Archiv für die Kategorie ‘Fachliches’

QNDE (Quantitative Nondestructive Evaluation) Konferenz in Kingston, Rhode Island

Freitag, 14. August 2009

Eigentlich schon ein alter Hut, aber die Arbeit an der Thesis kostete einfach zu viel Zeit in den letzten Wochen. Daher nun ein Nachtrag zur QNDE Konferenz in Kingston im Ocean State Rhode Island, die nahezu unser komplettes Lab Ende Juli besuchte. Kingston ist ein kleines Städtchen zwischen New York und Boston. Mit dem Flugzeug ging’s nach Boston und dann weiter mit Zug und Bus. Und Kingston ist wirklich sehr klein… Als wir auf dem Campus der University of Rhode Island ankamen, war einfach niemand zu sehen, ein bisschen Nebel, ein paar Gebäude, aber das war’s. Untergebracht wurden wir in Einzelzimmern in einem Dorm (Studentenwohnheim), wo für das Nötigste gesorgt war.

Bahnhof Kingston, Rhode Island - Irgendwo im Nirgendwo

Bahnhof Kingston, Rhode Island - Irgendwo im Nirgendwo

Konferenzen haben zwei Ziele. Zum einen ist es eine Veranstaltung, wo alle wichtigen und interessierten Leute einer Forschungsrichtung zusammenkommen, um sich gegenseitig über die neuesten Fortschritte der Forschung zu informieren. Zum anderen, treffen sich Menschen aus aller Welt, um unter einem guten Vorwand (siehe Ziel eins) eine Menge Spaß zu haben, das meiste auf Kosten der eigenen Uni.

In diesem Fall ging es um die zerstörungsfreie Auswertung von Materialien, mit der ich mich ja nicht nur momentan mit meiner Arbeit am Georgia Tech, sondern auch schon mit meiner Studienarbeit in Stuttgart beschäftigt habe. Also grob gesagt werden unterschiedliche Methoden, wie z.B. Schallwellen, verwendet, um Schäden zu entdecken oder Eigenschaften von Materialien zu charakterisieren. Der Beitrag von mir und meinen Kommilitonen vom Lab bestand darin, die eigene Forschungsarbeit in einem Posterwettbewerb für Studenten vorzustellen, während die erfahreneren Forscher Vorträge in verschiedensten Kategorien zu ihren Themen hielten. D.h. außer der ca. 3-stündigen Arbeitszeit, während wir unsere Poster vorstellten, hatten wir genügend Zeit, Vorträge anzuhören, oder einfach nur zu relaxen oder Mahlzeiten zu genießen.

Die Posterpräsentation war aber durchaus anstrengend. Dutzende Leute liefen vorbei und stellten immer wieder ähnliche Fragen, die man wieder und wieder freundlich beantwortete. In meiner ganzen Zeit in den USA hab ich nicht so viel am Stück geredet. Und am Ende war ich so im Englischen drin, dass ich einem Deutschen, der am Ende auftauchte, kaum noch auf Deutsch antworten konnte; was aber auch daran liegt, dass ich mir die ganzen Fachbegriffe selten auf deutsch überlegt habe. Das war auf jeden Fall schon eine gute Erfahrung und eine Erleichterung als es vorbei war…

Das zweite Ziel der Konferenz war in Kingston etwas schwieriger zu erreichen. Denn zum nächsten Laden oder Lokal, wo es Alkoholisches gab, waren es geschätzte 5 Meilen, d.h. ohne Auto war man recht aufgeschmissen. Dummerweise hatten sich wenige an die Empfehlung gehalten, einen Mietwagen zu nehmen… So gestaltete es sich kompliziert die zahlreichen Party- und Ausgehlustigen in privaten Shuttle-Services zu den entsprechenden Restaurants und Kneipen zu fahren. Doch mit ein bisschen Willen geht alles. Es war auf jeden Fall eine tolle Erfahrung mit allen möglichen Leuten von anderen Unis zu sprechen. Vor allem viele Briten und auch Deutsche waren anwesend. Nach ein bisschen Eingewöhnung in den britischen Dialekt hab ich dann auch mal ab und zu was verstanden, was die Briten gesagt haben. Den Höhepunkt der Feierlichkeiten erreichte das Ganze, nachdem die Preise für den Posterwettbewerb beim Konferenz-Dinner am dritten Abend vergeben worden waren – 100$ für Platz 1, 75$ für Platz 2 und 50$ für Platz 3. Denn traditionell wird zumindest ein Teil dieses Geldes für gratis Bier für alle ausgegeben.

Die Gewinner des Posterwettbewerbs

Die Gewinner des Posterwettbewerbs

Für mich persönlich überraschend durfte ich den 100$-Schein in einem Kuvert gegen Bier eintauschen. Hab mich auf jeden Fall riesig darüber gefreut, auch von verschiedenen Leuten persönliches Lob entgegennehmen zu dürfen. Bezeichnenderweise kamen alle drei Gewinner vom Georgia Tech. Natalie aus unserm Lab gewann den zweiten Platz und ein Kommilitone von einem anderen Department landete auf Platz 3. Deshalb wurde noch ein zweiter dritter Platz für eine andere Uni eingeführt… Die 100$ waren aber an diesem Abend und Natalie’s 75$ am nächsten Abend gut investiert!

Warten auf den Zug nach Boston - Frederik, Alex und Natalie

Warten auf den Zug nach Boston - Frederik, Alex und Natalie

Nachdem wir nach 4 Tagen die Heimreise nach Atlanta angetreten hatten, machten wir noch einen Zwischenstopp in Boston. In einigen Stunden schauten wir uns verschiedene Gegenden an, diesmal nicht bei Eiseskälte. Dieser sommerliche Eindruck machte Boston noch mal um eine ganze Ecke schöner. Mit Sicherheit eine der besten Städte zum Leben. Nur der kalte Winter – wie auch in Kanada – ist leider ein ziemlicher Negativpunkt…

Boston, Charles Street im Sommer - Da lässt es sich leben...

Boston, Charles Street im Sommer - Da lässt es sich leben...

Zurück in Atlanta: Mit meiner Thesis schaut es momentan ganz gut aus. Ich habe nun eine erste Version zum Korrekturlesen abgegeben und erwarte nur noch kleinere Änderungen. Nun müssen wir aber noch Papers schreiben. Zum einen für die QNDE und zum anderen zur Veröffentlichung in einem Journal. Noch einiges zu tun bis zum Abflug nach Hawaii am 25.8.! Durchhalten…

Von Dispersionskurven und Phasengeschwindigkeiten…

Donnerstag, 21. Mai 2009

… handelt der heutige Eintrag. D.h. die weniger physikbegeisterten Leser sollten sich das Bildchen unten anschauen, sich an den geschlungenen Kurven erfreuen und dann zu einem älteren Beitrag wechseln 😉 . Ich werde nun nämlich ein wenig berichten, an was ich bei meiner Thesis denn gerade so arbeite. Ich hoffe mir gelingt eine einigermaßen verständliche Beschreibung, wenn auch stark verkürzt…

Ausgangspunkt ist eine Platte, die theoretisch unendlich gross ist, aber eine bestimmte Dicke hat. Da drin können sich mechanische Lamb Wellen ausbreiten (d.h. Materie stößt andere Materie an, was sich wellenartig fortsetzt), deren Gestalt man mit physikalischen Gesetzen (Newtons Gesetz u.a.) herleiten kann. Die Lamb Wellen sind dispersiv, was bedeutet, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Frequenz der Anregung abhängt. Aus der theoretischen Herleitung bekommt man aber eine Frequenzgleichung, die den Zusammenhang zwischen der Frequenz ω und der Wellenzahl κ (Kehrwert zur Wellenlänge) folgendermaßen herstellt

Dabei ist cL die longitudinale und cT die transversale Wellengeschwindigkeit in einem unendlichen Medium (beide sind Materialeigenschaften und damit konstant), und h die halbe Dicke der Platte . D.h. aus der Gleichung kann man Werte für ω und κ ausrechnen, aus denen man dann die Phasengeschwindigkeit c_ph erhält, wenn man ω durch κ teilt. Theoretisch breitet sich die Welle also mit dieser Geschwindigkeit aus. Wenn man das ganze numerisch ausrechnet und aufmalt, erhält man die Dispersionskurven und das sieht dann so aus.

Dispersionskurven

Dispersionskurven

Die x-Achse ist die Frequenz und die y-Achse die Phasengeschwindigkeit. Jede Linie stellt eine Lamb Mode dar, wobei sich die Moden in ihrer Spannungsverteilung über dem Plattenquerschnitt unterscheiden. Soweit die Grundlagen.

Meine Aufgabe ist es momentan Modenpaare zu finden, so dass die Phasengeschwindigkeit der einen Mode bei Frequenz ω gleich groß ist wie die Phasengeschwindigkeit einer anderen Mode bei Frequenz 2ω, was als ‚phase matching‘ bezeichnet wird. Durch Hinschauen habe ich dann auch die Paare gefunden, die im Bildchen mit schwarzen Strichen markiert sind. Letzte Woche und diese Woche bin ich nun dabei die gefunden Paare analytisch, also mit der Frequenzgleichung oben zu untersuchen, bzgl. Verschiebungen an der Oberfläche der Platte, Gruppengeschwindigkeit, und welche Bedingungen da gelten. Diesen Teil habe ich größtenteils abgeschlossen und bin nun auf der Suche nach einer physikalischen Erklärung für die Ergebnisse.

Warum ich das ganze mache, hab ich ja früher schon mal ein bisschen erklärt, aber trotzdem nochmal kurz, um den Zusammenhang darzustellen: Durch ein paar mathematische Tricks kann man die nichtlineare Wellen-Theorie (das oben war alles lineare Elastizität) in die lineare Theorie überführen. Um den Effekt der Nichtlinearitäten sehen zu können, d.h. dass deren Amplitude stark wächst, wird in der Herleitung phase matching gefordert. Anhand der nichtlinearen Welle will man dann wiederum Aussagen über den Zustand des Materials machen, also wie fit das Material noch ist. Der Gedankengang ist also folgender: Wir suchen nach Anregungsfrequenzen, wo phase matching existiert, damit die durch Nichtlinearitäten im Material erzeugte Welle stark wächst und somit gut messbar ist, um dann aus der Messung Aussagen über das Material machen zu können.

Gut, der nächste Eintrag wird wieder über Freizeit sein, versprochen… 🙂

Vorlesungsfrei…

Mittwoch, 06. Mai 2009
Campusbild: Buzz, unser Maskottchen, beim 'Earth Day' für ökologisches Denken

Campusbild: Buzz, unser Maskottchen, beim 'Earth Day' für ökologisches Denken

… und das nicht nur heute, sondern auch morgen, und übermorgen, und den Tag danach, und… Ja! – Ich bin fertig mit Vorlesungen für den Rest dieses Studiums. Und ja, dieser Eintrag ist tatsächlich mal wieder der Uni und nicht einer Reise gewidmet… 🙂 Letzte Woche war Finals Week, in der theoretisch Klausuren angestanden hätten. Der Grund, dass ich keine hatte und damit eine recht angenehme Finals Woche hatte (Im Vergleich zum Fall Term), ist der, dass ich in meinen beiden Vorlesungen Final Projects hatte, d.h. eine Projektarbeit, umfassender als übliche Hausaufgaben. Für Wave Propagation konnte ich dafür einfach Material aus meiner Forschung nehmen, so dass dieses Thema sehr schnell abgehakt war und für Adaptive Control tobten Frederik und ich uns an einer Abstandsregelung für zwei Autos aus, doch dazu später mehr. Erst noch ein letzter, zäh zu lesender Vorlesungsrückblick für die zweite Hälfte des Spring Terms.

Ich muss sagen, in Wave Propagation ist die zweite Hälfte ziemlich an mir vorbeigegangen, da der Druck von Klausuren und Hausaufgaben sehr gering war, seitdem Larry die Vorlesung von Dr. Qu übernommen hatte. Ich hab mir die Sachen angehört und gedacht, „ganz nett! Wenn ich’s mal brauch, weiß ich ja, wo ich nachschauen muss.“ Und so war die Vorlesung von Larry wohl auch gedacht, da er doch meist sehr schnell und flapsig über die Herleitungen hinweggegangen ist. Im Großen und Ganzen betrachteten wir verschiedene Problemstellungen und deren Lösungen, also z.B. Wellen in einer unendlichen Platte (mein Forschungsthema), in einer zylinderförmigen Platte,  in anisotropen Materialien, oder auch wenn man einen Halbraum an der Oberfläche mit einem Punktimpuls (Dirac)  anstößt. Auch Transformations-Methoden wie Laplace oder Fourier zur Lösung der Gleichungen wiederholte Larry – neben „Eigenwertrechnung“ und „Boolscher Algebra“ das wohl am öftesten eingeführte Thema meines Studiums… 🙂

Campusbild: Tech Trolleys zur kostenlosen studentischen Fortbewegung auf dem Campus

Campusbild: Tech Trolleys zur kostenlosen studentischen Fortbewegung auf dem Campus

Der zweite Teil von Adaptive Control verlief leider etwas träger als der erste, was hauptsächlich daran lag, dass man immer wieder fast das Gleiche gemacht hat und das bisschen Unterschied dann auch immer noch in Matlab simulieren musste. Nach der zweiten Hälfte kann ich auch in einem Satz zusammenfassen, was adaptive Regelung ist; nämlich inverse Lyapunov Analysis. D.h. man schreibt den üblichen Zustandsregler hin, nimmt an, dass die Verstärkung von der Zeit abhängt, und wählt dann die Ableitung der Verstärkung so, dass die ungewünschten Terme in der Lyapunov-Ableitung wegfallen  (Ich hoffe, das versteht jemand… zumindest wer Regelungstechnik II gehört hat, sollte wissen, was ich meine… 🙂 ). Das Schöne ist, dass man so garantieren kann, dass der Regelkreis stabil ist, auch wenn Systemgrößen von vornherein falsch geschätzt wurden. D.h. der Regler passt sich an das System an (adaptiert). Im Final Project wendeten wir das auf folgendes System an: Auto B fährt hinter Auto A und soll einen bestimmten Abstand zu Auto A einhalten. Die Beschleunigung von Auto A ist dabei eine unbekannte Störgröße, die Beschleunigung von Auto B die Eingangsgröße. Das System ist nicht übermäßig kompliziert (Im Prinzip nur ein Doppelintegrator von Beschleunigung zu Strecke), doch haben wir alle möglichen und abstrusen adaptiven Erweiterungen eingebaut (Disturbance Rejection, Input Constraint Adaptation, Composite Adaptation), so dass die Arbeit zu einer guten Note gereicht hat. Vielleicht hat den Professor aber auch unser Schlusszitat überzeugt, das ‚treffend‘ beschreibt, was Adaption ist:

When the lights first go out, I can’t see;
Maybe waiting a while is the key:
After dark adaptation—
Acclimatization—
I’ll be able to aim when I pee.
Quelle: www.oedilf.com
Dass die Finals Woche dann doch nicht allzu locker war, liegt weiterhin daran, dass nun die Thesis wieder im Rampenlicht steht. Wie’s da aussieht, werde ich aber später erzählen. Die nächsten Tage will ich erst noch vom Wochenendausflug nach New Orleans erzählen, den wir zu viert von Freitag bis Montag durchgezogen haben. Man darf gespannt sein 😉 . Bis dahin, viele Grüße aus Georgia!

Spring Midterm – Bericht

Sonntag, 08. März 2009

Anlässlich der Hälfte meines zweiten Trimesters (Spring Term) hier am Georgia Tech will ich mal wieder über ein paar fachliche Dinge berichten, die mich hier zu einem Großteil der Zeit beschäftigen (sollten). Das macht zwar nicht so viel Spaß wie über Urlaubsreisen zu erzählen, aber ich gebe mein Bestes und vielleicht liest es ja auch einer bis zum Ende… 🙂

Wie schon berichtet, höre ich gerade zwei Vorlesungen. In Adaptive Control geht es prinzipiell darum, wie man Systeme (Differentialgleichungen) regelt, deren Systemparameter nicht 100%ig genau bekannt sind. Der Regler versucht aus den gemessenen Größen Informationen über das System zu gewinnen und mit diesen Informationen seine Reglerparameter so anzupassen (zu adaptieren), dass das System sich so verhält, wie man es gerne hätte. Im Vergleich dazu hätte ein „normaler“ Regler ein festes Regelgesetz. Ein adaptiver Regler kann z.B. dann wichtig sein, wenn sich die Parameter des Systems mit der Zeit verändern, z.B. durch Verschleiß von Bauteilen. Ein adaptiver Regler kann sich dann auf die neue Situation einstellen, während ein normaler Regler immer noch so tut, als ob es noch die alten Parameter sind. Mit dem eigentlichen Entwurf von adaptiven Reglern haben wir aber erst letzte Woche angefangen. Davor haben wir sehr mathematisch die Grundlagen für nichtlineare und zeitvariante Systemtheorie behandelt. Insbesondere Existenz und Eindeutigkeit, Lyapunov-Stabilität und Beschränktheit von Lösungen. Wie schon in der Stuttgarter Vorlesung Nonlinear Control war das zugehörige Textbook Khalil’s „Nonlinear Systems“. Jene Vorlesung hatte ich in Stuttgart schon gehört, so dass mir der Einstieg vergleichsweise einfach gefallen ist. In den nächsten Wochen bin ich mal gespannt, wie wir das ganze Vorwissen nun im eigentlichen Reglerentwurf verwenden werden.

Larry’s Vorlesung Wave Propagation in Elastic Solids ist im Großen und Ganzen recht lässig. Prof. Qu, der den ersten Teil übernommen hatte, erklärte uns zunächst mal, was eine mechanische Welle überhaupt ist. Von eindimensionalen Wellen, gingen wir über in den zwei- und dreidimensionalen Raum. Die meiste Zeit verbrachten wir mit der Betrachtung von Grenzschichten, was z.B. passiert, wenn eine Welle unter einem bestimmten Winkel an eine Grenzschicht aus Metall und Wasser auftrifft. Der Aha-Effekt meinerseits war dabei, wie „leicht“ man das alles mit den Grundlagen aus Kontinuumsmechanik herleiten kann. Ich hab mich immer gefragt, wie man so etwas kompliziertes überhaupt berechnen kann und jetzt ist es fast schon einfach. Die Midterm Exam war kein Problem, da Prof. Qu’s Prüfungen doch recht „predictable“ (vorhersehbar) sind, um Larry’s Wortlaut zu verwenden, wobei er darauf anspielte, dass Qu’s Prüfungen sich von Jahr zu Jahr kaum ändern. Er sollte Recht behalten… Larry ist nun dabei, spezielle „guided waves“ (Wellen in Wellenleitern) zu untersuchen, die sehr lange Distanzen überbrücken können, weil die Energie im Wellenleiter konzentriert bleibt (z.B. in Platten, Stäben, Oberflächen). Solche Wellen sind vor allem für die zerstörungsfreie Materialprüfung, mit der Larry’s Lab hauptsächlich beschäftigt ist, von Bedeutung, da man möglichst große Bereiche mit einem Impuls vermessen möchte.

In meiner Thesis ging alles eigentlich ganz gut los. Nachdem ich den Eindruck hatte, das meiste verstanden zu haben, habe ich mich ans Werk gemacht, Berechnungen in Matlab zu programmieren. Um zu testen, ob alles in Ordnung ist, wollte ich ein Beispiel aus einer älteren Arbeit nachrechnen, wobei leider nicht das Gleiche rauskam, so dass jetzt großes Fehlersuchen angesagt ist, was mitunter schon sehr frustrierend ist, da es nicht gerade kleine Berechnungen sind und das Vergleichsbeispiel auch nicht vor Klarheit und Eindeutigkeit strotzt. Naja, ich hoffe, dass da bald einiges klarer wird, damit ich zu neuen Ufern aufbrechen kann…

Nun ist es nur noch eine Woche bis Spring Break, also die Woche Ferien im Spring Term. Das Wetter hier in Atlanta macht schon richtig Lust darauf. Werde wohl gleich noch ein bisschen rausgehn und lesen, um die angenehmen 20+ Grad zu genießen. Und danach noch ein bisschen Fehler suchen, vielleicht, mal schaun… 🙂

Neues Jahr, neues Semester

Mittwoch, 21. Januar 2009

Nun hat es doch etwas länger gedauert, bis sich meine Schreiblust nach dem Blog-Feuerwerk über die Ostküste wieder aufgeladen hat. Aber ihr habt nicht viel verpasst! Außer vielleicht die kälteste Nacht in Atlanta in diesem Winter (-11°C) am letzten Freitag. Ungewohnte Verhältnisse für hier…

Ich bin nun auch schon wieder voll drin im neuen Semester, dem Spring (Frühling) Semester, der dann hoffentlich auch bald kommt. Da ich nun ein Thema für meine Thesis (Diplomarbeit) bekommen habe, höre ich zur Zeit nur zwei Vorlesungen. Zum einen „Wave Propagation in Elastic Solids“ (Wellenausbreitung in elastischen Feststoffen), dessen zweiter Teil von Larry selbst gelesen wird, und zum andern „Adaptive Control“ (Adaptive Regelung). Um das Midterm herum werde ich dann wieder berichten, was man da so alles lernt. Mein Stundenplan ist wieder preiswürdig (Di, Do jeweils 12:05 – 1:25 und 3:05 – 4:25), so dass langen Wochenendtrips nach Memphis, New Orleans oder Charlotte nichts im Weg stehen sollte.

Das Thema meiner Thesis ist eng mit der Vorlesung über Wellenausbreitung verknüpft. Ich versuche analytisch einige Dinge über die nichtlineare Wellenausbreitung in Platten, die für die zerstörungsfreie Materialprüfung wichtig sind und über die am Institut noch einigermaßen Unklarheit herrscht, herauszufinden. D.h. es handelt sich um ein rein theoretisches Thema ohne Experimente und ein wenig Programmieren für analytische Rechnungen. Dazu habe ich in den letzten zwei Wochen eine frühere Doktorarbeit durchgearbeitet und versuche nun einige Messergebnisse früherer Tage durch meine Rechnungen zu bestätigen, um einen sicheren Einstieg in das Thema zu haben.

Vom verlängerten Wochenende (Am Montag war M.L. King Day) gibt es folgendes zu berichten: Gehe niemals ins Varsity! In meinem Reiseführer wurde dieses Fast Food Restaurant als größtes Drive-In-Restaurant der Welt angekündigt, was durchaus sein kann, aber das Essen war dermaßen schlecht (ja, man kann bei Fast Food noch zwischen gut und schlecht unterscheiden) und verhältnismäßig teuer, dass ich allenfalls empfehlen kann, durch den Drive-In zu fahren, um eine Cola ohne Eis (an dem sparen sie nämlich auch nicht) zu bestellen, rein für den touristischen Effekt („Ich war da“).

Links: Eingang zum Ferst Center

Links: Eingang zum Ferst Center

Das Konzert des Dublin Philharmonic Orchestra im campuseigenen Ferst Center for the Arts (Veranstaltungssaal für die Künste) bereitete da schon mehr Freude. „The Irish Spectacular“, so der Titel, bot alles, was man mit irischer Musik verbinden kann. Neben dem Orchester spielten Solisten wie Geigen, Sängerinnen, eine Fidel, ein dudelsackähnliches Instrument, usw. Die Stücke waren meist am breiten Geschmack orientiert (z.B. einige Liebes- und Volkslieder), so dass  es mich jetzt nicht vom Hocker gerissen hat, aber durch die Vielfalt war doch für jeden was dabei, denke ich.

Im CNN-Center

Im CNN-Center

Einer der bekanntesten Nachrichtensender hat in Atlanta seinen Sitz, CNN. Und die wären auch blöd, wenn sie aus ihrer Bekanntheit nicht ein wenig Kapital schlagen würden. Für 15$ konnten wir bei einer ca. einstündigen Tour durch das CNN-Center hinter die Kulissen schauen, z.B. wie der Regisseur die Kameras wechselt, wie das mit den Wetterkarten funktioniert und wie die Nachrichten zum Sprecher kommen. Insgesamt ganz interessant, wobei man sich wie schon bei Coca Cola fragt, warum man eigentlich für Werbezwecke von CNN selbst Geld zahlen muss.

Ausblick für die nächsten Tage: Hausaufgaben… 🙁 Ich hoffe, ihr alle habt’s besser als ich 😉 .

Und schon ist das erste Term vorbei

Freitag, 12. Dezember 2008

Der Schlussspurt hatte es nochmal gewaltig in sich, doch nun ist es soweit – das erste Term ist geschafft. Die Noten stehen zwar noch nicht alle fest, aber ich bin zuversichtlich, dass es zumindest in dreien sehr gut ausfallen wird. Ursprünglich war für Freitag noch eine Final Exam in Linear Elasticity  geplant, doch Prof. Zhou hatte mal wieder eine Überraschung auf Lager, indem er am Dienstag letzte Woche die Exam kurzerhand zu einem Final Assignment (Eine Hausaufgabe, nur dass sie eben wie eine Klausur zählt) erklärt hatte, die bis gestern fällig war. Das hat meinen Lernplan gehörig durcheinander geworfen (da ich eigentlich noch heute zum Lernen eingeplant hatte), zumal die Aufgabe es auch in sich hatte und ich somit 2-3 Tage nur mit denken und rechnen beschäftigt war. Im Endeffekt war mir das so aber auch lieber, da ich im Midterm ja schon Erfahrung mit Zhou’s Prüfungsstil gemacht habe und außerdem jetzt auch schon frei habe 🙂 .

Vor dem Management Hörsaal

Mal wieder ein Campus-Bild: Vor dem Management Hörsaal

Die Finals in Management, Signal Processing und Continuum Mechanics waren dann auf Montag bis Mittwoch verteilt. Wie gesagt, war eigentlich alles in Ordnung und mal schauen, was rauskommt – Am Samstag sollen die Noten angeblich schon stehen. Ich schreibe hier nochmal kurz zusammen, worum es im letzten Monat in den Vorlesungen so ging. Wen das nicht interessiert, ab zum nächsten Abschnitt… In Management wurden folgende Module behandelt: Managerial Accounting (wie man Kosten bilanziert), Strategies (auf Markt- und Businessebene), Industry Analysis (jeder musste dann eine dreiseitige Analyse schreiben – ich über die deutsche Automobilindustrie), Supply Chain, International Marketing und Negotiations (inklusive Rollenspielen). Prof. Fekri von Digital Signal Processing krönte die Vorlesung mit dem Abschlussthema Diskrete Fourier Transformation bzw. die schnelle Berechnung durch die FFT (Fast Fourier Transform) Algorithmen. Endlich weiß ich mal, was ich mit dem MATLAB-Befehl „fft“ eigentlich immer berechnet habe… Zuvor hatten wir noch Filterdesign besprochen, was ich auch sehr interessant fand. Im Digitalen gibt es nämlich FIR (Finite Length) Filter, die lineare Phase haben, so dass es nur zu einer Verzögerung des Signals kommt, nicht zu einer Verfälschung. Bei meiner Studienarbeit hatte ich oft mit der nichtlinearen Phase von analogen Filtern zu kämpfen. Die letzten Wochen in Continuum Mechanics beschäftigten sich damit, die vorher behandelten Konzepte in Anwendungen zusammenzufügen. So wurden Grundlagen für das elastische Verhalten von Feststoffen und für das Stömungsverhalten von Fluiden behandelt. Elasticity gab noch einen kurzen Einstieg in die Lösung von 3D Problemen, was ich im nächsten Term in Larry’s Vorlesung über Wellenausbreitung noch vertiefen werde.

Der Lernstress wurde Dienstag Nacht von GT-Mitarbeitern erleichtert, die ab 22 Uhr ein Midnight-Breakfast (Rührei, Würstchen, Donuts, Orangensaft,…) angeboten haben, zu dem alle Studenten kostenlos kommen durften. Eine tolle Idee, wie ich fand.

Die Weihnachtsstimmung ist der letzten Woche aber nicht zu kurz gekommen. Am Freitag waren wir vom WSF aus bei „The 82nd Annual Christmas Carol Concert“ in der international Martin L. King Jr. Chapel. Zwei Chöre mit ausschließlich schwarzen Sängern hatten sich zu diesem Projekt zusammengeschlossen. Es wurden Weihnachtslieder aus allen möglichen Nationen und Musikrichtungen gesungen, mit Orgel, Gitarre, Klavier, Streichern, usw. als Begleitung. Bei einigen Liedern war das Publikum aufgerufen mitzusingen, u.a. bei „O Come All Ye Faithful“. Wer erkennt es? 🙂 .

Ich werde nun noch bis 18. Dezember in Atlanta sein und ein bisschen was unternehmen, was die letzten zwei Monate seit den Midterms wenig möglich war. Die großen Programmpunkte werden ein NBA-Spiel der Hawks gegen die Boston Celtics und ein Besuch des Ballets „Nutcracker“ (Nussknacker) von Tschaikowsky im Fox Theater sein, das sehr schön sein soll. Am 19. gehts dann los in den Winterurlaub von Washington D.C. bis nach Boston die Ostküste hoch. Werde mich aber vorher nochmal melden!

Euch allen noch eine möglichst stressfreie und ruhige Adventszeit!

Midterms Teil 2

Donnerstag, 30. Oktober 2008

Der Oktober ist fast schon rum und damit auch eine der stressigsten Zeiten meines Aufenthalts hier. Fünf Midterm Exams und stetig weiterlaufende Hausaufgaben waren nicht immer einfach unter einen Hut zu bringen. Aber seit gestern ist der Prüfungsdruck der Midterms vorbei. Hier nochmal kurz, worum es in den beiden letzten Midterms ging.

In der Midterm von „Principles of Continuum Mechanics“ am Mittwoch letzter Woche war der Schwerpunkt auf der Kinematik (übersetzt in etwa Beschreibung von Bewegungen) von kontinuierlichen Medien. Ein Kontinuum kann man sich so vorstellen, dass an jedem Punkt (und die Punkte sind kontinuierlich im Medium verteilt) bestimmte Eigenschaften vorliegen, wie z.B. Spannung, Verschiebung, Verzerrung oder Energie, die durch verschiedene Naturgesetze zusammenwirken, wie z.B. das Hooksche Gesetz, das Spannung und Verzerrung durch eine lineare Beziehung verknüpft. Ich finde den Kurs ziemlich interessant, weil diese ganzen Konzepte einmal in einem grundlegenden Rahmen erklärt werden. In der Stuttgarter Vorlesung „Smart Structures“ wurden teilweise schon die gleichen Themen angeschnitten , aber damals war es doch eher Rätselraten, was sich hinter der „Materialableitung“ oder dem „Referenzvolumen“ verbirgt, was hier dank einer grundlegenden Herangehensweise doch zu einigen Aha-Erlebnissen führt.

Die zweite Midterm Exam in „Fundamentals of Digital Signal Processing“ behandelte zwei Themen. Zum einen das Sampling (Abtasten) von kontinuierlichen Signalen und Rekonstruktion eines digitalen Signals, also wie man die Konvertierung von kontinuierlich nach digital und zurück beschreibt. Darunter auch Upsampling und Downsampling, das die Abtastrate erhöht bzw. verringert. Durch die mathematische Behandlung wurde das Themengebiet um einiges greifbarer als in der Stuttgarter Vorlesung, wo einem der Stoff eher im Stil einer Bauernregel verkauft wurde (was nicht unbedingt negativ sein muss, wenn es um ein grobes Verständnis des Gebiets gehen soll). Der zweite Block ging wieder, diesmal vertieft, um lineare zeit-invariante digitale Systeme im z-Bereich, wobei Stichwörter wie Minimalphasigkeit, Allpass, lineare Phase und Flussgraf-Realisierung zu nennen sind.

Beide Midterms liefen sehr gut, so dass ich in den Finals wohl nur in „Linear Elasticity“ ernsthaft um eine gute Note bangen muss. Die Polster in den anderen Fächern sind durch die Midterms schon ganz gut.

Vom echten Leben gibts aus den letzten zwei Wochen dementsprechend wenig zu berichten. Am Samstag vor einer Woche waren die „Tischtennis Atlanta Open“, wo ich, wie ich gerade eben erfahren habe, in der College-Ausscheidung 10$ gewonnen habe, die sogar noch 15$ werden können, wenn ich heute Abend das Spiel um den 3.Platz, das wir damals verpennt haben, noch gewinne. Hab die Gebühren von 35$ fürs College-Tischtennis also bald drin, wenn ich so weiter mache 😉 .

Auch die Skype-Konferenz in die Party-WG 140 zum traditionellen Risiko-Spiel am letzten Donnerstag soll nicht unerwähnt bleiben. War schön, mal wieder einige Leute live zu sehen! Nur über die Vetternwirtschaft gegen Ende des Spiels muss noch diskutiert werden…. 😉

Mein Arbeitsplatz

Mein Arbeitsplatz im Lab

Passend zum heutigen Beitrag gibts nun ein Bildchen von meinem Arbeitsplatz im Lab im Mason Building. Da Anfangs noch Aline und Michael da waren, war es recht voll, so dass ich mir meinen eigenen Platz mit meinem Laptop in Larry’s (ehemaligem) Zimmer eingerichtet habe. Larry wurde vor etwa 2 Jahren zum Dean ernannt, weswegen er jetzt ein Büro im Tech-Tower, dem Chefgebäude, hat und nur noch selten hier auftaucht. Der VfB-Schal ist übrigens nicht meiner 🙂 .

Midterms Teil 1

Samstag, 11. Oktober 2008

Um hier nicht den Eindruck zu erwecken, dass ich nur Urlaub mache, wie mir schon angetragen wurde 🙂 , möchte ich in diesem Artikel ein bisschen über die vergangenen drei Midterm Exams berichten, und darüber, was in den Kursen so alles behandelt wurde.

Freitag vor einer Woche war Zwischenprüfung in „Fundamentals of Digital Signal Processing“. Die Prüfung lief sehr gut bis auf eine Kleinigkeit, die aber sehr zwiespältig war. Der Schwerpunkt lag auf digitalen linearen, zeit-invarianten (LTI) Systemen. Allgemein ist ein digitales System eine Abbildung einer Eingangsfolge von Signalwerten zu diskreten Zeitpunkten in eine Ausgangsfolge. Die Kernpunkte dabei waren die Berechnung des Ausgangs durch die Impulsantwort des Systems, die diskrete Fourier-Transformation, die Signale im Zeitbereich in ihre Frequenzanteile transformiert, und die z-Transformation, dem Äquivalent zur Laplace-Transformation im Kontinuierlichen, die eine Verallgemeinerung der Fourier-Transformation darstellt. In diesem Bereich konnte ich viele Analogien zu Stuttgarter Vorlesungen sehen, wo wir schon viel über zeitkontinuierliche lineare Systeme gehört hatten.

Die Exam in „Principles of Management for Engineers“ lief erstaunlich gut angesichts der Tatsache, dass ich mir da schon einigermaßen Sorgen gemacht habe, da ich recht wenig Ahnung von Wirtschaftswissenschaften habe. Aber da es zu 95% Standard Multiple-Choice-Fragen und Standard-Rechnungen waren, war die volle Punktzahl gebongt, zumal es noch einige Bonuspunkte über die maximale Punktzahl hinaus gab. Es gab drei Themen. Zum einen „Financial Accounting“, also wie eine Firma ihre Finanzdaten aufzuschreiben hat (Balance Sheet, Income Statement, Cash Flows). Während es hier gemeine Feinheiten gab, war „Marketing“ sehr einfach. Die Themen waren der Marketing Mix aus „Product, Price, Promotion and Place“ (also Produkt, Preis, Werbung, Ort). Dieser Abschnitt war sehr interessant! Zum Abschluss jedoch noch ein ziemlich ätzendes Thema, nämlich „Finance“, wo es um die Finanzierung von Firmen und Projekten ging. Der Professor hat in diesem Bereich leider so fachmännisch gesprochen, dass ich kaum was verstanden habe, so dass ich für die Klausur nur die Standard-Rechnungen auswendig gelernt habe.

In „Linear Elasticity“, der angekündigten „großzügisten Prüfung jemals“, folgte ein gefühltes Fiasko. Bei Aufgabe eins blieb ich nach 5 Zeilen hängen und die zweite Aufgabe war dermaßen länglich zu rechnen (man musste für ein Polynom 5. Ordnung die Koeffizienten aus Randbedingungen berechnen…), dass irgendwann die Zeit rum war und auch alles für die erste Aufgabe zu spät war. Nachdem Frederik und ich uns einig waren, dass das eine der „schrecklichsten Prüfungen jemals“ war, kam aber doch noch eine Beruhigungsmail vom Professor, die ich hier zitiere:

Dear Class,
Obviously, the exam yesterday was a long and, perhaps, challenging exercise. Some of you may be somewhat concerned. As those who have taken courses from me would tell you, my exams are often challenging because I view exams as part of the learning process just like homeworks. It does not matter whether the class average on an exam is 55 or 85 — you should not be overly concerned about how an exam would impact your grade. I want to write this email to assure you of this, especially at the beginning of the fall break. So, please just have a great week off and work on HW3 on the side. I will see you the week after next. If, after reading this email, you are still concerned, please feel free to give me a call or stop by.

Min Zhou

D.h. also mal schauen…. Die Themen waren allgemeine Grundlagen in Tensorrechnung (Indexnotation), das Hookesche Gesetz in 3D und die Lösung von zweidimensionalen mechanischen Spannungsfeldern in rechtwinkligen Geometrien.

Mason Building

Mason Building

Hoffe, das war jetzt nicht zu länglich, aber das war auch für die eingefleischten und interessierten Blog-Leser gedacht 😉 . Als Belohnung noch ein Bildchen vom Campus, das das Mason Buliding zeigt, wo unser Lab beheimatet ist. Von da aus schreibe ich diesen Blog.

Bis Dienstag ist Fall Break, d.h. morgen werden Alex und ich in die Smokey Mountains aufbrechen, wovon es dann hoffentlich wieder leichteres zu berichten gibt als heute 🙂 .

Erste Woche Vorlesungen

Freitag, 22. August 2008

Es ist Freitag (*Wochenende*) und die erste Vorlesungswoche ist fast vorbei. Nachdem ich nun alle fünf Vorlesungen mal angeschaut habe, ist „Acoustic Materials and Devices“ rausgefallen. Ich hatte den Eindruck, dass mir für diesen Kurs ein wenig die Vorkenntnisse fehlen, was dann evtl. in großem Stress hätte enden können. Mein Stundenplan ist sehr angenehm:

  • Mo. 13:05 bis 16:25
  • Di. 13:35 bis 14:55
  • Mi. 13:05 bis 16:25
  • Do. 13:35 bis 14:55
  • Fr. 13:05 bis  13:55

Was sich auf den ersten Blick sehr wenig anhört, ist im amerikanischen Uni-System gar nicht mal so wenig. Mit vier Kursen gilt man hier schon als sehr gut ausgelastet. Das liegt daran, dass man nach dem Besuch der Vorlsungen keineswegs fertig ist mit dem jeweiligen Kurs: In drei meiner vier Kurse werden wöchentlich oder 2-wöchentlich Hausaufgaben aufgegeben, die mit 15 bis 40% der Gesamtnote bewertet werden. Außerdem wird erwartet, dass der Stoff in einem vom Professor benannten textbook (Begleitbuch) nachgearbeitet wird. Diese sind leider ziemlich teuer (meist um die 80 $), aber ist halt eine Investition fürs Leben (oder man verkauft sie danach wieder…). Im Kurs „Continuum Mechanics“ geht es sogar noch weiter: Der Professor hat Video-Kurse ins Internet gestellt, die man vor der jeweiligen Vorlesung anschauen soll, so dass in der Vorlesung nochmals kurz das Wichtigste gesagt wird und Fragen gestellt werden können. Heute werden die ersten Hausaufgaben gestellt und ich hoffe, dass ich dann in Zukunft trotzdem noch regelmäßig zum Schreiben komme ;-).

Eine schöne Sache ist auf jeden Fall, dass es Zwischenprüfungen gibt, die sogenannte „Midterm Exam“, wobei der bis dahin behandelte Stoff abgefragt wird. So staut sich bis zur eigentlichen Prüfung („Final Exam“) nicht so viel Stoff an.

Nachher habe ich noch 50 Minuten Digital Signal Processing, wo wir gerade Grundlagen von digitalen Systemen behandeln. Eine ganz gute Wiederholung aus früheren Stuttgarter Vorlesungen.

Um 16 Uhr starten wir drei (Alex, Frederik und ich) eine Reise nach Savannah (am Atlantik) zusammen mit Leuten vom WSF (World Student Fund). Was das ist und wie es war, dann nächste Woche.

Viele Grüße an alle nach Hause!

PS: Ich mag Amazon.com hier nicht… Meine Kamera ist immer noch nicht da. Kein Vergleich zu Amazon.de!!!