Dr. Marc Alexander

Augsburg

verfügbar

Letztes Update: 02.09.2023

Python & C++: Data Scientist, Numeriker, Physiker

Firma: Algorithmus Schmiede

Abschluss: Promotion in theoretischer Physik Python, Datenanalyse, Algorithmus-Entwicklung und Auftragsforschung

Stunden-/Tagessatz: anzeigen

Sprachkenntnisse: deutsch (Muttersprache) | englisch (verhandlungssicher)

Schlagwörter

Python Opencv Künstliche Intelligenz Algorithmus Bash Shell Open Database Connectivity Pandas Data Analysis Künstliche Neurale Netzwerke Linux + 35 weitere Schlagwörter anzeigen

Dateianlagen

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Portfolio

Algorithmus

Python

Data Science

Systemanalyse

Numerik

Physik

C++

Fortran

Digitaler Zwilling

Monte Carlo

Computer Vision

Regelungstechnik

Skills

Spezialist in Python
Schlagworte: Python, Data Science, Physik, C++
Spezialist in Python
Theoretischer Physiker mit Fokus auf Datenanalyse, Algorithmen und
Auftragsforschung in Python & C++

Python: 4 Jahre
• Entwicklung langlebigen und wartbaren Programmen
• Entwicklung von kurzlebigen Scripten für technische Endnutzer
• Objektorientierter Programmierstil
• Coding Standard: PEP 8
• Test Driven Development
• Schnittstelle C++/Python einbinden von .dll/.so Dateien via ctypes (Performance)
• IDEs: Pycharm, Spyder, Atom, IDLE

Mathematica: 6 Jahre Mathematische Modellentwicklung und Simulation
• Erzeugen von 2 und 3 dimensionalen Plots in Publikationsqualität
• Computergestütze analytische Rechnungen: Integration, Grenzwertberechnung,Behandlung von hebbaren Polstellen für numerische Auswertung
• Numerische Auswertung von mehrdimensionalen Integralen und Differentialgleichungen
• Erzeugen und topologische Sortieren von Feynman-Diagrammen
• Automatische Generierung von direkt kompilierbaren C-Code
Bibliotheken
• NumPy: 4 Jahre
• Scipy: 1 Jahre
• OpenCV: 1 Jahr
• Pandas: 1 Jahr
• Multiprocessing: 1 Jahre
• Ctypes: 1 Jahr
• PyOdbc: 6 Monate
• Json: 6 Monate
• PyX: 6 Monate

C/C++: 3 Jahre
• C++17 Standard
• Erfahrung mit C
• Objektorientierte Programmierstil
• Einbindung externer Bibliotheken
• Cross-Compiling von DLLs für Windows unter Linux
• Schnittstelle C++/Python via ctypes und .dll/.so Dateien (Flexibilität)
• IDE: NetBeans

Bibliotheken
• OpenCV: 1 Jahr
• MatplotlibCpp: 1 Jahr
• Algorithm: 1 Jahr
• Lapack: 1 Jahr
• ODBC: 6 Monate
• JsonCpp: 6 Monate

Tools
• g++: 3 Jahre • Make: 2 Jahre
• Shell/Bash: 2 Jahre
• MinGW: 1 Jahr

Bildverarbeitung mit OpenCV: 1 Jahr
• Routinierter Umgang sowohl mit C++ als auch mit Python
• Template Matching
• Clustering
• Labeling
• Thresholds
• Interpolation und Noise-Filtering
• Subpixelinterpolation

Relationale Datenbanken: 6 Monate
• MS SQL Server Express: Einrichtung und Administration
• Entwicklung von SQL Anfragen zu gegebener Datenbankstruktur mit verknüpften Tabellen
• Lese- und Schreibzugriff auf Datenbanken mit Python (pyodbc) und C++ (ODBC)
• Python: Pandas Bibliothek

Weitere Fertigkeiten
Linux: 7 Jahre
• Nutzung als primäres Betriebssystem seit 2015
• Distributionen: Qubes OS (aktuell), Fedora, Debian, Ubuntu
• Routinierter Umgang mit typischen Komandozeilen-Tools
LaTeX: 7 Jahre
• Wissenschaftliche Publikationen, Poster und Präsentationen erstellen
• Verwaltung großer Projekte (Dissertation)
Git: 1 Jahr
• Koordination von 2 Entwicklern
• Gleichzeitige Entwicklung verschiedener Features
Sonstiges
• Gimp • GnuPlot
Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning: 3 Monate
• Theoretische Erfahrung mit künstliche Intelligenz (KI) / artificial intelligence (AI) in den Bereichen:
Support Vektor Machines (SVMs) und Neuronale Netze (Neural Networks)
• Erfahrung im Training verschiedener Regressoren zur Beschreibung physikalischer
Zusammenhänge
• Starker Background in Linearer Algebra
• Starker Background in Statistik

Projekthistorie

08/2021 - 12/2022

Druckmaschinenhersteller, Mittelstand (python)

(Internet und Informationstechnologie)

Entwicklung eines Steueralgorithmus auf Basis von Sensorinformation und Roll-Out in produktiver Umgebung.
Verantwortung des gesamten Software Backends für den Kunden. Funktion eines Data Analyst / Data Scientist bei der
Begleitung von Roleouts und Fehlersuche in der Produktion.
Inhalt:
• Entwicklung verschiedener Algorithmen zur Datenverarbeitung, Qualitätskontrolle und
Messreihenanalyse im Bereich Steuerungstechnik / Regelungstechnik
• Einschätzung von Mess- und Verarbeitungstoleranzen, Konzeptionierung zugehöriger Experimente
und Aufbau eines Toleranzmodells
• Performanceoptimierung: Parallelisierung und Entwicklung effizienter mathematischer Verfahren
• Identifizierung und Erschließung neuer Entwicklungspotentiale zur Steigerung der Ergebnisqualität
• Machbarkeitsstudien zu weiteren Produktideen im Bereich Signalverarbeitung
• Einarbeitung und Übernahme der Verantwortung für existierende Codebasis in Python und C++
• Überarbeitung der Softwarearchitektur
• Absprache und Definition von Interfaces mit Stakeholdern: Frontend, Datenbank, Benutzer
• Weiterentwicklung bestehender Funktionalitäten und Sicherstellung von Rückwärtskompatibilität
• Data Science Analysen für verschiedene Aufgabenstellungen
• Zeitreihenanalysen, Optimierung von Prozessparametern, störungsfreie Prozessanalyse
Vorgehen:
• Konzeptionierung von Experimenten und Koordination der Durchführung
• Koordination und Zusammenarbeit mit verschiedenen Stakeholdern (Lieferanten, Kunden, Experten)
• Dynamische Anpassung der Entwicklungszyklen an die Gegebenheiten (2 h - 2 Wochen)
• Implementierung von Softwaretests auf allen Ebenen:
Unittests, Integrationstests, Systemtests, Abnahmetest
• Entwicklung von Benchmarks zur quantitativen Bewertung des Entwicklungsfortschritts
• Aufstellen von Hypothesen-Tests zur Fehlerherkunft
• Entwicklung von Test- und Messverfahren, welche den Produktionsablauf nicht stören
Entwickelte / Implementierte Algorithmen:
• Spezialisiertes Template-Matching: Robuster, Subpixelgenauigkeit
• Subpixelinterpolation
• Korrekturverfahren von geometrischen Effekten bei der Messung
• Korrektur von optischen Sensoren bezüglich Noise / statistischem Rauschen, Rauschunterdrückung
• Datenvalidierungsverfahren auf Basis von qualitativem Feedback aus dem Produktionsprozess
• NAN-robuste Bildverarbeitungsverfahren
• Auf Messsystem optimierte Bildfilter

Python:
• Python
• Numpy
• Pandas
• Matplotlib
• OpenCV
• Scipy.ndimage
• Sklearn
• Multiprocessing
• Ctypes
• pyodbc

C/C++:
• C++17
• Algorithm
• OpenCV
• ODBC
• MatplotlibCpp

Development Tools:
• Shell/Bash
• Make
• g++
• MinGW: Cross-Compiling
• Git

11/2016 - 11/2021

Promotion: Simulation von quantenmechanischen Vielteilchensystemen in Mathematica"

Universität Augsburg (Internet und Informationstechnologie)

Berechnung der Dynamik von schwach korrelierten Vielteilchenelektronensystem getrieben durch verschiedene
generische Störungen.

Herausforderungen:
• Modellierung von Hamiltonoperatoren für generische Störungen von quantenmechanische
Vielteilchensystemen
• Störungsentwicklung: Iterative Steigerung der Komplexität des mathematischen Modells
• Funktionendiskussion für generische mathematische Terme
• Problemreduktion durch mathematische Umformungen für konkrete Modelle
• Numerische Simulation und Auswertung des mathematischen Modells
• Behandlung von statistischen thermischen Prozessen in mathematischen Modellen

Mathematica:
• Computergestützte analytische Integration von mathematischen Ausrücken
• Computergestützte analytische Umformungen für mathematische Terme
• Computergestützte Grenzwertberechnung
• Mehrdimensionale numerische Integration
Publikation

Tech Stack:
• Mathematica
• Linux
• LaTeX

05/2015 - 11/2016

Masterarbeit

(Internet und Informationstechnologie)

Numerische Auswertung einer Selbstkonsistenten Störungstheorie für die Gutzwiller Wellenfunktion in 1 und 2 Dimensionen nach Metzner
und Vollhardt.

Herausforderungen:
• Implementierung und Konvergenzkontrolle von selbst-konsistentem Gleichungssytem
• Parallelisierung von aufwändigen Rechenoperationen
• Automatisiertes Erzeugen und Auswertung von Feynman-Diagrammen als C-Funktionen mit
Mathematica
• Konvergenzbewertung von hochdimensionalen (<= 10) Reihen
• Fourieranalyse / Spektralanalyse

Tech Stack:
• Mathematica
• C
• Lapack + Blas
• Linux
• Shell/Bash
• FFT

Zertifikate

Promotion (Doktor), Theoretische Physik, Algorithmen und Mathematica

Universität Augsburg

2021

Master in Theoretische Physik

Universität Augsburg

2016

Bachelor in Physik

Universität Augsburg

2014

Reisebereitschaft

Verfügbar in den Ländern Deutschland

Sonstige Angaben

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