Arbeiten aus dem Studium

Während meinem Studium durfte ich natürlich auch Projektarbeiten, Semesterberichte, Testate und sonstige Hausaufgaben erstellen. Ein Teil davon kann für den ein oder anderen interessant oder sogar nützlich sein.

Akustik 1 Praktikumsbericht

Praktikumsbericht für die Vorlesung Akustik 1 an der ETH Zürich. Die Python Sourcecodes sind im PDF eingebettet.

Inhalt:

  • Berechnen von Lärmexpositionspegel (Le), durchschnittlicher Lärmexpositionpegel (Leavg) und Beurteilungspegel (Leq
  • Absorptionsmessung mit dem kundtschen Rohr
  • Raumakustische Messungen und Bestimmung der statistischen Raumakustikkriterien Nachhallzeit (RT), Energieabbauzeit (EDT) und Klarheit (C80)

akustik_1_-_praktikumsbericht_mit_anhang.pdf

Akustik 2 Praktikum

Im Praktikums der Vorlesung Akustik 2 an der ETH Zürich wurden Lautsprechertreiber ausgemessen und davon ausgehend das Gehäusevolumen und die Komponenten der Frequenzweiche berechnet. Die vollständige Lautsprecherbox wurde wieder ausgemessen und einem Hörtest unterzogen.

Für dieses Praktikum wurden einige Simulationen mit Qucs durchgeführt, wie Thiele-Small Ersatzschaltung, 2-Weg Frequenzweiche etc.

Mehr Informationen: Loudspeaker and Crossover Simulation with Qucs

Einführung in WebGL

Mit HTML5 kam ein neues Element <canvas> hinzu. Innerhalb eines Canvas können mit Zeichenbefehlen 2D Graphiken dynamisch erstellt werden. WebGL erweitert diesen 2D Canvas zu einem 3D OpenGL Zeichenbereich und erlaubt das rendern gemäss OpenGL ES 2.0 API und OpenGL ES Shading Language, 1.00.

Diese Präsentation gibt eine kurze Einführung in WebGL und der JavaScript Library three.js und enthält diverse Links für den richtigen Einstieg.

Präsentation: einfuehrung_webgl.pdf

Source Codes der Beispiele, kleines Demo und OpenOffice Impress Datei: einfuehrung_in_webgl.zip

Literature study: Asynchronous neurosynaptic­chips

In the summer 2014 IBM unveiled a new chip, the second generation of its neurosynaptic chip that mimics the brain (TrueNorth Chips). At this time it was by device count the second largest chip in the world. It is a fully digital implementation of a neuronal network with one million individually programmable neurons and 256 million individually programmable synapses. The chip contains 5.4 billion transistors, but only draws 70 milliwatts of power! IBM: Introducing a Brain-inspired Computer

This is only possible because this chip and its architecture is based on asynchronous logic. The advantages of asynchronous Logic like lower power and/or higher performance, the insensitivity to production variations or temperature have been shown before and are well investigated. But asynchronous logic is still a niche. So this chip is very important, because it shows that the understanding and more important also the tools are ready to successfully design very large designs with asynchronous logic.

In the context of the Human Interface Technologies specialization course at the Bern University of Applied Sciences we had to to a homework in the realm of asynchronous logic design. I've chosen this literature study work because I wanted to know more about the technologies that are involved in the recently presented research work of IBM in the area of neuronal networks implemented in hardware. Another point was, to understand why IBM has chosen the asynchronous design methodology in comparison to all other research projects and also in contrast to any other logic chip IBM has designed before.

In essence this report is a aggregation of the research results that IBM published during the six years of the DARPA financed SyNAPSE project.

It also presents parts of the tools used to design the largest asynchronous logic chips up to the point of writing (2016). In fact the used high-level design and simulation tools from the Hierarchical Asynchronous Circuit Kompiler Toolkit (HACKT) are released under the GPLv2 and are available on GitHub.

hit_exercise_asynchronous_neurosynaptic-chips.pdf

Ökobilanz von Solarzellen

Lohnt sich der Einsatz von Photovoltaikanlagen wirklich oder ist der Energieverbrauch bei der Herstellung grösser als während der ganzen Lebensdauer der ganzen Solaranlage?
Doch, der Einsatz lohnt sich sogar sehr.
Die Energieausbeute ist wesentlich grösser und auch ein sinnvolles Recycling der ganzen Photovoltaik Module ist möglich.
Alles nachzulesen in diesem Text über die Ökobilanz von Solarzellen:
oekobilanz-solarzellen.pdf

Masterthesis Langzeitarchiv für Audiowerke

In dieser Arbeit, die zusammen mit der Schweizerischen Stiftung Public Domain durchgeführt wurde, geht es um Audiowerke wie Musik, Hörspiele, Reden etc. die digitalisiert wurden und in der digitalen Domäne langfristig erhalten werden sollen, so dass nachfolgende Generationen darauf Zugriff haben.

Darauf aufbauend beschäftigt sich diese Masterarbeit mit dem öffentlichen Verfügbarmachen semantisch aufbereiteter Metadaten als Open Data mit Hilfe von Semantic MediaWiki und der Bestandssicherung des digitalen Archivs des Public Domain Projekts. Im entwickelten Datenmodell werden die Metadaten als tripple (Subjekt, Prädikat, Objekt) modelliert, so wie es von den Semantic Web (Web 3.0) Standards vorgegeben wird. Dazu werden die Ontologien Dublin Core, Schema.org, Music Ontology, Creative Commons und Logistics Core eingesetzt. Auf die Metadaten kann per Web-API zugegriffen werden, zurückgeliefert wird RDF/XML oder Turtle. Dies fördert die Weiternutzung dieser Metadaten auf anderen Webseiten und Projekten, was wiederum den Wert der Metadaten und der Arbeit des Public Domain Projekts erhöht. Dieses Datenmodell wurde implementiert als Set von neuen Templates und Formularen auf Basis von Semantic MediaWiki, einer Erweiterung zur Webapplikation MediaWiki, die im Projekt für die Erfassung von Tonträgern eingesetzt wird. Semantic MediaWiki ermöglicht das Anzeigen von Datenwerten auf anderen Wikiseiten mittels semantischer Abfragen. Ein Datenfeld kann eine Datenprüfung implementieren oder nur einen begrenzen Satz von Werten zulassen. Diese Funktionen erlauben es, dass die neuen Formulare den Dateneingabeprozess wesentlich vereinfachen und Fehler signifikant reduzieren.

Eine vertrauenswürdige Speicherlösung für digitalisierte Audiodateien muss die Anforderungen für die digitale Erhaltung definiert vom OAIS Model erfüllen. Eine neue Systemstruktur wurde evaluiert und die Migrationsstrategie dahin definiert. Als erster Schritt wurde das Betriebssystem des Speicherservers durch Gentoo GNU/Linux ersetzt, weil es die Source Codes von jeder installierten Software speichert. Dieser Source Code zusammen mit Spezifikationen zu Dateiformaten etc. wird Repräsentationsinformationen genannt, welche genau so wie die Audiodateien erhalten werden müssen, um die Interpretierbarkeit der Daten auf dem Datenträger bis hin zum letzten Bit zu garantieren.

Kompletter Bericht inklusive Anhang: masterthesis_-_langzeitarchiv_fuer_digitale_audiowerke_christoph_zimmermann_mit_anhang.pdf

Präsentationsfolien: praesentation_bfh_masterthesis_-_langzeitarchiv_fuer_digitale_audiowerke_christoph_zimmermann_de.pdf

License: CC-BY

Projektarbeit Langzeitarchiv für Audiowerke

In dieser Arbeit, die zusammen mit der Schweizerischen Stiftung Public Domain durchgeführt wurde, geht es um Audiowerke wie Musik, Hörspiele, Reden etc. die digitalisiert wurden und in der digitalen Domäne langfristig erhalten werden sollen, so dass nachfolgende Generationen darauf Zugriff haben. Zuerst erfolgt eine Einführung in die Thematik der digitalen Langzeiterhaltung und das OAIS Refe­renzmodell.

Ein Audit gemäss CCSDS 652.0-M-1 bildet die Basis um die Erfüllung der Erhaltungsziele des Audio­archivs zu beurteilen, das von der Stiftung betreut wird. Aus den Resultaten werden Anforderungen für die Weiterentwicklung abgeleitet. Abschliessend wird eine neue Systemarchitektur für die digitale Langzeiterhaltung von Audiowerken präsentiert.

Kompletter Bericht inklusive Anhang: projekt_2_-_langzeitarchiv_fuer_digitale_audiowerke_christoph_zimmermann_mit_anhang.pdf

Präsentationsfolien: praesentation_bfh_langeitarchiv_fuer_digitale_audiowerke_christoph_zimmermann_2016_de.pdf

License: CC-BY

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