Bridging Course: Why, How, and First Impressions

The knowledge gap between high school and university level mathematics is a persistent issue that hinders students in their academic career. Freshman Civil Engineering students at the University of Twente, Netherlands struggle with passing entry level Calculus courses. In 2022, the programme introduced a workshop to help students put their prerequisite knowledge to the test; still, many students could not pass these courses. Capitalising on the idea behind this workshop, a fully digital course was introduced in 2023. In this research we dive into the design of the contents of this course. Furthermore, we investigate its impact on student performance with respect to previous years using a qualitative approach: interviews with second year students provide, to this avail, a valuable comparison

Discrete Event Simulations

Considered by many authors as a technique for modelling stochastic, dynamic and discretely evolving systems, this technique has gained widespread acceptance among the practitioners who want to represent and improve complex systems. Since DES is a technique applied in incredibly different areas, this book reflects many different points of view about DES, thus, all authors describe how it is understood and applied within their context of work, providing an extensive understanding of what DES is. It can be said that the name of the book itself reflects the plurality that these points of view represent. The book embraces a number of topics covering theory, methods and applications to a wide range of sectors and problem areas that have been categorised into five groups. As well as the previously explained variety of points of view concerning DES, there is one additional thing to remark about this book: its richness when talking about actual data or actual data based analysis. When most academic areas are lacking application cases, roughly the half part of the chapters included in this book deal with actual problems or at least are based on actual data. Thus, the editor firmly believes that this book will be interesting for both beginners and practitioners in the area of DES

Better Regulation in Europe

Better Regulation is afoot in Europe. After several transatlantic conflicts over regulatory topics such as the precautionary principle, genetically modified foods, and climate change, Europe and America now appear to be converging on the analytic basis for regulation. In a process of hybridization, European institutions are borrowing Better Regulation reforms from both the US approach to regulatory review using benefit-cost analysis and from European member states\u27 initiatives on administrative costs and simplification; in turn the European Commission is helping to spread these reforms among the member states. In many respects, the Better Regulation initiative promises salutary reforms, such as wider use of regulatory impact assessments and a reduction in unnecessary bureaucracy. In other respects, the European initiative speaks more of Procrustean deregulation than of better regulation. Meanwhile the European Commission still needs to establish the institutional infrastructure needed to succeed. This paper argues that the European program of Better Regulation is well-founded but could be even better if it adopted several strategies: enlarging the scope of impact assessment and benefit-cost analysis toward a broader, warmer and more evenhanded application of these tools, with greater attention to multiple risks; moving beyond a narrow focus on cutting administrative costs or simplification for their own sake, toward criteria that address benefits as well as costs; centralizing expert oversight so that impact assessments actually influence decisions, both to say no to bad ideas and yes to good ideas; and undertaking ex post evaluation of policies for adaptive policy revision and for improvement of ex ante assessment methods. These reforms would help Better Regulation achieve its true objective: better, not less or more. In turn, the US could study these European innovations and borrow from them where they prove successful

Machine learning algorithms for efficient process optimisation of variable geometries at the example of fabric forming

Für einen optimalen Betrieb erfordern moderne Produktionssysteme eine sorgfältige Einstellung der eingesetzten Fertigungsprozesse. Physikbasierte Simulationen können die Prozessoptimierung wirksam unterstützen, jedoch sind deren Rechenzeiten oft eine erhebliche Hürde. Eine Möglichkeit, Rechenzeit einzusparen sind surrogate-gestützte Optimierungsverfahren (SBO1). Surrogates sind recheneffiziente, datengetriebene Ersatzmodelle, die den Optimierer im Suchraum leiten. Sie verbessern in der Regel die Konvergenz, erweisen sich aber bei veränderlichen Optimierungsaufgaben, etwa häufigen Bauteilanpassungen nach Kundenwunsch, als unhandlich. Um auch solche variablen Optimierungsaufgaben effizient zu lösen, untersucht die vorliegende Arbeit, wie jüngste Fortschritte im Maschinenlernen (ML) – im Speziellen bei neuronalen Netzen – bestehende SBO-Techniken ergänzen können. Dabei werden drei Hauptaspekte betrachtet: erstens, ihr Potential als klassisches Surrogate für SBO, zweitens, ihre Eignung zur effiziente Bewertung der Herstellbarkeit neuer Bauteilentwürfe und drittens, ihre Möglichkeiten zur effizienten Prozessoptimierung für variable Bauteilgeometrien. Diese Fragestellungen sind grundsätzlich technologieübergreifend anwendbar und werden in dieser Arbeit am Beispiel der Textilumformung untersucht. Der erste Teil dieser Arbeit (Kapitel 3) diskutiert die Eignung tiefer neuronaler Netze als Surrogates für SBO. Hierzu werden verschiedene Netzarchitekturen untersucht und mehrere Möglichkeiten verglichen, sie in ein SBO-Framework einzubinden. Die Ergebnisse weisen ihre Eignung für SBO nach: Für eine feste Beispielgeometrie minimieren alle Varianten erfolgreich und schneller als ein Referenzalgorithmus (genetischer Algorithmus) die Zielfunktion. Um die Herstellbarkeit variabler Bauteilgeometrien zu bewerten, untersucht Kapitel 4 anschließend, wie Geometrieinformationen in ein Prozess-Surrogate eingebracht werden können. Hierzu werden zwei ML-Ansätze verglichen, ein merkmals- und ein rasterbasierter Ansatz. Der merkmalsbasierte Ansatz scannt ein Bauteil nach einzelnen, prozessrelevanten Geometriemerkmalen, der rasterbasierte Ansatz hingegen interpretiert die Geometrie als Ganzes. Beide Ansätze können das Prozessverhalten grundsätzlich erlernen, allerdings erweist sich der rasterbasierte Ansatz als einfacher übertragbar auf neue Geometrievarianten. Die Ergebnisse zeigen zudem, dass hauptsächlich die Vielfalt und weniger die Menge der Trainingsdaten diese Übertragbarkeit bestimmt. Abschließend verbindet Kapitel 5 die Surrogate-Techniken für flexible Geometrien mit variablen Prozessparametern, um eine effiziente Prozessoptimierung für variable Bauteile zu erreichen. Hierzu interagiert ein ML-Algorithmus in einer Simulationsumgebung mit generischen Geometriebeispielen und lernt, welche Geometrie, welche Umformparameter erfordert. Nach dem Training ist der Algorithmus in der Lage, auch für nicht-generische Bauteilgeometrien brauchbare Empfehlungen auszugeben. Weiter zeigt sich, dass die Empfehlungen mit ähnlicher Geschwindigkeit wie die klassische SBO zum tatsächlichen Prozessoptimum konvergieren, jedoch kein bauteilspezifisches A-priori-Sampling nötig ist. Einmal trainiert, ist der entwickelte Ansatz damit effizienter. Insgesamt zeigt diese Arbeit, wie ML-Techniken gegenwärtige SBOMethoden erweitern und so die Prozess- und Produktoptimierung zu frühen Entwicklungszeitpunkten effizient unterstützen können. Die Ergebnisse der Untersuchungen münden in Folgefragen zur Weiterentwicklung der Methoden, etwa die Integration physikalischer Bilanzgleichungen, um die Modellprognosen physikalisch konsistenter zu machen

Engineering handbook

2005 handbook for the faculty of Engineerin