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Softwarepraktikum Numerische Algorithmen

begleitend zur Vorlesung Wissenschaftliches Rechnen II

Arbeitsgruppe:Prof. Dr. M. Rumpf
Ansprechpartner:


Inhalt:
  • Geometrische PDG: Mittlerer Krümmungsfluss
  • Level-Sets
  • Bildverarbeitung: Entrauschung
  • PDG 4. Ordnung: Dünne Filme, Cahn-Hilliard
Termin: Montag 12 Uhr, Terminal-Raum z267, Landwirtschaftskammer, Anbau (rechter Trakt, hinterer Teil)

Ablauf: Regelmäßige Treffen zur Besprechung des aktuellen Fortschritts oder der neuen Aufgabenstellung.
Im allgemeinen wird eine Schnittstellendefinition vorgegeben werden, nach der entsprechende Klassen erstellt werden müssen.
Arbeit in Gruppen ist wünschenswert, aber nicht verpflichtend.

Vorkenntnisse: Programmierkenntnisse aus den Programmieraufgaben der Praktischen Mathematik verpflichtend. Grundkenntnisse in C++ sehr wünschenswert, aber nicht zwingend notwendig. Das Softwarepraktikum aus dem Wintersemester ist keine zwingende Voraussetzung für die Teilnahme. Algorithmen, die wiederverwendet werden können, sollen in der erste Woche ausführlich besprochen werden.

Literatur:
  • Ulrich Breymann: C++. Einführung und professionelle Programmierung. Hanser, 9. Aufl., 2007.
  • Bruce Eckel: Thinking in C++. Prentice Hall, 2nd edition, 2000. PDF (beta, 2000)
  • Stefan Kuhlins, Martin Schader: Die C++-Standardbibliothek. Einführung und Nachschlagewerk. Springer, 4. Aufl., 2005.
  • Dietrich Braess: Finite Elemente. Springer, 4. Aufl., 2007

Materialien

Doxygen-Dokumentation
Woche   1: Kurzreferenz
Blatt 1
Woche   3: Ergänzung zu Blatt 1
Woche   5: Blatt 2
Woche   6: Blatt 3
Woche   8: Blatt 4
Woche 10: Blatt 5
Woche 11: Blatt 6
Woche 12: Blatt 7
Woche 14: Blatt 8


Resultate

Die folgenden Resultate wurden im Laufe des Praktikums erstellt. Zur Visualisierung wurden die Programme gnuplot, paraview und mencoder verwendet. Die Ausgangsdaten entstammen in Teilen den Webseiten Stanford 3D Scanning Repository und The Signal and Image Processing Institute Image Database.

Mittlerer Krümmungsfluss









Bildentrauschung

Entrauschung durch mittleren Krümmungsfluss
mit Gewichtungsfunktion nach Perona & Malik.

Entrauschung mittels TV-Modell.
Originalbild, TV-Modell mit regularisierter Norm und dualer Ansatz.


Dünne Filme



Cahn-Hilliard




letztes Update: 10.08.2009