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Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für Fahrzeugsicherheit und automatisiertes Fahren

Dieses Buch behandelt Methoden der Signalverarbeitung und des maschinellen Lernens, die in der integralen Fahrzeugsicherheit und für das automatisierte Fahren benötigt werden. Es vermittelt die mathematischen Grundlagen, um eigene Algorithmen für automatisierte Eingriffe in die Fahrzeugführung zu entwerfen und zu implementieren. Das Buch wendet sich an Ingenieure aus dem Bereich Automotive sowie Studenten und Doktoranden der Ingenieurwissenschaften.

Folgende Themen werden behandelt:
- Maschinelles Lernen (inklusive Deep Learning): Grundlagen und Anwendungen für das automatisierte Fahren, Convolutional Neural Networks, Random Forest, Autoencoder
- Fahrzeugmodelle und Trajektorien: Fahrdynamikmodelle für die aktive Fahrzeugsicherheit und das automatisierte Fahren, Trajektorienplanung und Trajektorienfolgeregler, Kollisionsmodelle für die passive Fahrzeugsicherheit
- Statistische Signalverarbeitung: Grundlagen der statistischen Filterung sowie Tracking von Objekten in der Fahrzeugumgebung, Kalman-Filter, Fusion von Sensordaten
- Zeit- und Frequenzdarstellung von Signalen (z. B. Filterung von Beschleunigungssignalen in Airbag-Steuergeräten)
- Mathematische Grundlagen für den Entwurf von Algorithmen: lineare Algebra, Optimierung, Wahrscheinlichkeitstheorie und lineare Systeme

Die einzelnen Schwerpunkte werden durch Übungsaufgaben mit Musterlösungen sowie Matlab-Simulationen veranschaulicht.

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Prof. Dr.-Ing. Michael Botsch ist Professor für Fahrzeugsicherheit und Signalverarbeitung an der Technischen Hochschule Ingolstadt. Zuvor war er als Entwicklungsingenieur im Bereich der integralen Fahrzeugsicherheit bei der AUDI AG tätig. Er vertritt in Forschung und Lehre Methoden der Signalverarbeitung und des maschinellen Lernens in Automotive-Anwendungen. Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Utschick vertritt das Fachgebiet "Methoden der Signalverarbeitung" an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität München. Seine Schwerpunkte in Lehre und Forschung liegen auf dem Gebiet der statistischen Signalverarbeitung, der mathematischen Optimierung und des maschinellen Lernens für drahtlose Sensor- und Kommunikationssysteme. In seinen jüngeren Forschungsarbeiten beschäftigt er sich zudem mit Fragestellungen der Fahrzeugsicherheit und dem automatisierten Fahren. .

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