Web-based CBR (case-based reasoning) as a tool with the application to tooling selection

Over the past few years, manufacturing companies have had to deal with an increasing demand for feature-rich products at low costs. The pressures exerted on their existing manufacturing processes have lead manufacturers to investigate internet-based solutions, in order to cope with growing competition. The decentralisation phenomenon also came up as a reason to implement networked-application, which has been the starting point for internet/intranet–based systems. Today, the availability of powerful and low cost 3D tools, database backend systems, along with web-based technologies, provides interesting opportunities to the manufacturing community, with solutions directly implementable at the core of their businesses and organisations. In this paper a web-based engineering approach is presented to developing a design support system using case-based reasoning (CBR) technology for helping in the decision-making process when choosing cutting tools. The system aims to provide on-line intelligent support for determining the most suitable configuration for turning operations, based on initial parameters and requirements for the cutting operation. The system also features a user-driven 3D turning simulator which allows testing the chosen insert for several turning operations. The system aims to be a useful e-manufacturing tool being able to quickly and responsively provide tooling data in a highly interactive way

Learning Material-Aware Local Descriptors for 3D Shapes

Material understanding is critical for design, geometric modeling, and analysis of functional objects. We enable material-aware 3D shape analysis by employing a projective convolutional neural network architecture to learn material- aware descriptors from view-based representations of 3D points for point-wise material classification or material- aware retrieval. Unfortunately, only a small fraction of shapes in 3D repositories are labeled with physical mate- rials, posing a challenge for learning methods. To address this challenge, we crowdsource a dataset of 3080 3D shapes with part-wise material labels. We focus on furniture models which exhibit interesting structure and material variabil- ity. In addition, we also contribute a high-quality expert- labeled benchmark of 115 shapes from Herman-Miller and IKEA for evaluation. We further apply a mesh-aware con- ditional random field, which incorporates rotational and reflective symmetries, to smooth our local material predic- tions across neighboring surface patches. We demonstrate the effectiveness of our learned descriptors for automatic texturing, material-aware retrieval, and physical simulation. The dataset and code will be publicly available.Comment: 3DV 201

Towards safer mining: the role of modelling software to find missing persons after a mine collapse

Purpose. The purpose of the study is to apply science and technology to determine the most likely location of a container in which three miners were trapped after the Lily mine disaster. Following the collapse of the Crown Pillar at Lily Mine in South Africa on the 5th of February 2016, there was a national outcry to find the three miners who were trapped in a surface container lamp room that disappeared in the sinkhole that formed during the surface col-lapse. Methods. At a visit to Lily Mine on the 9th of March, the Witwatersrand Mining Institute suggested a two-way strategy going forward to find the container in which the miners are trapped and buried. The first approach, which is the subject of this paper, is to test temporal 3D modeling software technology to locate the container, and second, to use scientific measurement and testing technologies. The overall methodology used was to first, request academia and research entities within the University to supply the WMI with ideas, which ideas list was compiled as responses came in. These were scrutinized and literature gathered for a conceptual study on which these ideas are likely to work. The software screening and preliminary testing of such software are discussed in this article. Findings. The findings are that software modeling is likely to locate the present position of the container, but accurate data and a combination of different advanced software packages will be required, but at tremendous cost. Originality. This paper presents original work on how software technology can be used to locate missing miners. Practical implications. The two approaches were not likely to recover the miners alive because of the considerable time interval, but will alert the rescue team and mine workers when they come in close proximity to them.Мета. Визначення можливого місця локалізації лампового приміщення контейнера, в якому опинилися три шахтаря після аварії на шахті Лілі (Барбертон, Мпумаланга) методом комп’ютерного моделювання. Після обвалення стельового цілика на шахті Лілі 5 лютого 2016 року почалася національна кампанія з порятунку трьох шахтарів, які залишилися у ламповому приміщенні поверхневого транспортного контейнера, що провалився в утворену після вибуху воронку. Методика. Співробітниками Гірничого Інституту (Уітуотерс) запропонована двостадійна стратегія пошуку контейнера, в якому існує ймовірність знаходження шахтарів. В рамках першого підходу (який розглядається у даній статті) для виявлення контейнера здійснювалось випробування комп’ютерної технології 3D-моделювання в часі. Другий підхід передбачав технологію проведення наукового вимірювання та експерименту. В цілому, методологія включала, насамперед, підключення викладацького та наукового складу університету до вирішення проблеми шляхом комплексної генерації ідей, які були об’єднані в загальний список, вивчені із залученням відповідних літературних джерел, і найбільш реалістичні ідеї були виділені із загального переліку. Дана стаття розглядає результати комп’ютерної експертизи цих ідей та перевірки надійності відповідного програмного забезпечення. Результати. Для зручності моделювання процес обвалення був розділений на три окремі фази: руйнування воронки, руйнування західного схилу та небезпека ковзання на південних схилах. Ідентифіковано програмні технології, які можуть імітувати рух контейнера у перших двох фазах обвалення. В результаті моделювання у програмному забезпеченні ParaView виявлено місце розташування даного контейнера. Виконано аналіз південного схилу за допомогою ArcGIS і складені карти небезпеки схилу для району, а також підземні карти порятунку з маршрутами евакуації. Встановлено, що комп’ютерне моделювання може визначити місцезнаходження контейнера, але для цього потрібні точні вихідні дані й комплекс дорогих високоефективних програмних пакетів. Наукова новизна. Вперше застосовано комплекс комп’ютерних технологій та програмного забезпечення для пошуку зниклих шахтарів після аварійних ситуацій у підземному просторі шахт. Практична значимість. При застосуванні двостадійної стратегії пошуку шахтарів, що опинилися під завалом порід, команда рятувальників отримає сигнал про наближення до їх місцезнаходження.Цель. Определение возможного места локализации лампового помещения контейнера, в котором оказались три шахтера после аварии на шахте Лили (Барбертон, Мпумаланга) методом компьютерного моделирования. После обрушения потолочного целика на шахте Лили 5 февраля 2016 года началась национальная кампания по спасению трех шахтеров, оставшихся в ламповом помещении поверхностного транспортного контейнера, который провалился в воронку, образовавшуюся после взрыва. Методика. Сотрудниками Горного Института (Уитуотерс) предложена двухстадийная стратегия поиска контейнера, в котором существует вероятность нахождения шахтеров. В рамках первого подхода (который рассматривается в данной статье) для обнаружения контейнера производилось испытание компьютерной технологии 3D-моделирования во времени. Второй подход предполагал технологию проведения научного измерения и эксперимента. В целом, методология включала, прежде всего, подключение преподавательского и научного состава университета к решению проблемы путем комплексной генерации идей, которые были объединены в общий список, изучены с привлечением соответствующих литературных источников, и наиболее реалистичные идеи были выделены из общего списка. Настоящая статья рассматривает результаты компьютерной экспертизы данных идей и проверки надежности соответствующего программного обеспечения. Результаты. Для удобства моделирования процесс обрушения был разделен на три отдельные фазы: разрушение воронки, разрушение западного склона и опасность скольжения на южных склонах. Идентифицированы программные технологии, которые могут имитировать движение контейнера в первых двух фазах обрушения. В результате моделирования в программном обеспечении ParaView выявлено местоположение данного контейнера. Выполнен анализа южного склона с помощью ArcGIS и составлены карты опасности склона для района, а также подземные карты спасения с маршрутами эвакуации. Установлено, что компьютерное моделирование может определить местонахождение контейнера, но для этого нужны точные исходные данные и комплекс дорогостоящих высокоэффективных программных пакетов. Научная новизна. Впервые применен комплекс компьютерных технологий и программного обеспечения для поиска пропавших шахтеров после аварийных ситуаций в подземном пространстве шахт. Практическая значимость. При применении двухстадийной стратегии поиска шахтеров, оказавшихся под завалом пород, команда горноспасателей получит сигнал о приближении к их местонахождению.The results of the article were obtained without the support of any of the projects or funding

Virtue integrated platform : holistic support for distributed ship hydrodynamic design

Ship hydrodynamic design today is often still done in a sequential approach. Tools used for the different aspects of CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation (e.g. wave resistance, cavitation, seakeeping, and manoeuvring), and even for the different levels of detail within a single aspect, are often poorly integrated. VIRTUE (the VIRtual Tank Utility in Europe) project has the objective to develop a platform that will enable various distributed CFD and design applications to be integrated so that they may operate in a unified and holistic manner. This paper presents an overview of the VIRTUE Integrated Platform (VIP), e.g. research background, objectives, current work, user requirements, system architecture, its implementation, evaluation, and current development and future work

Towards agent-based crowd simulation in airports using games technology

We adapt popular video games technology for an agent-based crowd simulation in an airport terminal. To achieve this, we investigate the unique traits of airports and implement a virtual crowd by exploiting a scalable layered intelligence technique in combination with physics middleware and a socialforces approach. Our experiments show that the framework runs at interactive frame-rate and evaluate the scalability with increasing number of agents demonstrating navigation behaviour

Explosive nucleosynthesis in the neutrino-driven aspherical supernova explosion of a non-rotating 15M⊙M_{\odot} star with solar metallicity

We investigate explosive nucleosynthesis in a non-rotating 15$M_\odot$ star with solar metallicity that explodes by a neutrino-heating supernova (SN) mechanism aided by both standing accretion shock instability (SASI) and convection. To trigger explosions in our two-dimensional hydrodynamic simulations, we approximate the neutrino transport with a simple light-bulb scheme and systematically change the neutrino fluxes emitted from the protoneutron star. By a post-processing calculation, we evaluate abundances and masses of the SN ejecta for nuclei with the mass number $\le 70$ employing a large nuclear reaction network. Aspherical abundance distributions, which are observed in nearby core-collapse SN remnants, are obtained for the non-rotating spherically-symmetric progenitor, due to the growth of low-mode SASI. Abundance pattern of the supernova ejecta is similar to that of the solar system for models whose masses ranges (0.4-0.5) \Ms of the ejecta from the inner region (\le 10,000\km) of the precollapse core. For the models, the explosion energies and the \nuc{Ni}{56} masses are $\simeq 10^{51} \rm erg$ and (0.05-0.06) \Ms, respectively; their estimated baryonic masses of the neutron star are comparable to the ones observed in neutron-star binaries. These findings may have little uncertainty because most of the ejecta is composed by matter that is heated via the shock wave and has relatively definite abundances. The abundance ratios for Ne, Mg, Si and Fe observed in Cygnus loop are well reproduced with the SN ejecta from an inner region of the 15\Ms progenitor.Comment: 15 pages, 1 table, 17 figures, accepted for publication in Astrophyscal Journa