TY - JOUR A1 - Sun, Hui A1 - Altherr, Lena A1 - Pei, Ji A1 - Pelz, Peter F. A1 - Yuan, Shouqi T1 - Optimal booster station design and operation under uncertain load JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Given industrial applications, the costs for the operation and maintenance of a pump system typically far exceed its purchase price. For finding an optimal pump configuration which minimizes not only investment, but life-cycle costs, methods like Technical Operations Research which is based on Mixed-Integer Programming can be applied. However, during the planning phase, the designer is often faced with uncertain input data, e.g. future load demands can only be estimated. In this work, we deal with this uncertainty by developing a chance-constrained two-stage (CCTS) stochastic program. The design and operation of a booster station working under uncertain load demand are optimized to minimize total cost including purchase price, operation cost incurred by energy consumption and penalty cost resulting from water shortage. We find optimized system layouts using a sample average approximation (SAA) algorithm, and analyze the results for different risk levels of water shortage. By adjusting the risk level, the costs and performance range of the system can be balanced, and thus the system’s resilience can be engineered KW - Stochastic Programming KW - Chance Constraint KW - Engineering Application KW - Pump System KW - Water Distribution Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.102 SN - 1662-7482 VL - 885 SP - 102 EP - 115 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Leise, Philipp A1 - Pfetsch, Marc E. A1 - Schmitt, Andreas T1 - Algorithmic design and resilience assessment of energy efficient high-rise water supply systems JF - Applied Mechanics and Materials N2 - High-rise water supply systems provide water flow and suitable pressure in all levels of tall buildings. To design such state-of-the-art systems, the consideration of energy efficiency and the anticipation of component failures are mandatory. In this paper, we use Mixed-Integer Nonlinear Programming to compute an optimal placement of pipes and pumps, as well as an optimal control strategy.Moreover, we consider the resilience of the system to pump failures. A resilient system is able to fulfill a predefined minimum functionality even though components fail or are restricted in their normal usage. We present models to measure and optimize the resilience. To demonstrate our approach, we design and analyze an optimal resilient decentralized water supply system inspired by a real-life hotel building. KW - MINLP KW - Buffering Capacity KW - Uncertainty KW - Water Supply Networks KW - Booster Stations Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.211 SN - 1662-7482 VL - 885 SP - 211 EP - 223 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - JOUR A1 - Altherr, Lena A1 - Brötz, Nicolas A1 - Dietrich, Ingo A1 - Gally, Tristan A1 - Geßner, Felix A1 - Kloberdanz, Hermann A1 - Leise, Philipp A1 - Pelz, Peter Franz A1 - Schlemmer, Pia A1 - Schmitt, Andreas T1 - Resilience in mechanical engineering - a concept for controlling uncertainty during design, production and usage phase of load-carrying structures JF - Applied Mechanics and Materials N2 - Resilience as a concept has found its way into different disciplines to describe the ability of an individual or system to withstand and adapt to changes in its environment. In this paper, we provide an overview of the concept in different communities and extend it to the area of mechanical engineering. Furthermore, we present metrics to measure resilience in technical systems and illustrate them by applying them to load-carrying structures. By giving application examples from the Collaborative Research Centre (CRC) 805, we show how the concept of resilience can be used to control uncertainty during different stages of product life. Y1 - 2018 SN - 1662-7482 U6 - http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.885.187 VL - 885 SP - 187 EP - 198 PB - Trans Tech Publications CY - Bäch ER - TY - JOUR A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian T1 - Einsatz von Text Analytics zur Unterstützung literaturintensiver Forschungsprozesse: Konzeption, Realisierung und Lessons Learned JF - Anwendungen und Konzepte der Wirtschaftsinformatik N2 - Das anhaltende Wachstum wissenschaftlicher Veröffentlichungen wirft die Fragestellung auf, wie Literaturana-lysen im Rahmen von Forschungsprozessen digitalisiert und somit produktiver realisiert werden können. Insbesondere in informationstechnischen Fachgebieten ist die Forschungspraxis durch ein rasant wachsendes Publikationsaufkommen gekennzeichnet. Infolgedessen bietet sich der Einsatz von Methoden der Textanalyse (Text Analytics) an, die Textdaten automatisch vorbereiten und verarbeiten können. Erkenntnisse entstehen dabei aus Analysen von Wortarten und Subgruppen, Korrelations- sowie Zeitreihenanalysen. Dieser Beitrag stellt die Konzeption und Realisierung eines Prototypen vor, mit dem Anwender bibliographische Daten aus der etablierten Literaturdatenbank EBSCO Discovery Service mithilfe textanalytischer Methoden erschließen können. Der Prototyp basiert auf dem Analysesystem IBM Watson Explorer, das Hochschulen lizenzkostenfrei zur Verfügung steht. Potenzielle Adressaten des Prototypen sind Forschungseinrichtungen, Beratungsunternehmen sowie Entscheidungsträger in Politik und Unternehmenspraxis. KW - Text Analytics KW - Literaturanalyse KW - Forschungsprozess KW - EBSCO Discovery Service KW - IBM Watson Explorer Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.26034/lu.akwi.2018.3221 SN - 2296-4592 VL - 2018 IS - 8 SP - 1 EP - 6 PB - AKWI CY - Luzern ER - TY - JOUR A1 - Hofmann, Till A1 - Limpert, Nicolas A1 - Mataré, Victor A1 - Schönitz, Sebastian A1 - Niemueller, Tim A1 - Ferrein, Alexander A1 - Lakemeyer, Gerhard T1 - The Carologistics RoboCup Logistics Team 2018 N2 - The Carologistics team participates in the RoboCup Logistics League for the seventh year. The RCLL requires precise vision, manipulation and path planning, as well as complex high-level decision making and multi-robot coordination. We outline our approach with an emphasis on recent modifications to those components. The team members in 2018 are David Bosen, Christoph Gollok, Mostafa Gomaa, Daniel Habering, Till Hofmann, Nicolas Limpert, Sebastian Schönitz, Morian Sonnet, Carsten Stoffels, and Tarik Viehmann. This paper is based on the last year’s team description. Y1 - 2018 ER - TY - JOUR A1 - Hüning, Felix T1 - Nachrüstmöglichkeiten von Dieselfahrzeugen aus technischer Sicht JF - Zeitschrift für Verkehrsrecht : NZV Y1 - 2019 IS - 1 SP - 27 EP - 32 PB - C.H.Beck ER - TY - JOUR A1 - Rietsch, Stefan H. G. A1 - Brunheim, Sascha A1 - Orzada, Stephan A1 - Voelker, Maximilian N. A1 - Maderwald, Stefan A1 - Bitz, Andreas A1 - Gratz, Marcel A1 - Ladd, Mark E. A1 - Quick, Harald H. T1 - Development and evaluation of a 16-channel receive-only RF coil to improve 7T ultra-high field body MRI with focus on the spine JF - Magnetic Resonance in Medicine Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/mrm.27731 SN - 1522-2594 IS - Early view PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Schopp, Christoph A1 - Britun, Nikolay A1 - Vorac, Jan A1 - Synek, Petr A1 - Snyders, Rony A1 - Heuermann, Holger T1 - Thermal and Optical Study on the Frequency Dependence of an Atmospheric Microwave Argon Plasma Jet JF - IEEE Transactions on Plasma Science Y1 - 2019 SN - 1939-9375 VL - 47 IS - 7 SP - 3176 EP - 3181 PB - IEEE CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Katharina A1 - Forkmann, Katarina A1 - Schultz, Heidrun A1 - Gratz, Marcel A1 - Bitz, Andreas A1 - Wiech, Katja A1 - Bingel, Ulrike T1 - Enhanced Neural Reinstatement for Evoked Facial Pain Compared With Evoked Hand Pain JF - The Journal of Pain Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.jpain.2019.03.003 SN - 1526-5900 IS - In Press, Corrected Proof PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Claer, Mario A1 - Ferrein, Alexander A1 - Schiffer, Stefan T1 - Calibration of a Rotating or Revolving Platform with a LiDAR Sensor JF - Applied Sciences Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/app9112238 SN - 2076-3417 VL - Volume 9 IS - issue 11, 2238 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Orzada, Stephan A1 - Solbach, Klaus A1 - Gratz, Marcel A1 - Brunheim, Sascha A1 - Fiedler, Thomas M. A1 - Johst, Sören A1 - Bitz, Andreas A1 - Shooshtary, Samaneh A1 - Abuelhaija, Asjraf A1 - Voelker, Maximilian N. A1 - Rietsch, Stefan H. G. A1 - Kraff, Oliver A1 - Maderwald, Stefan A1 - Flöser, Martina A1 - Oehmingen, Mark A1 - Quick, Harald H. A1 - Ladd, Mark E. T1 - A 32-channel parallel transmit system add-on for 7T MRI JF - Plos one Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0222452 ER - TY - JOUR A1 - Noureddine, Yacine A1 - Kraff, Oliver A1 - Ladd, Mark E. A1 - Wrede, Karsten A1 - Chen, Bixia A1 - Quick, Harald H. A1 - Schaefers, Georg A1 - Bitz, Andreas T1 - Radiofrequency induced heating around aneurysm clips using a generic birdcage head coil at 7 Tesla under consideration of the minimum distance to decouple multiple aneurysm clips JF - Magnetic Resonance in Medicine Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/mrm.27835 SN - 1522-2594 IS - Early view SP - 1 EP - 17 PB - Wiley CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Czarnecki, Christian A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar T1 - Die Rolle von Softwarerobotern für die zukünftige Arbeitswelt JF - HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik N2 - Im Rahmen der Digitalisierung ist die zunehmende Automatisierung von bisher manuellen Prozessschritten ein Aspekt, der massive Auswirkungen auf die zukünftige Arbeitswelt haben wird. In diesem Kontext werden an den Einsatz von Softwarerobotern zur Prozessautomatisierung hohe Erwartungen geknüpft. Bei den Implementierungsansätzen wird die Diskussion aktuell insbesondere durch Robotic Process Automation (RPA) und Chatbots geprägt. Beide Ansätze verfolgen das gemeinsame Ziel einer 1:1-Automatisierung von menschlichen Handlungen und dadurch ein direktes Ersetzen von Mitarbeitern durch Maschinen. Bei RPA werden Prozesse durch Softwareroboter erlernt und automatisiert ausgeführt. Dabei emulieren RPA-Roboter die Eingaben auf der bestehenden Präsentationsschicht, so dass keine Änderungen an vorhandenen Anwendungssystemen notwendig sind. Am Markt werden bereits unterschiedliche RPA-Lösungen als Softwareprodukte angeboten. Durch Chatbots werden Ein- und Ausgaben von Anwendungssystemen über natürliche Sprache realisiert. Dadurch ist die Automatisierung von unternehmensexterner Kommunikation (z. B. mit Kunden) aber auch von unternehmensinternen Assistenztätigkeiten möglich. Der Beitrag diskutiert die Auswirkungen von Softwarerobotern auf die Arbeitswelt anhand von Anwendungsbeispielen und erläutert die unternehmensindividuelle Entscheidung über den Einsatz von Softwarerobotern anhand von Effektivitäts- und Effizienzzielen. KW - Robotic Process Automation KW - Chatbots KW - Prozessautomatisierung KW - Arbeit 4.0 KW - Digitalisierung Y1 - 2019 U6 - http://dx.doi.org/10.1365/s40702-019-00548-z SN - 2198-2775 VL - 56 IS - 4 SP - 795 EP - 808 PB - Springer CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Limpert, Nicolas A1 - Wiesen, Patrick A1 - Ferrein, Alexander A1 - Kallweit, Stephan A1 - Schiffer, Stefan T1 - The ROSIN Project and its Outreach to South Africa JF - R&D Journal Y1 - 2019 VL - 35 SP - 1 EP - 6 ER - TY - JOUR A1 - Orzada, Stephan A1 - Fiedler, Thomas M. A1 - Bitz, Andreas A1 - Ladd, Mark E. A1 - Quick, Harald H. T1 - Local SAR compression with overestimation control to reduce maximum relative SAR overestimation and improve multi-channel RF array performance JF - Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine N2 - Objective In local SAR compression algorithms, the overestimation is generally not linearly dependent on actual local SAR. This can lead to large relative overestimation at low actual SAR values, unnecessarily constraining transmit array performance. Method Two strategies are proposed to reduce maximum relative overestimation for a given number of VOPs. The first strategy uses an overestimation matrix that roughly approximates actual local SAR; the second strategy uses a small set of pre-calculated VOPs as the overestimation term for the compression. Result Comparison with a previous method shows that for a given maximum relative overestimation the number of VOPs can be reduced by around 20% at the cost of a higher absolute overestimation at high actual local SAR values. Conclusion The proposed strategies outperform a previously published strategy and can improve the SAR compression where maximum relative overestimation constrains the performance of parallel transmission. Y1 - 2020 SN - 1352-8661 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s10334-020-00890-0 IS - 34 (2021) SP - 153 EP - 164 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Müller, Tim M. A1 - Leise, Philipp A1 - Lorenz, Imke-Sophie A1 - Altherr, Lena A1 - Pelz, Peter F. T1 - Optimization and validation of pumping system design and operation for water supply in high-rise buildings JF - Optimization and Engineering N2 - The application of mathematical optimization methods for water supply system design and operation provides the capacity to increase the energy efficiency and to lower the investment costs considerably. We present a system approach for the optimal design and operation of pumping systems in real-world high-rise buildings that is based on the usage of mixed-integer nonlinear and mixed-integer linear modeling approaches. In addition, we consider different booster station topologies, i.e. parallel and series-parallel central booster stations as well as decentral booster stations. To confirm the validity of the underlying optimization models with real-world system behavior, we additionally present validation results based on experiments conducted on a modularly constructed pumping test rig. Within the models we consider layout and control decisions for different load scenarios, leading to a Deterministic Equivalent of a two-stage stochastic optimization program. We use a piecewise linearization as well as a piecewise relaxation of the pumps’ characteristics to derive mixed-integer linear models. Besides the solution with off-the-shelf solvers, we present a problem specific exact solving algorithm to improve the computation time. Focusing on the efficient exploration of the solution space, we divide the problem into smaller subproblems, which partly can be cut off in the solution process. Furthermore, we discuss the performance and applicability of the solution approaches for real buildings and analyze the technical aspects of the solutions from an engineer’s point of view, keeping in mind the economically important trade-off between investment and operation costs. KW - Technical Operations Research KW - MINLP KW - MILP KW - Experimental validation KW - Pumping systems Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s11081-020-09553-4 SN - 1573-2924 VL - 2021 IS - 22 SP - 643 EP - 686 PB - Springer ER - TY - JOUR A1 - Fiedler, Thomas M. A1 - Ladd, Mark E. A1 - Clemens, Markus A1 - Bitz, Andreas T1 - Safety of subjects during radiofrequency exposure in ultra-high-field magnetic resonance imaging JF - IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications N2 - Magnetic resonance imaging (MRI) is one of the most important medical imaging techniques. Since the introduction of MRI in the mid-1980s, there has been a continuous trend toward higher static magnetic fields to obtain i.a. a higher signal-to-noise ratio. The step toward ultra-high-field (UHF) MRI at 7 Tesla and higher, however, creates several challenges regarding the homogeneity of the spin excitation RF transmit field and the RF exposure of the subject. In UHF MRI systems, the wavelength of the RF field is in the range of the diameter of the human body, which can result in inhomogeneous spin excitation and local SAR hotspots. To optimize the homogeneity in a region of interest, UHF MRI systems use parallel transmit systems with multiple transmit antennas and time-dependent modulation of the RF signal in the individual transmit channels. Furthermore, SAR increases with increasing field strength, while the SAR limits remain unchanged. Two different approaches to generate the RF transmit field in UHF systems using antenna arrays close and remote to the body are investigated in this letter. Achievable imaging performance is evaluated compared to typical clinical RF transmit systems at lower field strength. The evaluation has been performed under consideration of RF exposure based on local SAR and tissue temperature. Furthermore, results for thermal dose as an alternative RF exposure metric are presented. Y1 - 2020 SN - 2637-6423 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/LEMCPA.2020.3029747 VL - 2 IS - 3 SP - 1 EP - 8 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - JOUR A1 - Hüning, Felix A1 - Backes, Andreas T1 - Direct observation of large Barkhausen jump in thin Vicalloy wires JF - IEEE Magnetics Letters Y1 - 2020 SN - 1949-307X U6 - http://dx.doi.org/10.1109/LMAG.2020.3046411 VL - 11 IS - Art. 2506504 SP - 1 EP - 4 PB - IEEE CY - New York, NY ER - TY - JOUR A1 - Czarnecki, Christian A1 - Dietze, Christian T1 - Gestaltungsorientierte Forschung am Beispiel der Referenzmodellierung in der Telekommunikationsindustrie JF - HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik N2 - Am Beispiel der Telekommunikationsindustrie zeigt der Beitrag eine konkrete Ausgestaltung anwendungsorientierter Forschung, die sowohl für die Praxis als auch für die Wissenschaft nutzen- und erkenntnisbringend ist. Forschungsgegenstand sind die Referenzmodelle des Industriegremiums TM Forum, die von vielen Telekommunikationsunternehmen zur Transformation ihrer Strukturen und Systeme genutzt werden. Es wird die langjährige Forschungstätigkeit bei der Weiterentwicklung und Anwendung dieser Referenzmodelle beschrieben. Dabei wird ein konsequent gestaltungsorientierter Forschungsansatz verfolgt. Das Zusammenspiel aus kontinuierlicher Weiterentwicklung in Zusammenarbeit mit einem Industriegremium und der Anwendung in vielfältigen Praxisprojekten führt zu einer erfolgreichen Symbiose aus praktischer Nutzengenerierung sowie wissenschaftlichem Erkenntnisgewinn. Der Beitrag stellt den gewählten Forschungsansatz anhand konkreter Beispiele vor. Darauf basierend werden Empfehlungen und Herausforderungen für eine gestaltungs- und praxisorientierte Forschung diskutiert. KW - Design Science Research KW - Anwendungsorientierter Forschungsansatz KW - Praxisprojekte KW - Referenzmodellierung KW - Enhanced Telecom Operations Map Y1 - 2020 U6 - http://dx.doi.org/10.1365/s40702-020-00594-y SN - 2198-2775 VL - 57 IS - 2 SP - 310 EP - 323 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Bensberg, Frank A1 - Auth, Gunnar A1 - Czarnecki, Christian ED - Haake, Jörg M. T1 - Literaturanalyse mit Text Mining JF - E-Learning and Education (eleed) N2 - Die Durchführung einer systematischen Literaturrecherche ist eine zentrale Kompetenz wissenschaftlichen Arbeitens und bildet daher einen festen Ausbildungsbestandteil von Bachelor- und Masterstudiengängen. In entsprechenden Lehrveranstaltungen werden Studierende zwar mit den grundlegenden Hilfsmitteln zur Suche und Verwaltung von Literatur vertraut gemacht, allerdings werden die Potenziale textanalytischer Methoden und Anwendungssysteme (Text Mining, Text Analytics) dabei zumeist nicht abgedeckt. Folglich werden Datenkompetenzen, die zur systemgestützten Analyse und Erschließung von Literaturdaten erforderlich sind, nicht hinreichend ausgeprägt. Um diese Kompetenzlücke zu adressieren, ist an der Hochschule Osnabrück eine Lehrveranstaltung konzipiert und projektorientiert umgesetzt worden, die sich insbesondere an Studierende wirtschaftswissenschaftlicher Studiengänge richtet. Dieser Beitrag dokumentiert die fachliche sowie technische Ausgestaltung dieser Veranstaltung und zeigt Potenziale für die künftige Weiterentwicklung auf. KW - E-Learning KW - Text Mining KW - Text Analytics KW - Literaturrecherche KW - Literaturanalyse Y1 - 2020 SN - 1860-7470 N1 - Volltext, nur online IS - 13 SP - 1 EP - 13 PB - FernUniversität in Hagen CY - Hagen ER -