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Bücher

Simulation und Modellierung mit Scilab


Die Kombination aus MATLAB und Simulink ist ein Werkzeug, das man – egal ob Informatiker, Mechaniker oder (Rüstungs-)Elektroniker kennen sollte. Leider ist die Software vergleichsweise teuer, weshalb mit Scilab/XCos seit einiger Zeit eine kostenfreie Variante des Programms zur Verfügung steht. Der Hanser Verlag schickt nun in Zusammenarbeit mit der technischen Hochschule Deggendorf ein (nach Meinung des Rezensenten empfehlenswertes) Lehrbuch zum Thema ins Rennen.

Die Modellierung technischer Systeme wird einfacher, wenn man einige Grundlagen kennt. Der Autor führt diese anhand des Knödelproblems vor – eine nur auf den ersten Blick lustige Aufgabe, die anhand mathematischer Regeln überprüft, ob ein Knödel in der Sauce schwimmt oder untergeht.

Als Nächstes kommen Überlegungen zum Programmpaket und zur Programmierung von Anwendungen in Scilab. Während diensterfahrene Entwickler an dieser Stelle normalerweise vorwärtsblättern, empfiehlt der Rezensent Geduld – der Autor bringt in der Syntaxerklärung mathematische Erklärungen unter, die beim Design vernünftiger Modelle hilfreich sind.

Systeme der realen Welt haben die Eigenschaft, nur selten durch lineare Gleichungen vollständig beschreibbar zu sein. Aus diesem Grund muss Marek umfangreiche Überlegungen, beispielsweise zu Differentialgleichungen und dem Runge-Kutta-Verfahren, unterbringen. Marek erwartet vom Leser dabei durchaus die Motivation, sich selbst weiter fortzubilden – mit den Mathematikkenntnissen einer HTL kommt man problemlos ans Ziel. Sehr nett fand der immer an Trivia interessierte Rezensent zudem, dass das Werk die Personen vorstellt, die an der Entwicklung bestimmter Algorithmen beteiligt waren.

Am Ende jedes Kapitels platziert der Autor zudem Aufgaben zum Selbststudium, die auch gestandenen Elektronikern die eine oder andere Schweißperle ins Gesicht treiben. Spätestens im siebten Kapitel werden die Tasks recht kompliziert, der Gaußsche Algorithmus wird beispielsweise anhand eines ganzseitigen Testprogramms vorgestellt. Das gilt auch für andere Verfahren, die bei der Lösung linearer Gleichungssysteme hilfreich sind. Approximationsverfahren (der Rezensent brachte damit vor vielen Jahren seine Mathematikprofessorin zur Weißglut, weil er ohne manuelles Lösen des Integrals mit seinem Palm IIIc korrekte Ergebnisse ertrotzte) kommen im achten Kapitel des Werks sowohl theoretisch als auch praktisch zum Einsatz. Die Überlegungen zur Interpolation haben den Rezensenten, der sich damit in seinem alten Leben...

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