Spezielle Informatik für Naturwissenschaften

Im Rahmen dieser interdisziplinären Veranstaltung der MNF werden Frühlingssemester 2012 folgende Lehrveranstaltungen durchgeführt:

Kurs A: Computergestütztes Experimentieren II - Gruppe 1
Kurs B: Computergestütztes Experimentieren II - Gruppe 2
Kurs C: Einsatz der Computersimulation in den Naturwissenschaften I
Reglement bezüglich SPIN

Kurs A (H. Bitto und D. Verdes)

Computergestütztes Experimentieren II - Gruppe 1

Inhalt
Einführung in höhere Programmiersprache (Vorschlag C); Aufbau und Funktionsweise von Interfaces; Programmierung von Interfaces; Prozessautomatisierung; Steuerung eines zeitkritischen Prozesses; Multitasking (parallele Prozesse); Prozesskommunikation und -synchronisation; Auswertung von Messdaten (Fourieranalyse).

Experimente
Verfolgen eines schnell veränderlichen Signals mit einem Transientenrecorder; Multitasking und Prozesssynchronisation bei der Steuerung eines chemischen Reaktors; IEEE-488-Bus-gesteuerte Experimente.

Programmiersprachen
C, C++.

Voraussetzungen
Computergestütztes Experimentieren I oder äquivalentes Vorwissen.

Zeit und Ort
Freitag 13h00-17h00 oder nach Vereinbarung, UZH Irchel 34-K-02.

Beginn und Vorbesprechung
Freitag 24. Februar 2012, 13h00 UZH Irchel 34-K-02.

Kurs B (R. Bernet und S. Egli)

Computergestütztes Experimentieren II - Gruppe 2

Inhalt
Bei diesem Kurs geht es darum, ein Verständnis für die Planung, den Aufbau und die Durchführung von Experimenten zu erlangen, die Computer benötigen für das Steuern der Experimentierparameter, für das Erfassen von Messdaten und für die Onlineanalyse.

Im Sommersemester werden weitere Schwerpunkte vertieft. Folgende Schwerpunktsthemen stehen zur Auswahl: Besprechung von objektorientierten Programmiersprachen, Einführung in paralleles Programmieren und in die verschiedenen Lösungskonzepte für die dabei auftretenden Probleme oder Aufbau von Data-Acquisition-Systemen mit verschiedenen Messonden, verbunden mit einem einfachen Bussystem.
Die erworbenen Kenntnisse könnten im Rahmen eines kleinen Projekts vertieft werden.

Vorbesprechung und Terminfestlegung
Freitag 24. Februar 2012, 13h00 in UZH Irchel 34-K-02.

Kurs C (S. Schafroth und J. Stadel)

Einsatz der Computersimulation in den Naturwissenschaften I

Kurs bestehend aus einführender Vorlesung und praktischen Übungen.

Anhand von einfachen Beispielen soll gezeigt werden, wie Probleme in den Naturwissenschaften mit dem Computer gelöst werden. In einer einführenden Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen und die Lösungsmethoden erklärt. Im Praktikum werden dann unter Anleitung verschiedene Projekte auf PCs durchgeführt.

Inhalt
Einführung in das Betriebssystem UNIX (Linux) und die Programmiersprache Java. In einem ersten Teil wird vor allem auf die Programmiermethodik und -sprache eingegangen. Im zweiten Teil geht es um die Realisierung von einfachen Algorithmen der numerischen Integration; Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungen mit Anwendungen aus Biologie, Chemie und Physik; Monte-Carlo-Verfahren; Simulation von stochastischen Vorgängen (Ausbreitung von Krankheiten); Chaos/Fraktale (Mandelbrot-Menge, Lorenz-Attraktor); Perkolation (Waldbrände), partielle Differentialgleichungen (Elektronenbahnen im elektrischem Feld, Diffusion); paralleles Rechnen.

Vorkenntnisse
Einführung in die Informatik oder äquivalentes Vorwissen.

Zeit und Ort
Montag 13h00-17h00, UZH Irchel 36-J-23.

Beginn
Montag 20. Februar 2012, 13h00.

Reglement bezüglich SPIN

Auszug aus der Studienordnung der MNF

Weitere Auskunft erteilt die Koordinationsstelle für SPIN (Spezielle Informatik für Naturwissenschaften) Büro UZH Irchel 36-J-40, Tel. 044 635 5773.