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Universität Basel

Computational Sciences Abschluss: Bachelor

Der Bachelorstudiengang Computational Sciences befindet sich an der Schnittstelle von Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften.
In den Naturwissenschaften entwickeln Forscherinnen und Forscher neue Theorien und überprüfen diese mittels Experimenten. Solche Experimente können sehr aufwändig, teuer und zeitintensiv sein. Die Möglichkeit, Computersimulationen durchzuführen, hat diese Lage fundamental verändert: Computersimulationen können in vielen Fällen experimentelle Ergebnisse schneller und preisgünstiger vorhersagen oder auch die industrielle Entwicklung beschleunigen.

Der Studiengang vermittelt die Fähigkeit, moderne Simulationsmethoden in Biologie, Chemie, Informatik, Mathematik oder Physik anzuwenden und zu entwickeln. Das Verstehen des Zusammenspiels von Theorie, Experiment und Simulationsverfahren ist ein zentrales Lernziel.
Computational Sciences setzt andere Schwerpunkte als die Informatik/ Computer Science. Die Computer Science beschäftigt sich mit dem Computer selbst, seiner Hard- und Software. Es wird zum Beispiel Software für Betriebssysteme entwickelt. Für die Computational Sciences steht das Anwenden des Computers auf naturwissenschaftliche Probleme im Vordergrund.
In diesem Zusammenhang wird auch Software entwickelt, die jedoch mathematische Gleichungen aus den Naturwissenschaften lösen soll, um physikalische, chemische oder biologische Phänomene zu beschreiben.

Computational Sciences

Schwerpunkt der Lehre und Forschung

Simulationen beruhen auf mathematischen Modellen der Realität, die in Gleichungen gefasst werden. Die Lösung dieser Gleichungen ist nur dank äusserst rechenintensiver Methoden auf Hochleistungs­rechnern möglich. Computersimulationen erlauben so, die Wirklichkeit zu begreifen und Vorhersagen zu treffen.

 

Der Studiengang wird mit fünf Vertiefungs­richtungen (Majors) angeboten und bereitet damit die Studierenden auf die Problemlösungen in den jeweiligen Fachgebieten vor.

Computational Biology: Die moderne Biologie ist eine quantitative Wissenschaft. Die vollständige Sequenzierung von Genomen beispielsweise führt zu einer Flut an Daten. In Computational Biology werden diese Datenmengen mit computergestützten Methoden analysiert, um die zugrunde liegenden Bauprinzipien zu entschlüsseln.

Computational Chemistry: In Computational Chemistry werden Aus- und Vorhersagen zur räumlichen Struktur von Molekülen, der Reaktivität von chemischen Substanzen oder deren analytischen Eigenschaften gemacht.

Computational Mathematics: Computational Mathematics erarbeitet effiziente numerische Lösungsverfahren zur Analyse und Simulation komplexer Sachverhalte aus Naturwissenschaft, Technik und Finanzwelt.

Computational Methods: Simulation und Datenanalyse sind gängige Ansätze in sehr vielen Forschungsdisziplinen. Die Kombination aus theoretischen Konzepten und leistungsfähigen Computern revolutioniert die Forschung auf breiter Basis. Computational Methods vermittelt ein vielfältiges Methodenspektrum, inklusive fundierten Informatikgrundlagen, für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete auch ausserhalb von Biologie, Chemie und Physik.

Computational Physics: Die Physik beschreibt unsere Welt mittels weniger, fundamentaler Gleichungen. Deren Lösung war früher mit traditionellen Methoden für komplexe Systeme meist nicht möglich. Computational Physics bietet hier eine Brückenfunktion und ermöglicht mittels computer­gestützter Simulationsmethoden die Lösung vieler dieser Gleichungen.

Studienaufbau

Der Bachelor ist der erste Studienabschluss vor dem Master. Das Bachelorstudium umfasst insgesamt 180 Kreditpunkte. Alle Studierenden haben ein gemeinsames erstes Studienjahr (Grundstudium) ausser denjenigen, die sich auf Computational Mathematics spezialisieren. Danach wählen sie eine der folgenden Vertiefungsrichtungen (Majors): Computational Biology, Computational Chemistry, Computational Methods oder Computational Physics. Studierende der Computational Mathematics konzentrieren sich im ersten Studienjahr verstärkt auf Mathematik.

Bachelor of Science (180 KP)
Computational Sciences
Wahlbereich
Studiengang

Fächerkombination

Die Studiengänge der Phil.-Nat. Fakultät sind grundsätzlich Monostudiengänge mit Vertiefungsmöglichkeiten und einem Wahlbereich. Computational Sciences wird als Monostudiengang angeboten. Eine Kombination mit einem anderen Fach ist nicht möglich.

Weiterführende Masterstudien

Studierende, die einen Bachelor in Computational Sciences erworben haben, können an der Universität Basel in den ihrer Vertiefungsrichtung entsprechenden Masterstudiengang eintreten. Das sind Master Molekularbiologie für Major in Computational Biology, Master Chemie für Major in Computational Chemistry, Master Mathematik für Major in Computational Mathematics, Master Informatik für Major in Computational Methods und Master Physik für Major in Computational Physics.

Zudem haben sie Zugang zu den Masterstudiengängen in Biomedical Engineering und «Bioinformatics and Computational Biology» (Joint Master zwischen ETH Zürich, Universität Zürich und Universität Basel).

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