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Kurvendiskussion mit der Software KP-Cudi

Universität / Fachhochschule

Tags: Curvefitting, diagramm, extreme Genauigkeit, interaktiv, Kurvendiskussion, nichtlineare Differenzialgleichung, Software, Wave-Output

 
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Klem12

Klem12 aktiv_icon

17:23 Uhr, 26.02.2025

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Hallo an alle Mathe-Interessierte,

hat einer Interesse an einer interaktiven Kurvendiskussions-Softare mit
graphischer Darstellung und der Möglichkeit akustisch relevante Funktionen
(f> 30Hz) mittels Wave-File kontrollieren zu können?

Das über ca. 30 Jahre von mir entwickelte Programm Cudi hat folgende
Eigenschaften:
- hohe Ressourcen-Effizienz
- maximale Information bei minimalem Echo
( durchgeführte Schritte leicht nachvollziehbar)
- Super-Genauigkeit (z.B. Berücksichtigung des Energieerhaltungssatzes)
-2 Fenster (Text und Grafik)

Die verfügbaren Features sind grob durch das Hauptmenü beschrieben:
MAIN MENU:
M (ANAGE FUNCTIONS
X,Y (-FUNCTION X(T),Y(T)
0..4 DERIVATIVE SWITCH
V (ALUE OF DERIVATIVE
C (URVATURE OF FUNCTION
I (NTEGRATION
Z (ERO-POINT
E (XTREMUM
T (URNING-POINT
^D (EFINE DT FOR 2. DERIVATIVE BY ANALYTIC FUNCTION'S FREQUENCY
F (OURIER ANALYSIS
S (OLUTION YP(T) OF DIFF. EQUATION: YA(T) =0
O (PTIMIZE CONSTANTS TO FIT YA(T)^2 0
P (LOT DIAGRAM
G (RAPHIC
^Q (UIT

Über eine Rückmeldung würde ich mich freuen.

Gruß Klem12


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Kurvendiskussion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
HAL9000

HAL9000

09:12 Uhr, 27.02.2025

Antworten
Die Welt der Software hat sich in 30 Jahren natürlich weiter gedreht, da musst du schon gute Argumente haben, um Leute von mathematischer Standardsoftware wie Matlab oder CAS wie Mathematica (mit ausgedehnten Skriptfähigkeiten) bzw. auch deren freien Alternativen zu einer solchen proprietären Lösung wegzulocken.


> Super-Genauigkeit (z.B. Berücksichtigung des Energieerhaltungssatzes)

Ohne Kontext so reingeworfen wirkt das erklärungsbedürftig. Meiner Erfahrung nach mit eigenen Kinematik-Simulationen eines gekoppelten mechanischen Systems (d.h. DGL) vermute ich mal, du meinst irgend etwas in der Richtung, d.h., die in Schritten der numerischen DGL-Lösung mögliche "aus dem Ruder" laufende Gesamtenergie regelmäßig wieder zu kalibrieren.


> und der Möglichkeit akustisch relevante Funktionen (f> 30Hz) mittels Wave-File kontrollieren zu können

Klingt für mich rätselhaft im Rahmen einer solchen Kurvendiskussions-Software.

Klem12

Klem12 aktiv_icon

11:07 Uhr, 01.03.2025

Antworten
Hallo HAL9000,

danke für deine Anregungen.

Zu deiner Anmerkung zur Super-Genauigkeit ein kleines Beispiel:

Bei der Simultion eines 40cm langen Pendels (mittels nichtlinearer DGL) erreicht
der Cudi-Solver, dass bei der korrekten Anstoß-Geschwindigkeit (exakt berechenbar)
der Pendel im oberen Totpunkt (instabiles Gleichgewicht) ca. 3 Sekunden stehen bleibt.
Das ist mit Standard-Solvern (kubische Interpolation zwischen den Intervall-Grenzen)
nicht erreichbar, da das Residuum in der Intervall-Mitte naturgemäß maximal ist
und somit sich Energie-Fehler aufsummieren.
Deshalb habe ich bei der Ansatzfunktion die 4. Potenz eingeführt, die die
Berücksichtigung des Energieerhaltungssatzes erlaubt.

Zu deiner Anmerkung zur akustischen Kontrolle mittels Wave-File:

Da man mathematischen Zeitfunktionen (wenn sie ein Geräusch darstellen) deren
psychoakustische Wirkung kaum ansehen kann, entsteht der Bedarf, sich
Geräusch-Proben (als Wave-Files) zu erzeugen. Damit kann man dann z.B.
A-B-Vergleiche durchführen oder optimale Ziel-Geräusche generieren.
Die alternativen Spektren können im Manage-Menü "konstruiert" werden.
Das ist in etwa Sound-Design auf Low Level Niveau. Damit steht neben der
visuellen Darstellung (Diagramme) auch die Option der akustischen Darstellung
(mittels Wave-Files) von mathematischen Funktionen zur Verfügung.


Ansonsten kann man Cudi sofort anwenden. Es gibt keine besonderen
Rechner-Anforderungen und keine Installation. Es wird einfach über eine
exe-Datei gestartet. Man kann sich, zur Übung, erst mal mit der
Sinus-Funktion beschäftigen und sich dann langsam,
über die Tangens-Hyperbolicus-Funktion, bis zu den Bessel-Funktionen
hocharbeiten. Es sind kaum Vorkenntnisse erfoderlich.
Cudi ist praktisch ein niederschwelliges Mathematik-Programm für
Nicht-Mathematiker.
Es stellt keine Konkurrenz zu Matlab dar. Das kann viel mehr,
ist aber nicht niederschwellig.

Ich bin nicht an einer Vermarktung von Cudi interessiert.
Meine Anfrage war nur ein allgemeines Hilfsangebot zur Selbsterklärung
von mathematischen Fragestellungen.