ZIELE

Die Stu­die­ren­den haben Grund­kennt­nis­se in MAT­LAB und be­herr­schen auch spe­zi­el­le As­pek­te der MAT­LAB-Pro­gram­mie­rung. Die Stu­die­ren­den haben die we­sent­li­chen Funk­tio­nen und Ei­gen­schaf­ten von MAT­LAB im Kon­text re­le­van­ter wis­sen­schaft­li­cher und tech­ni­scher An­wen­dun­gen ken­nen­ge­lernt. Un­ab­hän­gig von der ge­wähl­ten Pro­gram­mie­rung in MAT­LAB haben die Stu­die­ren­den die Fä­hig­keit er­langt, Lö­sun­gen der Si­gnal­ver­ar­bei­tung in Al­go­rith­men zu über­set­zen. Sie sind dar­über hin­aus in der Lage, diese Al­go­rith­men in MAT­LAB um­zu­set­zen und sich dabei die Ver­wen­dung neuer oder bis­her un­be­kann­ter Funk­tio­nen in MAT­LAB zu er­schlie­ßen. Sie über­bli­cken die Un­ter­schie­de des Pro­gram­mie­rens in MAT­LAB von an­de­ren gän­gi­gen Pro­gram­mier­spra­chen aber auch die Ge­mein­sam­kei­ten bei der For­mu­lie­rung von Al­go­rith­men. Sie haben kon­kre­te erste Er­fah­run­gen bzgl. der Im­ple­men­tie­rung von Fi­ni­te-Dif­fe­ren­zen-Si­mu­la­tio­nen und der Nut­zung par­al­le­ler Pro­gram­mie­rung und Ein­bin­dung von ex­ter­nen Funk­tio­nen (z.B. in C++) zur Be­schleu­ni­gung von Be­rech­nun­gen ge­won­nen. Die Stu­die­ren­den sind in der Lage, in klei­nen Teams zu­sam­men­zu­ar­bei­ten und in tech­ni­schen Be­rich­ten ihre Er­geb­nis­se (auch gra­fisch) dar­zu­stel­len.

IN­HALT

Die Stu­die­ren­den wer­den an­hand von 2 Auf­ga­ben­stel­lun­gen (Si­mu­la­ti­on einer ein­fa­chen Ul­tra­schall­wel­len­aus­brei­tung, Bild­ver­ar­bei­tung und Ste­ga­no­gra­phie) an die Pro­gram­mie­rung von Fi­ni­te-Dif­fe­ren­zen-Si­mu­la­tio­nen und an die Nut­zung par­al­le­ler Pro­gram­mier­tech­ni­ken sowie der Nut­zung ex­ter­ner Funk­tio­nen aus MAT­LAB her­aus her­an­ge­führt.

Die we­sent­lich ver­mit­tel­ten In­hal­te sind:

• Do­ku­men­ta­ti­on von Pro­gramm­code und Er­geb­nis­sen
• Ab­schät­zung be­nö­tig­ter Ka­pa­zi­tu00e4­ten
• Ver­wen­dung von Vek­to­ren, Ma­tri­zen und Ope­ra­to­ren
• Pro­gram­mie­rung einer Fi­ni­te-Dif­fe­ren­zen-Me­tho­de
• Spei­cher- und lauf­zei­tef­fi­zi­en­te Pro­gram­mie­rung
• Nut­zung ex­ter­ner Funk­tio­nen in C/C++ aus MAT­LAB (MEX-Files)
• De­bug­gen von MAT­LAB Code / MEX-Files
• Be­schleu­ni­gung durch par­al­le­le Pro­gram­mie­rung
• Pro­filing

VOR­AUS­SET­ZUN­GEN

keine

EMP­FOH­LE­NE VOR­KENNT­NIS­SE

In­hal­te "Lehr­ver­an­stal­tun­gen Ba­che­lor-Prak­ti­kum MAT­LAB A", "Elek­tro­tech­nik 4 -Theo­re­ti­sche Elek­tro­tech­nik", "Ma­the­ma­tik 3", 'Si­gna­le und Sys­te­me 2 - Si­gnal­trans­for­ma­ti­on'

LITERATUR

1. Taf­love, A. "Com­pu­ta­tio­nal Elec­tro­dy­na­mic", None, 1995
2. Er­hardt, A. "Einüh­rung in die Di­gi­ta­le Bild­ver­ar­bei­tung: Grund­la­gen, Sys­te­me und An­wen­dun­gen", View­eg+Teub­ner, 2008
3. An­ger­mann, A., Beu­schel, M., Rau, M., Wohl­fahrt, U. "MAT­LAB - Si­mu­link - Sta­te­flow: Grund­la­gen, Tool­bo­xen, Bei­spie­le (Bd. 8)", De Gruy­ter Ol­den­bourg Ver­lag, 2014
4. Inan, U.S., Mars­hall, R.A. "Nu­me­ri­cal Elec­tro­ma­gne­tics: The FDTD Me­thod", Cam­bridge Uni­ver­si­ty Press, 2011

SONS­TI­GES

Das Prak­ti­kum wird über Mood­le or­ga­ni­siert. Wei­te­re In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie in der Vor­be­spre­chung am 11.​04.​2022, 14:15 Uhr. Die Teilnahme an der Vorbesprechung ist verpflichtend!