@article{SchulteTiggesFoersterNikolovskietal.2022, author = {Schulte-Tigges, Joschua and F{\"o}rster, Marco and Nikolovski, Gjorgji and Reke, Michael and Ferrein, Alexander and Kaszner, Daniel and Matheis, Dominik and Walter, Thomas}, title = {Benchmarking of various LiDAR sensors for use in self-driving vehicles in real-world environments}, series = {Sensors}, volume = {22}, journal = {Sensors}, number = {19}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {1424-8220}, doi = {10.3390/s22197146}, pages = {20 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Abstract In this paper, we report on our benchmark results of the LiDAR sensors Livox Horizon, Robosense M1, Blickfeld Cube, Blickfeld Cube Range, Velodyne Velarray H800, and Innoviz Pro. The idea was to test the sensors in different typical scenarios that were defined with real-world use cases in mind, in order to find a sensor that meet the requirements of self-driving vehicles. For this, we defined static and dynamic benchmark scenarios. In the static scenarios, both LiDAR and the detection target do not move during the measurement. In dynamic scenarios, the LiDAR sensor was mounted on the vehicle which was driving toward the detection target. We tested all mentioned LiDAR sensors in both scenarios, show the results regarding the detection accuracy of the targets, and discuss their usefulness for deployment in self-driving cars.}, language = {en} } @techreport{KlugeKirschBudach2022, author = {Kluge, Katharina and Kirsch, Ansgar and Budach, Christoph}, title = {Digitale Lehre in der Geotechnik: Aktueller Stand und weitere Entwicklungen}, series = {geotechntik}, journal = {geotechntik}, number = {Early View}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0172-6145 (Print)}, doi = {10.1002/gete.202200013}, pages = {8 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Digitale Lehrmaterialien werden seit mehreren Jahren in den Hochschulen eingesetzt und er{\"o}ffnen ganz neue Wege zur Vermittlung des Lehrstoffs. Die Erstellung dieser Lehrmaterialien kann allerdings je nach Art und Qualit{\"a}t sehr zeitintensiv sein und f{\"u}r Lehrende einen großen Mehraufwand bedeuten. Im Rahmen eines Kooperationsprojekts zur Erstellung von Lehrvideos f{\"u}r geotechnische Feld- und Laborversuche haben die Autoren dieses Beitrags allerdings die Erfahrung gemacht, dass das gemeinsame, hochschul{\"u}bergreifende Erstellen von Lehrmaterialien viele Vorteile mit sich bringt. Dadurch inspiriert, f{\"u}hrten die Autoren dieses Berichts eine Umfrage unter den deutschsprachigen Geotechnik-Lehrst{\"u}hlen der (Technischen) Universit{\"a}ten und (Fach-)Hochschulen durch. Nach drei Semestern, in denen Lehrveranstaltungen an den Hochschulen aufgrund der Corona-Pandemie {\"u}berwiegend digital durchgef{\"u}hrt werden mussten, war es ein Ziel dieser Umfrage, den Bestand und den Einsatz digitaler Lehrmaterialien im Fachgebiet Geotechnik zu erheben. Ein weiteres Ziel war die Initiierung eines Netzwerks, in dem sich Geotechnik-Professorinnen und -Professoren zu Lehrthemen austauschen k{\"o}nnen und gemeinsam (digitale) Lehrmaterialien erstellen und nutzen. Der vorliegende Beitrag stellt das gemeinsame Lehrprojekt der Autoren vor, pr{\"a}sentiert die Ergebnisse der durchgef{\"u}hrten Umfrage und berichtet {\"u}ber die ersten Aktivit{\"a}ten des neuen Netzwerks.}, language = {de} } @article{PennerUsherovichNiedermeieretal.2022, author = {Penner, Crystal and Usherovich, Samuel and Niedermeier, Jana and B{\´e}langer-Champagne, Camille and Trinczek, Michael and Paulßen, Elisabeth and Hoehr, Cornelia}, title = {Organic Scintillator-Fibre Sensors for Proton Therapy Dosimetry: SCSF-3HF and EJ-260}, series = {electronics}, volume = {12}, journal = {electronics}, number = {1}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2079-9292}, doi = {10.3390/electronics12010011}, pages = {12 Seiten}, year = {2022}, abstract = {In proton therapy, the dose from secondary neutrons to the patient can contribute to side effects and the creation of secondary cancer. A simple and fast detection system to distinguish between dose from protons and neutrons both in pretreatment verification as well as potentially in vivo monitoring is needed to minimize dose from secondary neutrons. Two 3 mm long, 1 mm diameter organic scintillators were tested for candidacy to be used in a proton-neutron discrimination detector. The SCSF-3HF (1500) scintillating fibre (Kuraray Co. Chiyoda-ku, Tokyo, Japan) and EJ-260 plastic scintillator (Eljen Technology, Sweetwater, TX, USA) were irradiated at the TRIUMF Neutron Facility and the Proton Therapy Research Centre. In the proton beam, we compared the raw Bragg peak and spread-out Bragg peak response to the industry standard Markus chamber detector. Both scintillator sensors exhibited quenching at high LET in the Bragg peak, presenting a peak-to-entrance ratio of 2.59 for the EJ-260 and 2.63 for the SCSF-3HF fibre, compared to 3.70 for the Markus chamber. The SCSF-3HF sensor demonstrated 1.3 times the sensitivity to protons and 3 times the sensitivity to neutrons as compared to the EJ-260 sensor. Combined with our equations relating neutron and proton contributions to dose during proton irradiations, and the application of Birks' quenching correction, these fibres provide valid candidates for inexpensive and replicable proton-neutron discrimination detectors}, language = {en} } @masterthesis{Ihl2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ihl, Andrea}, title = {Sehen und gesehen werden: Eine Darstellung (post-)migrantischer Perspektiven}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {81 Seiten}, year = {2022}, abstract = {In einer Welt, definiert durch Grenzziehungen, ist es vor allem f{\"u}r diejenigen schwer, ihren Platz zu finden, die bereits {\"u}ber diese hinauswachsen mussten. Denn Migration bedeutet nicht nur, eine Strecke {\"u}ber eine l{\"a}ndliche Linie hinter sich zu bringen. Oft werden die komplexen emotionalen Facetten dieser permanenten {\"U}berquerung vergessen, die {\"u}ber Generationen ihre Spuren hinterlassen. Was bedeutet es, ein Leben ganz von neu aufbauen zu m{\"u}ssen, wenn man bereits eins hinter sich gelassen hat? Wieso versp{\"u}ren wir Sehnsucht nach einer Heimat, die es so gar nicht geben kann? Und wann haben wir das Gef{\"u}hl, endlich angekommen zu sein? {\"U}ber diese und viele weitere Fragen wird in »Mesta« zusammen mit (Post-)Migrant:innen reflektiert, die intensiv ihre Erfahrungen teilen. Ziel der Publikation ist das, was meistens vernachl{\"a}ssigt wird: einfach zuzuh{\"o}ren.}, language = {de} } @article{KubalskiButenwegElDeib2022, author = {Kubalski, Thomas and Butenweg, Christoph and El-Deib, Khaled}, title = {Vereinfachte Ber{\"u}cksichtigung der Rahmentragwirkung in Mauerwerksgeb{\"a}uden}, series = {Bautechnik}, volume = {99}, journal = {Bautechnik}, number = {12}, editor = {Jesse, Dirk}, publisher = {Ernst \& Sohn}, address = {Berlin}, issn = {0932-8351}, doi = {10.1002/bate.202200081}, pages = {865 -- 928}, year = {2022}, abstract = {Aufgrund der gestiegenen Anforderungen durch h{\"o}here Ein-wirkungen aus Wind und Erdbeben ist eine Verbesserung und Optimierung der Berechnungs- und Bemessungsans{\"a}tze f{\"u}r Mauerwerksbauten erforderlich. Eine bessere Ausnutzung der Tragwerksreserven ist durch die Ber{\"u}cksichtigung der Rah-mentragwirkung mit einer Aktivierung der Deckenscheiben in den Rechenmodellen m{\"o}glich, die in der Praxis aufgrund der Komplexit{\"a}t der Wand-Decken-Interaktion bislang nicht aus-genutzt wird. Im vorliegenden Aufsatz wird ein vereinfachter Ansatz auf Grundlage der mitwirkenden Plattenbreite von Schubw{\"a}nden aus Mauerwerk vorgestellt, der die wesentli-chen Einfl ussfaktoren in parametrisierten Tabellen erfasst. Damit steht den Tragwerksplanern ein einfach anwendbares Werkzeug zur Verf{\"u}gung, um die Rahmentragwirkung in der Mauerwerksbemessung anzusetzen.}, language = {de} } @article{ButenwegMarinkovicPhlippetal.2022, author = {Butenweg, Christoph and Marinkovic, Marko and Phlipp, Michel and Lins, Robin and Renaut, Philipp}, title = {Isolierung und BIM-basiertes Bauwerksmonitoring des neuen Geb{\"a}udekomplexes f{\"u}r das BioSense-Institut in Novi Sad, Serbien}, series = {Bauingenieur}, volume = {97}, journal = {Bauingenieur}, number = {6}, editor = {Haghsheno, Shervin}, publisher = {VDI Fachmedien}, address = {D{\"u}sseldorf}, issn = {1436-4867}, doi = {10.37544/0005-6650-2022-06-28}, pages = {S3 -- S5}, year = {2022}, abstract = {Im Norden von Serbien erfolgt in Novi Sad der Neubau eines modernen Forschungsgeb{\"a}udes f{\"u}r das BioSense-Institut mit finanzieller Unterst{\"u}tzung durch die Eu-rop{\"a}ische Union. Der Geb{\"a}udeteil mit Laboren wird zum Schutz und zur Sicherstellung des reibungslosen Betriebs der sensiblen und kapitalintensiven technischen Einbauten mit ei-ner Erdbebenisolierung mit integrierter K{\"o}rperschallisolation versehen. Zus{\"a}tzlich wird der entkoppelte Laborteil des For-schungsgeb{\"a}udes mit einem BIM-basierten Bauwerksmonito-ring versehen, um {\"A}nderungen des Geb{\"a}udezustands jederzeit abfragen und beurteilen zu k{\"o}nnen.}, language = {de} } @article{MorandiButenwegBreisetal.2022, author = {Morandi, Paolo and Butenweg, Christoph and Breis, Khaled and Beyer, Katrin and Magenes, Guido}, title = {Latest findings on the behaviour factor q for the seismic design of URM buildings}, series = {Bulletin of Earthquake Engineering}, volume = {20}, journal = {Bulletin of Earthquake Engineering}, number = {11}, editor = {Ansal, Atilla}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1573-1456}, doi = {10.1007/s10518-022-01419-7}, pages = {5797 -- 5848}, year = {2022}, abstract = {Recent earthquakes as the 2012 Emilia earthquake sequence showed that recently built unreinforced masonry (URM) buildings behaved much better than expected and sustained, despite the maximum PGA values ranged between 0.20-0.30 g, either minor damage or structural damage that is deemed repairable. Especially low-rise residential and commercial masonry buildings with a code-conforming seismic design and detailing behaved in general very well without substantial damages. The low damage grades of modern masonry buildings that was observed during this earthquake series highlighted again that codified design procedures based on linear analysis can be rather conservative. Although advances in simulation tools make nonlinear calculation methods more readily accessible to designers, linear analyses will still be the standard design method for years to come. The present paper aims to improve the linear seismic design method by providing a proper definition of the q-factor of URM buildings. These q-factors are derived for low-rise URM buildings with rigid diaphragms which represent recent construction practise in low to moderate seismic areas of Italy and Germany. The behaviour factor components for deformation and energy dissipation capacity and for overstrength due to the redistribution of forces are derived by means of pushover analyses. Furthermore, considerations on the behaviour factor component due to other sources of overstrength in masonry buildings are presented. As a result of the investigations, rationally based values of the behaviour factor q to be used in linear analyses in the range of 2.0-3.0 are proposed.}, language = {en} } @masterthesis{Gehrig2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Gehrig, Jana}, title = {Gynaika - Ungleichbehandlung ist besser}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {83 Seiten}, year = {2022}, abstract = {„Gynaika" - ist griechisch und bedeutet Frau, Frausein. Das Frausein stellt besonders in der Medizin und der Forschung ein Problem dar. Ihre Gesundheit leidet unter der Gleichbehandlung in der Medizin, da die Beschwerden von Frauen zu h{\"a}ufig nicht beachtet werden und undiagnostiziert bleiben. Das medizinisch fundierte Magazin ""Gynaika"" soll {\"u}ber Erkrankungen bei Frauen aufkl{\"a}ren, die Leser:innen zu einer Diagnose und guten Behandlung verhelfen. Beschreibung der Erkrankung, Erkl{\"a}rungen zum Ablauf im K{\"o}rper und Behandlungsm{\"o}glichkeiten stehen neben neusten Studien und Erfahrungen von Betroffenen an erster Stelle. Die Informationen werden durch erkl{\"a}rende Einsch{\"u}be sowie anschauliche Illustrationen und Grafiken begleitet. Ziel ist es, mehr Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit einer Ungleichbehandlung der Geschlechter in der Medizin zu ziehen.}, language = {de} } @misc{Heining2022, type = {Master Thesis}, author = {Heining, Theresa Marie}, title = {Das Museum K{\"u}ppersm{\"u}hle : Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes und Orientierungssystems f{\"u}r das Museum}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {215 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Der Raum des Museums ist kein funktionaler Ort. Er dient den Besucher:innen als Inspiration, gef{\"u}llt mit Kunst, Poesie und Konzept. Das Museum K{\"u}ppersm{\"u}hle ist dabei eine klassische White Cube Gallery mit weitl{\"a}ufigen R{\"a}umen, viel Platz f{\"u}r die Kunst und einer hochwertigen Sammlung. Es befindet sich in einem umgebauten, alten Speichergeb{\"a}ude im Duisburger Innenhafen. Im Zuge der Masterarbeit wurden ein Erscheinungsbild und Orientierungssystem f{\"u}r das Museums entwickelt. Das Gestaltungssystem ist ein Spiel von Verbindungen, die mal gradlinig, teilweise geschwungen und manchmal verdreht sind. Der geschwungene Pfeil wird hierbei zum Visual des Umwegs, des Gedankensprungs und des Entdeckens. Es ist ein Informationskonzept entstanden, das dazu einl{\"a}dt, {\"u}ber die gef{\"u}hrten Wege hinauszublicken. Es leitet digital und mittels verschiedener Printmedien durch die Ausstellung f{\"u}r moderne Kunst.}, language = {de} } @masterthesis{Frohn2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Frohn, Paul}, title = {Intrinsische Raster}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {69 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Das Projekt »Intrinsische Raster« erforscht Raster f{\"u}r Webseiten, beginnend mit Untersuchungen aus dem Bereich Print bis hin zu intrinsischen Rastern im Web. Die Entwicklung des Rasters ist von dem Bereich Print gepr{\"a}gt. Heute ist das Medium digital und responsiv. Das Raster wird im CSS definiert und ver{\"a}ndert sich intrinsisch in allen Formatgr{\"o}ßen. »Intrinsisch« beschreibt hier die neue Stufe von programmierbaren Rastern im Webdesign, welche Spalten und Module nach vordefinierten Parametern ver{\"a}ndert. Variable Fonts verf{\"u}gen {\"u}ber individuelle Parameter und werden in dem Projekt als Color Fonts in Raster integriert. Im Zentrum steht die Weiterentwicklung der Designprofession, um Raster f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen vorzubereiten.}, language = {de} } @masterthesis{Freh2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Freh, Katharine}, title = {The Distance : ein dystpischer Kurzfilm}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {53 Seiten}, year = {2022}, abstract = {"THE DISTANCE" ist ein fiktionaler, dystopischer Kurzfilm, welcher sich mit dem Leben in einem diktatorischen Polizeistaat auseinandersetzt. Jegliche Art von Aufstand oder negativer {\"A}ußerung dem Staat gegen{\"u}ber ist untersagt und wird hoch bestraft. Ziel dieser Arbeit ist es, die Zuschauer:innen zum Denken und zum Hinterfragen gesellschaftlicher Strukturen anzuregen. Durch passende Kost{\"u}me, Locations und Set-Design entsteht eine d{\"u}stere und unbehagliche Atmosph{\"a}re. Die passende Musik und das Sounddesign unterst{\"u}tzen diese Atmosph{\"a}re und geben den Zuschauer:innen einen guten Einblick in diese neue Welt. Zuletzt stellt sich die Frage, ob Dystopien {\"u}berhaupt noch fiktional sind oder doch schon zu unserer Realit{\"a}t geworden sind.}, language = {de} } @masterthesis{Franca2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Franca, Erma}, title = {Cai : eine Orientierungshilfe f{\"u}r Gefl{\"u}chtete und Migrant*innen in Deutschland}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {161 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Migration und Integration sind weltweit zwei allseits aktuelle Themen. Umso wichtiger ist es, die Ankunft und Integration von Migrant:innen und Gefl{\"u}chteten so anschaulich wie nur m{\"o}glich zu gestalten. Die Zielsetzung der Arbeit „Cai - Your guide through Germany" ist es eine digitale Anwendung in Form einer App zu konzipieren, die Gefl{\"u}chtete und Migrant:innen in Deutschland w{\"a}hrend des Migrations- und Integrationsprozesses unterst{\"u}tzt. Dies gelingt durch das strukturierte und themenspezifische Herantragen von notwendigen Informationen, Organisation sowie Selbsthilfeangeboten an die unterschiedlichen Zielgruppen. Unter der Ber{\"u}cksichtigung des Migrationsgrundes und des Standortes wird eine Ausgangssituation geschaffen mit individuellen Bed{\"u}rfnissen und Fragen, die es zu beantworten gilt. W{\"a}hrend Nutzer:innen durch „Cai" digital, selbstst{\"a}ndig und schnell an Informationen gelangen, werden gleichzeitig Beh{\"o}rden und Anlaufstellen sowie ihre Leistungen und Schwerpunkte aufgef{\"u}hrt, die Betroffene bei weiteren Anliegen aufsuchen k{\"o}nnen, um Unterst{\"u}tzung zu erhalten. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit fokussiert sich das Projekt auf die Migrationsgruppe der Gefl{\"u}chteten sowie ihre Fragen, Herausforderungen und Bed{\"u}rfnisse in Deutschland.}, language = {de} } @masterthesis{Atlioglu2022, type = {Bachelor Thesis}, author = {Atlioglu, Dennis}, title = {Live it up : eine digitale Plattform f{\"u}r die Live-Veranstaltungsbranche}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {268 Seiten}, year = {2022}, abstract = {Mit der App »atmosphere« soll die Veranstaltungsbranche in die digitale Welt eingef{\"u}hrt werden. Insbesondere nach der COVID-19 Pandemie bedarf es einer Erneuerung in dem Sektor f{\"u}r Liveunterhaltung. Die Auswirkungen der Krise auf diesen Wirtschaftszweig waren enorm und auch das Publikum litt unter der Situation. Die Mission von »atmosphere« besteht darin, den Zugang zu Veranstaltungen, Konzerten, Stand-Up-Auftritten und Festivals zu vereinfachen. Hierbei werden die Bereiche der Planung und der Buchung komplett in dem Service der App abgedeckt und die digitale Teilnahme an einem Event erm{\"o}glicht. Dies bietet neue M{\"o}glichkeiten f{\"u}r die Zukunft und dient als Alternative f{\"u}r Krisen. Insgesamt soll der Service den Zugang vereinfachen, die aufwendigen Planungsschritte reduzieren und die Knackpunkte in der Nutzererfahrung digitalisieren.}, language = {de} } @article{Timme2022, author = {Timme, Michael}, title = {Beweislast beim gutgl{\"a}ubigen Erwerb eines Kraftfahrzeugs ohne Erhalt der Zulassungsbescheinigung Teil II — Zugleich eine Besprechung von BGH, Urt. v. 23.9.2022 - V ZR 148/21, MDR 2022, 1542}, series = {Monatsschrift f{\"u}r Deutsches Recht}, volume = {77}, journal = {Monatsschrift f{\"u}r Deutsches Recht}, number = {1}, publisher = {Verlag Dr. Otto Schmidt}, address = {K{\"o}ln}, issn = {0340-1812}, doi = {doi.org/10.9785/mdtr-2023-770102}, pages = {r5 -- r7}, year = {2022}, abstract = {Im Handel mit Kraftfahrzeugen geh{\"o}ren Aspekte des gutgl{\"a}ubigen Erwerbs zu den beinahe allt{\"a}glichen Standardproblemen. Der BGH f{\"u}gt in seiner Entscheidung v. 23.9.2022-VZR148/21, MDR 2022, 1541 diesem im Detail breit gef{\"a}cherten Themenfeld einen weiteren Mosaikstein hinzu: Der Erwerber erhielt das verkaufte Kfz ohne {\"U}bergabe einer Zulassungsbescheinigung Teil II, behauptet aber, diese Bescheinigung sei dem vom ihm eingeschalteten Vermittler bei Erwerb (als F{\"a}lschung) vorgelegt worden. Tats{\"a}chlich befand sich das Original durchg{\"a}ngig beim wahren Eigent{\"u}mer, der nunmehr Herausgabe des Fahrzeugs verlangt. Der BGH sch{\"u}tzt in dieser Gestaltung im Ergebnis den Erwerber. Die Entscheidung ist in mehrfacher Hinsicht bemerkenswert.}, language = {de} } @article{MarinkovićButenweg2022, author = {Marinković, Marko and Butenweg, Christoph}, title = {Experimental testing of decoupled masonry infills with steel anchors for out-of-plane support under combined in-plane and out-of-plane seismic loading}, series = {Construction and Building Materials}, volume = {318}, journal = {Construction and Building Materials}, number = {1}, editor = {Ford, Michael C.}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {1879-0526}, doi = {10.1016/j.conbuildmat.2021.126041}, year = {2022}, abstract = {Because of simple construction process, high energy efficiency, significant fire resistance and excellent sound isolation, masonry infilled reinforced concrete (RC) frame structures are very popular in most of the countries in the world, as well as in seismic active areas. However, many RC frame structures with masonry infills were seriously damaged during earthquake events, as the traditional infills are generally constructed with direct contact to the RC frame which brings undesirable infill/frame interaction. This interaction leads to the activation of the equivalent diagonal strut in the infill panel, due to the RC frame deformation, and combined with seismically induced loads perpendicular to the infill panel often causes total collapses of the masonry infills and heavy damages to the RC frames. This fact was the motivation for developing different approaches for improving the behaviour of masonry infills, where infill isolation (decoupling) from the frame has been more intensively studied in the last decade. In-plane isolation of the infill wall reduces infill activation, but causes the need for additional measures to restrain out-of-plane movements. This can be provided by installing steel anchors, as proposed by some researchers. Within the framework of European research project INSYSME (Innovative Systems for Earthquake Resistant Masonry Enclosures in Reinforced Concrete Buildings) the system based on a use of elastomers for in-plane decoupling and steel anchors for out-of-plane restrain was tested. This constructive solution was tested and deeply investigated during the experimental campaign where traditional and decoupled masonry infilled RC frames with anchors were subjected to separate and combined in-plane ‬and out-of-plane loading. Based on a detailed evaluation and comparison of the test results, the performance and effectiveness of the developed system are illustrated.}, language = {en} } @article{RossiWinandsButenweg2022, author = {Rossi, Leonardo and Winands, Mark H. M. and Butenweg, Christoph}, title = {Monte Carlo Tree Search as an intelligent search tool in structural design problems}, series = {Engineering with Computers : An International Journal for Simulation-Based Engineering}, volume = {38}, journal = {Engineering with Computers : An International Journal for Simulation-Based Engineering}, number = {4}, editor = {Zhang, Jessica}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1435-5663}, doi = {10.1007/s00366-021-01338-2}, pages = {3219 -- 3236}, year = {2022}, abstract = {Monte Carlo Tree Search (MCTS) is a search technique that in the last decade emerged as a major breakthrough for Artificial Intelligence applications regarding board- and video-games. In 2016, AlphaGo, an MCTS-based software agent, outperformed the human world champion of the board game Go. This game was for long considered almost infeasible for machines, due to its immense search space and the need for a long-term strategy. Since this historical success, MCTS is considered as an effective new approach for many other scientific and technical problems. Interestingly, civil structural engineering, as a discipline, offers many tasks whose solution may benefit from intelligent search and in particular from adopting MCTS as a search tool. In this work, we show how MCTS can be adapted to search for suitable solutions of a structural engineering design problem. The problem consists of choosing the load-bearing elements in a reference reinforced concrete structure, so to achieve a set of specific dynamic characteristics. In the paper, we report the results obtained by applying both a plain and a hybrid version of single-agent MCTS. The hybrid approach consists of an integration of both MCTS and classic Genetic Algorithm (GA), the latter also serving as a term of comparison for the results. The study's outcomes may open new perspectives for the adoption of MCTS as a design tool for civil engineers.}, language = {en} } @article{GaigallGerstenbergTrinh2022, author = {Gaigall, Daniel and Gerstenberg, Julian and Trinh, Thi Thu Ha}, title = {Empirical process of concomitants for partly categorial data and applications in statistics}, series = {Bernoulli}, volume = {28}, journal = {Bernoulli}, number = {2}, publisher = {International Statistical Institute}, address = {Den Haag, NL}, issn = {1573-9759}, doi = {10.3150/21-BEJ1367}, pages = {803 -- 829}, year = {2022}, abstract = {On the basis of independent and identically distributed bivariate random vectors, where the components are categorial and continuous variables, respectively, the related concomitants, also called induced order statistic, are considered. The main theoretical result is a functional central limit theorem for the empirical process of the concomitants in a triangular array setting. A natural application is hypothesis testing. An independence test and a two-sample test are investigated in detail. The fairly general setting enables limit results under local alternatives and bootstrap samples. For the comparison with existing tests from the literature simulation studies are conducted. The empirical results obtained confirm the theoretical findings.}, language = {en} } @article{DitzhausGaigall2022, author = {Ditzhaus, Marc and Gaigall, Daniel}, title = {Testing marginal homogeneity in Hilbert spaces with applications to stock market returns}, series = {Test}, volume = {2022}, journal = {Test}, number = {31}, publisher = {Springer}, issn = {1863-8260}, doi = {10.1007/s11749-022-00802-5}, pages = {749 -- 770}, year = {2022}, abstract = {This paper considers a paired data framework and discusses the question of marginal homogeneity of bivariate high-dimensional or functional data. The related testing problem can be endowed into a more general setting for paired random variables taking values in a general Hilbert space. To address this problem, a Cram{\´e}r-von-Mises type test statistic is applied and a bootstrap procedure is suggested to obtain critical values and finally a consistent test. The desired properties of a bootstrap test can be derived that are asymptotic exactness under the null hypothesis and consistency under alternatives. Simulations show the quality of the test in the finite sample case. A possible application is the comparison of two possibly dependent stock market returns based on functional data. The approach is demonstrated based on historical data for different stock market indices.}, language = {en} } @inproceedings{Gaigall2022, author = {Gaigall, Daniel}, title = {On Consistent Hypothesis Testing In General Hilbert Spaces}, series = {Proceedings of the 4th International Conference on Statistics: Theory and Applications (ICSTA'22)}, booktitle = {Proceedings of the 4th International Conference on Statistics: Theory and Applications (ICSTA'22)}, publisher = {Avestia Publishing}, address = {Orl{\´e}ans, Kanada}, doi = {10.11159/icsta22.157}, pages = {Paper No. 157}, year = {2022}, abstract = {Inference on the basis of high-dimensional and functional data are two topics which are discussed frequently in the current statistical literature. A possibility to include both topics in a single approach is working on a very general space for the underlying observations, such as a separable Hilbert space. We propose a general method for consistently hypothesis testing on the basis of random variables with values in separable Hilbert spaces. We avoid concerns with the curse of dimensionality due to a projection idea. We apply well-known test statistics from nonparametric inference to the projected data and integrate over all projections from a specific set and with respect to suitable probability measures. In contrast to classical methods, which are applicable for real-valued random variables or random vectors of dimensions lower than the sample size, the tests can be applied to random vectors of dimensions larger than the sample size or even to functional and high-dimensional data. In general, resampling procedures such as bootstrap or permutation are suitable to determine critical values. The idea can be extended to the case of incomplete observations. Moreover, we develop an efficient algorithm for implementing the method. Examples are given for testing goodness-of-fit in a one-sample situation in [1] or for testing marginal homogeneity on the basis of a paired sample in [2]. Here, the test statistics in use can be seen as generalizations of the well-known Cram{\´e}rvon-Mises test statistics in the one-sample and two-samples case. The treatment of other testing problems is possible as well. By using the theory of U-statistics, for instance, asymptotic null distributions of the test statistics are obtained as the sample size tends to infinity. Standard continuity assumptions ensure the asymptotic exactness of the tests under the null hypothesis and that the tests detect any alternative in the limit. Simulation studies demonstrate size and power of the tests in the finite sample case, confirm the theoretical findings, and are used for the comparison with concurring procedures. A possible application of the general approach is inference for stock market returns, also in high data frequencies. In the field of empirical finance, statistical inference of stock market prices usually takes place on the basis of related log-returns as data. In the classical models for stock prices, i.e., the exponential L{\´e}vy model, Black-Scholes model, and Merton model, properties such as independence and stationarity of the increments ensure an independent and identically structure of the data. Specific trends during certain periods of the stock price processes can cause complications in this regard. In fact, our approach can compensate those effects by the treatment of the log-returns as random vectors or even as functional data.}, language = {en} } @inproceedings{StaatTran2022, author = {Staat, Manfred and Tran, Ngoc Trinh}, title = {Strain based brittle failure criteria for rocks}, series = {Proceedings of (NACOME2022) The 11th National Conference on Mechanics, Vol. 1. Solid Mechanics, Rock Mechanics, Artificial Intelligence, Teaching and Training}, booktitle = {Proceedings of (NACOME2022) The 11th National Conference on Mechanics, Vol. 1. Solid Mechanics, Rock Mechanics, Artificial Intelligence, Teaching and Training}, publisher = {Nha xuat ban Khoa hoc tu nhien va Cong nghe (Verlag Naturwissenschaft und Technik)}, address = {Hanoi}, isbn = {978-604-357-084-7}, pages = {500 -- 509}, year = {2022}, abstract = {When confining pressure is low or absent, extensional fractures are typical, with fractures occurring on unloaded planes in rock. These "paradox" fractures can be explained by a phenomenological extension strain failure criterion. In the past, a simple empirical criterion for fracture initiation in brittle rock has been developed. But this criterion makes unrealistic strength predictions in biaxial compression and tension. A new extension strain criterion overcomes this limitation by adding a weighted principal shear component. The weight is chosen, such that the enriched extension strain criterion represents the same failure surface as the Mohr-Coulomb (MC) criterion. Thus, the MC criterion has been derived as an extension strain criterion predicting failure modes, which are unexpected in the understanding of the failure of cohesive-frictional materials. In progressive damage of rock, the most likely fracture direction is orthogonal to the maximum extension strain. The enriched extension strain criterion is proposed as a threshold surface for crack initiation CI and crack damage CD and as a failure surface at peak P. Examples show that the enriched extension strain criterion predicts much lower volumes of damaged rock mass compared to the simple extension strain criterion.}, language = {en} }