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Dr. Marc Alexander

Datenanalyse & Algorithmen in Python und C++

Kann in folgende Städte reisen: Augsburg, München, Ulm, Kreisfreie Stadt Ingolstadt

  • 48.369338
  • 10.896842
  • Unverbindlicher Tarif 730 € /Tag
  • Berufserfahrung 2-7 Jahre
  • Antwortrate 100 %
  • Antwortzeit Ein paar Tage
Angebot einholen Das Projekt startet erst, wenn Sie das Angebot von Dr. Marc annehmen

Dieser Freelancer hat angegeben, Vollzeit verfügbar zu sein, hat dies aber seit mehr als 7 Tagen nicht mehr bestätigt.

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Standort und Mobilität

Standort
Augsburg, BY, Deutschland
Ist bereit bei Ihnen im Büro zu arbeiten, in
  • Augsburg und im Umkreis von 50km
  • München und im Umkreis von 50km
  • Ulm und im Umkreis von 50km
  • Kreisfreie Stadt Ingolstadt und im Umkreis von 50km

Checkliste

Malt Freelancer Charta unterzeichnet
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Geprüfte E-Mail-Adresse

Sprachen

  • Deutsch

    Muttersprachlich oder zweisprachig

Kategorien

Fähigkeiten (26)

Dr. Marc in wenigen Worten

Ich übernehme Forschungs- und Entwicklungsaufgaben im Bereich Mathematik, Physik, Datenanalyse, Numerik und Statistik für kleine und mittelständische Kunden ohne eigene Entwicklungsabteilung. Meine Arbeit startet da, wo bei Softwareentwicklern der mathematische und technische Hintergrund fehlt, um effizient eine funktionierende Lösung zu entwickeln. Auch Machbarkeitsstudien mit Aufwands- und Risikoabschätzung gehören zu meinem Portfolio.

- Datenanalyse, Datenvisualisierung und Vorhersagemodelle inkl. Machbarkeitsstudien und
Prototypen
- Entwicklung von maßgeschneiderten Algorithmen für spezifische Probleme
- Identifikation von versteckten Zusammenhängen in großen Datenmengen

- Automatisierte Lösung komplexer Optimierungsprobleme
- Mathematische Beschreibung physikalischer Vorgänge inkl. Entwicklung geeigneter Experimente

- Prozesssteuerung, Prozessüberwachung und Prozessoptimierung
- Störungsreduzierte Fehlersuche in komplexen Systemen (Produktionsanlage, Software)

- Computer Vision / Bildverarbeitung
- Softwareseitige Optimierung von Sensoren
- Qualitätssicherung auf Basis von Bild- und Sensordaten

- Implementierung von Programmcode auf Basis von wissenschaftlicher Literatur
- Auftragsforschung im Bereich Data Science, Numerik und Algorithmen
- Neuentwicklung von Lösungsstrategien für komplexe Probleme

- Spezialexpertiese: Numerische Lösung von Differentialgleichungen

- Programmierung in Python
- Programmierung in C/C++
- Programmierung in Mathematica

Projekt- und Berufserfahrung

Druckmaschinenhersteller

Maschinenbau

Steuerungsalgorithmus für neues Produktionstool  - Als Freelancer

Kreisfreie Stadt Augsburg, BY, Deutschland

August 2021 - Heute (1 Jahr und 5 Monate)

Entwicklung eines Steueralgorithmus für ein neues Produktionstool und Roll-Out in produktiver Umgebung.

Inhalt
• Entwicklung verschiedener Algorithmen zur Datenverarbeitung, Qualitätskontrolle und Messreihenanalyse auf Basis hochauflösenden Bilddaten
• 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
• Implementierung neuer Funktionalitäten und Überarbeitung der Architektur
• Absprache und Definition von Interfaces mit Stakeholdern: Frontend, Datenbank, Benutzer
• Weiterentwicklung bestehender Funktionalitäten und Sicherstellung von Rückwärtskompatibilität

Vorgehen
• Konzeptionierung von Experimenten und Koordination der Durchführung
• Koordination und Zusammenarbeit mit verschiedenen Stakeholdern (Lieferanten, Kunden, Experten)
• Dynamische Anpassung der Entwicklungszyklen an die Gegebenheiten (2 h - 2 Wochen)
• 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
• Korrekturverfahren von geometrischen Effekten bei der Messung
• Noise Korrektur von optischen Sensoren
• 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
Python Numpy pandas OpenCV matplotlib C++ SQL ODBC Data Visualization Machine Learning Git mingw

Universität Augsburg

Digitalagenturen & IT-Consulting

Promotion

Augsburg, BY, Deutschland

April 2016 - Juli 2021 (5 Jahre und 3 Monate)

Berechnung der Dynamik von schwach korrelierten Vielteilchenelektronensystem getrieben 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

Verwendete Algorithmen (Mathematica)
• Computergestützte analytische Integration von mathematischen Ausrücken
• Computergestützte analytische Umformungen für mathematische Terme
• Computergestützte Grenzwertberechnung
• Mehrdimensionale numerische Integration

Tech Stack
• Mathematica
• Linux
• LaTeX
LaTeX Linux Mathematik

Universität Augsburg

Digitalagenturen & IT-Consulting

Masterarbeit

Augsburg, BY, Deutschland

Februar 2015 - Februar 2016 (11 Monate)

Numerische Auswertung einer Selbstkonsistenten Störungstheorie für die Gutzwiller Wellenfunktion in 1 und
2 Dimensionen nach Metzner und Vollhardt (Phys. Rev. B 37, 1988) bzw. Gebhard (Phys. Rev. B 41,
1990).

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
• LaTeX
Mathematica Linux FFT C Bash Shell Blas LaTeX

Universität Augsburg

Internet der Dinge

Bachelorarbeit

Augsburg, BY, Deutschland

Februar 2014 - August 2014 (6 Monate)

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
Physik Linux LaTeX Numpy Scipy FFT GCC

Ausbildung & Abschlüsse