Publicaties

Eerste Kamerverkiezingen
J.J Paulus en J. Praagman (beiden CQM)
STAtOR juli 2011/2: 8-13

De Eerste Kamer wordt gekozen via een getrapte verkiezing, de burgers kiezen Provinciale Statenleden die vervolgens de Eerste Kamerleden kiezen. Begin maart 2011 waren de verkiezingen voor de Provinciale Staten en door de vraag of de gedoogcoalitie een meerderheid zal halen is er veel gespeculeerd over strategische stemmen. Want door strategische samenwerking kunnen partijen meer Kamerzetels halen. Tijd voor een wiskundige analyse.
Download het volledige artikel
 
Generalized reliability in industriële user studies
J. Engel (CQM)
STAtOR juli 2011/2: 26-30

Dit artikel gaat over de meetprecisie bij het kwantificeren van empirisch onderzoek: G(eneralized)-reliability in user studies. Hoe precies kan een panel, maar ook de individuele participant daarin, de verschillen tussen condities/producten vaststellen? G-reliability is een handige maat voor de karakterisering van een meetpanel. Het geeft nuttige informatie om de meetprecisie vast te stellen in een industriële user studie.
Download het volledige artikel
 

Masterplan toekomst wiskunde
Redactie: Leden van de werkgroep namens de academische wiskundige gemeenschap van Nederland: Arjen Doelman (CWI/UvA; voorzitter), Petra de Bont (NWO; secretaris), Klaas Landsman (RU), Jan van Neerven (TUD), Peter Stevenhagen (UL), Evgeny Verbitskiy (Philips/RUG), Arjen Vestjens (CQM)
Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (november 2008)

Wiskunde is als zuurstof. Als het er is, merk je het niet. Als het er niet zou zijn, merk je dat je niet zonder kunt." (Lex Schrijver)

Dit masterplan is uitgebracht op uitnodiging van het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap. De Nederlandse wiskunde heeft een vernieuwende dynamiek ontwikkeld. Dit is o.a. te danken aan de door het ministerie van OCW aangekondigde hervormingen van het voortgezet onderwijs per 2013. Het Masterplan stelt een aantal acties voor om deze veranderingen in het wiskundige landschap te verankeren en de resterende problemen aan te pakken. Tevens gaat speciale aandacht uit naar de valorisatie van wiskunde in Nederland. Investeren in de wiskunde draagt bij aan de slagkracht van de Nederlandse kenniseconomie. Het belang van de wiskunde hierin is de laatste jaren – vooral door de opkomst van de computer – explosief toegenomen. Een kenniseconomie wordt, zeker op de langere termijn, aangedreven door innovaties in techniek, dienstverlening en wetenschap. Als dynamisch onderzoeksgebied en als breed kennisgebied staat de wiskunde aan de oorsprong van deze innovaties. Met deze nota presenteert de Nederlandse wiskunde een plan waarmee het ook in de komende jaren haar centrale rol in de maatschappij, in het bedrijfsleven, in het onderwijs en in de wetenschap kan blijven spelen.
Download...

Closed loop two-echelon repairable item systems
L. Spanjers (CQM), J.C.W. van Ommeren, W.H.M. Zijm (University of Twente)
OR Spectrum (2005) 27: 369-398

In dit paper kijken we naar closed loop two-echelon repairable item systems met reparatiefaciliteiten zowel bij een aantal lokale servicecentra als op een centrale locatie. Het doel van het systeem is een aantal productiefaciliteiten in optimale bedrijfstoestand te houden. Om de waarschijnlijkheid van de bestendige toestand van het systeem te berekenen, ontwikkelen we een enigszins complex systeemmodel en stellen we een speciale oplossing voor die bijna een product benadert en die uitstekende schattingen van relevante prestatiemetingen oplevert. De central reparatiewerkplaats is ingericht als een server met een toestand-afhankelijke serviceratio, waarvan de parameters zijn gevonden door de toepassing van Nortons formule voor Closed Queuing Networks. Een special aanpassing van een algemeen Multi-Class Marginal Distribution Analysis (MDA) -algoritme wordt voorgesteld en schattingen worden hierop gebaseerd.
De schattingen worden gebruikt om de voorraadniveaus te vinden die leiden tot een maximale beschikbaarheid bij een vaste configuratie van de productie en reparatiefaciliteiten en een bepaald budget voor het opslaan van items.
Download...

Performance analysis of multi-server tandem queues with finite buffers and blocking
M. van Vuuren, I.J.B.F. Adan (Eindhoven University of Technology), S.A.E. Resing-Sassen (CQM)
OR Spectrum (2005) 27: 315-338

In dit paper bestuderen we multi-server tandem queues met beperkte buffers en blokkering na service.
De servicetijden zijn over het algemeen verdeeld. Wij ontwikkelen een efficiënte schattingsmethode voor het bepalen van de prestatiekarakteristieken, zoals de doorvoer en de gemiddelde verblijfstijd. De methode is gebaseerd op de ontleding in subsystemen voor twee stations, waarvan de parameters worden bepaald door iteratie. Voor de analyse van de subsystemen ontwikkelden we een spectrale expansiemethode. Vergelijking met simulaties toont aan dat de schattingsmethode nauwkeurige resultaten oplevert. Dit is nuttig voor het ontwerpen en analyseren van productielijnen.
Download...

Weigh-in-Motion - Classifying vehicles
D. van Boxel, R. van Lieshout (CQM), R. van Doorn (DWW)

Te zwaar beladen voertuigen veroorzaken ernstige schade aan het wegdek. Het Weight-in-Motion-project van het Nederlandse Ministerie van Verkeer en Waterstaat is bedoeld om het aantal te zwaar beladen voertuigen op de Nederlandse wegen terug te brengen. Om te zwaar beladen voertuigen automatisch te kunnen detecteren worden de asbelastingen van passerende voertuigen vergeleken met de wettelijke limiet. Aangezien de wettelijke limieten verschillen voor verschillende typen voertuigen en assen, is het van groot belang dat de voertuigen worden ingedeeld in de juiste klasse. Een analyse van een proef die werd genomen laat zien dat de bestaande algoritmen niet in staat waren 17% tot 30% van de voertuigen op de juiste wijze te classificeren. CQM ontwikkelde een innovatieve classificatiemethode met een foutpercentage van slechts 2%. In dit paper wordt deze methode beschreven.
Download...

Simulation-based Design Optimization Methodologies applied to CFD
J. Parry, R. Bornoff (Flomerics), H.P. Stehouwer, L.T. Driessen, E.D. Stinstra (CQM)
Proceedings SEMITHERM Conference, San José 2003

Het vinden van het optimale fysieke ontwerp voor een elektronisch systeem is uiterst tijdrovend. In dit paper beschrijven we de sequential global optimization-methodologie die kan leiden tot betere ontwerpen in minder tijd en illustreren we de toepassing ervan aan de hand van de optimalisatie van een warmteput voor een eenvoudig systeem. Uit het resultaat blijken de noodzaak van een globale benadering en de inzichten die kunnen worden opgedaan dankzij een geautomatiseerde ontwerpoptimalisatie en tevens wordt de efficiëntie van de beschreven methodologie bij het vinden van het optimale ontwerp geïllustreerd.
Download...

Performance Analysis of Multi-Server Tandem Queues with Finite Buffers
M. van Vuuren, I.J.B.F. Adan (Eindhoven University of Technology), S.A.E. Resing-Sassen (CQM)
Proceedings of the Fourth Aegean International Conference On "Analysis of Manufacturing Systems", 11-20, 2003

In dit paper bestuderen we multi-server tandem queues met beperkte buffers en blokkering na service.
De servicetijden zijn over het algemeen verdeeld. Wij ontwikkelen een efficiënte schattingsmethode voor het bepalen van de prestatiekarakteristieken zoals de doorvoer en de gemiddelde verblijfstijden. De methode is gebaseerd op de ontleding in subsystemen voor twee stations, waarvan de parameters worden bepaald door iteratie. Vergelijking met simulaties toont aan dat de methode zeer nauwkeurige resultaten oplevert en daarom bijzonder nuttig kan zijn bij het ontwerp en de analyse van productielijnen.
Download...

Structural mass optimization of the engine frame of the Ariane 5 ESC-B
L.T. Driessen, H.P. Stehouwer (CQM), J.J. Wijker (Dutch Space)
Proceedings European Conference on Spacecraft, Structures, Materials & Mechanical Testing 2002, Toulouse

Dit paper beschrijft de minimalisering van de structurele massa van het motorframe van de Ariane 5 ESCB met behulp van de COMPACT design space exploration-software van CQM. De benadering van COMPACT bestaat uit vier stappen. Elk van deze stappen wordt in detail uitgewerkt voor het probleem van het detailontwerp van het motorframe. Het blijkt dat deze systematische ontwerpoptimalisatie snel leidt tot inzicht in het gedrag van het motorframe en de kritieke vereisten. Bovendien worden enkele uitstekende ontwerpen voor motorframes gevonden.
Download...


Design Optimization: some Pitfalls and their Remedies
E.D. Stinstra, L.T. Driessen, H.P. Stehouwer (CQM)
Third ASMO UK / ISSMO Conference on Engineering Design Optimization

Ontwerpen worden vaak geoptimaliseerd met behulp van Computer Aided Engineering (CAE) –programma's in combinatie met een gespecialiseerde optimalisatiestrategie. In dit paper beschrijven we een aantal potentiële valkuilen wanneer voor een dergelijke strategie wordt gekozen. Bovendien bieden we oplossingen voor deze problemen aan. Sommige oplossingen worden gedemonstreerd aan de hand van een bestaand voorbeeld van het ontwerp van een beeldbuis.
Download...

Simulation-based Design Optimisation: Methodology and Applications
H.P. Stehouwer (CQM), D. den Hertog (CentER)
First ASMO UK / ISSMO Conference on Engineering Design Optimization

Dit paper beschrijft een systematische benadering voor het vinden van optimale instellingen voor ontwerpparameters in situaties waarin dure en tijdrovende computersimulaties worden gebruikt om het product of de productkenmerken te evalueren. In tegenstelling tot de gebruikelijke optimalisatiebenaderingen is onze benadering niet iteratief. De benadering bestaat uit vier stappen. De eerste stap definieert de ontwerpparameterruimte en genereert een set zorgvuldig gekozen simulatiesessies. Voor dat doel hebben we een nieuwe methode ontworpen, gebaseerd op Latin Hypercube Designs die overweg kan met niet-doosvormige ontwerpruimten. In de tweede stap voert de ontwerper de voorgestelde simulatiesessie uit met één of meer CAE-hulpprogramma's.
De derde stap bestaat uit de toepassing van response surface-modelleringstechnieken op de verkregen simulatieresultaten. Deze stap resulteert in een compacte modelbeschrijving voor elk van de gesimuleerde karakteristieken. In de laatste stap worden deze compacte modellen gebruikt voor integrale ontwerpoptimalisatie en robuuste ontwerpen met behulp van respectievelijk non-lineair programmeren en Monte Carlo-sampling. Voor elk van deze stappen wordt wiskundige achtergrondinformatie gegeven. We beschrijven in meer detail de toepassing van deze systematische benadering op een multidisciplinair omtwerp-optimalisatieprobleem. Uiteindelijk bespreken we de voordelen van deze benadering ten opzichte van iteratieve benaderingen.
Download...