Entwurf Vortrag

Voraussetzungen:

Vortrag mindestens 15 Minuten
Programmdemonstration
IST- und SOLL Zustand
Entscheidung der Programmiersprache und des Frameworks
PowerPoint-Präsentation

Einleitung

Hallo in die Runde, Ich möchte euch heute meine Simulationsprojekt "Microlife-Lab" vorstellen. Dieses Projekt beinhaltet eine vereinfachte, aber biologisch akkurate Simulation über das verhalten verschiedener Mikroorganismen auf einer Oberfläche mit Nährstoffen unter verschiedenen Umweltbedingungen, welche der Benutzer selber festlegen kann mit einer anschließenden grafischen Auswertung. Ich möchte in diesem Vortrag auf die Entwicklung, näher meine Entscheidungen für die Wahl der Programmiersprache und Frameworks eingehen und anschließend die Umsetzung des Projektes kurz vorstellen anschließend mit einem Fazit meinerseits.

Ausgangslage der Projektentwicklung

Konzeptionierung

Da ich auf Webentwicklung durch meine Firma spezialisiert war, und auch im vorherigen Projekt viel Erfahrung mit Node.JS, Electron und Co. sammeln konnte, entschied ich mich darauf aufzubauen.

Zur Versionsverwaltung habe ich mich für ein Repository auf Github entschieden, um immer den Aktuellen stand abrufen zu können, und auch eine Übersicht über die schon vorgenommen Arbeiten zu haben.

Neben den vorgegebenen Rahmenbedingungen an das Projekt war es zunächst wichtig eine JavaScript-Bibliothek zu finden, welche die Animation und auch die Technischen vorgaben in der Entwicklung vereinfachen. Hier bat sich die Bibliothek p5.js an, nicht nur für die Vereinfachung des Quellcodes mit integrierten mathematischen Funktionen, als auch bei der visuellen Darstellung der Simulation.

Des weiteren was es mir wichtig, für den Code und die Projektstruktur Redundanz zu vermeiden.

Hier hat sich Bootstrap und insbesondere auch das EJS (Embedded JavaScript Templates)-Framework angeboten. Durch die vorgegebene Projektstruktur durch Node.Js, konnte der Quellcode einfach und übersichtlich gehalten werden. Insbesondere gab sich das zu erkennen bei den Wachstumsfunktionen der einzelnen Mikroorganismen, und auch bei der Berechnung der Sterbe- und Vermehrungsrate. Es ergab sich nun folgende Projektstruktur:

Ein weiterer Vorteil von Node.JS ist der integrierte Paketmanager npm. Dadurch kann dieses Projekt sehr einfach installiert, gestartet und kompiliert werden.

Wahl der Datenquelle und wissenschaftliche Plausibilität

Neben einer hohen Anzahl von Wissenschaftlichen Publikationen über das Verhalten der Mikroorganismen konnte ich auch meinen Vater zu Rate ziehen, der promovierter Fachexperte in diesem Bereich ist. Durch ihn konnte ich mich beraten lassen, Fachliteratur und Ideen einholen. Durch die hohe Anzahl der Quellen werde ich im Rahmen dieses Vortrages nicht weiter darauf eingehen.

Umsetzung des Projektes

Die Umsetzung des Projektes hat sich in verschiedene Schritte aufgeteilt. Darunter:

Aufsetzen des Projektes / Repository erstellen etc.
Benutzeroberfläche gestalten und konzeptionieren
Implementierung der visuellen Darstellung
Implementierung des Faktors Zeit und Geschwindigkeit
Implementierung der Wachstums- Teilungs- und Sterbefunktionen
Implementierung einer grafischen Auswertung mithilfe von eCharts.

Auf die punkte 4 und 5 möchte ich hier genauer eingehen, da sie den Wesentlichen Teil der Simulation ausmachen.

Fazit

- durch das enorme Fachwissen meines Vaters kam es zu schwierigkeiten...