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Themen
für Studien- und Diplomarbeiten
Der Lehrstuhl Grundlagen der Elektrotechnik bietet derzeit folgende
Themen für studentische Arbeiten an. Bei Interesse wenden Sie
sich bitte an Prof. Dr. phil. nat. Ronald Tetzlaff bzw. die unten
stehenden Ansprechpartner.
Analyse von EEG-Zeitreihen bei Epilepsie
Entwicklung und Implementierung einer skalierbaren
CNN-Architektur auf einem FPGA - PDF Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Jens Müller Analyse von
Memristor-Netzwerken
Ansprechpartner: Dr. rer. nat. Torsten Schmidt Obwohl
der Memristor als Bauelement schon 1971 von Leon Chua beschrieben
wurde, konnte die erste physikalische Realisierung erst 2007
von Forschern der hp-Labs vorgenommen werden. Der Memristor
wird als das vierte grundlegende Bauelement neben
Spule,
Kondensator und Widerstand bezeichnet. Die sogenannte Memristanz ergibt
sich aus dem Verhältnis von Fluss und Ladung. Je nach
physikalischer Beschaffenheit kann die Memristanz dabei selbst von der
Ladung, dem Strom oder anderen Größen
abhängen und
damit ein Gedächtnis-behaftetes Bauelement ergeben.
Die
Eigenschaften der Memristoren ermöglichen u.a. eine
verlustfreie
Speicherung von Daten, was sie aus nanoelektronischer Sicht
außerordentlich interessant macht. Dennoch ist das
Verständnis der Eigenschaften von L, C, R, M -
Netzwerken
bislang sehr begrenzt und muss für
zukünftige Anwendungen
vertieft werden. Sie sind herzlich eingeladen, im Rahmen
einer Studien- oder Diplomarbeit einen Beitrag zu diesem hochaktuellen
Themenbereich zu leisten! Eine fundierte Einarbeitung und
Betreuung Ihrer Arbeit wird gewährleistet!
Thema: Untersuchung der
dynamischen Eigenschaften des von den hp-Labs entwickelten
Memristors
Inhalt der Arbeit ist eine detaillierte Untersuchung der dynamischen
Eigenschaften des in den hp-Labs entwickelten Memristors in einfachen
Schaltungen. Memristoren
diesen Typs haben in grober Näherung eine Memristanz, die sich
linear zur Memristorladung verhält und damit einer
Bernoulli-Dynamik folgt. Erweiterte Modelle gehen von einer
nichtlinearen Drift im Memristor aus und verfeinern damit die
Beschreibung der Dynamik. Im Rahmen der Arbeit sollen die
bisherigen Modelle angewendet und auf Zusammenschaltungen mehrerer
Memristoren erweitert werden.
Thema: Stabilität von
memristiven Netzwerken
Memristive Netzwerke haben aufgrund der
Dynamik eines einzelnen Memristors, die Fähigkeit, komplexe
Eigenschaften zu erzeugen. Ziel der Arbeit soll eine systematische
Analyse der Stabilität dieser Netzwerke sein. Unter anderem
soll untersucht werden, wann Bifurkationen und Chaos entstehen.
Thema: Analyse von memristiven
Netzwerken durch Volterra-Reihen
Ziel dieser Arbeit soll sein, allgemeine
Eigenschaften von Memristor-Netzwerken durch eine
Volterra-Analyse
zu bestimmen. Dabei wird von einem LCRM-Kreis ausgegangen und die
Volterra Kerne dieses Kreises ermittelt. Anschließend wird
dieser
Schaltkreis durch weitere Maschen ergänzt und
untersucht, wie
sich die Eigenschaften in der Volterra-Darstellung entwickeln.
Thema: Memristor-Netzwerk-Design:
Anpassung der Memristanz für
zweckorientierte Memristor-Netzwerke
Diese Arbeit dient der Untersuchung, wie
durch
Anpassung der Memristanz als Funktion der
Grundgrößen
Ladung, Strom und Spannung, sich die Eigenschaften eines memristiven
Netzwerkes an vorgegebene Anforderungen anpassen lassen. Beginnend mit
einem einfachen LCRM-Kreis soll die Analyse bis hin zu komplexen
Netzwerken ausgedehnt werden. Einerseits wird die Untersuchung im
Rahmen systematischer Analysen durchgeführt,
während
für komplexere Netzwerke Optimierungsalgorithmen zum
Einsatz
kommen.
Thema: Entwicklung eines
LCRM-Netzwerksimulators
Die besonderen Eigenschaften von Memristoren erfordern eine speziellen
Herangehensweise in der Modellierung und der genauen Simulation der
Zustandsgleichungen. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines auf
memristive Netzwerke zugeschnittenen Netzwerksimulators.
Nichtlineare Systeme
Thema: Analyse nichtlinearer
analoger Schaltungen durch Volterra-Reihen
Volterra-Reihen bieten einen leistungsfähigen analytischen
Ansatz
zur Beschreibung nichtlinearer dynamischer Systeme. Ziel dieser Arbeit
ist die Untersuchung nichtlinearer analoger Schaltungen durch
Volterra-Reihen, ausgehend von einfachen Beispielen, bis hin zu
konkreten allgemeinen Beschreibungsformen.
Ansprechpartner:
Dr. U. Feldmann, BAR 114, Tel.: 34712, ute.feldmann@tu-dresden.de
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