Physik, Numerik, Datenanalyse, Algorithmen und Auftragsforschung in Phyton & C++
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- 87€/Stunde
- 86150 Augsburg
- Weltweit
- de | en
- 16.04.2023
Kurzvorstellung
Ausbildung: Promotion in theoretischer Physik
Python (4 Jahre)
- Numpy
- Pandas
- Matplotlib
- Scipy
- OpenCV
C++ (3 Jahre)
- OpenCV
- Lapack
- Algorithm
- ODBC
- g++
- MinGW
Qualifikationen
Projekt‐ & Berufserfahrung
8/2021 – 12/2022
Tätigkeitsbeschreibung
Entwicklung eines Steueralgorithmus auf Basis von Sensorinformation und Roll-Out in produktiver
Umgebung. Verantwortung des gesamten Software Backends für den Kunden. Funktion eines Data Analyst /
Data Scientist bei der Begleitung von Roleouts und Fehlersuche in der Produktion.
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
• Dynamische Anpassung der Entwicklungszyklen an die Gegebenheiten
• 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
• Python
• Numpy
• Pandas
• Matplotlib
• OpenCV
• Scipy.ndimage
• Sklearn
• Multiprocessing
• Ctypes
• pyodbc
C/C++
• C++17
• Algorithm
• OpenCV
• ODBC
• MatplotlibCpp
Development Tools
• Shell/Bash
• Make
• g++
• MinGW: Cross-Compiling
• Git
Bash (Shell), C++, Data Science, Git, Maschinelles Lernen, Numerische Steuerung, OpenCV, Pandas DataFrame, Physik, Python
4/2016 – 7/2021
Tätigkeitsbeschreibung
Berechnung der Dynamik von schwach korrelierten Vielteilchenelektronensystemgetrieben durch verschiedene generische
Störungen.
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
Mathematica
• Computergestützte analytische Integration von mathematischen Ausrücken
• Computergestützte analytische Umformungen für mathematische Terme
• Computergestützte Grenzwertberechnung
• Mehrdimensionale numerische Integration
Publikation
Tech Stack
• Mathematica
• Linux
• LaTeX
Debian, Fedora, Informatik, Mathematica, Physik, Statistik (allg.)
2/2015 – 2/2016
Tätigkeitsbeschreibung
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
Gleichungssytem
• 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
Debian, Fedora, Informatik, Mathematica, Physik, Statistik (allg.)
2/2014 – 8/2014
Tätigkeitsbeschreibung
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
Debian, Fedora, Informatik, Linux Entwicklung, Mathematica, Physik
Zertifikate
Ausbildung
Augsburg
Augsburg
Augsburg
Über mich
seit Aug. 21 Mitarbeiter, Algorithmus Schmiede
• Numeriker: Implementierung von Algorithmen zur Datenbereinigung und Weiterverarbeitung
• Data Scientist: Analyse von Zusammenhängen (meist in physikalischen Systemen)
• Design physikalischer Experimente
• Entwicklung und Benchmarking von Vorhersagemodellen
• Data Analyst: Analyse und Visualisierung von Daten
• Computer Vision: Analyse hochauflösender Bilddaten mit OpenCV
• Softwareentwickler / Software Developer: Python und C++
April 16 - Juli 21 Promotion, Theoretische Physik, Universität Augsburg
• Note: Summa cum laude (1.0)
• Thema: Mathematische Modellierung und numerische Simulation von Tieftemperatursystemen
• Computergestützte analytische Rechnungen, numerische Auswertung von Integral- und
Differentialgleichungssystemen (Mathematica)
Sept. 13 – Feb. 16 M.Sc. Theoretische Physik, Universität Augsburg
• Note: 1.12
• 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)
Okt. 10 – Aug. 13 B.Sc. Physik, Universität Augsburg
• Note: 1.26
• Bachelorarbeit: Numerische Versuche zum adiabatischen Theorem in der klassischen Mechanik
(Implementierung in C)
• Vorlesungen: Einführung in die Programmierung mit Python, Numerik I (Python)
Juni 10 Abitur, Ringeisen Gymansium Ursberg
• Note: 1.8
• Leistungskurse: Mathematik, Physik
• Facharbeit: Bau eines Doppel- und gekoppelten Pendels mit anschließender Videoanalyse und MS
Excel Auswertung
Weitere Beschäftigungen
• Praktikum in der IT-Abteilung von Bosch Siemens Hausgeräte (BSH) in Nazarje (Slowenien)
F e r t i g k e i t e n
Mathematica: 6 Jahre Mathematische Modellentwicklung und Simulation
• verschiedenste Simulationsprojekte
Python: 4 Jahre Entwicklung und Bewertung numerischer Algorithmen
• Entwicklung langlebigen und wartbaren Programmen
• Entwicklung von kurzlebigen Scripten für technische Endnutzer
• Objektorientierter Programmierstil
• Coding Standard: PEP 8
• Test Driven Development
• Schnittstelle C++/Python einbinden von .dll/.so Dateien via ctypes (Performance)
• IDEs: Pycharm, Spyder, Atom, IDLE
Bibliotheken
• NumPy: 4 Jahre
• Matplotlib: 3 Jahre
• Scipy: 1 Jahre
• OpenCV: 1 Jahr
• Pandas: 1 Jahr
• Multiprocessing: 1 Jahre
• Ctypes: 1 Jahr
• PyOdbc: 6 Monate
• Json: 6 Monate
• PyX: 6 Monate
• Sklearn: 6 Monate
C/C++: 3 Jahre Implementation hochperformanter Anwendungen
• C++17 Standard
• Erfahrung mit C
• Objektorientierte Programmierstil
• Einbindung externer Bibliotheken
• Cross-Compiling von DLLs für Windows unter Linux
• Schnittstelle C++/Python via ctypes und .dll/.so Dateien (Flexibilität)
• IDE: NetBeans
Bibliotheken
• OpenCV: 1 Jahr
• MatplotlibCpp: 1 Jahr
• Algorithm: 1 Jahr
• Lapack: 1 Jahr
• ODBC: 6 Monate
• JsonCpp: 6 Monate
Tools
• g++: 3 Jahre
• Make: 2 Jahre
• Shell/Bash: 2 Jahre
• MinGW: 1 Jahr
Bildverarbeitung (Computer Vision) mit OpenCV: 1 Jahr
• Routinierter Umgang sowohl mit C++ als auch mit Python
• Template Matching
• Clustering
• Labeling
• Thresholds
• Interpolation und Noise-Filtering
• Subpixelinterpolation
• Bildfilter
Relationale Datenbanken: 6 Monate
• MS SQL Server Express: Einrichtung und Administration
• Entwicklung von SQL Anfragen zu gegebener Datenbankstruktur mit verknüpften Tabellen
• Lese- und Schreibzugriff auf Datenbanken mit Python und C++ (ODBC)
• Python: Pandas Bibliothek
Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning: 3 Monate
• Theoretische Erfahrung mit künstliche Intelligenz (KI) / artificial intelligence (AI) in den Bereichen:
Support Vektor Machines (SVMs) und Neuronale Netze (Neural Networks)
• Erfahrung im Training verschiedener Regressoren zur Beschreibung physikalischer
Zusammenhänge
• Starker Background in Linearer Algebra
• Starker Background in Statistik
Weitere Kenntnisse
Persönliche Daten
- Deutsch (Muttersprache)
- Englisch (Fließend)
- Europäische Union
Kontaktdaten
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