Matlab für Ingenieure und Naturwissenschaftler

What you'll learn

Matlab Basics (Skripte, Funktionen, 2D & 3D Plots)
Modellierung und Simulation mit Matlab (Feder Dämpfer System)
Differentialgleichungssysteme mit Matlab lösen (ODE Solver)
Implementierung von Algorithmen in Matlab (Newton Verfahren)
User Eingaben mit graphischen user interfaces (Dialogboxen)

Course content
6 sections • 22 lectures • 2h 44m total length

Requirements

Erste Erfahrung mit Matlab oder in einer Programmiersprache (C/C++, Python, etc.)
Idealerweise grundlegende Kenntnisse in der numerischen Mathematik (* keine Voraussetzung)
Spaß und Begeisterung am Lernen

Description

Dieser Kurs ist geeignet für Studierende der Ingenieurs- und Naturwissenschaften mit Grundkenntnissen in einer Programmiersprache.

Er gliedert sich in vier Themengebiete:

Matlab Basics

In diesem Abschnitt werden wir die grundlegenden Matlab-Funktionalitäten besprechen. Angefangen bei den matlabspezifischen Datentypen wie Skalare, Strings, Cell Arrays, Vektoren und Matrizen über das Schreiben von Skripten und Funktionen bis hin zur Datenvisualisierung.


Differentialgleichungen numerisch lösen

In diesem Block werden wir uns an einem konkreten Beispiel mit den Matlab ode (Ordinary Differential Equation) Solvern auseinandersetzen. Wir modellieren zunächst ein Feder-Dämpfer System, um das resultierende Differentialgleichungssystem anschließend mit den ode45, ode23s und ode15s Integratoren zu lösen. Dabei vergleichen wir die Solver hinsichtlich ihrer Performance auf steifen und nicht-steifen Differentialgleichungen.


Algorithmen Implementierung: Nullstellensuche

Hier beschäftigen wir uns mit der Implementierung von Algorithmen. Auch wieder ganz konkret am Beispiel des Newton-Raphson-Verfahrens zur numerischen Nullstellenbestimmung von beliebigen Funktionen. Wir werden lernen, wie man sich zur Laufzeit des Algorithmus die generierten Ergebnisse live darstellen lassen kann und wie man mit numerischen Verfahren erster und zweiter Ordnung die Ableitung einer beliebigen Funktion berechnen kann.


User Interfaces für Programme und Skripte

Im letzten Abschnitt lernen wir, wie man Matlab-Skripte oder Programme mit benutzerfreundlichen User-Interfaces ausstatten kann. Möchtest Du deinen Code Kollegen, die sich nicht mit Matlab auskennen, zur Verfügung stellen, so stellen diese Schnittstellen auch für Matlab-unerfahrene Anwender eine Bedienbarkeit sicher. Darüber hinaus wertest Du deinen Code mit Funktionalitäten wie dem Filedialog, Questiondialog, Inputdialog, Colordialog, einer Waitbar sowie Warning und Error Messages professionell auf.

Innerhalb eines Abschnittes bauen die Videos aufeinander auf !


Hausaufgaben

Im Idealfall programmierst Du live zum Video mit. Neben diesem gemeinsamen Programmieren bei dem Du den Videos folgst, ist das Sammeln von eigener Programmiererfahrung von essentieller Bedeutung für deinen Lernfortschritt und deshalb fester Bestandteil dieses Kurses. Dazu gibt es zu jedem Abschnitt "Hausaufgaben", in denen Du deinen Wissenstransfer prüfen kannst. Sie verlangen ein gewisses Maß an Engagement und sind vergleichsweise herausfordernd. Aus diesem Grund gibt es zu jeder Aufgabe, die eigenständig bearbeitet werden soll, ein ausführliches Erklär-Video. Darüber hinaus stehen für jede Aufgabe entsprechende Musterlösungen zum Download bereit.


Fragen und Anmerkungen

Sollte für Dich in einem Video oder einer Hausaufgabe ein Sachverhalt unklar bleiben, dann kannst Du deine Frage im Fragenbereich des Kurse stellen oder mir eine Nachricht über Udemy schicken.


Viel Spaß beim Lernen! :)


Who this course is for:

Studierende der Ingenieurwissenschaften/ Naturwissenschaften
Interessierte mit Vorerfahrung in einer Programmiersprache