Javed Arshad Butt

编程技能

• Python

  在各种学术和工业环境中的丰富经验：

  • 研究助理和航空航天工程师，德累斯顿工业大学

    研究飞机机翼中集成的高压氢气罐

    • 对储罐结构进行复杂优化
    • 后处理和分析有限元方法（FEM）结果
    • 为研究结果创建图表和可视化
    • 开发脚本以自动化研究工作流程
  • 学术教育

    本科学习Python I和II；硕士期间进行各种专注于技术应用的项目和讲座

  • 德国航空航天中心（DLR）学习项目

    开发用于飞行任务分析的Python工具

    • 实现"missioninformer"工具进行燃料质量和梯度计算
    • 集成基于物理的方程进行巡航飞行分析和经验燃料分数
    • 研究和优化替代模型（RBF、Kriging、TPS）
    • 分析常微分方程求解器以进行精确的燃料质量计算
    • 实现和优化梯度计算
    • 集成质量雪球效应以实现真实的消耗估计
    • 性能优化：两个任务计算（包括梯度）的运行时间为50-800秒
    • 为减少航空燃料消耗和排放做出贡献
  • Master's Thesis

    进一步开发面向控制的基于聚类的网络建模（CNMc）

    • 实现10种不同的动态系统
    • 通过用SVD替换NMF进行优化，显著提高运行时间
    • 模块化实现，便于集成和适应
    • 开发灵活的配置系统
    • 实现交互式HTML图表进行视觉分析
  • 学生助理

    布伦瑞克工业大学 - 飞行指导研究所和流体力学系

    • 使用NumPy和Pandas进行数据处理和分析
    • 使用VisPy开发3D实时可视化
  • 行业经验

    宝马和德国航空航天中心的项目

    • 在汽车工业和航空航天工程中应用Python
  • 个人项目
    • 任务自动化（例如，Notion到Logseq的转换）
    • 使用PyTorch进行人工智能项目，例如文本到语音转换
    • 开发工具在多个社交媒体平台上同时发布新闻
    • 实现脚本以自动上传视频到各种社交媒体平台

  全面了解：NumPy、Pandas、SciPy、Scikit-learn、Matplotlib、Plotly、VisPy、PyTorch、Dask、FEM分析、优化算法，以及各种社交媒体API的经验

• Java

  在学术和专业环境中的丰富经验：

  • 研究助理和航空航天工程师，德累斯顿工业大学
    • 开发Java应用程序，为有限元求解器创建输入文件，用于研究飞机机翼中集成的高压氢气罐
    • 生成3D几何体和网格用于有限元计算
    • 自动化创建复杂输入数据用于广泛的有限元模拟
  • 研究助理，伍珀塔尔大学（04.2019 – 04.2020）
    • 进一步开发和优化软件以可视化评估碰撞优化结果
    • 扩展功能以生成优化结果的HTML文件
    • 改进网页设计和用户友好性
    • 为出版物和演示生成高质量图形
  • 学生助理，伍珀塔尔大学（02.2018 – 01.2019）
    • 开发软件以可视化评估碰撞优化结果
    • 实现函数以生成HTML文件，用于可视化表示优化结果
    • 将Java与HTML、CSS和JavaScript集成，用于有用的可视化解决方案
  • 学术教育

    参加Java课程并在学习项目中应用

  知识：面向对象编程、数据可视化、与Web技术集成、FEM数据生成

• MATLAB

  在学术和研究环境中的扎实经验，特别是在多学科设计优化（MDO）方面：

  • MDO课程项目，布伦瑞克工业大学
    • 实现个体学科可行（IDF）MDO架构以耦合空气动力学和结构
    • 开发XDSM图表以可视化MDO工作流程
    • 实现和优化类形状变换（CST）方法以描述机翼剖面
    • 集成和调整OpenFEMFlow代码进行空气动力学分析
    • 使用和调整Weight Index代码进行结构分析
    • 使用中心差分法实现复杂梯度计算
    • 进行参数研究以优化梯度计算的步长
    • 创建帕累托前沿以分析多学科权衡
    • 可视化和分析优化结果，包括机翼剖面几何和压力分布
  • Bachelor's Thesis，伍珀塔尔大学
    • 开发3D拓扑优化软件
    • 将现有2D方法（Adapt）扩展到3D结构
    • 实现功能以控制连接厚度和连接之间的最小距离
    • 集成ParaView以可视化和分析3D优化结果
  • 飞行指导研究所（IFF），布伦瑞克工业大学
    • 在飞行指导领域的各种研究项目中使用MATLAB
    • 开发飞机和飞行系统的仿真模型

  知识：数值优化、基于梯度的方法、多学科优化、空气动力学和结构分析、信号处理、数据可视化、Simulink

• HTML、CSS、JavaScript和现代Web技术

  开发现代、交互式和响应式网站的经验

  • 个人主页： 🔗 https://javedab.com/
    • 使用Astro开发高度优化的现代网站，在性能和最佳实践方面获得理想的Lighthouse分数（100/100）
    • 实现JavaScript的延迟加载以改善加载时间和资源使用
    • 集成工具提示以提高用户友好性和信息传递
    • 多语言支持以提高国际可访问性
    • 响应式设计，适应各种设备和屏幕尺寸
    • 高级博客功能，包括桌面和移动设备的自适应目录
    • 通过使用元信息和结构化数据进行SEO优化
    • 使用先进的图像和SVG压缩技术以获得高性能
    • 使用Astro Icon库进行高效的图标管理和减少加载时间
    • 使用Tailwind CSS和DaisyUI进行吸引人的设计
  • Master's Thesis的网页版： 🔗 https://jav-ed.github.io/master_Thesis/
    • 使用Quarto创建硕士论文的交互式网页版
    • 集成自定义HTML、CSS和JavaScript元素以改善展示和交互性
  • 用于科学出版的交互式3D图表： 🔗 https://jav-ed.github.io/H2O_Plot/
    • 开发交互式3D可视化以支持科学研究
    • 使用现代JavaScript库进行3D数据可视化
  • 伍珀塔尔大学系主任项目
    • 开发HTML文件以可视化表示优化结果

  技术和工具：Astro、HTML、CSS、JavaScript、Tailwind CSS、DaisyUI、PostCSS、MDX、Quarto、Git/GitHub Pages

• Android App

  私人开发自己的应用程序，在伍珀塔尔大学以考试形式获得证书，成绩为1.0

工作经验

• 06.2022 – 至今

  研究助理

  德累斯顿工业大学 - 航空航天工程系

  机翼结构集成高压氢气罐

  • 开发Java应用程序为有限元求解器创建输入文件
  • 生成3D几何体和网格用于有限元计算
  • 自动化创建复杂输入数据用于广泛的有限元模拟
• 10.2021 – 04.2022

  研究助理：科恩达效应

  布伦瑞克工业大学 - 流体力学系

  • 创建数据和订单结构
  • 使用Python的NumPy和Pandas创建数据库、文件过滤和适当的输出存储
  • 测量数据数字化
• 11.2020 – 02.2021

  研究助理：空气动力学形状优化

  德国航空航天中心（DLR）- 空气动力学和流体技术研究所

  • 多点任务分析的替代模型
  • 常微分方程的解析、符号和数值求解
  • 数值梯度计算
• 04.2020 – 10.2020

  研究助理：实时3D查看器

  布伦瑞克工业大学 - 飞行指导系

  • 在Matlab中计算飞机仿真模型
  • 通过UDP在Python中接收数据，使用Cython、C++和NumPy在Python内进行数据处理
  • 在VisPy（高性能GPU库）中实时3D显示来自Simulink的模拟飞机模型
• 04.2019 – 04.2020

  研究助理：机械结构优化

  伍珀塔尔大学

  • 使用Java编程软件以可视化评估碰撞优化结果
  • 使用Java、HTML、CSS和JavaScript编程HTML文件以可视化表示优化结果
  • 为LaTeX出版物进行调整
  • 为演示和出版物创建图形
• 02.2018 – 01.2019

  学生助理：机械结构优化

  伍珀塔尔大学

  • 使用Java编程软件以可视化评估碰撞优化结果
  • 编程HTML文件以可视化表示优化结果（Java、HTML、CSS、JavaScript）
• 01.2015 – 07.2015

  奥地利武装部队

  联邦军队

  • 基础训练：突击步枪操作
  • 晋升为列兵

语言

教育

• 04.2019 – 05.2022

  Master in Aerospace Engineering

  布伦瑞克工业大学

  Flow predictions using control-oriented cluster-based network modeling

  • 开发改进版的面向控制的基于聚类的网络建模（CNMc），用于预测一般动力系统的轨迹
  • 实现并比较多种机器学习技术以建模系统动力学
  • 使用k-means++聚类算法表示复杂系统动力学
  • 应用降维技术（SVD、NMF）以高效建模转移特性
  • 开发自动化参数研究以优化分解方法中的模式选择
  • 实现并评估各种插值和回归模型
  • 使用scikit-learn库实现机器学习算法
  • 开发灵活的配置系统，便于调整机器学习超参数
  • 实现交叉验证技术以评估和优化模型性能
  • 创建模块化框架，允许轻松集成新算法和动力系统

  Thesis Resources:

  在线阅读 LaTeX源代码 下载PDF
• 05.2021 – 08.2021

  学习项目

  德国航空航天中心（DLR）和布伦瑞克工业大学

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

  • 开发轻量级Python工具（missioninformer）以计算用户定义飞行任务的总燃料质量及其梯度
  • 实现基于物理的方程进行巡航段分析并集成经验燃料分数
  • 对替代模型（RBF、Kriging、TPS）进行研究以优化插值精度和执行时间
  • 分析ODE求解器，比较解析和数值解
  • 实现并优化使用中心差分方案的梯度计算
  • 通过定点迭代集成质量雪球效应以实现真实的燃料消耗估计
  • 优化工具性能，实现两个任务计算（包括梯度计算）的运行时间在50到800秒之间

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• 04.2019 – 09.2019

  Master in Mechanical Engineering

  伍珀塔尔大学

  完成1个学期

• 10.2015 - 03.2019

  Bachelor in Mechanical Engineering

  伍珀塔尔大学与宝马合作

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

  • 将现有2D拓扑优化方法（Adapt）扩展到3D结构，实现复杂3D几何体的优化
  • 实现功能以控制连接厚度、连接之间的最小距离，并防止优化结构中的局部加固
  • 开发方法以禁止3D优化结构中边缘和角落的连接
  • 使用OptiStruct进行有限元重分析以验证3D优化结构的刚度改进
  • 修改优化方法以处理基础结构和优化加固之间略有不同的载荷情况
  • 实现导入外部2D和3D CAD几何体作为优化基础结构的能力
  • 集成ParaView作为强大的开源后处理器以可视化和分析3D优化结果
  • 在MATLAB中编写模块化、可扩展的代码，便于添加新的动力系统和功能
  • 进行参数研究以评估不同优化参数对结果的影响
  • 在多个2D和3D测试案例上展示扩展方法的应用，包括受汽车启发的几何体

  Thesis Resources:

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• 2006 - 2014

  Reifeprüfung (Matura)

  BRGORG 15 维也纳，奥地利

实习

• 07.2018 – 10.2018

  研发部门自愿实习

  宝马集团，部门：EF 242

  • 扩展拓扑优化方法以实现车辆级别的计算，在Matlab中提高计算时间
  • 对各种最先进的方法进行广泛调查，研究网格独立性
  • 测试在CPU和GPU上使用各种方法（BLAS、LAPACK、MPI）的并行化适用性
  • 比较不同编程语言在实现、开发方法和计算时间方面的差异（C++、Fortran、Python）
  • 熟悉使用Hypermesh、Hyperview和Optistruct软件进行拓扑优化
• 08.2017 – 09.2017

  水和能源工程实习

  Wupperverband

  • 参观莱沃库森、布尔格、施韦尔姆和科尔富特的污水处理厂，了解处理过程
  • 独立阅读和理解Hückeswagen沼气系统和热电联产厂的R+I图，使用DIN 30600、1946、2481、19227和28004标准
  • 将工厂组件合并到Excel列表中，用于在Wupperverband的维护软件中进一步处理
  • 创建和编辑PDF验收表格442，用于建设现场的实际使用
  • 通过参与各种会议和行政程序，了解VOB、HOAI和招标程序
  • 获得关于泵、阀门、管道和污泥脱水机的解释
• 08.2016 – 09.2016 | 03.2016 – 04.2016

  机械工程基础实习 第2部分

  索林根技术服务

  • 学习基本制造工艺：
  • 金属材料手工加工：锯削、钻孔、划线、锉削、弯曲、凿削、铰孔、锪孔、攻丝、铆接、矫直、磨削
  • 金属材料机械加工：车削、铣削、磨削、钻孔
  • 热连接和切割工艺：自动焊、电弧焊和电阻焊、火焰切割、特殊焊接和切割工艺、焊接

志愿工作

• 04.2019 – 09.2019

  3门课程的教练：跑步、沙滩足球、踢拳

  伍珀塔尔大学体育部：担任教练

• 04.2017 – 07.2018

  3门课程的教练：室内五人制足球、武道健身、踢拳

  伍珀塔尔大学体育部：担任教练

奖项和证书

• 英语C1级
• 特殊机械工程讲座
• 奥地利武装部队：晋升为列兵
• 2014年维也纳最佳跑步者
• ECDL核心和ECDL Word高级证书

出版物

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

  第13届结构和多学科优化世界大会论文集

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