Veranstaltung: Bachelor-Praktikum MATLAB B

Nummer:
142223
Lehrform:
Praktikum
Verantwortlicher:
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz
Dozenten:
Prof. Dr.-Ing. Georg Schmitz (ETIT), Prof. Dr.-Ing. Michael Hübner (ETIT), wiss. Mitarbeiter (ETIT)
Sprache:
Deutsch
SWS:
2
LP:
2
Angeboten im:
Sommersemester

Termine im Sommersemester

  • Vorbesprechung: Donnerstag den 20.04.2017 ab 10:15 bis 11.45 Uhr im ID 04/413

Prüfung

Praktikum

studienbegleitend
Prüfungsanmeldung: Direkt bei der Dozentin bzw. dem Dozenten

Ziele

Die Studierenden haben Grundkenntnisse in MATLAB und beherrschen auch spezielle Aspekte der MATLAB-Programmierung. MATLAB ist eine weit verbreitete Programmiersprache der Firma TheMathworks Inc. Sie wird zur Lösung von technisch-wissenschaftlichen Fragestellungen sowohl in der Forschung als auch in der industriellen Praxis intensiv genutzt. Die Studierenden haben die wesentlichen Funktionen und Eigenschaften von MATLAB im Kontext interessanter Anwendungen kennengelernt. Sie überblicken die Unterschiede des Programmierens in MATLAB von anderen gängigen Programmiersprachen. Sie haben erste Erfahrungen bzgl. der Implementierung von Finite-Differenzen-Simulationen und der Nutzung paralleler Programmierung und Einbindung von externen Funktionen zur Beschleunigung von Berechnungen gewonnen.

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 Kapazitäten
  • 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

Sonstiges

Literatur:

[1] A. Angermann, M. Beuschel, M. Rau und U. Wohlfarth, MATLAB - Simulink - Stateflow: Grundlagen, Toolboxen, Beispiele, Bd. 8, Berlin: De Gruyter, 2014.

[2] A. Erhardt, Einführung in die Digitale Bildverarbeitung: Grundlagen, Systeme und Anwendungen, Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlaub, 2008.

[3] U.S. Inan, R.A. Marshall, Numerical Electromagnetics: The FDTD Method. Cambridge University Press, 2011.

[4] A. Taflove, Computational Electrodynamic, Artech House, 1995.