Scientific Software Development in Python

11. - 13. Oktober 2021 | 9:00 - 17:00 Uhr

 

Workshop an der TU Braunschweig

AgendaAnmeldung

Der Worshop wird online und bei Bedarf in Englisch stattfinden.

3 Tages Workshop

 

Das Center for Mechanics, Uncertainty and Simulation in ENgineering – MUSEN – veranstaltet in Kooperation mit dem Exzellenzcluster SE²A und der Universitätsbibliothek einen dreitägigen Workshop zum Thema nachhaltige Softwareentwicklung in der Wissenschaft mit besonderem Fokus auf Python. Der Workshop richtet sich vor allem an Doktorand*innen an der TU Braunschweig und anderer Institute und Forschungseinrichtungen und adressiert sowohl Einsteiger als auch fortgeschrittene Entwickler. 

 

In vielen Forschungsbereichen bildet Software heutzutage eine wesentliche Grundlage für den Fortschritt. Häufig wird diese Software von den Wissenschaftlern selbst entwickelt, ohne dabei eine langfristige Perspektive zu verfolgen. Die resultierenden Implementierungen sind häufig schwer zu warten, zu erweitern und zu verteilen. In Folge der zunehmenden Komplexität führt der Versuch neue Funktionalität zu ergänzen dazu, dass sich der Fortschritt des Projekts auf Grund der mangelnden Codequalität und Fehleranfälligkeit mehr und mehr verlangsamt, was nicht selten dazu führt, dass ein Softwareprojekt von vorn begonnen wird. Um dem zu begegnen, vermittelt dieser Workshop Ansätze für eine nachhaltige Softwareentwicklung im Kontext der Wissenschaft.

 

Themenschwerpunkte

Grundlagen, Datenaufbereitung
& Visualisierung

An Tag 1 erfolgt der Einstieg in das Thema mit einem Überblick in Form eines kurzen Grundlagenteils über Python und dessen Einsatz. Daran anschließend werden die Grundlagen der Datenverarbeitung mit Hilfe von beispielsweise NumPy behandelt und die Möglichkeiten der Visualisierung mit verschiedenen Bibliotheken aufgezeigt. 

Tag 2 behandelt weiterführende Themen der Datenaufbereitung und Analyse. Dazu werden Verfahren aus der Statistik, dem klassischen Machine Learning sowie dem Deep Learning behandelt. Zum Einsatz kommen Bibliotheken wie SciPy und Scikit-Learn sowie TensorFlow und die Keras-API. 

Statistik &
Machine Learning

Prinzipien,
Entwurfsmuster 
& TDD

Stetig komplexere Problemstellungen erfordern geeignete Methoden und Techniken zum Entwurf und der Implementierung von Software. Zudem unterliegt die Software im wissenschaftlichen Kontext einem kontinuierlichen Wandel. Tag 3 behandelt etablierte Ansätze für den Umgang mit Komplexität, die gleichzeitig ein hohes Maß an Flexibilität erlauben.

Vorläufiges Programm des Workshops

Tag 1 – Grundlagen, Datenaufbereitung & Visualisierung (9:00 bis ca. 17:00 Uhr)

Grundlagen: Datenstrukturen, Modulsystem, Paketmanager, Jupyter Notbook
NumPy: Arrays, Vectorization, Broadcasting, Linear Algebra
Datenvisualisierung mit Matplotlib: Lineplots, Barcharts, …
Pandas: CSV, Dataframes, effiziente Visualisierung mit Seaborn & Plotly

Tag 2 – Statistik & Machine Learning  (9:00 bis ca.17:00 Uhr)

SciPy: Binomialtest, T-test, Zufallszahlen
Scikit-Learn: Lineare Regression, Logistische Regression, Clustering
Deep Learning mit TensorFlow und der Keras API

Tag 3 – Prinzipien, Entwurfsmuster & TDD  (9:00 bis ca. 17:00 Uhr)

Anforderungen und Qualitätsmerkmale von wartbarer und erweiterbarer Software
Software Development Principle and Practices (SOLID Principles) – Prinzipien und Praktiken der Softwareentwicklung, die zu einem hochwertigen Softwareentwurf beitragen
Entwurfsmuster (standing on the shoulders of giants) – Erprobte Lösungen verwenden
Test Driven Development (TDD) – Agile Entwicklung mit Hilfe von TDD in der Theorie und Praxis

Anmeldung und Fragen

Die Teilnahme an dem Workshop ist kostenlos. Wir bitten jedoch um eine Anmeldung. Dazu verwenden Sie bitte das nachfolgende Anmeldeformular oder kontaktieren Sie uns über eine der folgenden Möglichkeiten. Die Anmeldung ist bis zum 18.09. möglich. Die Teilnehmerzahl ist auf 25 Teilnehmer begrenzt. Anmeldungen aus dem akademischen Umfeld mit Nähe zum Thema werden bevorzugt. Sollten Sie noch offene Fragen haben, melden Sie sich bitte bei uns. Wir beantworten gern Ihre Fragen.

Adresse
MUSEN-Zentrum
Institut für rechnergestützte Modellierung im Bauingenieurwesen (iRMB)
Pockelsstraße 3
38106 Braunschweig
Telefon und Fax

Telefon: +49(0)531 391 94361

Fax: +49(0)531 391 94399

Email
musen@tu-braunschweig.de

Anmeldeformular

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