151-9905-00L  Applied Category Theory for Engineering I

SemesterHerbstsemester 2024
DozierendeJ. Lorand
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch
KommentarNote: The previous course title until HS22 "Applied Compositional Thinking for Engineers II"



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-9905-00 GApplied Category Theory for Engineering I3 Std.
Mo12:15-14:00ML F 38 »
Di13:15-14:00ML F 38 »
J. Lorand

Katalogdaten

KurzbeschreibungApplied Category Theory is an exciting multidisciplinary field of research which harnesses the mathematical language of category theory for applications across a broad range of disciplines. This course is a gentle introduction to the theory, emphasizing applications in engineering and the “compositional approach” to systems analysis, co-design, and computation.
Lernziel1) Learn basic concepts from algebra and category theory, together with ways to make use of these concepts for engineering applications.

2) Become familiar with case studies of applied category theory, for instance involving dynamical systems, databases, and complex system co-design (e.g. in the context of autonomous vehicles).

3) Be able to recognize compositional structures in concrete scenarios at different levels of abstraction.

4) Understand the “compositional way of thinking” as an approach to systems analysis, co-design, and computation.
InhaltReview of basic algebraic structures [sets, relations, (semi)groups, monoids, actions, order theory]

Gentle introduction to category theory [series and parallel composition, feedback, actions, functors, universal properties]

Many simple applied examples illustrating concepts along the way. Extended examples from dynamical systems, databases, and systems co-design in engineering.

Homework will consist of weekly homework exercises to check one’s understanding of core mathematical concepts and practice working with the theory (writing mathematical computations and proofs).

Homework will constitute 100% of the grade (no exam).
SkriptSlides and a (work-in-progress) textbook for the course will be provided (A. Censi, J. Lorand, G. Zardini, "Applied Compositional Thinking for Engineers").
LiteraturCensi, Lorand, Zardini, "Applied Compositional Thinking for Engineers" (https://tinyurl.com/579kw5bh).

See also https://applied-compositional-thinking.engineering for many further resources.
Voraussetzungen / BesonderesA knowledge of algebra at the level of a bachelor’s degree in engineering/computer science.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte4 KP
PrüfendeA. Censi, J. Lorand
Formbenotete Semesterleistung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionRepetition nur nach erneuter Belegung der Lerneinheit möglich.

Lernmaterialien

Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Doktorat Maschinenbau und VerfahrenstechnikVertiefung FachwissenWInformation
Maschineningenieurwissenschaften MasterKernfächerWInformation
Robotics, Systems and Control MasterKernfächerWInformation