Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

Interdisziplinäre Naturwissenschaften Bachelor Information
Biochemisch-Physikalischen Fachrichtung
1. Semester (Biochemisch-Physikalische Richtung)
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
551-0105-00LGrundlagen der Biologie IAO5 KP5GM. Aebi, E. Hafen
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in die Grundlagen der Molekular- und Zellbiologie und der Genetik.
LernzielEinführung in die Gebiete der modernen Biologie und in grundlegende biologischer Konzepte.
InhaltDie Lehrveranstaltung ist in verschiedene Kapitel gegliedert:
1. Grundzüge der Evolution
2. Chemie des Lebens: Wasser; Kohlenstoff und molekulare Diversität; Biomoleküle
3. Die Zelle: Aufbau,Membranen, Zellzyklus
4. Metabolismus: Zellatmung, Photosynthese, Gärung
5. Vererbung: Meiose und sexuelle Reproduktion, Mendel-Genetik, chromosomale Basis der Vererbung, molekulare Basis der Vererbung, vom Gen zum Protein, Regulation der Genexpression, das Genom und dessen Evolution
SkriptKein Skript.
LiteraturDas Lehrbuch "Biology" (Campbell, Reece) (10th Edition) ist die Grundlage der Vorlesung. Der Aufbau der Vorlesung ist in weiten Teilen mit jenem des Lehrbuchs identisch. Es wird den Studierenden empfohlen, das in Englisch geschriebene Lehrbuch zu verwenden.
Voraussetzungen / BesonderesEinzelne Teile des Inhalts des Lehrbuchs müssen im Selbststudium erarbeitet werden.
401-0271-00LGrundlagen der Mathematik I (Analysis A)W5 KP3V + 2UL. Keller
KurzbeschreibungAnwendungsorientierte Einführung in die eindimensionale Analysis. Einfache Modelle kennen und selber bilden und mathematisch analysieren können.
Funktionen einer Variablen: Funktionsbegriff, Ableitungsbegriff, die Idee der Differentialgleichung, komplexe Zahlen, Taylorpolynome und Taylorreihen. Integrale von Funktionen einer Variablen.
LernzielGrundlegende Begriffe der eindimensionalen Analysis kennen und mit ihnen umgehen können. Einfache Modelle kennen oder selber bilden und mathematisch analysieren.
InhaltFunktionen einer Variablen: Funktionsbegriff, Ableitungsbegriff, die Idee der Differentialgleichung, komplexe Zahlen, Taylorpolynome und Taylorreihen. Integrale von Funktionen einer Variablen.
LiteraturG. B. Thomas, M. D. Weir, J. Hass: Analysis 1, Lehr- und Übungsbuch, Pearson-Verlag
D. W. Jordan, P. Smith: Mathematische Methoden für die Praxis, Spektrum Akademischer Verlag
R. Sperb/M. Akveld: Analysis I (vdf)
L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler (3 Bände), Viewer
weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben
401-1261-07LAnalysis IW10 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.
LiteraturK. Koenigsberger: Analysis I, Springer-Verlag
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-18490-1

R. Courant: Vorlesungen ueber Differential- und Integralrechnung.
Springer Verlag
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-61988-5

V. Zorich: Analysis I. Springer Verlag 2006
http://link.springer.com/book/10.1007/3-540-33278-2

Chr. Blatter: Analysis. https://people.math.ethz.ch/%7eblatter/

Struwe: Analysis I/II, siehe
https://people.math.ethz.ch/%7estruwe/skripten.html

H. Heuser: Lehrbuch der Analysis. Teubner Verlag
W. Walter: Analysis 1. Springer Verlag
O. Forster: Analysis I. Vieweg Verlag

J.Appell: Analysis in Beispielen und Gegenbeispielen. Springer Verlag
Link

Schichl u. Steinbauer, Einführung in das mathematische Arbeiten
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-642-28646-9

Beutelspacher, Das ist o.B.d.A. trivial
http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-8348-9599-8
401-0231-10LAnalysis IW8 KP4V + 3UD. A. Salamon
KurzbeschreibungReelle und komplexe Zahlen, Vektoren, Grenzwerte, Folgen, Reihen, Potenzreihen, stetige Abbildungen, Differential- und Integralrechnung einer Variablen, Einführung in gewöhnliche Differentialgleichungen
LernzielEinfuehrung in die Grundlagen der Analysis
SkriptKonrad Koenigsberger, Analysis I.
Christian Blatter: Ingenieur-Analysis (Kapitel 1-3)
529-0001-00LInformatik IO4 KP2V + 2UP. H. Hünenberger
KurzbeschreibungUNIX Einführung, Daten Repräsentation, C++ Basis, C++ Funktionen, Programmieren, Fehlerquellen, Algorithmen, Computerarchitekturen, Sortieralgorithmen, Suchalgorithmen, Datenbanken, Numerische Algorithmen, Algorithmentypen, Simulation, Computernetzwerke, chemische Struktur, Betriebssysteme, Sprachen, Software, Praktische Algorithmen.

Für weitere Information: www.csms.ethz.ch/education/InfoI
LernzielBehandlung von Grundlagen der Rechnerarchitektur, Sprachen, Algorithmen und Programmiertechniken in Bezug auf Anwendungen in der Chemie, Biologie und Materialwissenschaft.
InhaltEinführung, UNIX, Window System, Daten Repräsentation, C++ Basis, C++ Funktionen, Programmieren, Fehlerquellen, Algorithmen, Computerarchitekturen, Sortieralgorithmen, Suchalgorithmen, Datenbanken, Numerische Algorithmen, Algorithmentypen, Simulation, Computernetzwerke, Darstellung von chemischen Strukturen, Betriebssysteme, Sprachen, Software, Praktische Algorithmen.
Inhalt der Übungen: UNIX Windows, Editieren, Drucken, Programmieren in C++, Rechenfehler, Sortieren, Numerische Integration, Monte Carlo Simulation von Polymeren, Molecular Modelling.
SkriptVorhanden (auf Englisch), bei der ersten Vorlesung verteilt
LiteraturSiehe: www.csms.ethz.ch/education/InfoI
Voraussetzungen / BesonderesDa die Uebungen am Rechner wesentlich andere Faehigkeiten vermitteln und pruefen als die Vorlesung und schriftliche Pruefung, werden die Ergebnisse der absolvierten Uebungen bei der Beurteilung des Pruefungsergebnisses einfliessen.

Für weitere Information über die Vorlesung: www.csms.ethz.ch/education/InfoI
529-0011-02LAllgemeine Chemie I (AC)O3 KP2V + 1UA. Togni
KurzbeschreibungEinführung in die Chemie von ionischen Gleichgewichten: Säuren und Basen, Redoxreaktionen, Komplexbildung und Fällungsreaktionen
LernzielVerstehen und Beherrschen von ionischen Gleichgewichten in qualitativer und quantitativer Hinsicht
InhaltGleichgewicht und Gleichgewichtsbedingungen, ein- und mehrprotonige Säuren und Basen in wässriger Lösung, Berechnung von Gleichgewichtskonzentrationen, Aciditätsfunktionen, Lewis-Säuren, Säuren in nicht-wässrigen Medien, Redoxreaktionen, Galvanische Zellen, Elektrodenpotentiale, Nernst-Gleichung, Metallkomplexe, Stufenweise Komplexbildung, Fällungsreaktionen
SkriptKopien der Vorlesungspräsentationen sowie andere Unterlagen werden als PDF über die moodle-Plattform zur Verfügung gestellt
LiteraturC. E. Housecroft & E. C. Constable: Chemistry, An Introduction to Organic, Inorganic and Physical Chemistry, 4th Edition, Prentice Hall / Pearson, 2010, ISBN 978-0-273-71545-0
529-0011-03LAllgemeine Chemie I (OC)O3 KP2V + 1UH. Wennemers
KurzbeschreibungEinführung in der organischen Chemie. Klassische Strukturlehre, Stereochemie, die chemische Bindung, Symmetrielehre, Nomenklatur, organische Thermochemie, Konformationsanalyse, Einführung in chemische Reaktionen.
LernzielEinführung in die Formelsprache der Chemie sowie in strukturelle und energetische Grundlagen der organischen Chemie
InhaltEinführung in die Geschichte der Organischen Chemie, Einführung in die Nomenklatur, Klassische Strukturlehre und Stereochemie: Isomerie, Fischer-Projektion, CIP-Regeln, Punktgruppen, Molekülsymmetrie und Chiralität, Topizität, Chemische Bindung: Lewis-Bindungsmodell und Resonanztheorie in der organischen Chemie, Beschreibung linear und cyclisch konjugierter Moleküle, Aromatizität, Hückel-Regel, organische Thermochemie, organisch-chemische Reaktionslehre, zwischenmolekulare Wechselwirkungen.
SkriptUnterlagen werden als PDF über die ILIAS-Plattform zur Verfügung gestellt
LiteraturC. E. Housecroft & E. C. Constable: Chemistry, An Introduction to Organic, Inorganic and Physical Chemistry, 4th Edition, Prentice Hall / Pearson, 2010, ISBN 978-0-273-71545-0
529-0011-01LAllgemeine Chemie I (PC) Information O3 KP2V + 1UF. Merkt
KurzbeschreibungAufbau der Materie und Atombau; Energiezustände des Atoms; Quantenmechanisches Atommodell; Chemische Bindung; Gasgesetze.
LernzielEinführung in die physikalischen Grundlagen der Chemie.
InhaltAufbau der Materie und Atombau: Atomtheorie, Elementarteilchen, Atomkern, Radioaktivität, Kernreaktionen. Energiezustände des Atoms: Ionisierungsenergien, Atomspektroskopie, Termschemata. Quantenmechanisches Atommodell: Dualität Welle-Teilchen, Unbestimmtheitsrelation, Schrödingergleichung, Wasserstoffatom, Aufbau des Periodensystems der Elemente. Chemische Bindung: Ionische Bindung, kovalente Bindung, Molekülorbitale. Gasgesetze: Ideale Gase
SkriptBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
LiteraturBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Maturastoff. Insbesondere Integral- und Differentialrechnung.
Übrige obligatorische Fächer des Basisjahrs
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0011-04LAllgemeine Chemie (Praktikum) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Obligatorische Belegung bis spätestens 19. September 2016.

Informationen zum Praktikum am Begrüssungstag.
O8 KP12PH. V. Schönberg, E. C. Meister
KurzbeschreibungQualitative Analyse (Kationen- und Anionennachweis), Säure-Base-Gleichgewicht (pH- Wert, Titrationen, Puffer), Fällungsgleichgewichte (Gravimetrie, Potentiometrie, Leitfähigkeit), Redoxreaktionen (Synthese, Redoxtitrationen, galvanische Elemente), Metallkomplexe (Synthese, komplexometrische Titration)
Auswertung von Messdaten, Aggregatzustände (Dampfdruck, Leitfähigkeitsmessungen, Kalorimetrie)
LernzielQualitative Analyse (einfacher Kationen- und Anionentrennungsgang, Nachweis von Kationen und Anionen), Säure-Base-Gleichgewicht (Säure- und Basenstärke, pH- und pKa-Werte, Titrationen, Puffer, Kjeldahlbestimmung), Fällungsgleichgewichte (Gravimetrie, Potentiometrie, Leitfähigkeit), Oxidationszahlen und Redoxverhalten (Synthese), Redoxtitrationen, galvanische Elemente), Metallkomplexe (Synthese von Komplexen, Ligandaustauschreaktionen, Komplexometrische Titration)
Auswertung von Messdaten (Messfehler, Mittelwert, Fehlerbetrachtung), Aggregatzustände (Dampfdruck), Eigenschaften von Elektrolyten (Leitfähigkeitsmessungen), Thermodynamik (Kalorimetrie)
InhaltDas Praktikum in allgemeiner Chemie soll die Studierenden in wissenschaftliches Arbeiten einführen und sie mit einfachen experimentellen Arbeiten im Laboratorium vertraut machen. Dabei sollen erste Erfahrungen mit dem Reaktionsverhalten von Stoffen gemacht werden. Neben einer Reihe von quantitativen Versuchen vermitteln qualitative Versuche Kenntnisse über die chemischen Eigenschaften von Substanzen. Die einzelnen Versuche sind so ausgewählt, dass ein möglichst vielfältiger Überblick über Substanzklassen und Phänomene der Chemie erhalten wird. In einem physikalisch – chemischen Teil des Praktikums werden Versuche zum Verhalten von Substanzen in ihren Aggregatzuständen durchgeführt und die Änderung ausgesuchter physikalischer Grössen erfasst und diskutiert.
Skripthttp://www.gruetzmacher.ethz.ch/education/labcourses
Voraussetzungen / BesonderesElektronische Einschreibung obligatorisch bis spätestens 1 Woche vor Semesterbeginn
3. Semester (Biochemisch-Physikalische Richtung)
Obligatorische Fächer: Prüfungsblock
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0373-00LMathematics III: Partial Differential EquationsW4 KP2V + 1UF. Da Lio
KurzbeschreibungBeispiele partieller Differentialgleichungen.
Lineare partielle Differentialgleichungen. Einführung in die Methode der Separation der Variablen. Fourierreihen, Fouriertransformation, Laplacetransformation und Anwendungen auf die Lösung einiger partieller Differentialgleichungen (Laplace-Gleichung, Wärmeleitungsgleichung, Wellengleichung).
LernzielDas Hauptziel ist es, grundlegende Kenntnisse der klassischen Werkzeuge zur expliziten Lösung linearer partieller Differentialgleichungen zu vermitteln.
Inhalt## Beispiele partieller Differentialgleichungen
- Klassifikation
- Superpositionsprinzip

## Eindimensionale Wellengleichung
- Die Formel von d'Alembert
- Das Duhamelsche Prinzip

## Fourierreihen
- Darstellung stückweise stetiger Funktionen durch Fourierreihen
- Beispiele und Anwendungen

## Separation der Variablen
- Lösung von Wellen- und Wärmeleitungsgleichung
- Homogene und inhomogene Randbedingungen, Dirichlet- und Neumann-Randbedingungen

## Laplace-Gleichung
- Lösung der Laplace-Gleichung auf Rechteck, Kreisscheibe und Kreisring
- Poissonsche Integralformel
- Mittelwertsatz und Maximumprinzip

## Fouriertransformation
- Herleitung und Definition
- Inverse Fouriertransformation und Fouriersche Inversionsformel
- Interpretation und Eigenschaften der Fouriertransformation
- Lösung der Wärmeleitungsgleichung

## Laplacetransformation
- Definition, Motivation und Rechenregeln
- Inverse Laplace-Transformation rationaler Funktionen
- Anwendung auf gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptEs gibt sowohl ein englisches als auch ein deutsches Skript des Dozenten.
Diese sind unter den unter dem Reiter 'Lernmaterialien' angegebenen Links verfügbar.
Literatur1) N. Hungerbühler, Einführung in partielle Differentialgleichungen für Ingenieure, Chemiker und Naturwissenschaftler, vdf Hochschulverlag, 1997.

2) Y. Pinchover and J. Rubinstein, An Introduction to Partial Differential Equations, Cambridge University Press

3) E. Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, John Wiley & Sons (only Chapters 1,2,6,11)

4) T. Westermann: Partielle Differentialgleichungen, Mathematik für Ingenieure mit Maple, Springer-Lehrbuch 1997.
Voraussetzungen / BesonderesVorausgesetzt wird Vorwissen über

* Funktionen von mehreren Variablen (Riemann-Integral in zwei oder drei Variablen, Variablensubstitution in Integralen, partiellen Ableitungen, Differenzierbarkeit, Jacobi-Matrix);
* Folgen und Reihen (von Zahlen und Funktionen);
* Grundkenntnisse der gewöhnlichen linearen Differenzialgleichungen.
401-0353-00LAnalysis IIIW4 KP2V + 1UE. Kowalski
KurzbeschreibungIn dieser Lehrveranstaltung werden Probleme der angewandten Analysis behandelt, speziell ausgerichtet auf die Bedürfnisse der Elektrotechniker. Dazu gehört vor allem das Studium der einfachsten Fälle der drei Grundtypen von partiellen Differentialgleichungen zweiten Grades: Laplace-Gleichung, Wärmeleitungsgleichung und Wellengleichung.
Lernziel
Inhalt1.) Klassifizierung von PDE's
- linear, quasilinear, nicht-linear
- elliptisch, parabolisch, hyperbolisch

2.) Quasilineare PDE
- Methode der Charakteristiken (Beispiele)

3.) Elliptische PDE
- Bsp: Laplace-Gleichung
- Harmonische Funktionen, Maximumsprinzip, Mittelwerts-Formel.
- Methode der Variablenseparation.

4.) Parabolische PDE
- Bsp: Wärmeleitungsgleichung
- Bsp: Inverse Wärmeleitungsgleichung
- Methode der Variablenseparation

5.) Hyperbolische PDE
- Bsp: Wellengleichung
- Formel von d'Alembert in (1+1)-Dimensionen
- Methode der Variablenseparation

6.) Green'sche Funktionen
- Rechnen mit der Dirac-Deltafunktion
- Idee der Green'schen Funktionen (Beispiele)

7.) Ausblick auf numerische Methoden
- 5-Punkt-Diskretisierung des Laplace-Operators (Beispiele)
LiteraturY. Pinchover, J. Rubinstein, "An Introduction to Partial Differential Equations", Cambridge University Press (12. Mai 2005)

Zusätzliche Literatur:
Erwin Kreyszig, "Advanced Engineering Mathematics", John Wiley & Sons, Kap. 8, 11, 16 (sehr gutes Buch, als Referenz zu benutzen)
Norbert Hungerbühler, "Einführung in die partiellen Differentialgleichungen", vdf Hochschulverlag AG an der ETH Zürich.
G. Felder:Partielle Differenzialgleichungen.
https://people.math.ethz.ch/~felder/PDG/
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Analysis I und II, Fourier Reihen (Komplexe Analysis)
402-0043-00LPhysik IW4 KP3V + 1UT. Esslinger
KurzbeschreibungEinführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Mechanik von Massenpunkten und starren Körpern, Schwingungen und Wellen.
LernzielVermittlung der physikalischen Denk- und Arbeitsweise und Einführung in die Methoden in einer experimentellen Wissenschaft. Die Studenten und Studentinnen soll lernen, physikalische Fragestellungen im eigenen Wissenschaftsbereich zu identifizieren, zu kommunizieren und zu lösen.
InhaltMechanik (Bewegung, Newtonsche Axiome, Arbeit und Energie, Impulserhaltung, Drehbewegungen, Gravitation, deformierbare Körper)
Schwingungen und Wellen (Schwingungen, mechanische Wellen, Akustik)
SkriptDie Vorlesung richtet sich nach dem Lehrbuch "Physik" von Paul A. Tipler.
LiteraturTipler, Paul A., Mosca, Gene, Physik (für Wissenschaftler und Ingenieure), Springer Spektrum
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Mathematik I & II
402-1701-00LPhysik IW7 KP4V + 2UA. Wallraff
KurzbeschreibungDiese Vorlesung stellt eine erste Einführung in die Physik dar. Der Schwerpunkt liegt auf klassischer Mechanik, zusammen mit einer Einführung in die Wärmelehre.
LernzielAneignung von Kenntnissen der physikalischen Grundlagen in der klassischen Mechanik und Waermelehre. Fertigkeiten im Lösen von physikalischen Fragen anhand von Übungsaufgaben.
529-0422-00LPhysikalische Chemie II: Chemische ReaktionskinetikO4 KP3V + 1UH. J. Wörner
KurzbeschreibungEinführung in die chemische Reaktionskinetik. Grundbegriffe: Geschwindigkeitsgesetze, Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen, Molekularität, Reaktionsordnung. Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik. Einfache Theorie chemischer Reaktionen. Reaktionsmechanismen und komplexe kinetische Systeme, Kettenreaktionen, Katalyse und Enzymkinetik.
LernzielEinführung in die chemische Reaktionskinetik
InhaltGrundbegriffe: Geschwindigkeitsgesetze, Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen, Molekularität, Reaktionsordnung. Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik bis hin zu neuen Entwicklungen der Femtosekundenkinetik. Einfache Theorie chemischer Reaktionen: Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstante und Arrheniusgleichung, Stosstheorie, Reaktionsquerschnitte, Theorie des Übergangszustandes. Zusammengesetzte Reaktionen: Reaktionsmechanismen und komplexe kinetische Systeme, Näherungsverfahren, Kettenreaktionen, Explosionen und Detonationen. Homogene Katalyse und Enzymkinetik. Kinetik geladener Teilchen. Diffusion und diffusionskontrollierte Reaktionen. Photochemische Kinetik. Heterogene Reaktionen und heterogene Katalyse.
SkriptMolekulare Thermodynamik und Kinetik, Teil 1, Chemische Reaktionskinetik. Quack, M. und Jans-Bürli, S. 1986, VdF, Zürich. (Neuauflage in Vorbereitung, wird verteilt).
Literatur- Wedler, G., 1982: Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- Mathematik I und II
- Allgemeine Chemie I und II
- Physikalische Chemie I
529-0221-00LOrganische Chemie IO3 KP2V + 1UF. Diederich, C. Schaack
KurzbeschreibungChemische Reaktivität und Stoffklassen. Eliminierungen, Fragmentierungen, Chemie von Aldehyden und Ketonen (Hydrate, Acetale, Imine, Enamine, nucleophile Addition von metallorganischen Verbindungen, Umsetzung mit Phosphor- und Schwefel-Yliden; Enolate als Nucleophile) und von Carbonsäurederivaten. Aldolreaktionen.
LernzielAneignen eines grundlegenden Syntheserepertoires, das eine Reihe wichtiger Reaktionen von Aldehyden, Ketonen, Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten sowie Eliminierungen und Fragmentierungen beinhaltet. Besonderer Wert wird auf das Verständnis der Reaktionsmechanismen und des Zusammenhangs zwischen Struktur und Reaktivität gelegt. Die in der Vorlesung besprochenen Konzepte werden anhand konkreter Beispiele in den wöchentlich ausgegebenen und jeweils eine Woche später besprochenen Übungen vertieft.
InhaltChemische Reaktivität und Stoffklassen. Eliminierungen, Fragmentierungen, Carbonylchemie: Hydrate, Acetale, Imine, Enamine, Derivate von Carbonsäuren, Derivate der Kohlensäure, nucleophile Addition von metallorganischen Verbindungen an die Carbonylgruppe, Enolate von Carbonylverbindungen als Nucleophile, Umsetzung von Ketonen mit Phosphor- und Schwefel-Yliden. Aldol-Reaktionen.
SkriptEine pdf-Datei des Skripts wird über das Internet zur Verfügung gestellt. Zusätzliches Material wird ggf. über das Internet zur Verfügung gestellt.
LiteraturKeine Pflichtliteratur. Ergänzungsliteratur wird zu Beginn der Vorlesung und im Skript vorgeschagen.
Wahlfächer
Im Bachelor-Studiengang Interdisziplinäre Naturwissenschaften können die Studierenden prinzipiell alle Lehrveranstaltungen wählen, die in einem Bachelor-Studiengang der ETH angeboten werden.

Zu Beginn des 2. Studienjahrs legt jeder Studierende in Absprache mit dem Studiendelegierten für Interdisziplinäre Naturwissenschaften sein/ihr individuelles Studienprogramm fest. Siehe Studienreglement 2010 für Details.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
252-0027-00LEinführung in die Programmierung Information W7 KP4V + 2UT. Gross
KurzbeschreibungEinführung in grundlegende Konzepte der modernen Programmierung. Vermittlung der Fähigkeit, Programme von höchster Qualität zu entwickeln. Einführung in Prinzipien des Software Engineering mit objekt-orientiertem Ansatz.
LernzielViele Menschen können Programme schreiben. Die Ziele der Vorlesung "Einführung in die Programmierung" gehen aber darüber hinaus: sie lehrt die fundamentalen Konzepte und Fertigkeiten, die nötig sind, um professionelle Programme zu erstellen. Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung beherrschen Studenten die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen, die Verfahren zur Problemlösung und Mechanismen von Programmiersprachen, die die moderne Programmierung auszeichnen. Sie kennen die Grundregeln für die Produktion von Software in hoher Qualität. Sie haben die nötigen Vorkenntnisse für weiterführende Vorlesungen, die das Programmieren in spezialisierten Anwendungsgebieten vorstellen.
InhaltGrundlagen der objekt-orientierten Programmierung. Objekte und Klassen. Vor- und Nachbedingungen, Invarianten, Design by Contract. Elementare Kontrollstrukturen. Zuweisungen und Referenzierung. Grundbegriffe aus der Hardware. Elementare Datenstrukturen und Algorithmen. Rekursion. Vererbung und Interfaces, Einführung in Event-driven Design und Concurrent Programming. Grundkonzepte aus Software Engineering wie dem Softwareprozess, Spezifikation und Dokumentation, Reuse und Quality Assurance.
SkriptDie Vorlesungsfolien auf der Vorlesungswebseite zum Download zur Verfügung gestellt.
LiteraturWeitere Literaturangaben auf der Web Seite der Vorlesung.
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung hat keine besonderen Voraussetzungen. Sie erwartet das gleichzeitige Belegen der anderen Informatik Vorlesungen des Basisjahres.
252-0847-00LInformatik Information W5 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
401-0373-00LMathematics III: Partial Differential EquationsW4 KP2V + 1UF. Da Lio
KurzbeschreibungBeispiele partieller Differentialgleichungen.
Lineare partielle Differentialgleichungen. Einführung in die Methode der Separation der Variablen. Fourierreihen, Fouriertransformation, Laplacetransformation und Anwendungen auf die Lösung einiger partieller Differentialgleichungen (Laplace-Gleichung, Wärmeleitungsgleichung, Wellengleichung).
LernzielDas Hauptziel ist es, grundlegende Kenntnisse der klassischen Werkzeuge zur expliziten Lösung linearer partieller Differentialgleichungen zu vermitteln.
Inhalt## Beispiele partieller Differentialgleichungen
- Klassifikation
- Superpositionsprinzip

## Eindimensionale Wellengleichung
- Die Formel von d'Alembert
- Das Duhamelsche Prinzip

## Fourierreihen
- Darstellung stückweise stetiger Funktionen durch Fourierreihen
- Beispiele und Anwendungen

## Separation der Variablen
- Lösung von Wellen- und Wärmeleitungsgleichung
- Homogene und inhomogene Randbedingungen, Dirichlet- und Neumann-Randbedingungen

## Laplace-Gleichung
- Lösung der Laplace-Gleichung auf Rechteck, Kreisscheibe und Kreisring
- Poissonsche Integralformel
- Mittelwertsatz und Maximumprinzip

## Fouriertransformation
- Herleitung und Definition
- Inverse Fouriertransformation und Fouriersche Inversionsformel
- Interpretation und Eigenschaften der Fouriertransformation
- Lösung der Wärmeleitungsgleichung

## Laplacetransformation
- Definition, Motivation und Rechenregeln
- Inverse Laplace-Transformation rationaler Funktionen
- Anwendung auf gewöhnliche Differentialgleichungen
SkriptEs gibt sowohl ein englisches als auch ein deutsches Skript des Dozenten.
Diese sind unter den unter dem Reiter 'Lernmaterialien' angegebenen Links verfügbar.
Literatur1) N. Hungerbühler, Einführung in partielle Differentialgleichungen für Ingenieure, Chemiker und Naturwissenschaftler, vdf Hochschulverlag, 1997.

2) Y. Pinchover and J. Rubinstein, An Introduction to Partial Differential Equations, Cambridge University Press

3) E. Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, John Wiley & Sons (only Chapters 1,2,6,11)

4) T. Westermann: Partielle Differentialgleichungen, Mathematik für Ingenieure mit Maple, Springer-Lehrbuch 1997.
Voraussetzungen / BesonderesVorausgesetzt wird Vorwissen über

* Funktionen von mehreren Variablen (Riemann-Integral in zwei oder drei Variablen, Variablensubstitution in Integralen, partiellen Ableitungen, Differenzierbarkeit, Jacobi-Matrix);
* Folgen und Reihen (von Zahlen und Funktionen);
* Grundkenntnisse der gewöhnlichen linearen Differenzialgleichungen.
401-1151-00LLineare Algebra IW7 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: http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-642-28646-9
- G. Fischer: Lineare Algebra. Springer-Verlag 2014. Siehe: http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-03945-5
- K. Jänich: Lineare Algebra. Springer-Verlag 2004. Siehe: http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-08375-8
- S. H. Friedberg, A. J. Insel und L. E. Spence: Linear Algebra. Pearson 2003. Link
- R. Pink: Lineare Algebra I und II. Skript. Siehe: https://people.math.ethz.ch/%7epink/ftp/LA-Zusammenfassung-20150901.pdf
401-2303-00LFunktionentheorie Information W6 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
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