Forum: Offtopic philosophische Fragen


von Ole T. (ole_t)


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Hallo.

Ich bin aufgrund ausbleibender Beschäftigung auf der Suche nach 
Weiterbildung auf Dave Alciatore gestoßen und habe mir das Buch 
Introduction to Mechatronics and measurement systems gekauft.

Meine Mathematischen Grundkenntnisse verlieren sich bei gewissen Themen 
wie Differenzialgleichungen oder der Euler'schen Schreibweise, aber 
dennoch folge ich den Gedanken des Autors mit Faszination auf 
bestmögliche Weise. Ich vermute etwa im Kapitel über signalverarbeitende 
Systeme erster, zweiter bzw höherer Ordnung auch eine Chance endlich 
einsicht in die Welt der Differenzialgleichungen zu erlangen.

Es wird hier als Grundannahme vorausgesetzt daß die Überlagerung aller 
Ableitungen der Eingangssignale gleich die Überlagerung aller 
Ableitungen der Ausgangssignale ist, wenn ich das richtig verstehe. Bei 
Systemen nullter Ordnung herrschen lineare Zustände (beispiel Poti und 
Gleichspannungsquelle), bei systemen erster Ordnung besteht ein 
differenzieller Zusammenhang (beispiel RC-filter).

Meine erste Frage: kann jemand einigermaßen kompakt erklären, warum in 
der Grundannahme der Index-Endwert der Eingangssumme nicht der gleiche 
wie bei der Ausgangssumme ist?

Meine zweite Frage betrifft die Zeitkonstante bei der Sprungantwort in 
systemen erster Ordnung - es mutet wie die Aufgabenstellung einer 
Prüfung an, den zusammenhang R*C = A(1)/A(0), also die Koeffizienten der 
Differenzialgleichung herzuleiten. Im weitesten Sinne auch anhand des 
Produktes aus Widerstand und Kapazität eine physikalische Größe für die 
Koeffizienten zu vermuten. Wäre das grundsätzlich als Gedankenspiel 
sinnvoll?

Danke für die Antworten

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Ole T. schrieb:
> Ich vermute etwa im Kapitel über signalverarbeitende
> Systeme erster, zweiter bzw höherer Ordnung auch eine Chance endlich
> einsicht in die Welt der Differenzialgleichungen zu erlangen.

Da empfehle ich dir die Bücher von Papula "Mathematik für Ingenieure und 
Naturwissenschaftler". Über eine Anwendung die Mathematik dahinter 
verstehen zu wollen dürfte schwieriger sein.

von Ole T. (ole_t)


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Udo S. schrieb:
> Da empfehle ich dir die Bücher von Papula "Mathematik für Ingenieure und
> Naturwissenschaftler". Über eine Anwendung die Mathematik dahinter
> verstehen zu wollen dürfte schwieriger sein.

Werd ich wohl nicht drum herum können.

Für die zweite Frage ist aber nur ein bisschen SI-Akrobatik nötig.
Im Grunde habe ich für [Tau] = V/A * As/V = VA/VA *s bzw. VAs/VA. Damit 
wäre die Form als Quotient hergeleitet. Es würde sich also um entweder 
zwei elektrische Leistungen über die Zeit bzw. eine elektrische Energie 
auf eine elektrische Leistung bezogen handeln. Macht das Sinn?

: Bearbeitet durch User
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Ole T. schrieb:
> Macht das Sinn?

Dein Ansatz ist zu eng gedacht.
Lineare Differentialgleichungen zweiter Ordnung lassen sich in 
unterschiedlichen Normalformen darstellen. Den dabei unterschiedlichen 
Koeffizienten kann man mehr oder weniger sinnvolle physikalischen Größen 
zuordnen. Ja nach Fachgebiet und Anwendung werden unterschiedliche 
Formen bevorzugt. Dabei kommt einer Form (Form 3) immer die Bedeutung 
einer Zeitkonstantenform zu. Ich habe dir mal ein Beispiel mit möglichen 
Formen für die Elektrotechnik und die Mechanik gemacht.

von Joachim B. (jar)


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Ole T. schrieb:
> Wäre das grundsätzlich als Gedankenspiel
> sinnvoll?

dazu fällt mir nur ein:

Es gibt die einfache Lüge, es gibt die Notlüge, es gibt die gemeine Lüge 
und als höchste Steigerung gibt es die Mathematik.

Wenn man bewiesen hat das 1=1 ist liegt man nicht ganz falsch und hütet 
euch vor 1/0!

von Ole T. (ole_t)


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Ich erlaube mir hier Ausführungen aufzuschreiben. Ich kenne es aus 
vielen Fallbeispielen - man kommt sich zwar sobald man die Einsichten 
mal hat etwas naiv vor, aber nichts verhilft so effizient zum 
Verständnis wie in einem öffentlichen Forum laut nachzudenken.

Joe G. schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> Macht das Sinn?
>
> Dein Ansatz ist zu eng gedacht.
> Lineare Differentialgleichungen zweiter Ordnung lassen sich in
> unterschiedlichen Normalformen darstellen. Den dabei unterschiedlichen
> Koeffizienten kann man mehr oder weniger sinnvolle physikalischen Größen
> zuordnen. Ja nach Fachgebiet und Anwendung werden unterschiedliche
> Formen bevorzugt. Dabei kommt einer Form (Form 3) immer die Bedeutung
> einer Zeitkonstantenform zu. Ich habe dir mal ein Beispiel mit möglichen
> Formen für die Elektrotechnik und die Mechanik gemacht.

Danke für die Auseinandersetzung, und für Anwendungsbeispiele die 
Differenzialgleichungen zweiter Ordnung erforderlich machen, das macht 
es zwar nicht einfacher aber ist ein guter Hinweis.

Ich versuche nur aus der Grundannahme schlau zu werden, die die 
Gleichungen verschiedener Ordnung im besagten Buch hervorbringt. Mir 
fiel gerade auf daß es wohl einer der Kernelemente ist, daß die 
Summanden an der Zahl und Beschaffenheit nicht gleich sind, sonnst wäre 
das Eingangssignal gleich dem Ausgangssignal. Die Ordnung der Gleichung 
wird nur durch die Anzahl der Ableitungen Eingangsseitig bestimmt. Warum 
das so ist, und welche Bedeutung der index der Summe ausgangsseitig hat 
verstehe ich aber nicht.

Joachim B. schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> Wäre das grundsätzlich als Gedankenspiel
>> sinnvoll?
>
> dazu fällt mir nur ein:
>
> Es gibt die einfache Lüge, es gibt die Notlüge, es gibt die gemeine Lüge
> und als höchste Steigerung gibt es die Mathematik.
>
> Wenn man bewiesen hat das 1=1 ist liegt man nicht ganz falsch und hütet
> euch vor 1/0!

Ausschweifungen sofern von der Moderation nicht unerwünscht sind gerne 
willkommen, ich erlaube mir zu meiner Fragestellung zurückzukehren so 
oft nötig.

: Bearbeitet durch User
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Ole T. schrieb:
> Die Ordnung der Gleichung
> wird nur durch die Anzahl der Ableitungen Eingangsseitig bestimmt. Warum
> das so ist, und welche Bedeutung der index der Summe ausgangsseitig hat
> verstehe ich aber nicht.

Eine Differentialgleichung fällt nicht vom Himmel. Sie beschreibt meist 
einen realen Prozess der Natur oder ein äquivalentes bzw. angenähertes 
Modell.  Nimmt man den Teil, welchen du mit „ausgangsseitig“ 
beschreibst, so steht dieser Teil für die Systemeigenschaften des zu 
beschreibenden Objektes oder Modell. Diese Systemeigenschaften sind 
systemimmanent, d.h. sie sind unabhängig von äußeren Bedingungen. Sehr 
oft wird gerade in der Regelungstechnik aber nicht nur da, dieser Teil 
durch die Systemmatrix erfaßt. Alles was du als „eingangsseitig“ 
beschreibst sind äußere Einwirkungen auf den Prozess oder das Modell. 
Sie haben also nichts mit der eigentlichen Systemstruktur zu tun. Der 
Mathematiker spricht bei allen „ausgangsseitigen“ Termen von der 
homogenen Differentialgleichung. Alle „eingangsseitigen“ Terme gehören 
zum partikulären Anteil. Somit wird klar, warum der Grad der Ableitungen 
des homogenen Teils (ausgangsseitig) und der Grad der Ableitungen des 
partikulären Teils (eingangsseitig) nichts miteinander zu tun haben.
Oder um auf die Anfangserklärung zurückzukommen. Die Struktur eines 
realen Systems oder eines zugehörigen mathematischen Modells hat nicht 
mit der äußeren Erregung zu tun.

von Ole T. (ole_t)


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Joe G. schrieb:

Da rüttelt der Groschen ein bisschen. Klar, schon bei 'Sprungantwort' 
hätte ich an ein Regelsystem denken können. Das Ausgangssignal ist die 
Regelgröße und in den zwei Beispielen entspricht der Vierpol der 
Regelstrecke.

Bei Systemen zweiter Ordnung bezieht sich Alciatore auf ein newton'sches 
system, wie es in dem pdf beschrieben ist.

: Bearbeitet durch User
von Ole T. (ole_t)


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Edit geht nichtmehr also nachträglich, damit niemand glaubt ich schreibe 
hier mathematisch-technische Wörter nach dem Zufallsprinzip, die besagte 
Formel

X sind die Signale, A und B die Koeffizienten und laut Author besteht 
kein Zusammenhang zwischen N und M. Ich möchte den Grundgedanken dieser 
gesamten Annahme versuchen zu verstehen.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Ole T. schrieb:
> Ich bin aufgrund ausbleibender Beschäftigung auf der Suche nach
> Weiterbildung

Kein schlechter Ansatz. Aber warum muss die Umsetzung derart fern von 
jeder Praktikabilität sein? Von einen Weg in die Erwerbsarbeit gar nicht 
zu reden.

von Ole T. (ole_t)


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Cyblord -. schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> Ich bin aufgrund ausbleibender Beschäftigung auf der Suche nach
>> Weiterbildung
>
> Kein schlechter Ansatz. Aber warum muss die Umsetzung derart fern von
> jeder Praktikabilität sein? Von einen Weg in die Erwerbsarbeit gar nicht
> zu reden.

Darum habe ich den Thread vorsorglich unter Offtopic erstellt. Ich habe 
Zeit, ich habe Ressourcen. Für richtig akademische Akribie fehlt mir 
etwas Planungssicherheit. Aber die Idee daß mir das Verstehen solcher 
Zusammenhänge eines Tages bei relevanteren Problemlösungen tatsächlich 
einen Vorteil verschaffen könnte stirbt zuletzt.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Ole T. schrieb:
> Ich möchte den Grundgedanken dieser
> gesamten Annahme versuchen zu verstehen.

Genau dazu habe ich dir in [1] geantwortet.

[1] Beitrag "Re: philosophische Fragen"

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Nachtrag:
kleines Beispiel für N ungleich M

von Ole T. (ole_t)


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Joe G. schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> Ich möchte den Grundgedanken dieser
>> gesamten Annahme versuchen zu verstehen.
>
> Genau dazu habe ich dir in [1] geantwortet.
>
> [1] Beitrag "Re: philosophische Fragen"

Ok, danke. Matritzen in der Regelungstechnik sind in dem Buch nicht 
erfasst, werde ich mir bei Zeiten aber noch zu Gemüte führen. Eine Frage 
erlaube ich mir noch: wenn die eine eine Seite der Gleichung äußere 
Einflussfaktoren zusammenfasst, hat das aber nichts mit Stell-, bzw. 
Störgrößen im klassischen Sinn der Regelungstechnik zu tun, richtig?

: Bearbeitet durch User
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Nein, das ist nicht richtig.
Die Stellgröße ist immer eine Eingangsgröße und steht somit für die 
Summe der B-Koeffizienten.
Bei den Störgrößen muß unterschieden werden, an welcher Stelle die 
Störungen angreifen.
Eingangsstörungen sind zu den Eingangsgrößen zu addieren, 
Ausgangsstörungen werden erst zu der Lösung der Dgl. addiert.

Bezüglich der Matrixformen (Stichwort Systemmatrix) empfehle ich 
Literatur zur Zustandsraumdarstellung.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Ole T. schrieb:
> Aber die Idee daß mir das Verstehen solcher
> Zusammenhänge eines Tages bei relevanteren Problemlösungen tatsächlich
> einen Vorteil verschaffen könnte

Nette Idee.
Die herausragenden Mathematiker scheitern in der Praxis nur meist an 
ganz profanen Problemen und sind damit ziemlich nutzlos, wärend der 
Praktiker mit einem Haufen Grundschaltungn, ein paar fehlerbehafteten 
Faustformeln und einem Oszi komplexeste Probleme gelöst bekommt.

Ich schätze mal ganz grob, das 9 von 10 Entwicklern Zeit ihres 
Berufslebens nie wieder mit dem was Du da zu verstehen suchst in 
Berührung kommen, wenn sie nicht wollen.
Ich komme dem nie näher als dem starten von LTspice.

Welche Art Job suchst Du denn?

von Ole T. (ole_t)


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Joe G. schrieb:
> Eingangsstörungen sind zu den Eingangsgrößen zu addieren,
> Ausgangsstörungen werden erst zu der Lösung der Dgl. addiert.

Allerletzte Frage, soll das heißen es besteht im Endeffekt irgendein 
derivativer Zusammenhang zwischen den extrinsischen Einflüssen?

> Bezüglich der Matrixformen (Stichwort Systemmatrix) empfehle ich
> Literatur zur Zustandsraumdarstellung.

Danke!

Michael schrieb:
> Welche Art Job suchst Du denn?

Also wenn ich es mir aussuchen könnte: Retail Robotics wäre so eine Idee 
wo ich gerne wirken würde. SPS-Programmierung wäre auch schön. Eine 
Werkstatt wo ich Motorwicklungen mache auch. Wissensvermittlung, 
Erwachsenenbildung, Didaktik - ja bitte. Aber auch ein Job in der 
Lagerlogistik oder auch in der Reinigung würde mir schon reichen, eine 
gewisse Work-Life-Balance wäre natürlich auch erwähnenswert. Wieso?

: Bearbeitet durch User
von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Ole T. schrieb:
> Allerletzte Frage, soll das heißen es besteht im Endeffekt ein
> derivativer Zusammenhang zwischen den extrinsischen Einflüssen?

Das ist eine Modellannahme. Gehen wir von linearen Systemen aus, gilt ja 
das Superpositionsprinzip.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Ole T. schrieb:
> Wieso?
Also ganz einfach irgendein Job, egal was.
Mit der Flexibilität solltest Du binnen 2 Tagen einen Job haben.
Und woran hapert es?

Ich frage weil Dein Wunsch das hier besprochene beruflich nutzen zu 
wollen in keiner der von Dir genannten Tätigkeiten erfüllbar ist.

von Ole T. (ole_t)


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Michael schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> Wieso?
> Also ganz einfach irgendein Job, egal was.
> Mit der Flexibilität solltest Du binnen 2 Tagen einen Job haben.
> Und woran hapert es?

Schwer zu sagen. Ich war bis Jahresende (branchenfremd) in Beschäftigung 
und schreibe seit Monaten Bewerbungen wie ein Verrückter.

> Ich frage weil Dein Wunsch das hier besprochene beruflich nutzen zu
> wollen in keiner der von Dir genannten Tätigkeiten erfüllbar ist.

In der Aus- und Weiterbildung, wen etwas Zeit und Neugierde da ist, 
spricht man vielleicht über solche Themen auch abseits der 
Universitäten.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Ole T. schrieb:
> In der Aus- und Weiterbildung, wen etwas Zeit und Neugierde da ist
Wenn da U=R/I verstanden wird ist man schon glücklich.
Hast Du denn einen Ausbilderschein?

Ole T. schrieb:
> schreibe seit Monaten Bewerbungen
Bewerbungscoaching.
Ein Profi wird Dir sagen können was da faul ist.

von Ole T. (ole_t)


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Michael schrieb:
> Ole T. schrieb:
>> In der Aus- und Weiterbildung, wen etwas Zeit und Neugierde da ist
> Wenn da U=R/I verstanden wird ist man schon glücklich.

sehr philosophisch.

> Hast Du denn einen Ausbilderschein?

Nein. Ich habe ein bisschen erfahrung im Anleiten von Personen in 
anderen Bereichen, aber Erfahrung mit klassischer Wissensvermittlung 
bzw. entsprechende Qualifikationen dazu habe ich (noch) nicht.

> Ole T. schrieb:
>> schreibe seit Monaten Bewerbungen
> Bewerbungscoaching.
> Ein Profi wird Dir sagen können was da faul ist.

Ich weiß nur daß ich schnell eine gewisse 'Targetpanic' habe. Wenn ich 
Bastel' ist alles schön, aber wenn ich etwas auf Garantie und 
Gewährleistung bzw. Unfalls- und Betriebssicherheit produzieren oder 
reparieren soll werde ich leicht nervös. Vor allem wenn die Sicherheit 
bzw. das erfolgreiche Wirtschaften anderer Leute davon abhängen. Ich 
schrecke vor manchen Jobs mit viel Verantwortung innerlich zurück und 
das ist wahrscheinlich beim Bewerben fühlbar. Das und wie gesagt, die 
Planungssicherheit. Ich habe vor ein paar Veränderungen im Privaten 
vorzunehmen und das muss eben mit der Karriere vereinbart werden.

: Bearbeitet durch User
von Al. K. (alterknacker)


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Wenn sich nur Akademiker in einer Arbeitsgruppe befinden, wird nach 
Diskussionen alles gleichgeschaltet.
Es muss mindestens ein Querdenker in der Gruppe sein,welcher kein 
Akademiker ist, um die Gedankengänge freizulegen..
...oder so ähnlich sprach Manfred von Ardenne.


MfG
Ein jetzt 80 jähriger alter knacker

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Ich studierte und arbeitete mal vor langer Zeit an einer 
Ingenieurschule. Gleich nebenan stand eine Technische Hochschule. Die 
dortigen Studenten und Assistenten konnten zwar aus dem Hangelenk 
"meterlange" Differenzialgleichungen lösen, aber wenn eine Diskette 
Lesefehler hatte, kamen sie zu uns, um Hilfe bettelnd ... :-)

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Ole T. schrieb:
> werde ich leicht nervös

Dann hör auf in Deinem stillen Kämmerlein Gleichungen zu lösen und mach 
was mit Menschen.
Du hast doch bereits verstanden das Deine Psyche Dir die Steine in den 
Weg legt.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Frank E. schrieb:
> Ich studierte und arbeitete mal vor langer Zeit an einer
> Ingenieurschule...

Ich arbeitete mal vor langer Zeit auf dem Bau. Gleich nebenan stand eine 
Ingenieurschule. Die dortigen Studenten und Assistenten konnten zwar aus 
dem Handgelenk Lesefehler einer Diskette beheben, wenn aber eine Wand zu 
mauern und zu putzen war, kamen sie zu uns, um Hilfe bettelnd ... :-)

Beitrag #7821380 wurde vom Autor gelöscht.
von Andreas S. (marais)


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Michael schrieb:
> Ole T. schrieb:
> Wenn da U=R/I verstanden wird ist man schon glücklich.

An der Stelle muss ich mich dann schon verabschieden. Schade eigentlich.

Beitrag #7821896 wurde vom Autor gelöscht.
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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IT in Hard- und Software sind ja kein Selbstzweck, sondern üblicherweise 
mit einem Aspekt des realen Lebens verbunden: z.B. Verarbeitungs-Anlage 
steuern, Waren lagern und bewegen, Finanzen jonglieren ...

Die besten Aussichten in der Softwareentwicklung hat m.E. jemand, der 
vorher einen zur Branche passenden Beruf gelernt hat und die dortigen 
Verfahren und Verhältnisse kennt. Viele Branchen nutzen zudem ein ganz 
eigenes Vokabular oder gar Maßeinheiten ...

Es kommt immer gut, wenn man mit den Menschen die die Software mal 
nutzen sollen, quasi auf einem Level sprechen kann. Wird in der 
Ausbildung oft unterschätzt. Wie soll ich eine Software z.B. für 
Druckereien und Verlage schreiben, wenn ich die Abläufe, Technologien 
und Materialien nicht kenne? Dafür benötigen die Leute Jahre für Lehre 
oder Studium und ich komme da mal eben vorbei und will Klugscheissen? 
Schwierig ... mindestens.

Das Verständnis für mathematische Verfahren z.B. kommt m.E. um so 
leichter, je größer die konkrete Motivation im Rahmen eines Projekts 
ist.

Einfach mal so "vorsorglich" ins Blaue hinein Lernen (abgesehen von 
absoluten Grundlagen) geht natürlich auch, kostet aber doppelt 
Anstrengung ...

: Bearbeitet durch User
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