Neues Semester, neuer Prof, neues Projekt

Nicht nur die historische Kreditabstufung der USA am vergangenen Wochenende schafft hier neue Verhältnisse. Auch in meiner PhD-Laufbahn gibt’s nicht geringe Neuigkeiten: Zum neuen Semester (es ist mal wieder Fall) bekomme ich nicht nur ein neues Projekt (was ich schon seit einer Weile wusste), sondern auch gleich einen neuen Professor! Mein bisheriger Advisor, Prof. Tannenbaum, wird diesen Monat an das Boston College wechseln. Zum Glück wurden wir Studenten dabei nicht vergessen und es wurde mir — Die meisten Lab-Kollegen, die schon länger dabei sind, wurden angehalten schnell abzuschließen — ein neuer Professor zugeteilt. Zusammen mit Prof. Yezzi, der an ganz ähnlichen Themengebieten forscht wie Prof. Tannenbaum, werde ich die nächsten (und wahrscheinlich(!) letzten) 2-3 Jahre meines PhD-Studiums verbringen.

Vor einer starken Woche habe ich mich mal mit Prof. Yezzi, bei dem ich übrigens den Kurs „PDEs in Computer Vision and Image Processing“ im letzten Frühling gehört habe, getroffen und über das künftige Forschungsprojekt gesprochen. Im Großen und Ganzen bin ich sehr glücklich über das Projekt, da es in nahezu unglaublicher Weise das alles vereint, was ich bisher im PhD über Computer Vision als auch im Master/Diplom über Mechanik gelernt habe. Das Ziel ist es, die Lage und Geometrie von Erdschichten durch seismische Schallmessungen an der Erdoberfläche zu bestimmen. Während der traditionelle Ansatz FEM-Simulationen verwendet, gehen wir das Problem mit einer Mischung aus BEM und Active Surfaces an. Letzteres ist dabei die eigentliche Neuigkeit. Active Surfaces sind im Prinzip „dynamische Flächen“, die in unserem Fall die Schnittstelle zwischen zwei Erdschichten definieren. Am Anfang wissen wir natürlich nicht, wie die Schnittstellen aussehen, d.h. man rät einfach mal, wo sie sein könnten. Das Ziel ist dann, die Active Surface so zu verändern, dass ein Fehlermaß aus gemessenem und simuliertem (BEM mit der aktuellen Active Surface)  Oberflächenschall garantiert kleiner wird, also ein Gradientenfluss für das Fehlermaß generiert wird. Nach einer gewissen Anzahl von Iterationen sollte das Fehlermaß sich auf einen Wert einpendeln und die dann aktuelle Active Surface eine gute Näherung für die tatsächlichen Schnittstellen der Erdschichten repräsentieren. Der Vorteil gegenüber FEM-Methoden ist die Tatsache, dass Active Surfaces sehr effizient mit Level-Set-Methoden implementiert werden können, so dass nicht jeder Knotenpunkt einzeln verschoben werden muss wie bei FEM.

Während ich sehr glücklich über die Thematik bin, macht mich die voraussichtlich hohe Programmierintensität noch etwas vorsichtig in meinem Überschwang. Bin gerade dabei mir C++ anzueignen, was aus Gründen der Geschwindigkeit über Matlab bevorzugt werden wird. Also mal schauen, ob mich das Projekt doch noch zu einem passablen Programmierer macht…

Das Feuerprojekt — im Blog lange vergessen, wie mir scheint — ist übrigens abgeschlossen. Wir konnten am Ende ganz passabel Feuer detektieren und nun steht noch aus, ein Journal Paper daraus zu  machen.

Voraussichtliche Vorlesungen für das Fall Semester: „Advanced Digital Signal Processing“ und „Pattern Recognition with Application to Speech“, beide wohl eher weniger hilfreich für das neue Projekt, aber muss noch ein paar Credits holen…

 

2 Antworten zu “Neues Semester, neuer Prof, neues Projekt”

  1. scytale Sagt:

    Gibt’s zum alten Thema schon Beitrag bei einer Konferenz? Wollte mir sowas ja schon immer mal genauer ansehen.

    Zu BEM kann ich mir natürlich nicht verkneifen das äußerst lesenswerte Buch von Gau, Kögl und Wagner zu empfehlen… 😉

    Wenn man C nicht wirklich beherrscht ist es ja eigentlich auch nicht wesentlich effizienter als MATLAB. Mal über Real-Time-Workshop und automatischer Codegenerierung nachgedacht? Oder man kann inzwischen auch MATLAB-Code vorkompilieren…

  2. martin Sagt:

    „Gibt’s zum alten Thema schon Beitrag bei einer Konferenz?“ – Jein. Ich werde im September bei der ICIP (www.icip2011.org) in Brüssel ein Poster vorstellen, aber das behandelt nur indirekt die Feuerdetektion. Es geht mehr um den Framework, wie wir Candidate Regions (also verdächtige Bildregionen) extrahieren, die dann weiter analysiert werden um eine Entscheidung zu treffen. Weil dieses Vorgehen für alle möglichen Detektionsaufgaben praktikabel ist, haben wir es allgemeiner gehalten. Anwendung für Feuerdetektion wird dabei nur als Beispiel behandelt, und nicht wirklich tief. Genau genommen halte ich die Vorgehensweise in diesem Paper, wie das Feuer dann letztendlich detektiert wird, für unpraktikabel. Das Journal Paper wird da einen anderen (meiner Meinung nach sinnvolleren) Ansatz verfolgen.

    Hab hier das blaue BEM Buch auf Deutsch, das wir damals für die Vorlesung gekauft haben. Hab auch schon ein bisschen drin geschmökert 🙂

    C/C++ war halt das, was der Prof auf meine Frage, welche Sprache wir voraussichtlich verwenden werden, geantwortet hat. Die Annahme ist wohl, dass wir es beherrschen werden!? 😉 Er ist ein ziemlicher Programmier-Pro, also hab ich zumindest mal eine Kontroll-/Korrekturinstanz. Finde es aber auch nicht schlecht, mal C zu lernen. Denke, das gehört zur Ingenieursausbildung auch ein bisschen dazu.