Praktikum: Numerische Simulation in der Technik

Im Praktikum „Numerische Simulation in der Technik“ werden Problemstellungen behandelt und rechnerisch gelöst, die aus technischen Anwendungen stammen, etwa der Regelungstechnik, der Mechanik, der Signalverarbeitung oder der medizinischen Bildverarbeitung. Ausgehend von einem mathematischen Modell werden Lösungsverfahren entworfen und Algorithmen formuliert. Eine Implementierung in einer vorgegebenen Programmierumgebung (etwa Matlab oder R) ist zu erstellen und auf die Problemstellung anzuwenden. Die Validität der errechneten Lösung ist zu überprüfen und die Resultate sind in geeigneter Form – auch graphisch – darzustellen.

 

Das Akkordeon „Praktikumsaufgaben“ enthält die zur Zeit zur Auswahl stehenden Themen. Interessenten wählen sich eine der zur Verfügung stehenden Aufgaben aus und bearbeiten diese gemäß der schriftlich fixierten Aufgabenstellung alleine oder in Zweierteams. Das Praktikum erfordert keine Präsenz an der Uni, jedoch steht der jeweils genannte Betreuer / die jeweils genannte Betreuerin zur persönlichen und individuellen Beratung während der Praktikumslaufzeit (ein Trimester) zur Verfügung. Nach Bearbeitung der Aufgaben werden die verfassten, kommentierten Programmcodes abgegeben und die erzielten Lösungen in einem Referat präsentiert.

Praktikumsaufgaben

Dynamische Systeme

Ein dynamisches System wird mathematisch durch gekoppelte Differentialgleichungen (DGL) beschrieben. Speziell werden autonome Systeme betrachtet.

Beispiele:

  • Van der Pol – DGL
  • Lorenz-Gleichungen
  • Schwingkreis mit Tunneldiode

 

Aufgabe: Bearbeiten Sie die acht gestellten Aufgaben aus der Praktikumsbeschreibung.

Computertomographie

Computertomographie (CT) rekonstruiert das Innere eines Objekts durch Messung der Abschwächung von haarfeinen Röntgenstrahlen, die in vielen Richtungen und Abständen durch das Objekt gesendet werden. In diesem Praktikum werden zwei wichtige praktische Rekonstruktionsverfahren erarbeitet und erprobt.

 

Aufgabe: Bearbeiten Sie die sieben gestellten Aufgaben aus der Praktikumsbeschreibung.