Im Bereich Freelancing
2021-08
2023-02
Inhalt
? Entwicklung verschiedener Algorithmen zur Datenverarbeitung, Qualitätskontrolle und Messreihenanalyse im Bereich Steuerungstechnik / Regelungstechnik
? Einschätzung von Mess- und Verarbeitungstoleranzen, Konzeptionierung zugehöriger Experimente und Aufbau eines Toleranzmodells ? Performanceoptimierung: Parallelisierung und Entwicklung effizienter mathematischer Verfahren
? Identifizierung und Erschließung neuer Entwicklungspotentiale zur Steigerung der Ergebnisqualität
? Machbarkeitsstudien zu weiteren Produktideen im Bereich Signalverarbeitung
? Einarbeitung und Übernahme der Verantwortung für existierende Codebasis in Python und C++
? Überarbeitung der Softwarearchitektur
? Absprache und Definition von Interfaces mit Stakeholdern: Frontend, Datenbank, Benutzer
? Weiterentwicklung bestehender Funktionalitäten und Sicherstellung von Rückwärtskompatibilität
? Data Science Analysen für verschiedene Aufgabenstellungen ? Zeitreihenanalysen, Optimierung von Prozessparametern, störungsfreie Prozessanalyse
Vorgehen ? Konzeptionierung von Experimenten und Koordination der Durchführung
? Koordination und Zusammenarbeit mit verschiedenen Stakeholdern (Lieferanten, Kunden, Experten)
? Dynamische Anpassung der Entwicklungszyklen an die Gegebenheiten (2 h - 2 Wochen)
? Implementierung von Softwaretests auf allen Ebenen: Unittests, Integrationstests, Systemtests, Abnahmetest
? Entwicklung von Benchmarks zur quantitativen Bewertung des Entwicklungsfortschritts ? Aufstellen von Hypothesen-Tests zur Fehlerherkunft
? Entwicklung von Test- und Messverfahren, welche den Produktionsablauf nicht stören
Entwickelte / Implementierte Algorithmen
? Spezialisiertes Template-Matching: Robuster, Subpixelgenauigkeit ? Subpixelinterpolation
? Korrekturverfahren von geometrischen Effekten bei der Messung ? Korrektur von optischen Sensoren bezüglich Noise / statistischem Rauschen, Rauschunterdrückung
? Datenvalidierungsverfahren auf Basis von qualitativem Feedback aus dem Produktionsprozess
? NAN-robuste Bildverarbeitungsverfahren ? Auf Messsystem optimierte Bildfilter
Python (Prototyping, Machbarkeitsstudien, Systemtests, Rückwärtskompatibilität)
? Python
? Numpy
? Pandas
? Matplotlib
? OpenCV
? Scipy.ndimage
? Sklearn
? Multiprocessing
? Ctypes
? pyodbc
C/C++ (Produktive Implementierung, Performance)
? C++17
? Algorithm
? OpenCV
? ODBC
? MatplotlibCpp
Development Tools
? Shell/Bash
? Make
? g++
? MinGW: Cross-Compiling
? Git
2016-04
2021-07
Herausforderungen :
? Modellierung von Hamiltonoperatoren für generische Störungen von quantenmechanische Vielteilchensystemen
? Störungsentwicklung: Iterative Steigerung der Komplexität des mathematischen Modells
? Funktionendiskussion für generische mathematische Terme ? Problemreduktion durch mathematische Umformungen für konkrete Modelle
? Numerische Simulation und Auswertung des mathematischen Modells
? Behandlung von statistischen thermischen Prozessen in mathematischen Modellen
Verwendete Algorithmen (Mathematica) :
? Computergestützte analytische Integration von mathematischen Ausrücken ? Computergestützte analytische Umformungen für mathematische Terme
? Computergestützte Grenzwertberechnung ? Mehrdimensionale numerische Integration Publikation
Tech Stack:
? Mathematica
? Linux
? LaTeX
2015-02
2016-02
Numerische Auswertung einer Selbstkonsistenten Störungstheorie für die Gutzwiller Wellenfunktion in 1 und 2 Dimensionen nach Metzner und Vollhardt bzw. Gebhard .
Herausforderungen:
? Implementierung und Konvergenzkontrolle von selbst-konsistentem Gleichungssystem
? Parallelisierung von aufwändigen Rechenoperationen
? Automatisiertes Erzeugen und Auswertung von Feynman-Diagrammen als C-Funktionen mit Mathematica
? Konvergenzbewertung von hochdimensionalen (<= 10) Reihen
? Fourieranalyse / Spektralanalyse
Tech Stack:
? Mathematica
? C
? Lapack + Blas
? Linux
? Shell/Bash
? FFT
? LaTeX
2014-02
2014-08
Zeitentwicklung eines Ensembles von klassischen Teilchen in einem 1 dimensionalen zeitabhängigen Potential. Bestätigung des adiabatischen Theorems in in der klassischen Mechanik durch numerische Simulationen.
Herausforderungen :
? Hochperformante Implementierung von Symplektische Integratoren für viele Teilchen (<=1000) und viele Zeitschritte (> 107)
? Kontrolle von Erhaltungsgrößen in Differenzialgleichungen
? Fouriertransformation
Implementierte Algorithmen:
? Symplektische Integratoren: Leap-Frog und Neri 4th order (Yoshida, Phys. Let. A 150, 1990)
Tech Stack :
? C
?gcc
? GnuPlot
? Python
? Numpy
? Scipy
? Linux
? LaTeX
? FFT
2013-02
2013-08
? Bereich: Numerische Methoden in der Festkörperphysik / SOlid State Physics
? Masterarbeit: Störungstheoretische Berechnung von Gutzwiller Wellenfunktionen (Mathematica, C, Python)
? Lehrtätigkeit: Numerik I (Python)
? Vorlesungen: Numerik II (Differentialgleichung mit Python)
2010-10
2013-08
? Bachelorarbeit: Numerische Versuche zum adiabatischen Theorem in der klassischen Mechanik (Implementierung in C)
? Vorlesungen: Einführung in die Programmierung mit Python, Numerik I (Python)