Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- ss17:protokolle_muster [2017/06/29 17:41]
fmbk25
+++ ss17:protokolle_muster [2017/07/13 17:57] (aktuell)
fmbk25
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 </code>
+**6.07.17:**\\
+Zuerst haben wir das Game of Life fertig gemacht (mit Pygame statt tkinter). Es läuft jetzt ziemlich schnell ab mit einem gegebenen Anfangszustand (nicht mehr selbst wählbar). Am Anfang gibt es viel mehr lebende als tote Zellen, aber mit der Zeit bilden sich Formen, die auch Conway beobachtet hat.
+Wir haben außerdem versucht, den zusammengefügten Diffusions- und Reaktionsteil in 2d zu simulieren. Dafür musste man in den Laplaceteil eine weitere Dimension hinzufügen. Arik hat uns geholfen und am Ende hatten wir einen zweidimensionalen Graphen, der mit verschiedenen Farben unterschiedliche Konzentrationen zeigt. Durch Klicken wird der nächste Zeitschritt angezeigt.
+<code python >
+import pygame
+import numpy as np
+import random
+from scipy.signal import convolve2d
+import matplotlib.pyplot as plt
+W = 750
+grid_size = 5
+N=int(W/grid_size)
+grid = np.zeros((N,N))
+x0 =  10
+x1 = 10
+dx =  1    #abstand der diskreten punkte
+dt =  0.001
+#D  = 10.0
+dy = 1
+def init():
+    grid = np.zeros((N,N))
+    for y in range(N):
+        for x in range(N):
+			grid[x,y]=random.random()
+    return grid
+def laplacian(U):
+	dx = 1
+	return ( - 4 * U + np.roll(U,1,axis=0) + np.roll(U,-1,axis = 0) + np.roll(U,1,axis=1) + np.roll(U,-1,axis=1) ) * 1/dx**2
+def RU(a,b):
+	alpha = -0.005
+	return a-a**3-b+alpha
+def RV(a,b):
+	beta =10
+	return (a-b)*beta
+def NextStep(U,V):
+	delta_U =dt * ( laplacian(U) + RU(U,V))
+	delta_V =dt*  ( laplacian(V) + RV(U,V))
+	U += delta_U
+	V += delta_V
+	return np.array(U),np.array(V)
+U = init()
+V = init()
+N = 15000  #Zeitschritte
+print "HAllo"
+k=0
+plt.imshow(U)
+plt.show()
+for i in range(N):
+	k+=1
+	print k
+	if k% 100==0:
+		plt.imshow(U)
+		plt.show()
+	U,V = NextStep(U,V)
+</code>
+**13.7.17**\\
+Heute haben wir das Labor von Herrn Engel besucht. Er beschäftigt sich mit nichtlinearer Dynamik und Strukturbildung, also u.a. mit der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion und hatte einige Beispiele aufgebaut.
+Wir haben uns einen Versuchsaufbau angeschaut, bei dem Licht wie ein Skalpell wirkte und so verschiedene Bedingungen konstruiert werden konnten. Licht löscht die Spiralwellen aus, so können z.B. Wellen abgeschnitten werden, wenn diese sich einrollen entstehen Spiralen. Es wurde auch probiert wie sich die Wellen verhalten, wenn sie durch das Licht in eine Schablone gezwungen werden, in diesem Fall war es ein Herz. Die Welle lief immer durch/um das Herz.
+Außerdem konnten wir einige Musterbildungen am Computer, am Mikroskop und in der Petrischale beobachtet.
+Herr Engel  hat uns sehr viel erzählt und erklärt, das meiste war mit unseren Chemie-, Physik- und Mathekenntnissen schwer zu verstehen, aber die Grundaussagen konnten wir nachvollziehen, weil er viele Beispiele, z.B. aus der Biologie, eingebracht hat. Eines war über Bienen, die eine Art Laolawelle (indem sie ihren Hintern hoch- oder runter bewegen) in der Gruppe entstehen lassen. Die Welle sieht aus wie eine sich drehende Spiralwelle. Dadurch wird Feinden vorgetäuscht, dass sich an der Stelle, an der sich der Bienenschwarm befindet, ein großes Tier aufhält.
+Zusätzlich hat er uns über die 3D-Struktur der Wellen erzählt. Von oben sieht man nicht, dass auch die Tiefe eine Rolle spielt. Mithilfe eines Computers wurde diese Tiefe durch eine 3. Achse definiert. Vielleicht schaffen wir das auch.
+Interessant war auch, was er über die Entstehung von Herzrasen erzählt hat. Der Sinusknoten gibt sonst die Impulse für den regelmäßigen Herzschlag. Kommt ein Impuls/eine andere Welle, so löschen sich die Wellen wieder gegenseitig aus bzw. der stärkere Impuls gewinnt gegen den vom Sinusknoten. Das Herz schlägt im aggressiveren Rhythmus des Impulses, das führt zu Herzrasen oder zu schlimmerem.

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