Ein logisch-topologischer Kalkül zur Konstruktion von integrierten Schaltkreisen

Es wird ein CAD-System ICAD-IC vorgestellt, das den Entwurf integrierter Schaltungen unterstützen soll. Der Kern des Systems besteht in einem Netzkalkül, der es erlaubt, neben der logischen Information auch geometrische Informationen zu handhaben. Dieser Kalkül besitzt verschiedene Ausprägungen, die den Entwurf auf verschiedenen Entwurfsebenen unterstützen. Das System ist um den Kalkül herum entwickelt, wie etwa ALGOL um die Numerik. Soweit das System bis jetzt entwickelt ist, betrifft es die logisch-topologische Entwurfsebene und den Übergang zur topographischen Entwurfsebene. Wir stellen hier das Konzept des Kalküls vor und erläutern an Beispielen einige Grundlagenuntersuchungen zu diesem Thema.We present a CAD-system \u27CAD-IC\u27, supporting the automatic design of integrated circuits. The kernel of the system is based on a "calculus of nets", which allows both, the handling of logical and geometrical information. Depending on the design-level different versions of this calculus may be adopted. The system itself is built around this calculus, as f.e. ALGOL around numerics. As far as the system is developed at the moment, it mainly deals with the logical-topological design level and the transition to the topographical level. We give the main ideas of the calculus and illustrate some basic investigations with help of examples

KREMLAS: Entwicklung einer kreativen evolutionären Entwurfsmethode für Layoutprobleme in Architektur und Städtebau

Die im vorliegenden Buch dokumentierten Untersuchungen befassen sich mit der Entwicklung von Methoden zur algorithmischen Lösung von Layoutaufgaben im architektonischen Kontext. Layout bezeichnet hier die gestalterisch und funktional sinnvolle Anordnung räumlicher Elemente, z.B. von Parzellen, Gebäuden, Räumen auf bestimmten Maßstabsebenen. Die vorliegenden Untersuchungen sind im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprojekts entstanden

Generierung von Grundriss-Layouts mittels hybrider Evolutions-Strategie

Der vorliegende Text beschreibt ein computerbasiertes Verfahren zur Lösung von Layout-problemen in Architektur und Städtebau, welches mit möglichst wenig Problemwissen auskommt und schnell brauchbare Ergebnisse liefert, die durch schrittweises Hinzufügen von Problemwissen interaktiv weiter ausgearbeitet werden können. Für das generative Verfahren wurde eine Evolutions-Strategie verwendet, die mit Mechanismen zur Kollisionserkennung und virtuellen Federn zu einem hybriden Algorithmus kombiniert wurde. Dieser dient erstens der Lösung des Problems der Dichten Packung von Rechtecken sowie zweitens der Herstellung bestimmter topologischer Beziehungen zwischen diesen Rechtecken. Die Bearbeitung beider Probleme wird durch schrittweise Erweiterung grundlegender Verfahren untersucht, wobei die einzelnen Schritte anhand von Performancetests miteinander verglichen werden. Am Ende wird ein iterativer Algorithmus vorgestellt, der einerseits optimale Lösungen garantiert und andererseits diese Lösungen in einer für eine akzeptable Nutzerinteraktion ausreichenden Geschwindigkeit generiert

Design and evaluation of an integrated software platform for optimization of reinforced concrete structures using evolutionary algorithms

Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, ein skalierbares und flexibles Softwaresystem zu entwerfen, das durch Anwendung unterschiedlicher Methoden der künstlichen Intelligenz ermöglicht, den konzeptuellen und detaillierten Entwurf von komplexen Stahlbeton-Tragwerken zu optimieren. Die Evaluierung der entwickelten Konzepte und prototypischen Software-Tools erfolgt anhand von 3D-Modellen von Stahlbeton-Hochhäusern. Ein wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit liegt in der inhaltlichen Entkopplung komplexer Optimierungs-, Modellierungs- und Bewertungsverfahren von deren softwaretechnischen Implementierung. Die dadurch erreichte Anpassbarkeit sämtlicher Stufen des Optimierungsprozesses erschließt dem Anwender ein wesentlich breiteres Einsatzspektrum, als dies durch übliche, auf spezifische Problemstellungen zugeschnittene Optimierungssysteme möglich ist.The goal of this work is the design of a scalable and flexible software system which supports optimization of the conceptual and detailed design of reinforced concrete structures using methods of artificial intelligence. The evaluation of the developed concepts and prototypic software tools uses three dimensional models of high rise buildings. One of the main advantages of the developed approach is the decoupling of komplex systems for optimization, modeling and assessment from the software implementation. This allows a high degree of adaptability in all stages of the optimization process, which opens a broader application range compared to optimization systems dedicated to certain optimization problems

Familien von Jacobivarietäten über Origamikurven

Origamikurven sind algebraische Kurven im Modulraum der Riemannschen Flächen von vorgegebenem Geschlecht. In dieser Arbeit werden Origamikurven als Familien Riemannscher Flächen über einer eindimensionalen Basis aufgefasst und der Zusammenhangs zwischen der Monodromieaktion der Fundamentalgruppe der Basis und Fixanteilen in der zugehörigen Familie von Jacobivarietäten untersucht. Es wird ein Algorithmus zur Bestimmung einer oberen Schranke für die Dimension solcher Fixanteile angegeben

Constructional infection prevention strategy - architectural analysis, evaluation and solution strategy to control infection transmission pathways in building systems

Bis zu einem Drittel aller Todesfälle sind weltweit auf Infektionen zurückzuführen (WHO 2015). Erreger können sich aufgrund der zunehmenden Globalisierung und der damit einhergehenden Mobilität von Menschen, Nutztieren und Gütern auf ganz neuen Ausbreitungswegen übertragen. Das vermehrte Auftreten multiresistenter Erreger stellt eine besondere Herausforderung dar. Um auf die infektiologischen Herausforderungen der Zukunft adäquat reagieren zu können, muss eine fächerübergreifende Zusammenarbeit im Sinne des „One-Health-Konzeptes“ (King 2008; Wieler 2014; King 2008) erfolgen. Ziel der vorgelegten Arbeit ist daher die Wechselwirkung von Infektionsketten und der gebauten Umwelt zu analysieren, zu bewerten und eine ganzheitliche Strategie zur baulichen Infektionsprävention abzuleiten. Zunächst werden die Infektionsübertragungswege auf Grundlage der Erkenntnisse der Epidemiologie dargestellt und relevante Faktoren im Zusammenspiel von Infektionsausbreitung und baulichen Aspekten analysiert. Die dabei identifizierten Baukomponenten werden anschließend auf ihre Möglichkeiten der baulichen Infektionsprävention beschrieben und bewertet sowie Optimierungspotential der bereits etablierten Baumethoden aufgezeigt. Um neue interdisziplinäre Ansätze zur Lösung des komplexen Themenfeldes der Infektionsunterbrechung zu identifizieren, werden Experten aus unterschiedlichsten Wissenschaftsdisziplinen befragt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse zu Themen wie z. B. dem Raumnutzungsverhalten, der Gruppendynamik, der Verhaltensökonomie oder kultureller Unterschiede in der Wahrnehmung werden über eine vertiefende Literaturrecherche aufgearbeitet und für die Entwicklung einer transsektoralen baulichen Infektionspräventionsstrategie zunutze gemacht. Zur Kontrolle der Infektionskette wird ein transsektoraler, aus mehreren Komponenten bestehender und skalenübergreifender Ansatz gewählt, die kombinierte Multi-Skalen-Barrieren-Strategie. Die bautechnisch-konstruktive Weiterentwicklung und die baufunktional-prozessuale Optimierung ausgesuchter Baukomponenten mithilfe der Entwicklung neuer interdisziplinärer Methoden stellen die Grundlage der Strategie dar. Die vorgelegte Arbeit stellt mit ihrer Strategie eine strukturierte Grundlage für die Entwicklung einer Vielzahl von neuen Forschungsstudien durch die Kombination der weiter zu optimierenden Baukomponenten mit den neuentwickelten transsektoralen Methoden für die bauliche Infektionsprävention zur Verfügung.Up to one third of all deaths worldwide can be attributed to infections. Due to the increasing globalization and the resulting mobility of people, livestock and goods, pathogens can be transmitted in completely new ways. The increased incidence of multi-resistant pathogens presents a special challenge. In order to be able to respond adequately to the infectious challenges of the future, cross-disciplinary cooperation in the sense of the "one-health concept" must take place. The aim of the presented work is therefore to analyse and evaluate the interaction of infection chains and the built environment and to develop a holistic strategy for structural infection prevention. Firstly, the transmission of infections is presented on the basis of epidemiological findings and relevant factors are analysed in the interaction of infection propagation and structural aspects. The identified building components will then be described and evaluated in terms of their possibilities for structural infection prevention and the optimisation potential of the already established construction methods will be demonstrated. In order to identify new inter-disciplinary approaches to solve the complex topic of infection interruption, experts from a wide variety of scientific disciplines are interviewed. The findings on topics such as spatial use behaviour, group dynamics, behavioural economics or cultural differences in perception, which are gained from these studies, will be investigated in more depth and used to develop a trans-sectoral structural infection prevention strategy. To control the infection chain, a trans-sectoral, multi-component and multi-scale-overlapping approach is chosen, the combined Multi-Scale-Barrier-Strategy. The strategy is based on the further development of technical and construction engineering and the functional and process-related optimization of selected building components by means of the development of new trans-sectoral methods. With its strategy, the presented work provides a structured basis for the development of a large number of new research studies by combining the components to be further optimized with the newly developed trans-sectoral methods for structural infection prevention

Multisensorielle diskret-kontinuierliche Überwachung und Regelung humanoider Roboter

In der vorliegenden Arbeit wird für eine neue Klasse von humanoiden Robotern ein generisches zweischichtiges diskret-kontinuierliches Regelungskonzept vorgestellt, welches eine operative multisensorielle Überwachung des Roboterumfeldes hinsichtlich störungsbedingter Abweichungen vom geplanten Bewegungsablauf beinhaltet und in der Lage ist, entsprechend zu reagieren. Auf der Grundlage des vorgeschlagenen Konzepts wurden verschiedene perzeptorisch geregelte Grundgeschicklichkeiten implementiert