Anhang B.2. Engineering Physics. Modulhandbuch Master of Science

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1 Carl v. Ossietzky Universität Oldenburg Fachhochschule Oldenburg/Ostfriesland/Wilhelmshaven Anhang B.2 zum Antrag auf Reakkreditierung des Studienprogramms Engineering Physics Modulhandbuch Master of Science -1-

2 Übersicht Inhaltsverzeichnis Empfohlene Studienverlaufspläne... 7 Physik/Mathematik: Simulation/Modellierung (P) Quantenmechanik (P) Festkörperphysik (P) Ingenieurwissenschaften: Advanced Audio Algorithms (cos) Automatisierungstechnik (WP) Betriebssysteme (WP) Digitaltechnik (WP) Eingebettete Systeme (WP) Energy (cos) Fortgeschrittene Hörgerätealgorithmen und Systemtechnik (WP) Fuzzy-Regelung und künstliche neuronale Netze in Robotik und Automation (WP) Industrieroboter (WP) Informationsverarbeitung und Kommunikation (WP) Laser Design (cos) Laser Technology (cos) Mechatronik (WP) Mikrorobotik und Mikrosystemtechnik (WP) Mikrorobotik II (WP) Optics (cos) Optische Materialien (cos) Physics of Radiation Therapy and Dosimetry (WP) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (P) Signal- und Systemtheorie (WP) Spectrophysics (cos) Systeme der Automatisierung (WP) Technischer Schallschutz (WP) Werkstoffkunde (P) Windkraftanlagen (WP) : (Vorbereitung Master Thesis) (P) Labor: F-Praktikum (WP) Projekt (P) Management/BWL (P): Production Management Systems (WP) Quality Management Systems (WP) Verhandlungs- und Personalführung (WP) Projektmanagement (WP) Simulationsbasiertes Managementtraining (WP) Master Thesis: Master Thesis (P) : Acoustical measurement technology (cos) Akustik und Schwingungen (WP) Angewandte Psychoakustik (WP) Atmosphärenphysik/ Strahlung (WP) Audiologie und Hörtechnik ((WP)

3 Übersicht Beschleuniger-, Kern- und Teilchenphysik (WP) Biokompatible Werkstoffe (WP) Biophysik (WP) Fiber Technology / Integrated Optics (cos) Fluiddynamik (WP) Grundkurs im Strahlenschutz nach RöV und StrSchV und Strahlenschutzpraktikum (WP) Grundlagen der Oberflächen- und Grenzflächenchemie (WP) Halbleiterphysik (WP) Klinische Anwendung von Lasern (WP) Klinische Virologie und Mikrobiologie (WP) Kohärente Optik (WP) Körperschall (WP) Kritische Zustände im System Erde (WP) Laserphysik (WP) Materials Processing using Laser Beams (cos) Medical Imaging (cos) Medizinische Optik (WP) Medizintechnik (WP) Meeresphysik (WP) Methoden der experimentellen Ozeanographie (WP) Microsystem Technology (WP) Modelle in der Populationsdynamik (WP) Molekular- und Zellbiologie des Menschen (WP) Neurophysik und Bildgebung (WP) Nanomaterialien (WP) Oberseminar Medizinische Physik ((WP) Optical imaging and diagnostics (cos) Optische Messtechnik (WP) Photovoltaik (WP) Physikalische Chemie (WP) Organische Halbleiter und organisch-anorganische Hybridsysteme (WP) Physiologie (WP) Physiologische, Psychologische und Audiologische Akustik (PPAA) (WP) Schallabsorber (WP) Solid-State Laser Design (cos) Special Topics of Medical Radiation Physics (WP) Spezialkurs im Strahlenschutz nach RöV und StrSchV und Strahlenschutzpraktikum (WP) Strahlungswandlung (WP) Strukturbildung in räumlich ausgedehnten Systemen (WP) Supraleitung/Kryophysik (WP) Theoretische Ozeanographie(WP) Theorie der kondensierten Materie (WP) Theorie dynamischer Systeme (WP) Tieftemperaturphysik (WP) Ultraschall (WP) Ultrashort Pulse and High Power Laser Physics (cos) Unterwasserschall(WP) Materialanalysis mit Röntgen und Teilchenstruktur (cos) Zeitreihenanalyse (WP)

4 Übersicht Modulübersicht mit Verantwortlichkeiten Modul Modulverantwortlicher Hochschule Prüfungsform (vorgesehen) Field Physics/Mathematics: Simulation/Modellierung Feudel OL Fachprakt. Übung/Referat Quantenmechanik Polley, Pade OL Klausur / mündl. Festkörperphysik Bauer, Kittel OL Klausur / mündl. Field Engineering: Advanced Audio Algorithms Bitzer OOW Bericht, Hausarbeit Automatisierungstechnik Matull OOW Klausur / mündl. Betriebssysteme Schmidtmann OOW Klausur / mündl. Digitaltechnik Zimmermann OOW Klausur Eingebettete Systeme Cölln OOW Klausur / mündl. Energy Paul OOW Klausur / Labor Fortgeschrittene Hörgerätealgorithmen und Bitzer OOW Klausur / Bericht / Referat Systemtechnik Fuzzy-Regelung und künstliche neuronale Fatikow OL Mündl. Prüfung Netze in Robotik und Automation Industrieroboter Kehl OOW Klausur / mündl. Laser Design Stuve OOW Klausur/Hausarbeit Laser Technology Struve OOW Klausur/Fachprakt. Übungen Mechatronik Schenke OOW Mündl. Prüfung Mess- und Sensortechnik Kollmeier OL Klausur / mündl. Mikrorobotik und Mikrosystemtechnik Fatikow OL Mündl. Prüfung Mikrorobotik II Fatikow OL Mündl. Prüfung Optics Teubner OOW Klausur Optische Materialien Struve OOW Klausur, Hausarbeit Seminar fortgeschrittene Themen in EP Neu OOW Referat Spectrophysics Neu OOW Klausur, Hausarbeit Systeme der Automatisierung Fatikow OL Klausur / mündl. Werkstoffkunde Rothe OOW Klausur Windkraftanlagen Kehl OOW Klausur / mündl. Field Laboratory / Management: Projekt Betreuer OOW / OL Bericht Management / BWL Pechmann/Kiehl/ Egger/Szeliga/ Prehm OOW / OL Klausur / mündl. Field Specialisation: (Vorbereitung Master Thesis) Betreuer OOW / OL Fachpraktische Übung Master Thesis Betreuer OOW / OL Thesis und Kolloquium Akustik und Schwingungen Mellert OL Klausur / Vortrag Angewandte Psychoakustik Weber OL Vortrag, mündl. Atmosphärenphysik / Strahlung Heinemann OL Hausarbeit, mündl. Audiologie und Hörtechnik Kollmeier OL Klausur / mündl. Beschleuniger-, Kern- und Teilchenphysik Bauer OL Klausur / mündl. Biokompatible Werkstoffe Ruoff OOW Klausur / mündl. Biophysik Kauer OOW Klausur / mündl. Fiber Technology /Integrated Optics Brückner OOW Klausur, Hausarbeit Fluiddynamik Feudel, Peinke OL Klausur, mündl. Grundkurs im Strahlenschutz... Poppe OL Klausur Grundlagen der Oberflächen- und Al-Shamery OL Klausur Grenzflächenchemie Halbleiterphysik Kittel OL Mündl. Hausarbeit -4-

5 Übersicht Klinische Anwendung von Lasern Neu OOW Klausur, Hausarbeit Klinische Virologie und Mikrobiologie Kauer OOW Klausur, Hausarbeit Kohärente Optik Lienau OL Klausur, Hausarbeit Körperschall Mellert OL Vortrag, mündl. Kritische Zustände im System Erde Feudel OL Vortrag Laserphysik Lienau OL Klausur, Vortrag Materials Processing using Laser Beams N.N. OOW Klausur Medical Imaging Anna OOW Klausur, Hausarbeit Medizin für Naturwissenschaftler Poppe OL Medizinische Akustik Kollmeier OL Klausur, mündl. Medizinische Robotik und Navigation Hein OL Medizinische Optik Neu OOW Klausur, mündl. Medizintechnik Hein OOW Fachpraktische Übung Meeresphysik Reuter OL Hausarbeit, mündl. Methoden der experimentellen Reuter OL Klausur, mündl. Ozeanographie Microsystem Technology Lenz-Strauch OOW Hausarbeit, Referat, mündl. Modelle in der Populationsdynamik Feudel OL Klausur Molekular- und Zellbiologie des Menschen Kauer OOW Klausur, Hausarbeit Nanomaterialien Al-Shamery OL Vortrag Neurophysik und Bildgebung Uppenkamp OL Klaurur, mündl. Prüfung Oberseminar Medizinische Physik Kollmeier OL Vortrag, mündl. Optical imaging and diagnostics Neu OOW Klausur, Hausarbeit Optische Messtechnik Lienau OL Klausur, Hausarbeit Photovoltaik Riedel OL Vortrag, Hausarbeit Physics of Radiation Therapy and Dosimetry Poppe OL Klausur, Vortrag Physikalische Chemie (Grenzflächen) Al-Shamery OL Mündl. Physik organischer Halbleiter Riedel Hausarbeit Physiologie Weiler OL Psychophysik Kollmeier OL Klausur, mündl., Vortrag Schallabsorber Mellert OL Klausur, mündl. Signal- und Systemtheorie Mellert OL Klausur, mündl. Solid-State Laser Design Struve OOW Klausur, Hausarbeit Special Topics of Medical Radiation Physics Poppe OL Vortrag Spezialkurs im Strahlenschutz Poppe OL Klausur Strahlungswandlung Bauer OL Mündl. Strukturbildung in räumlich ausgedehnten Feudel OL Vortrag Systemen Supraleitung / Kyrophysik Bauer / Kittel OL Hausarbeit, mündl. Technischer Schallschutz Mellert OL Vortrag, mündl. Theoretische Ozeanographie Wolff OL Hausarbeit, mündl. Theorie der kondensierten Materie Holthaus OL Klausur, mündl. Theorie dynamischer Systeme Feudel OL Klausur, mündl. Tieftemperaturphysik Kittel / Parisi OL Hausarbeit Ultraschall Mellert OL Vortrag, mündl. Ultrashort Pulse and High Power Laser Teubner OOW/OL Klausur Physics Unterwasserschall Mellert OL Vortrag, mündl. X-ray and particle analysis of matter Teubner OOW Klausur Zeitreihenanalyse Peinke OL Hausarbeit -5-

6 Übersicht Master of Science in Engineering Physics (M.Sc.) Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Quantenmechanik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Ingenieurwissenschaften Ingenieurwissenschaften (9) (9) Werkstoffkunde (6) Ingenieurwissenschaften (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) 33 (9) (9) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Es können die Schwerpunkte Biomedizinische Physik (Biomedical Physics), Laser & Optik (Laser & Optics), Akustik (Sound & Vibration), Erneuerbare Energie (Renewable Energy) und Werkstoffkunde (Materials Science) gewählt werden. Die Module aus dem Wahlpflichtbereich sind eine Auswahl von Veranstaltungen, die in der Regel nicht ausschließlich für EP angeboten werden, sondern mit dem Angebot der Vertiefungsrichtungen in Physik übereinstimmen. Die Veranstaltungen werden in der Regel nicht jedes Semester angeboten. -6-

7 Übersicht Empfohlene Studienverlaufspläne Schwerpunkt Biomedizinische Physik Der Studienplan ist für die "Fachanerkennung Medizinische Physik" durch die Deutsche Gesellschaft für Medizinische Physik (DGMP) verbindlich. Wird die Fachanerkennung nicht angestrebt, können in dem Schwerpunkt anstelle der kursiv geschriebenen Fächer auch Angebote aus anderen Modulen gewählt werden. Eine Studienberatung von dem/ der Verantwortlichen für den angestrebten Schwerpunkt der Masterthesis wird dringend empfohlen. Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Beschleuniger, Kern- und Teilchenphysik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Wahlpflicht (3) Wahlpflicht (3) Wahlpflicht (6) Neurophysik + Bildgebung Signal- und Systhemtheorie (6) (3) Physiologie (3) Werkstoffkunde (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) 33 PPAA (3) Strahlentherapie u. Dosimetrie (3) Med. Optik (3) Klin. Anwendung von Lasern (3) Biophysik (3) F-Praktikum (3) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Wahlpflicht, falls nicht die Anerkennung der DGMP angestrebt wird PPAA: Physiologische, Psychologische und Audiologische Akustik -7-

8 Übersicht Schwerpunkt Akustik Der Studienplan gibt einen beispielhaften Studienverlauf im Schwerpunkt wieder. Es können auch andere Module gewählt werden. Je nach Auswahl aus dem Modulangebot der Natur- und Ingenieurwissenschaften für die kann die Summe der Kreditpunkte geringfügig von 30 pro Semester nach oben oder unten abweichen. In der Summe dürfen 120 Kreditpunkte nicht unterschritten werden. Um die Breite bei hinreichender fachlicher Vielfalt im jeweiligen Schwerpunkt zu gewährleisten, werden die Module in kleinen thematischen Einheiten angeboten, die mindestens aus einer Vorlesung mit Seminar, Übung, Praktikum oder ähnlicher praxisnaher und prüfungsrelevanter Veranstaltung bestehen. Es wird dringend empfohlen, die Wahl des Schwerpunkts der angestrebten Masterthesis mit einer Studienberatung zu verbinden. Schwerpunkt Akustik Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Quantenmechanik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Signal- und Systemtheorie (6) Technischer Schallschutz (3) Fortgeschrittene Hörgerätealgorithmen (3) Informationsverarbeitung und Kommunikation (6 ) Werkstoffkunde (6) Mikrorobotik und Mikrosystemtechnik (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) 32 Akustik und Schwingungen (6) Unterwasserschall (3) Schallabsorber (3) Körperschall (3) Ultraschall (3) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Wahlpflicht in der gewählten -8-

9 Übersicht Schwerpunkt Erneuerbare Energie Der Studienplan gibt einen beispielhaften Studienverlauf im Schwerpunkt wieder. Es können auch andere Module gewählt werden. Je nach Auswahl aus dem Modulangebot der Natur- und Ingenieurwissenschaften für die kann die Summe der Kreditpunkte geringfügig von 30 pro Semester nach oben oder unten abweichen. In der Summe dürfen 120 Kreditpunkte nicht unterschritten werden. Um die Breite bei hinreichender fachlicher Vielfalt im jeweiligen Schwerpunkt zu gewährleisten, werden die Module in kleinen thematischen Einheiten angeboten, die mindestens aus einer Vorlesung mit Seminar, Übung, Praktikum oder ähnlicher praxisnaher und prüfungsrelevanter Veranstaltung bestehen. Es wird dringend empfohlen, die Wahl des Schwerpunkts der angestrebten Masterthesis mit einer Studienberatung zu verbinden. Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Quantenmechanik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Dezentrale Energiesysteme (6) Windenergie (3) Photovoltaik (3) Tieftemperaturphysik (3) Fluiddynamik I (3) Fuzzy-Regelung und künstliche neuronale Netze in Robotik und Automation (6) und Quantensolarenergiewandlung (3) oder Energiemeteorologie (3) oder Windkraftanlagen (3) Werkstoffkunde (6) Organische Halbleiter und organisch-anorganische Hybridsysteme (3) Supraleiter/Kryophysik (3) Fluiddynamik II (3) Mess- und Sensortechnik (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Wahlpflicht in der gewählten Weitere Fächer: Brennstoffzelle, Erneuerbare Energiesysteme, Windenergie, Energy (Blockveranstaltung) -9-

10 Übersicht Schwerpunkt Werkstoffkunde Der Studienplan gibt einen beispielhaften Studienverlauf im Schwerpunkt wieder. Es können auch andere Module gewählt werden. Je nach Auswahl aus dem Modulangebot der Natur- und Ingenieurwissenschaften für die kann die Summe der Kreditpunkte geringfügig von 30 pro Semester nach oben oder unten abweichen. In der Summe dürfen 120 Kreditpunkte nicht unterschritten werden. Um die Breite bei hinreichender fachlicher Vielfalt im jeweiligen Schwerpunkt zu gewährleisten, werden die Module in kleinen thematischen Einheiten angeboten, die mindestens aus einer Vorlesung mit Seminar, Übung, Praktikum oder ähnlicher praxisnaher und prüfungsrelevanter Veranstaltung bestehen. Es wird dringend empfohlen, die Wahl des Schwerpunkts der angestrebten Masterthesis mit einer Studienberatung zu verbinden. Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Quantenmechanik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Digitaltechnik (5) Mechatronik (5) Automatisierungstechnik (5) 2 von 3 Kursen Supraleiter/Kryophysik (3) Industrieroboter (5) Werkstoffkunde (6) Mess- und Sensortechnik (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) 34 Grundlagen der Oberflächen- und Grenzflächenchemie (6) Halbleiterphysik (3) Organische Halbleiter und organisch-anorganische Hybridsysteme (3) und Physikalische Chemie (6) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Wahlpflicht in der gewählten -10-

11 Übersicht Schwerpunkt Laser & Optik Der Studienplan gibt einen beispielhaften Studienverlauf im Schwerpunkt wieder. Es können auch andere Module gewählt werden. Je nach Auswahl aus dem Modulangebot der Natur- und Ingenieurwissenschaften für die kann die Summe der Kreditpunkte geringfügig von 30 pro Semester nach oben oder unten abweichen. In der Summe dürfen 120 Kreditpunkte nicht unterschritten werden. Um die Breite bei hinreichender fachlicher Vielfalt im jeweiligen Schwerpunkt zu gewährleisten, werden die Module in kleinen thematischen Einheiten angeboten, die mindestens aus einer Vorlesung mit Seminar, Übung, Praktikum oder ähnlicher praxisnaher und prüfungsrelevanter Veranstaltung bestehen. Es wird dringend empfohlen, die Wahl des Schwerpunkts der angestrebten Masterthesis mit einer Studienberatung zu verbinden. Field 1 st Semester 2 nd Semester 3 rd Semester 4 th Semester CP Physik / Mathematik Simulation/ Modellierung (6) Quantenmechanik (6) Festkörperphysik (6) 18 Ingenieurwissenschaften Optics (6) Laser Technology (6) Laser Design (3) Spectrophysics (6) 33 Optische Materialien (3) Werkstoffkunde (6) Seminar fortgeschrittene Themen in EP (3) Fiber Technology/ Integrated Optics (3) Kohärente Optik (3) Optische Messtechnik (3) Solid-State Laser Design (3) Ultrashort Pulse and High Power Laser Physics (3) Klinische Anwendung von Lasern (3) (Vorbereitung Master Thesis) (6) Thesis (30) Labor Projekt (in einer Forschungseinrichtung oder einer Firma) (9) 9 Management Management/BWL (6) 6 CP Lehrveranstaltung (Kreditpunkte) Wahlpflicht in der gewählten -11-

12 Physik/Mathematik Physik/Mathematik: Bereich Kreditpunkte: 6 Simulation/Modellierung (P) Physik PR Modellierung (4 KP), SE Komplexe Systeme und Modellierung (2 KP) Winter oder Sommer Prof. Dr. Feudel Prof. Dr. Wolff, N.N. (Math. Modellierung) Deutsch MSc Engineering Physics, 1. Semester MSc Marine Umweltwissenschaften Seminar: 2 SWS Praktikum: 6 SWS Präsenzzeit: 112 Stunden Selbststudium: 68 Stunden Die Studierenden können einfache Umwelt-Modelle unterschiedlicher Komplexität erarbeiten und dem Computer implementieren. Sie können diese Modelle mit gemessenen Daten vergleichen und aus diesem Vergleich eine Parametrisierung erstellen. Darüber hinaus können sie gezielte Simulationsexperimente entwerfen, um spezifische Fragestellungen zur Umweltdynamik zu untersuchen. Sie haben gelernt, ihre Ergebnisse in einer wissenschaftlichen Darstellung zusammenzufassen, darstellen und zu diskutieren. Praktische Übung in der Erstellung von Modellen, deren Parametrisierung und Simulation sowie Analyse von Beobachtungsdaten; wird in jedem Semester von einer der 3 Modellierungs-AGs angeboten, so dass die Studierenden zwischen unterschiedlichen Themen wählen können. Seminar Komplexe Systeme und Modellierung: Heranführung an aktuelle Themen in Physik und Modellierung. Fachpraktische Übung (schriftliche Ausarbeitung und lauffähiges Computermodell) und Referat Tafel, Folien, Beamerpräsentationen Mathematische Modellierung / Christof Eck; Harald Garcke; Peter Knabner; Springer, 2008 Modelling and applications in mathematics education : the 14th ICMI study / Werner Blum; Springer, 2007 Modelling and simulation : exploring dynamic system behaviour / Louis G. Birta and Gilbert Arbez. ; Springer,

13 Physik/Mathematik Kreditpunkte: 6 Quantenmechanik (P) Physik Theoretische Physik III (Quantenmechanik), Vorlesung Theoretische Physik III (Quantenmechanik), Übung Sommersemester PD Dr. Lutz Polley, Dr. Jochen Pade PD Dr. Lutz Polley, Dr. Jochen Pade Deutsch Master Engineering Physics, Pflicht, 2. Semester Master of Education, Pflicht, 2. Semester Vorlesung: 4 SWS Übung: 2 SWS Präsenzzeit: 84 Stunden Selbststudium: 96 Stunden Es werden Kompetenzen vermittelt, die Anwendungssituationen der Quantenmechanik zu erkennen und Standardprobleme zu lösen sowie den Stoff geeignet zu vermitteln Grundlegende Konzepte und Strukturen der nichtrelativistischen Quantenmechanik (Superpositionsprinzip, Wellenfunktion, Operatoren, Eigenwertproblem, Wahrscheinlichkeitsinterpretation, Schrödinger-Gleichung, Hilbert-Raum sowie aktuelle Themen wie Bellsche Ungleichung, Dekohärenz) Zweistündige Klausur oder mündliche Prüfung von 30min Dauer Tafel, Folien, Beamerpräsentationen C. Cohen-Tannoudji, et al.: introduction to quantum mechanics, de Gruyter, 2004 W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik, 5 Quantenmechanik, Springer Verlag, 2007 B.H. Bransden, C.J., Joachain: Quantum Mechanics, Prentice Hall J. Audretsch: Verschränkte Systeme, Wiley, 2005 F. Selleri: Die Debatte um die Quantentheorie, Vieweg Verlag,

14 Physik/Mathematik Kreditpunkte: 6 Festkörperphysik (P) Physik Experimentalphysik V (Festkörperphysik), Vorlesung Experimentalphysik V (Festkörperphysik), Übung Winter Prof. Dr. Gottfried Bauer, apl. Prof.. Dr. A. Kittel Prof. Dr. Gottfried Bauer, apl. Prof.. Dr. A. Kittel Deutsch Master Engineering Physics, 3. Semester Vorlesung: 4 SWS Übung: 2 SWS Präsenzzeit: 84 Stunden Selbststudium: 96 Stunden Experimentalphysik I-IV, Theoretische Physik Vermittlung grundlegender Prinzipien der Festkörperphysik und ausgewählter Spezialkenntnisse (Halbleiterphysik, Photovoltaik, Tieftemperaturphysik, Supraleitung) Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die Funktion von technisch relevanten Bauteilen zu erfassen und sich vertiefend in weitergehende Bereiche einarbeiten können. Kristallstrukturen und Symmetrien, Bravais-Gitter, Translationssymmetrie und reziprokes Gitter, Brillouin-Zone; Bindungstypen und -energien (kovalente, ionische, van der Waals, metallische und Wasserstoffbrücken-Bindung); Dynamik der Kristallgitter, Phononen, Nichtlineare und anharmonische Effekte, spez. Wärme, Wärmeleitung und Umklapp-Prozesse; Elektronen in Festkörpern, quasifreies Elektronengas, Zustandsdichten und Ferminiveau, Transportgleichung; Elektronen im periodischen Potential, Blochtheorem, Bänderschema, effektive Masse, Zustandsdichten und Besetzung, Metalle/Isolatoren; Grundlagen der Halbleiter; Grundlagen der Supraleitung; magnetische Eigenschaften, Dia-, Para-, Ferromagnetismus, Austauschwechselwirkung, Spinwellen, Spingläser; Dreistündige Klausur oder mündliche Prüfung von 60min Dauer Tafel, Folien, Beamerpräsentationen N N.W. Ashcroft und N.D. Mermin: Solid State Physics, (Sounders College, Philadelphia, 1988) / N.W. Ashcroft und N.D. Mermin: Festkörperphysik, (R. Oldenbourg Verlag, München, 2001); S. Elliott: The Physics and Chemistry of Solids, (John Wiley & Sons, West Sussex (UK), 1999); H. Ibach & H. Lüth: Festkörperphysik, (Springer, Berlin, 2002); K. Kopitzky: Einführung in die Festkörperphysik (Teubner- Verlag, Stuttgart, 1993); -14-

15 Ingenieurwissenschaften Ingenieurwissenschaften: Module description: Advanced Audio Algorithms (cos) Field: Ingenieurwissenschaften Course: Advanced Audio Algorithms Term: Summer or Winter Person in charge: Prof. Dr. Jörg Bitzer Lecturer: Prof. Dr. Jörg Bitzer Language: German or English Curriculum correlation: MSc. in Engineering Physics, MSc. in Hearing Technology and Audiology, MSc. in Physics form/time: Lecture / 2 SWS Exercises 2 SWS Workload: Attendance: 56 Stunden Self study: 124 Stunden CP: 6 Prerequisites acc. syllabus Recommended prerequisites: Knowledge in signal processing, Knowlegde in Matlab Aim: Knowledge of basic concepts of modern algorithms for audio processing and ability to implement these algorithms in Matlab. Content: Algorithms for: Pitch-Extraction LPC-Analysis Time-Stretching Pitch-Shifting Noise-Reduction (DeNoising, DeClicking, Adaptive Filtering, DeBuzzing), Assessment: Project report and computer program of one algorithm, WiKi entry Media: Blackboard, computer presentations, Literature: Godsill, S. J. & Rayner, P. "Digital Audio Restauration" (1998, Springer, Cambridge) Vaseghi, S. V. "Advanced Signal Processing and Digital Noise Reduction" (2000, John Wiley & Sons Ltd.) Vary, Heute, Hess, Digitale Sprachsignalverarbeitung, -15-

16 Ingenieurwissenschaften Kreditpunkte: 5 Automatisierungstechnik (WP) Ingenieurwissenschaften Automatisierungstechnik Winter Prof. Dr.-Ing. Ewald Matull Prof. Dr.-Ing. Ewald Matull Deutsch Master Engineering Physics Master Industrial Informatics Vorlesung: 3 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 108 Stunden Die Studierenden kennen die wichtigsten industriellen Automatisierungsmittel und Automatisierungsnetze, den Aufbau und die Eigenschaften von verteilten Automatisierungssystemen, die Mechanismen der Internet-Nutzung, Security-Probleme und - Lösungen Industrielle Automatisierungsmittel, Automatisierungsnetze, Aufbau und Eigenschaften von verteilten Automatisierungssystemen, Internet-Nutzung, Security-Probleme und - Lösungen 1 ½ h Klausur / mündl. Prüfung Skript, Tafel, Beamerpräsentationen. Pigan, R,, Metter, M.: Automatisieren mit Profinet, Publicis, 2004 Lauber, R./Göhner, P..: Prozessautomatisierung 1 und 2, Berlin u.a.: Springer, 1999 Schnell, G. (Hrsg.): Bussysteme in der Automatisierungs- und Prozesstechnik, Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 2002 (3. Auflage) John, K.-H., Tiegelkamp, M.: SPS-Programmierung mit IEC , Berlin u.a.: Springer, 2000 Lewis, R.W.: Modelling Control Systems Using Iec 61499, Inspec/Iee,

17 Ingenieurwissenschaften Kreditpunkte: 5 Betriebssysteme (WP) Ingenieurwissenschaften Betriebssysteme, Vorlesung Betriebssysteme, Übung Winter Prof. Dr. Uwe Schmidtmann Prof. Dr. Uwe Schmidtmann Deutsch Master Engineering Physics Master Industrial Informatics Vorlesung: 3 SWS Übung: 1 SWS Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 94 Stunden - Methoden und Konzepte formulieren und erläutern können, die bei der Konstruktion von Betriebssystemen Verwendung finden - Architekturmodelle erläutern und kritisch bewerten können - ein tieferes Verständnis für die verschiedenen Konzepte der Prozess-, Dateiverwaltung, der Ein- und Ausgabe sowie der Netzwerkdienste entwickeln - Einblick in die Probleme und in die Programmierung des Cluster Computings gewinnen - Einführung (grundlegende Definitionen und Begriffe, Geschichte der Betriebssysteme, Konzepte und Strukturen) - Parallele Prozesse (Modellierung und Darstellung, Präzedenzgrafen, Petrinetze, Deadlocks und ihre Vermeidung und Behebung, Synchronisation über atomare Operationen: Spin- Locks, Semaphore, Messages, sowie über Hochsprachenkonzepte: Monitorkonzept, Distributed Processes, Communication Sequential Processes, ADA, etc) - Speicherverwaltung (Hierarchie der Speicher, Formen der SpeicherModulhandbuch Master Industrial Informatics Seite 5 von 39 anordnung, Overlay, Segmentierung mit Plazierungsstrategien und Garbagecollection, virtueller Speicher mit Pagingalgorithmen und Workingset-Modell, SLABAlgorithmus) - Ein- und Ausgabeverwaltung (I/O-Hardwarekonzepte, Organisation und Strukturierung der I/O-Software, spezielle Anforderungen an die Software durch die Art der Hardware, Interruptbearbeitung, Treiberprogrammierung) - Scheduling (Prozess- und Thread-Schudling, Scheduling- Algorithmen klassifiziert nach Betriebssystemkategorien: Batch, Dialog und Real-Time, mehrstufiges Scheduling, mathematische Modellierung) - Dateisysteme (Geschichte, Entwurfsprinzipien, Implementationen von Dateien und Katalogen, Effizienz, Fehlertoleranz und Sicherheit) - Sicherheit (Grundlagen, Kryptographie, Authentifikation, -17-

18 Ingenieurwissenschaften Schutzmechanismen, Autorisierung, berühmte Sicherheitslücken) - Fallstudien (MVS, TENEX/TOPS20, DOS, WINDOWS 2000, UNIX/Linux) - Einführung in die Grundlagen verteilter Betriebssysteme (Shared- Memory- und Distributed-Memory-Konzepte, Uniform- Memory-Access, Non-Uniform-Memory-Access, Netztopologien, Master-Slave-Processing vs. Symmetrisches Multiprocessing, Multiprozessor-Scheduling, Load-balancing, Synchronisation und verteilte Dateisysteme, verteilte Objekte, rpc, CORBA, JAVA RMI) - Fallstudien (Amoeba, MACH, Mosix, MPI, pvm) 1 ½ h Klausur / mündl. Prüfung Skript, Tafel, Beamerpräsentationen. - Beck M. et. al., Linux-Kernel-Programmierung, 6. Aufl., Addison-Wesley, Bonn - Bovet D.P., Cesati M., Understanding the Linux Kernel 2nd ed., 2002, O'Reilly, Sebastopol (CA) - Buyyar R., High Performance Cluster Computing I-II, 1979, Prentice-Hall PTR, Upper Saddle River N.J. - Coffmann E.G., Denning P.J., Operating Systems Theory, 1973, Prentice- Hall, Englewood N.J. - Coulouris G. et. al., Verteilte Systeme, 1994, Addison-Wesley, Bonn - Hansen P.B., Origin of concurrent programming, 2002, Springer Verlag, N.Y. - Hennessy J.L., Patterson D.A., Computer Architecture, 3rd ed., 2003, Elsevier Science (USA)/Morgan Kaufmann Pub., San Francisco (CA) - Kleinrock, L., Queuing Systems I-II, 1975/6, John Wiley, N.Y. - Maurer, W., Linux Kernelarchitektur, 2004, C. Hanser Verlag, München - Rubini A., Corbet J., Linux Device Drivers, 2nd ed., 2001, O'Reilly, Sebastopol (CA) - Siegert H.-J., Baumgarten U., Betriebssysteme - Eine Einführung, 5. Aufl., Oldenburg Verlag, München Tanenbaum A.S., Moderne Betriebssysteme, 2002, Pearson Studium, München - Zeitschriftenartikel der ACM, GI, IEEE - Skript/Folien und Übungsblätter als PDF auf dem Web-Server - Ergänzendes Material/Hinweise über den Web-Server -18-

19 Ingenieurwissenschaften Kreditpunkte: 5 Digitaltechnik (WP) Ingenieurwissenschaften Digitaltechnik Winter Prof. Dr. Karl Zimmermann Prof. Dr. Karl Zimmermann Deutsch Master Engineering Physics Master Industrial Informatics Vorlesung: 3 SWS Übung: 1 SWS Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 94 Stunden Die Studierenden gewinnen elementare Kenntnisse über den Aufbau und Wirkungsweisen von digitalen Grundschaltungen. Einführung und Motivation, Zahlensysteme, Logische Funktionen (Boolesche Algebra), Technische Realisierung digitaler Schaltungen, Kombinatorische Schaltungen (Codierschaltungen, Multiplexer, Addierer...), Sequentielle Schaltungen (Flip-Flops, Teiler, Zähler...), Digitale Halbleiterspeicher, Analog-Digital und Digital-Analog- Umsetzer, VHDL als Entwurfs- und Simulationssprache, Digitale Simulation, Grundlagen der Mikroprozessoren und Mikrocontrollern 1 ½ h Klausur Skript, Tafel, Beamerpräsentationen. [1] Urbanski/Woitowitz, Digitaltechnik, Springer Verlag, Berlin, 2000,ISBN

20 Ingenieurwissenschaften Kreditpunkte: 5 Eingebettete Systeme (WP) Ingenieurwissenschaften Eingebettete Systeme Winter Prof. Dr. Gerd von Cölln Prof. Dr. Gerd von Cölln Deutsch M.Sc. Engineering Physics Master Industrial Informatics Vorlesung: 3 SWS Präsenzzeit: 42 Stunden Selbststudium: 108 Stunden Die Studierenden sollen - eingebettete Systeme und deren Anwendungsbereich kennen lernen, - sich Verfahren zum Entwurf von eingebetteten Systemen merken. Grundlegende Konzepte und Begriffe, Qualitative und quantitative Erfassung von charakteristischen Eigenschaften, Verfahren zum methodischen Entwurf, Fallstudien und aktuelle Entwicklungen. 1 ½ h Klausur / mündl. Prüfung Skript, Tafel, Beamerpräsentationen. [1] Harel, D.: STATECHARTS: A Visual Formalism for Complex Systems. Science of Computer Programming, North- Holland, 1987 [2] Staunstrup, J.: Wolf, W. (eds.): Hardware/Software Co- Design: Principles and Practice. Kluwer Academic Publishers, 1997 [3] D. D. Gajski, F. Vahid, S. Narayan, J. Gong: "Specification and Design of Embedded Systems", Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994 [4] R. K. Gupta: "Co-Synthesis of Hardware and Software for Digital Embedded Systems", Kluwer Academic Publishers,

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