Javed Arshad Butt

Habilidades de Programación

• Python

  Amplia experiencia en diversos contextos académicos e industriales:

  • Asistente de Investigación e Ingeniero Aeroespacial, TU Dresden

    Investigación sobre tanques de hidrógeno a alta presión integrados en la estructura en alas de aeronaves

    • Realización de optimizaciones complejas para estructuras de tanques
    • Post-procesamiento y análisis de resultados FEM
    • Creación de gráficos y visualizaciones para resultados de investigación
    • Desarrollo de scripts para automatizar flujos de trabajo de investigación
  • Educación Académica

    Python I y II en Licenciatura; varios proyectos y conferencias en Maestría enfocados en aplicaciones técnicas

  • Proyecto de Estudio en DLR

    Desarrollo de una herramienta Python para análisis de misiones de vuelo

    • Implementación de la herramienta "missioninformer" para cálculos de masa de combustible y gradientes
    • Integración de ecuaciones basadas en física para análisis de vuelo de crucero y fracciones de combustible empíricas
    • Investigación y optimización de modelos sustitutos (RBF, Kriging, TPS)
    • Análisis de solucionadores ODE para cálculos precisos de masa de combustible
    • Implementación y optimización de cálculos de gradientes
    • Integración de efectos de bola de nieve de masa para estimaciones realistas de consumo
    • Optimización de rendimiento: tiempo de ejecución de 50-800 segundos para cálculos de dos misiones incluyendo gradientes
    • Contribución a la reducción del consumo de combustible y emisiones en la aviación
  • Master's Thesis

    Desarrollo adicional del Modelado de Red Basado en Clústeres orientado al control (CNMc)

    • Implementación de 10 sistemas dinámicos diferentes
    • Optimización reemplazando NMF con SVD, mejora significativa del tiempo de ejecución
    • Implementación modular para fácil integración y adaptación
    • Desarrollo de un sistema de configuración flexible
    • Implementación de gráficos HTML interactivos para análisis visual
  • Asistente Estudiantil

    TU Braunschweig - Instituto de Guía de Vuelo y Cátedra de Mecánica de Fluidos

    • Procesamiento y análisis de datos con NumPy y Pandas
    • Desarrollo de visualizaciones 3D en tiempo real con VisPy
  • Experiencia en la Industria

    Proyectos en BMW y DLR

    • Aplicación de Python en la industria automotriz e ingeniería aeroespacial
  • Proyectos Privados
    • Automatización de tareas (por ejemplo, conversión de Notion a Logseq)
    • Proyectos de Inteligencia Artificial con PyTorch para texto a voz, por ejemplo
    • Desarrollo de una herramienta para la publicación simultánea de noticias en múltiples plataformas de redes sociales
    • Implementación de un script para la carga automatizada de videos a varias plataformas de redes sociales

  Conocimiento integral en: NumPy, Pandas, SciPy, Scikit-learn, Matplotlib, Plotly, VisPy, PyTorch, Dask, análisis FEM, algoritmos de optimización, así como experiencia con varias APIs de redes sociales

• Java

  Amplia experiencia en contextos académicos y profesionales:

  • Asistente de Investigación e Ingeniero Aeroespacial, TU Dresden
    • Desarrollo de aplicaciones Java para crear archivos de entrada para solucionadores FEM en el contexto de investigación sobre tanques de hidrógeno a alta presión integrados en la estructura en alas de aeronaves
    • Generación de geometrías 3D y mallas para cálculos FEM
    • Automatización de la creación de datos de entrada complejos para simulaciones FEM extensas
  • Asistente de Investigación, Bergische Universität Wuppertal (04.2019 – 04.2020)
    • Desarrollo adicional y optimización de software para evaluación visual de resultados de optimización de colisiones
    • Extensión de funcionalidades para generar archivos HTML para resultados de optimización
    • Mejora del diseño web y la facilidad de uso
    • Generación de gráficos de alta calidad para publicaciones y presentaciones
  • Asistente Estudiantil, Bergische Universität Wuppertal (02.2018 – 01.2019)
    • Desarrollo de software para evaluación visual de resultados de optimización de colisiones
    • Implementación de funciones para generar archivos HTML para representación visual de resultados de optimización
    • Integración de Java con HTML, CSS y JavaScript para soluciones de visualización útiles
  • Educación Académica

    Asistencia a clases de Java y aplicación en proyectos de estudio

  Conocimientos: Programación orientada a objetos, visualización de datos, integración con tecnologías web, generación de datos FEM

• MATLAB

  Experiencia sólida en contextos académicos y de investigación, particularmente en Optimización de Diseño Multidisciplinario (MDO):

  • Proyecto de Curso MDO, TU Braunschweig
    • Implementación de una arquitectura MDO Individual-Discipline Feasible (IDF) para acoplar aerodinámica y estructura
    • Desarrollo de un diagrama XDSM para visualizar el flujo de trabajo MDO
    • Implementación y optimización del método de Transformación de Forma de Clase (CST) para la descripción del perfil del ala
    • Integración y adaptación del código OpenFEMFlow para análisis aerodinámicos
    • Uso y adaptación del código Weight Index para análisis estructurales
    • Implementación de cálculos de gradientes complejos utilizando el método de diferencia central
    • Realización de estudios paramétricos para optimizar el tamaño de paso para cálculos de gradientes
    • Creación de frentes de Pareto para el análisis de compensaciones multidisciplinarias
    • Visualización y análisis de resultados de optimización, incluyendo geometrías de perfil de ala y distribuciones de presión
  • Bachelor's Thesis, Bergische Universität Wuppertal
    • Desarrollo de software de optimización topológica 3D
    • Extensión de un método 2D existente (Adapt) a estructuras 3D
    • Implementación de funciones para controlar el grosor de la conexión y la distancia mínima entre conexiones
    • Integración de ParaView para visualización y análisis de resultados de optimización 3D
  • Instituto de Guía de Vuelo (IFF), TU Braunschweig
    • Uso de MATLAB para varios proyectos de investigación en el campo de la guía de vuelo
    • Desarrollo de modelos de simulación para aeronaves y sistemas de vuelo

  Conocimientos: Optimización numérica, métodos basados en gradientes, optimización multidisciplinaria, análisis aerodinámico y estructural, procesamiento de señales, visualización de datos, Simulink

• HTML, CSS, JavaScript y Tecnologías Web Modernas

  Experiencia en el desarrollo de sitios web modernos, interactivos y responsivos

  • Página web personal: 🔗 https://javedab.com/
    • Desarrollo de un sitio web moderno y altamente optimizado con Astro, logrando puntuaciones ideales de Lighthouse (100/100) para rendimiento y mejores prácticas
    • Implementación de carga perezosa para JavaScript para mejorar los tiempos de carga y el uso de recursos
    • Integración de tooltips para mejorar la facilidad de uso y la entrega de información
    • Soporte multilingüe para mejorar la accesibilidad internacional
    • Diseño responsivo con diseños adaptativos para varios dispositivos y tamaños de pantalla
    • Características avanzadas de blog, incluyendo tabla de contenidos adaptativa para escritorio y móvil
    • Optimización SEO mediante el uso de meta información y datos estructurados
    • Uso de técnicas avanzadas de compresión de imágenes y SVG para alto rendimiento
    • Uso de la biblioteca Astro Icon para una gestión eficiente de iconos y tiempos de carga reducidos
    • Estilizado con Tailwind CSS y DaisyUI para un diseño atractivo
  • Versión web de Master's Thesis: 🔗 https://jav-ed.github.io/master_Thesis/
    • Creación de una versión web interactiva de la tesis de maestría con Quarto
    • Integración de elementos personalizados de HTML, CSS y JavaScript para mejorar la presentación e interactividad
  • Diagramas 3D interactivos para publicación científica: 🔗 https://jav-ed.github.io/H2O_Plot/
    • Desarrollo de visualizaciones 3D interactivas para apoyar la investigación científica
    • Uso de bibliotecas JavaScript modernas para visualizaciones de datos 3D
  • Proyecto en la Cátedra, Bergische Universität Wuppertal
    • Desarrollo de archivos HTML para representación visual de resultados de optimización

  Tecnologías y Herramientas: Astro, HTML, CSS, JavaScript, Tailwind CSS, DaisyUI, PostCSS, MDX, Quarto, Git/GitHub Pages

• Android App

  Desarrollé de manera independiente aplicaciones para Android y obtuve un certificado con una calificación de 1,0 mediante un examen en la Universidad de Wuppertal (Bergische Universität Wuppertal) (ver la sección 'Documentos Descargables', bajo Education - Bachelor).

Experiencia Laboral

• 06.2022 – Presente

  Investigador Asociado

  Universidad Técnica de Dresde - Cátedra: Ingeniería Aeroespacial

  Investigaciones sobre tanques de hidrógeno de alta presión integrados en la estructura del ala de aeronaves (SWITHs)

  • Cálculos numéricos de cargas aerodinámicas
  • Análisis y evaluación de diferentes métodos para introducir físicamente fuerzas en aeronaves para pruebas experimentales de validación estructural, considerando aspectos económicos y precisión
  • Investigaciones numéricas sobre la aproximación de cargas aerodinámicas utilizando
    • Aprendizaje automático supervisado (por ejemplo, regresión)
    • Aprendizaje automático no supervisado (clustering)
    • Métodos de simplificación de curvas
  • Desarrollo de un marco de optimización eficiente para pruebas estructurales experimentales de aeronaves en el mundo real
    • Obtención de información sobre las dimensiones, número y colocación de elementos introductores de carga (LIEs)
    • Incorporación de restricciones basadas en la física
    • Demostración del rendimiento del marco de optimización a través de múltiples casos de optimización relevantes para la práctica
  • Revisión y análisis de los estándares regulatorios y de certificación actualmente disponibles para pruebas de validación estructural de tanques de hidrógeno de alta presión integrados en la estructura del ala de aeronaves (SWITHs), identificando la falta de un estándar único para SWITHs
  • Análisis exhaustivo de las propiedades del hidrógeno con enfoque en aspectos relevantes para la seguridad en aplicaciones prácticas
    • Estudio sobre la aplicación de tipos de tanques en diferentes sectores de movilidad y extrapolación del tipo de tanque más adecuado para SWITHs
    • Evaluación de si el hidrógeno puede usarse para pruebas de validación estructural de SWITHs del tamaño de una aeronave
  • Investigación sobre si agentes de llenado alternativos pueden usarse en pruebas de validación estructural sin comprometer las propiedades estructurales, considerando el riesgo de detonación del hidrógeno y las restricciones de alta presión
  • Supervisión de tesis estudiantiles, incluyendo tesis de maestría
  • Asistencia a conferencias científicas y reuniones con empresas de fabricación y pruebas de aeronaves
• 10.2021 – 04.2022

  Asistente de Investigación: Efecto Coanda

  Universidad Técnica de Braunschweig - Cátedra: Mecánica de Fluidos

  • Creación de estructuras de datos y orden
  • Creación de bases de datos, filtrado de archivos y almacenamiento de salida apropiado, utilizando NumPy y Pandas de Python
  • Digitalización de datos de medición
• 11.2020 – 02.2021

  Asistente de Investigación: Optimización de Forma Aerodinámica

  Centro Aeroespacial Alemán (DLR) - Instituto de Aerodinámica y Tecnología de Flujo

  • Modelos sustitutos para análisis de misión multi-punto
  • Resolución analítica, simbólica y numérica de ecuaciones diferenciales ordinarias
  • Cálculo numérico de gradientes
• 04.2020 – 10.2020

  Asistente de Investigación: Visor 3D en Tiempo Real

  Universidad Técnica de Braunschweig - Cátedra: Guía de Vuelo

  • Cálculo de un modelo de simulación de aeronave en Matlab
  • Recepción de datos en Python a través de UDP, uso de Cython, C++ y NumPy para procesamiento de datos dentro de Python
  • Visualización 3D en tiempo real del modelo de aeronave simulado desde Simulink en VisPy (biblioteca GPU de alto rendimiento)
• 04.2019 – 04.2020

  Asistente de Investigación: Optimización de Estructuras Mecánicas

  Bergische Universität Wuppertal

  • Programación de software para evaluación visual de resultados de optimización de colisiones con Java
  • Programación de archivos HTML para representación visual de resultados de optimización con Java, HTML, CSS y JavaScript
  • Ajustes para publicaciones en LaTeX
  • Creación de gráficos para presentaciones y publicaciones
• 02.2018 – 01.2019

  Asistente Estudiantil: Optimización de Estructuras Mecánicas

  Bergische Universität Wuppertal

  • Programación de software para evaluación visual de resultados de optimización de colisiones con Java
  • Programación de archivos HTML para representación visual de resultados de optimización (Java, HTML, CSS, JavaScript)
• 01.2015 – 07.2015

  Fuerzas Armadas Austríacas

  Bundesheer

  • Entrenamiento básico: Manejo de rifle de asalto
  • Promoción a Soldado

Idiomas

Educación

• 04.2019 – 05.2022

  Master in Aerospace Engineering

  TU-Braunschweig

  Flow predictions using control-oriented cluster-based network modeling

  • Desarrollo de una versión mejorada de Modelado de Red Basado en Clústeres orientado al control (CNMc) para predecir trayectorias de sistemas dinámicos generales
  • Implementación y comparación de múltiples técnicas de aprendizaje automático para modelar dinámicas de sistemas
  • Utilización del algoritmo de agrupamiento k-means++ para representar dinámicas de sistemas complejos
  • Aplicación de técnicas de reducción de dimensionalidad (SVD, NMF) para modelar eficientemente propiedades de transición
  • Desarrollo de estudios de parámetros automatizados para la selección óptima de modos en métodos de descomposición
  • Implementación y evaluación de varios modelos de interpolación y regresión
  • Utilización de la biblioteca scikit-learn para implementar algoritmos de aprendizaje automático
  • Desarrollo de un sistema de configuración flexible para ajustar fácilmente los hiperparámetros de aprendizaje automático
  • Implementación de técnicas de validación cruzada para evaluar y optimizar el rendimiento del modelo
  • Creación de un marco modular que permite una fácil integración de nuevos algoritmos y sistemas dinámicos

  Thesis Resources:

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• 05.2021 – 08.2021

  Proyecto de Estudio

  DLR y TU-Braunschweig

  Development of a module for mission analysis for a gradient based aerodynamic shape optimization process

  • Desarrollo de una herramienta ligera en Python (missioninformer) para calcular la masa total de combustible y sus gradientes para misiones de vuelo definidas por el usuario
  • Implementación de ecuaciones basadas en física para el análisis del segmento de crucero e integración de fracciones de combustible empíricas
  • Realización de investigaciones sobre modelos sustitutos (RBF, Kriging, TPS) para optimizar la precisión de interpolación y el tiempo de ejecución
  • Análisis de solucionadores ODE, comparando soluciones analíticas y numéricas
  • Implementación y optimización de cálculos de gradientes utilizando el esquema de diferencias centrales
  • Integración de efectos de bola de nieve de masa a través de iteraciones de punto fijo para estimaciones realistas de consumo de combustible
  • Optimización del rendimiento de la herramienta, logrando un tiempo de ejecución entre 50 y 800 segundos para cálculos de dos misiones incluyendo cálculo de gradientes

  Thesis Resources:

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• 04.2019 – 09.2019

  Master in Mechanical Engineering

  Bergische Universität Wuppertal

  1 semestre completado

• 10.2015 - 03.2019

  Bachelor in Mechanical Engineering

  Bergische Universität Wuppertal en cooperación con BMW

  Extension of a topology optimisation method for the adaptive reinforcement of mechanical structures from 2D to 3D

  • Extensión de un método existente de optimización topológica 2D (Adapt) a estructuras 3D, permitiendo la optimización de geometrías 3D complejas
  • Implementación de características para controlar el grosor de la conexión, la distancia mínima entre conexiones y prevenir refuerzos locales en las estructuras optimizadas
  • Desarrollo de método para prohibir conexiones en bordes y esquinas en estructuras 3D optimizadas
  • Realización de reanálisis de elementos finitos utilizando OptiStruct para validar mejoras de rigidez de estructuras 3D optimizadas
  • Modificación del método de optimización para manejar casos de carga ligeramente diferentes entre la estructura base y los refuerzos optimizados
  • Implementación de capacidad para importar geometrías CAD externas 2D y 3D como estructuras base para optimización
  • Integración de ParaView como un poderoso post-procesador de código abierto para visualizar y analizar resultados de optimización 3D
  • Escritura de código modular y extensible en MATLAB para permitir fácil adición de nuevos sistemas dinámicos y características
  • Realización de estudios de parámetros para evaluar el impacto de diferentes parámetros de optimización en los resultados
  • Demostración de la aplicación del método extendido en múltiples casos de prueba 2D y 3D, incluyendo geometrías inspiradas en la automoción

  Thesis Resources:

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• 2006 - 2014

  Reifeprüfung (Matura)

  BRGORG 15 Viena, Austria

Prácticas

• 07.2018 – 10.2018

  Práctica Voluntaria en Investigación y Desarrollo

  BMW Group, Departamento: EF 242

  • Extensión de un método de optimización topológica para permitir cálculos a nivel de vehículo, con tiempo de cálculo mejorado en Matlab
  • Realización de investigación exhaustiva de varios métodos de vanguardia respecto a la independencia de malla
  • Prueba de la aplicabilidad de paralelización en CPU y GPU con varios métodos (BLAS, LAPACK, MPI)
  • Comparación de diferentes lenguajes de programación respecto a implementación, métodos desarrollados y tiempo de cálculo (C++, Fortran, Python)
  • Familiarización con optimización topológica usando software Hypermesh, Hyperview y Optistruct
• 08.2017 – 09.2017

  Práctica de Ingeniería en Agua y Energía

  Wupperverband

  • Visita a plantas de tratamiento de aguas residuales en Leverkusen, Burg, Schwelm y Kohlfurth con explicaciones del proceso de tratamiento
  • Lectura y comprensión independiente de diagramas R+I para el sistema de gas de digestión y la planta de cogeneración en Hückeswagen utilizando DIN 30600, 1946, 2481, 19227 y 28004
  • Fusión de componentes de la planta en una lista Excel para procesamiento adicional en el software de mantenimiento de Wupperverband
  • Creación y edición del formulario de aceptación PDF 442 para uso práctico en el sitio de construcción
  • Obtención de conocimientos sobre VOB, HOAI y procedimientos de adjudicación a través de la participación en varias reuniones y procesos administrativos
  • Recepción de explicaciones sobre bombas, válvulas, tuberías y máquinas de deshidratación de lodos
• 08.2016 – 09.2016 | 03.2016 – 04.2016

  Práctica Básica para Ingeniería Mecánica Parte 2

  Technische Betriebe Solingen

  • Aprendizaje de procesos de fabricación básicos:
  • Procesamiento manual de materiales metálicos: serrado, taladrado, trazado, limado, doblado, cincelado, escariado, avellanado, roscado, remachado, enderezado, afilado
  • Procesamiento mecánico de materiales metálicos: torneado, fresado, rectificado, taladrado
  • Procesos de unión y corte térmicos: soldadura autógena, por arco y por resistencia, corte por llama, procesos especiales de soldadura y corte, soldadura blanda

Trabajo Voluntario

• 04.2019 – 09.2019

  Instructor para 3 cursos: Carrera, Fútbol Playa, Kickboxing

  Deportes Universitarios Wuppertal: Actividad como entrenador

• 04.2017 – 07.2018

  Instructor para 3 cursos: Futsal, Budo Fitness, Kickboxing

  Deportes Universitarios Wuppertal: Actividad como entrenador

Premios y Certificados

• Nivel de Inglés C1
• Clase Especial de Ingeniería Mecánica
• Fuerzas Armadas Austríacas: Promoción a Soldado
• Mejor Corredor de Viena en 2014
• ECDL Core y ECDL Advanced en Word

Publicaciones

• New geometric features in the topology optimization method for the adaptation of structures

  Actas del 13º Congreso Mundial de Optimización Estructural y Multidisciplinaria

Social Media

Documentos Descargables