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WinPython

Python NumPy SciPy

 
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Ver. 1.0 / 2014        eBooks nur für WINDOWS!

 Nr.25               (Endpreise, keine weitere Kosten)

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In diesem eBook mit 225 Seiten bekommen Sie zunächst eine Einführung zu den verschiedenen Tools und deren Installation. Der Schwerpunkt liegt in diesem eBook auf wissenschaftliche bzw. ingenieurmäßige Arbeitsweise und keine große Programmierung.

Python

Das eBook richtet sich an Anfänger!

Wir starten natürlich mit einer Einführung zu der Programmiersprache PYTHON.

Hier bekommen Sie die ersten Anweisungen erklärt und Sie lernen interaktiv mit dem Tool SPYDER zu arbeiten.

NumPy Wir wechseln ganz schnell zu dem Zusatzmodul NumPy für die Vektor und Matrix Berechnungen. Ohne Plot kommt kein Wissenschaftler und Ingenieur und deshalb fangen wir ziemlich schnell mit dem Zusatzmodul MATPLOTLIB für die professionelle Darstellung der Ergebnisse in 2D bzw. 3D Diagrammen.
Mit dem Zusatzmodul SciPy werden erste Anwendungen im Bereich Digitale Signalverarbeitung vorgestellt, wie Statistik, digitale Filter oder FFT.

SciPy

Wir begeben uns in den Bereich der Bildverarbeitung mit dem Modul scikit-image.

Wir werden einfache dynamische Simulationsmodelle in Python schreiben und die physikalischen Bewegungen mit der 3D-Visualisierung VPython darstellen.

Mit Hilfe der CAS (Computer Algebra Systeme) können wir Gleichungen lösen und vereinfachen. Wir können Integrieren, Differenzieren.
Das Zusatzmodul PyBrain hilf uns beim Thema der Machine Learning und neuronale Netzwerke helfen uns bei der Approximation und Klassifikation

Inhalt

 

START
  Das eBook
  Copyright

---- Tools und Installation ---------------------
Welche Tools?
Welcher Editor?
WinPython download
Spyder
IPython Notebook
Interpreter
Control Panel
Qt
TortoiseHg

---- Grundlagen PYTHON ---------------------
Wie lernt man eine Sprache?
Variablen
Variablen
Input von der Console
Listen
Methode auf Listen
Methoden und Funktionen auf Listen
Listen in Listen in ....
Listen visualisieren
FOR-Schleife
Compiler und Interpreter
range()
So eine FOR-Schleife
Zwei FOR-Schleifen
Kommentare
IF-ELSE
IF-ELSE
Endlosschleife
Endlosschleife
True und False
Funktionen definieren
Funktionen aufrufen
Mehrere Rückgabewerte
33 reservierte Schlüsselwörter

---- NumPy ------------------------------------
Was ist das NumPy?
Datentyp Array
1D, 2D, 3D Array
Datentypen
Array Dimensionen
Slice
Funktionen und Methoden auf Array
Große Arrays deklarieren
Daten Speichern/Laden
Messdaten laden
Zeitvektor

---- Matplotlib -------------------------------
Einführung
Plot(x)
Label
Plot(x,y)
Zwei Signale plotten
Subplot
Histogramm
Scatter
Plot image
3D Plot
Weitere 3D Plots

---- SciPy ------------------------------------
Was ist SciPy?
Subpackages

  ---- Approximation ---------------------
  Interpolation und Approximation
  Daten für Interpolation und Spline
  1D-Interpolation
  Interpolation linear und nichtlinear
  Interpolation Anzahl der Punkte
  Univariate Spline
  Online und Offline Signalverarbeitung
  UnivariateSpline Faktor k
  2D Interpolation
  Online und Offline DSP

   ---- Digitale Filter -----------------------
  Grundlage Filter
  Filter mit und ohne Rückkopplung
  Mittelwert als TP-Filter
  Mittelwert als TP-Filter in Python
  Normierte Grenzfrequenz
  Koeffizienten a und b berechnen
  Filterordnung ändern
  Frequenzgang
  Phasenverzögerung
  FIR-Bandsperre
  FIR-Bandpass
  FIR-Hochpass
  remez()-Funktion
  IIR-Filter
  IIR-Filder Designe
  IIRDESIGN Funktion TP-Filter
  IIRDESIGN Funktion HP-Filter
  IIRDESIGN Funktion BP-Filter

  ---- FFT ----------------------------------
  FFT Grundlagen
  Online und Offline Signalverarbeitung
  Ideale FFT
  FFT normieren mit N
  Alles mal 2
  FFT Frequenzskala
  FFT richtig?
  Viele Abtastpunkte sind gut!
  Schnell abtasten auch gut
  Ahannon Gesetz bitte nicht verletzen
  periode passt nicht
  Anfang und Ende passen nicht
  Fenster
  Zwei Sinus-Signale
  IFFT
  Leistungsspektrum
  Leistungs Dichte Spektrum
  Spektrogramm
  2D-Spektrum
  Was gib es noch?
  Differenzieren und Integrieren

---- Bildverarbeitung -------------------------
Bildverarbeitung mit PYTHON
Python(x,y)
Matplotlib kann Bilder laden
Bild ist eine Matrix
Mit Matrizen kann man rechnen
Farbbild, Grauwertbild und Binärbild
Mit SciPy kann man noch Bildverarbeitung
PIL und Bildverarbeitung
SciKit-Image ein Bild laden
Histogramm von Graubild
Was ist ein Histogramm?
Schwarz/Weiss Bild
Schwarz/Weiss Bild mit sckit-image
Adaptive Schwelle
Kontrast und Hellligkeit
Filter in Bildverarbeitung
Filter Funktionsweise
Gauss-Filter
Median-Filter
Mittelwert-Filter
Hochpass-Filter
Kantendetektion mit Sobel-Filter
Kantendetektion nur horizontal
Sobel-Kantendetektor
Gauß-Filter
Alle Filter
Morphologie
2D FFT
Beispiel FFT 2D
Was bedeutet Matching?
Beispiel Matching
Tetur und Oberfläche
Tracking
3D-Erkennung

---- VPython und Simulation --------------
Einführung
Erstes 3D-Element
box()
sphere()
Animation
Animation Zustandswechsel
Trailer
Plot(x,y)
Vektor als Geschwindigkeit
Mond und Erde kreisen
Simulationstechnik
Aus Differential- wird Integralrechnung
LTI-Systeme und Bodediagramm

---- PyBrain und machine Learning -----
Was bedeutet Machine Learning?
Installation
In WinPython Modul anmelden
Lernen mit und ohne Lehrer
Supervised Learning
Schüller = NN
NN soll x*x erlernen
Supervised NN in Python
Supervised Lernalgorithmus
Backpropagation
Wie benutzt man ein Netzwerk?
Mehr Neuronen
Noch mehr Neuronen
Overloading
Input-Output Neuronan
Lernrate
Warum normieren auf 0 bis 1?
Beispiel XOR
Lernen bis eine Schwelle erreicht ist
Mehr Daten
Random Daten zwischen 0 und 1
2 Eingänge und 1 Ausgang
Aus Regression wird Klassifikation
Klassifikation mit NN
Sequentielle Datentyp
und noch mehr ......

---- SymPy und Mathematik---------------
Was ist SymPy?
Was ist Computer Algebra System CAS?
Zwei Zahlen addieren
Bruchrechnung
Rechnen mit PI
Rechnen mit Variablen
Computer Algebra Tools
Lineare Gleichung
Gleichung aufstellen
Gleichung lösen zu Fuß
Gleichung lösen mit SymPy Gamma
Gleichung lösen mit SymPy in Python
Rationale Zahlen
Zwei Gleichungen zu Fuß rechnen
Zwei Gleichungen mit SymPy rechnen
Zwei Gleichungen und zwei Unabhängige
Funktion f differezieren
Funktion f integrieren
Potenzreihen
Matrizen
Limits

ENDE





 


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Last Update: 22.01.2021


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