bayes; MLE)
- Bayesian approaches to unsupervised learning (Gaussian mixtures, EM)
LiteraturTextbook: Kevin Murphy, Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press
Voraussetzungen / BesonderesDesigned to provide a basis for following courses:
- Advanced Machine Learning
- Deep Learning
- Probabilistic Artificial Intelligence
- Seminar "Advanced Topics in Machine Learning"
252-3800-00LAdvanced Topics in Technical Human-Computer Interaction Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Number of participants limited to 24.

The deadline for deregistering expires at the end of the second week of the semester. Students who are still registered after that date, but do not attend the seminar, will officially fail the seminar.
W2 KP2SC. Holz
KurzbeschreibungWe will discuss the latest topics in HCI and related communities: interactive devices, wearable and mobile sensing, applied computer vision for gesture, hand, and body pose input, machine learning-based processing. assistive and accessible technologies, biometrics & authentication, fabrication, haptic feedback, Augmented Reality, Virtual Reality, projection-based systems, affective computing.
LernzielThe objective of the seminar is for participants to collectively learn about the state-of-the-art research in Human-Computer Interaction and closely related areas. Another objective is to collectively discuss open issues in the field, necessary follow-up work for the latest presented results in the field, and developing a feeling for what constitutes research questions and outcomes in the field of technical Human-Computer Interaction.
InhaltThe seminar format is as follows: attendees individually read one recent full-paper publication, working through its content in detail and possibly covering some of the background if necessary, and present the approach, methodology, research question and implementation as well as the evaluation and discussion in a 20–25 min talk in front of the others. Each presenter will then lead a short discussion about the paper, which is guided by questions posed to the audience in advance.
Literatur24 papers will be provided by the lecturer and distributed in the first seminar on a first-come, first-served basis according to participants' preferences. The lecturer will also give a brief run-down across all 24 papers in a fast-forward style, covering each paper in a single-minute presentation, and outline the difficulties of each project. The schedule is fixed throughout the term with easier papers being presented earlier and more comprehensive papers presented later in the term.
Voraussetzungen / BesonderesAll students are welcome in the first seminar to see the overview over the papers we will discuss. After assigning papers, the seminar will be limited to 24 attendees, i.e., those students that sign up for papers first.
227-0669-00LChemistry of Devices and Technologies Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Limited to 30 participants.
W4 KP1V + 2UM. Yarema
KurzbeschreibungThe course covers basics of chemistry and material science, relevant for modern devices and technologies. The course consists from lecture, laboratory, and individual components. Students accomplish individual projects, in which they study and evaluate a chosen technology from chemistry and materials viewpoints.
LernzielThe course brings relevant chemistry knowledge, tailored to the needs of electrical engineering students. Students will gain understanding of the basic concepts of chemistry and a chemist's intuition through hands-on workshops that combine tutorials and laboratory sessions as well as guidance through individual projects that require interdisciplinary and critical thinking.
Students will learn which materials, reactions, and device fabrication processes are important for nowadays technologies and products. They will gain important knowledge of state-of-the-art technologies from materials and fabrication viewpoints.
InhaltStudents will spend 3h per week in the tutorials and practical sessions and additional 4-6h per week working on individual projects.
The goal of the individual student's project is to understand the chemistry related to the manufacture and operation of a specific device or technology (to be chosen from the list of projects). To ensure continued learning throughout the semester, individual projects are evaluated by three interim project reports and by 10 min final presentation.
LiteraturLecture notes will be made available on the website.
Mensch-Technik-Umwelt Wahlfächer (MTU)
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
227-0803-00LEnergy, Resources, Environment: Risks and ProspectsW6 KP4GO. Zenklusen, T. Flüeler
KurzbeschreibungMultidisciplinary, interactive course focussing on current debates around environmental and energy issues. Topics include: energy transition, nuclear energy and climate change, 2000-Watt-Society. Concepts such as risk, sustainable development and eco-efficiency are applied to case studies. The course is designed for a pluridisciplinary audience and provides a training ground for critical thinking.
LernzielDevelop capacities for explicating environmental problems, for scrutinising proposed solutions and for contributing to debates. Analyse complex issues from different perspectives and using a variety of analytical concepts. Understand interactions between the environment, science and technology, society and the economy. Develop skills in critical thinking, scientific writing and presenting.
InhaltFollowing a multidisciplinary outline of current issues in environmental and energy policy, the course introduces theoretical and analytical approaches including "risk", "sustainability", "resource management", "messy problems" as well as concepts from institutional design and environmental economics. Large parts of the course are dedicated to case studies and contributions from participants. These serve for applying concepts to concrete challenges and debates. Topics may include: energy transition, innovation, carbon markets, the future of nuclear energy, climate change and development policy, dealing with disaster risk, the use of non-renewable resources, as well as visions such as 2000-watt society.
SkriptPresentations and reader provided in electronic formats.
LiteraturReader provided in electronic formats.
Voraussetzungen / Besonderes-
151-0228-00LManagement of Air Transport (Aviation II)W4 KP3GP. Wild
KurzbeschreibungProviding an overview in management, planning, processes and operations in air transport, the lecture shall enable students to operate and lead a unit within that industry. In addition, the modules provide a good understanding for other transport modes and are a sort of "Mini MBA" (topics see below). Ideally, students complete first "Basics in Air Transport" yet there is no requirement for it.
LernzielAfter completion of the course, they shall be familiar with tasks, processes and interactions and have the ability to understand implications of developments in the airlines industry and its environment. This shall enable them to work within the air transport industry.
InhaltWeekly: 1h independent preparation; 2h lectures and 1 h training with an expert in the respective field
Overall concept: This lecture build on the content of the lecture "Basics in Air Transport" (101-0499-00L) and provides deeper insights into the airline industry.
Content: Strategy, Alliances & Joint Ventures, Negotiations with Stakeholder, Environmental Protection, Safety & Risk Management, Airline Economics, Network Management, Revenue Management & Pricing, Sales & Distribution, Airline Marketing, Scheduling & Slot Management, Fleet Management & Leasing, Continuing Airworthiness Management, Supply Chain Management, Operational Steering
SkriptNo offical lecture notes. Lecturers' slides will be made available
LiteraturLiterature will be provided by the lecturers respective there will be additional Information upon registration
GESS Wissenschaft im Kontext
Wissenschaft im Kontext
» siehe Studiengang Wissenschaft im Kontext: Typ A: Förderung allgemeiner Reflexionsfähigkeiten
» Empfehlungen aus dem Bereich Wissenschaft im Kontext (Typ B) für das D-ITET
Sprachkurse
» siehe Studiengang Wissenschaft im Kontext: Sprachkurse ETH/UZH