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Experimentieren Heute Aus der Sicht des Theoretikers

Was heisst messen heute ? Bei einer Messung wird eine physika- lische Grösse in eine elektrische Spannung umge- wandelt.

Zustand des Systems Die Messung ist eine Abbildung, welche jedem Zeitpunkt einen Vektor aus elektrischen Spannungen zuordnet. Dieser Vektor charakterisiert den Zustand des Systems. Es ist nicht a priori klar ob der Zustand dadurch schon wohl definiert ist.

Konservativ oder Dissipativ? In konservativen Systemen ist das System beschrieben durch ein Set von Parametern. Jedes Set von Parametern beschreibt einen (vielleicht unbekannten aber) wohldefinierten Zustand. In dissipativen Systemen ist das System erst durch die Geschichte der Parameter eindeutig beschrieben. Kennt man den Zustand des Systems zum Zeitpunkt t = 0 und kennt man für alle Zeiten 0 < t < T alle Parameter, so kann man das System in einen anderen (unbekannten aber) wohldefinierten Zustand bringen.

Kontroll- und Systemvariablen Der Experimentator kontrolliert die Kontrollvariablen, das System reagiert durch eine Veränderung der Systemvariablen. Bsp.: Ich kontrolliere Volumen und Temperatur, das System antwortet mit einem Druck.

Parameterraum Das System wird beschrieben durch seine Bahn im Parametrraum

Anforderungen an ein Protokoll VOLLE KONTROLLE Das System muss entlang einer gegebenen Trajektorie in jeden möglichen Ort im Parameterraum geführt werden können. VOLLE INFORMATION Alle Systemvariablen sollen gespeichert werden.

Das digitale Zeitalter AD- Wandler DA- Wandler Systemvariablen Kontrollvariablen

HARDWARE LÖSUNGEN

Measuring with Super-DAQ TM (PCI or USB) N-Channel Ultrafast AD 4096 bit, 1024 GHz M-Channel Ultrafast DA 4096 bit, 1024 GHz n-Channel Ultraslow Human Input m-Channel Ultraslow Human Output TerraMemory

Schichtmodell SuperDAQ HW.DLL BF1.DLLBF2.DLLBF3.DLLBF4.DLLBF5.DLL ADA Funktionalitäts- Layer Hardware- Layer Hardware (1 Layer) Verarbeitungs- Layer UI-Layer JAVA - TCL/TK – TCP/IP - HTTP JAVACFortran

Informatik-Lösungen Moderne Konzepte in der Software-Entwicklung

Spannungsfeld Maschinen-Code Assembler C, Fortran, Pascal C++ JAVA schnell Portierbarlangsam Hardware- spezifisch

Höhere Programmiersprachen Hohe Programmiersprachen können nicht mehr Funktionalität erreichen als die niederen, da sie selbst beim kompilieren in eine niederere übersetzt werden. Viel besser wartbar, portierbar, skalierbar BatterieLeerWarnfenster.setTitle(Achtung: Batterie Leer)

Virtueller SuperDAQ DSP Code ADA DSP Code HW.DLL BF1.DLL HW.DLL BF2.DLL BF3.DLL BF4.DLL BF5.DLL Virtual SuperDAQ JAVA - TCL/TK – HTTP JAVACFortran Funktionalitäts- Layer Hardware- Layer Hardware (2 Layers) Verarbeitungs- Layer UI-Layer

DSP Code ADA DSP Code HW.DLL BF1.DLL HW.DLL BF2.DLL BF3.DLL BF4.DLL BF5.DLL Virtual SuperDAQ JAVA - TCL/TK – HTTP JAVACFortran Funktionalitäts- Layer Hardware- Layer Hardware (2 Layers) Verarbeitungs- Layer UI-Layer SMART NANO-WORLD

Verarbeitungs- und UI-layers Variablen speichern Kontrollparameter automatisch ändern User Interface (GUI / HTTP) Kontrollparameter manuell ändern Systemvariablen anzeigen