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n.BA.AD.MCS.23HS (Modelling of Complex Systems)

Modul: Modelling of Complex Systems

Diese Information wurde generiert am: 23.11.2024

Nr.

n.BA.AD.MCS.23HS

Bezeichnung

Modelling of Complex Systems

Credits

Beschreibung

Version: 2.0 gültig ab 01.08.2023

Studiengang

Applied Digital Life Sciences

Geltende Rechtsordnung

RPO vom 29. Januar 2008, Studienordnung des Dept. N vom 15. Dez. 2009, Anhang für den Bachelorstudiengang Applied Digital Life Sciences

Modultyp

Pflichtmodul

Wahlpflichtmodul

Wahlmodul

Plansemester

4. Semester

Modulverantwortliche/r

Olivier Merlo

Telefon / E-Mail

+41 (0)58 934 58 47 / olivier.merlo@zhaw.ch

Beteiligte Mitarbeitende und Lehrbeauftragte

Olivier Merlo, Sven Hirsch

Vorausgesetzte Module

Statistische Modellierung & Simulation

Zu erreichende Kompetenzen

Die Studierenden können:

verschiedene Aspekte der Systemtheorie beschreiben und beurteilen, wo und wie die Systemtheorie auf reale Probleme angewendet wird
ein mathematisches Werkzeug (STELLA) zur Modellierung und Simulation eines dynamischen Systems nutzen
eine Systemformulierung aus gewöhnlichen Differentialgleichungen ableiten (z.B. chemische Reaktion)
parametrischer Studien mit der Monte-Carlo-Methode durchführen und Optimierungsverfahren anwenden, um Modellvorhersagen an experimentelle Ergebnisse anzupassen.
selbstständig ein System modellieren, analysieren, begründen und kommunizieren.

Inhalt des Moduls

Der Kurs führt in grundlegende mathematische Werkzeuge und Software ein, die für die Modellierung und Analyse realer Systeme im Kontext der Life Sciences verwendet werden. Folgende Inhalte werden in diesem Kurs vermittelt:

Einführung in die Systemtheorie / Systemdynamik

Was ist ein komplexes System? Was ist seine Aufgabe?
Übersicht und Charakterisierung verschiedener Systeme (statische/dynamische Systeme, diskrete und kontinuierliche Systeme)
Einführung in mathematische Modelle zur Modellierung und Analyse von Systemen, einschliesslich Differentialgleichungen.
Eigenschaften linearer, nichtlinearer und chaotischer Systeme
Qualitative Methoden zur Analyse von Systemmodellen (Graphen, Feedbacks, Aktiv-Passiv-Matrix, Vesters Papiercomputer)
Einführung in Werkzeuge und Methoden zur Systemanalyse und -modellierung

Grundlegende Modellierung mit Sofwartetools

Kontrollstrukturen, Look-ups, Datenabtastung, Funktionen
Analyse von Gleichgewichts- und stationären Zuständen
Numerische Integrationsmethoden
Einführung in die Stabilitätsanalyse und Konvergenztests
Gültigkeitsgrad und Erkennung von simulationsbedingten Fehlern

Ausführliche Fallstudien zu Systemen und deren Modellierung mit Beispielen aus Biomechanik, Umweltwissenschaften, Biologie, Chemie, industriellen Prozessen und Wirtschaftswissenschaften, z.B. Pflanzendynamik, Bakterienpopulationsverhalten, Arzneimittelreaktionen oder Käufer-/Verkäufermarktdynamik

Anschlussmodule

Unterrichtsmethoden

Vorlesungen, Übungen, Projektarbeit

Digitale Lernressourcen

Unterrichtsgliederung / Gesamtaufwand

Kontaktstudium	28
Begleitetes Selbststudium	14
Autonomes Selbststudium	18
Total Workload	60

Präsenzverpflichtung im Unterricht

Präsenz wird stark empfohlen, aber nicht mit Präsenzliste durchgesetzt.

Leistungsnachweise

Erfahrungsnote 20%
Abgesetzte schriftliche Modulendprüfung 80%

Bei einer geringen Teilnehmerzahl kann die Prüfungsform der Repetitionsprüfung nach Absprache mit der Studiengangleitung durch Dozierende abgeändert werden: z.B. anstatt einer schriftlichen kann eine mündliche Prüfung abgehalten werden. Bitte entsprechende Meldung der geänderten Prüfungsform per E-Mail (ohne Formular) an pruefungsadmin.lsfm@zhaw.ch und Cc. Studiengangleitung.

Unterrichtssprache

Englisch

Bemerkungen

Kurs: Modelling of Complex Systems

Nr.

n.BA.AD.MCS.23HS.V

Bezeichnung

Modelling of Complex Systems

Hinweis

Für das Stichdatum 23.11.2024 ist kein Modulbeschreibungstext im System verfügbar.