Computer Integrated Construction Project Management (CPM) supported by product and process models can be seen as a future type of integration structure facilitating the solution of various management problems in the fragmented Construction Industry. The key to success is directly correlated with the comprehensive integration of currently isolated IT applications. However, despite that a number of initiatives have been developed, no fully generic models have yet to be formally standardized. This topic has been the subject of intensive research during the last decades. In this thesis a Computer Integrated CPM approach, which is supported by IFC (Industry Foundation Classes) and ISO9001:2000 Quality Management System, is proposed. The main aim is to provide integration of product, process and organizational information to help achieve the interoperability of the involved actors and tools in a concurrent environment. According to implied requirements which are represented in the ‘state of the art’ section, the fundamental concepts are presented in two parts as: (1) realization of CPM in an IT concept and (2) formalization of IFC Views for software interoperability on the example of Bidding Preparation Phase. In order to realize a generic framework using a high-level process core model named Organizational Management Process (OMP) model, different aspects have been brought together into a consistent life cycle structure. These are: (1) a set of layered processes based on ISO procedural definitions, (2) software integration requirements based on Construction Management Phases, (3) application methods of the Procurement System and (4) Organizational data. This provides for synchronizing technical products, processes, documents, and actors in their inter-relationship. The framework is hierarchically structured in three layers Phases – Processes - Product data. The developed IT Management Processes (ITMP) which are used as a baseline for the IFC Views implementation are derived from the OMP. Moreover, in order to support completeness, a mapping structure between processes and scenarios based on the Procurement Systems was constituted. The representation of OMP and ITMP is provided by using the ARIS eEPC (extended event-driven process chain) modeling method. On the basis of a generalized representation of product data, a system-wide integration model for heterogeneous client applications which supports different CPM areas can be achieved. IFC Product Data Model integrates different domains thereby enabling coordination of bidding preparations. However, there is a need to realize individual model subsets. i.e. views of the product model. In this context, adaptable views were developed based on ITMP. The defined resources’ relevancies to IFC Objects are examined by realizing central information elements. These provide a mapping structure between process resources and IFC Classes. On that basis integration of process and product models can be accomplished. In order to realize IFC Views, IFC Concepts and IFC Instance Diagrams were developed based on IFC View Definition Format. The grouping of IFC Concepts enables the implementation of the adaptable IFC Views that are required for standardized system integration. This is achieved with the help of formal specification using the Generalized Subset Definition Schema. The validation has been made based on an alphanumerical comparison. The selected 3D full-model and the developed IFC View for Product Catalog models are compared in this context. There are two consequences observed. In the first case, which also addresses Unit Price Procurement systems, the desired results were obtained by filtering the required data. However, when the results were compared for Design & Build and Lump-sum Procurement Systems (contracts), an extension need was observed in the IFC Model. The solution is provided via formalization of cost data and material analysis information by an extension of IFC Concept namely ‘IfcConstructionResource’ with new classes and with new relations. Thereby a common information model based on the data schema of the IFC standard is constituted. / Das von Produkt- und Prozessmodellen unterstützte computerintegrierte Bauprojektmanagement (CPM) kann als der zukünftige Typ der Integrationsstruktur angesehen werden, der die Lösung verschiedener Baumanagementprobleme in der fragmentierten Bauindustrie erleichtern kann. Der Schlüssel zum Erfolg steht in direkter Beziehung zu einer umfassenden Integration derzeit getrennter IT-Anwendungen. Trotz zahlreich entwickelter Ansätze, die zur Verfügung gestellt wurden, sind bisher noch keine vollständig generischen Modelle formell standardisiert worden, obwohl dies in den letzten Jahrzehnten ein Thema intensiver Forschung war. In dieser Promotionsschrift wird eine computerintegrierte CPM-Methode, die auf Basis der IFC (Industry Foundation Classes) und dem Qualitätsmanagement ISO 9001:2000 aufbaut, vorgeschlagen. Das Hauptziel besteht in der Schaffung der Integration von Produkt-, Prozess- und Organisationsinformationen, um die Interoperabilität der beteiligten Akteure und Tools in einer parallelen Umgebung erreichen zu können. Entsprechend den Anforderungen, die im Abschnitt „Stand der Technik“ aufgeführt sind, werden die vorgeschlagenen, grundlegenden Konzepte in zwei Bereiche aufgeteilt: (1) Umsetzung der CPM-Prozesse in ein IT-Konzept und (2) Formalisierung der IFC-Sichten für die Interoperabilität von Software, beispielhaft ausgeführt für die der Ausschreibungsphase. Um einen generischen Rahmen unter Verwendung eines hochrangigen Prozesskernmodells, das als organisatorischer Managementprozess (OMP) bezeichnet wird, zu realisieren, werden zuerst die verschiedenen Aspekte in einer konsistenten Lebenszyklenstruktur zusammengefügt. Diese sind: (1) eine Menge hierarchisch geschichteter Prozesse, erstellt auf der Grundlage der Verfahrensdefinitionen von ISO 9001, (2) die Softwareintegrationsanforderungen auf der Grundlage der Baumanagementphasen, (3) die Anwendungsmethoden des Beschaffungssystems und (4) die Organisationsdaten. Dadurch wird die Synchronisation der in Wechselbeziehung stehenden technischen Produkte, Prozesse, Dokumente und Akteure geschaffen. Das gesamte System ist hierarchisch in die drei Ebenen Phasen – Prozesse – Produktdaten strukturiert. Die entwickelten IT-Managementprozesse (ITMP), die als Grundlage für die IFC-Implementierungssichten dienen, werden aus dem OMP hergeleitet. Der Vollständigkeit halber, wird eine Abbildungsstruktur zwischen den Prozessen und den Szenarien, die die Beschaffungssysteme beschreiben, entwickelt. Die Darstellung der OMP und ITMP erfolgt unter Verwendung der erweiterten ereignisgesteuerten Prozessketten (eEPK) nach der ARIS-Modelliermethode. Auf der Grundlage einer verallgemeinerten Darstellung der Prozessdaten kann das systemweite Integrationsmodell für heterogene Client-Anwendungen, das verschiedene CPM-Bereiche unterstützt, erreicht werden. Das IFC-Produktdatenmodell integriert verschiedene Domänen und ermöglicht somit die Koordinierung der hier beispielhaft gewählten Ausschreibungsbearbeitungen. Hierzu ist es notwendig, Teilmodelle, d. h. Sichten des Produktmodells zu erzeugen. Entsprechend wurden anpassbare Sichten auf der Grundlage von ITMP entwickelt. Die Bedeutung der in diesem Zusammenhang identifizierten Informationsprozessressourcen in Bezug auf die IFC-Objekte wurde durch die Einführung zentraler Informationselemente, sog. IFC Concepts, untersucht. Diese stellen eine Abbildungsstruktur zwischen den Prozessressourcen und IFC-Klassen zur Verfügung. Auf dieser Grundlage konnte die Integration von Prozess- und Produktmodellen erreicht werden. Um die IFC-Sichten zu realisieren, wurden auf der Grundlage des IFC-Sichtendefinitionsformats IFC-Konzepte und IFC-Instanzendiagramme entwickelt. Die Gruppierung in IFC-Konzepten ermöglichte die Implementierung von anpassbaren IFC-Sichten, die für die standardisierte Systemintegration erforderlich sind. Diese wird mit Hilfe einer formellen Spezifikation unter Verwendung der verallgemeinerten Subset-Definitionsschema-Methode (GMSD) erreicht. Die Validierung erfolgte auf der Grundlage eines alphanumerischen Vergleichs, in dem ein ausgewähltes 3D-Produktmodell und die daraus entwickelte IFC-Sicht für das Produktkatalogmodell verglichen wurden. Es ergaben sich zwei Schlussfolgerungen. Im ersten Fall, der auch das Einheitspreisbeschaffungssystem betrifft, konnten die gewünschten Ergebnisse direkt durch Filterung der erforderlichen Daten erhalten werden. Beim Vergleich der Ergebnisse sowohl für Pauschal-, als auch für Entwurfs- und Baubeschaffungssysteme (Verträge) wurde jedoch festgestellt, dass für das IFC-Modell ein Erweiterungsbedarf besteht. Eine Lösung wurde über die Formalisierung der Kostendaten und Materialanalyseinformationen durch Erweiterung des IFC-Konzepts IfcBauRessource mit neuen Klassen und mit neuen Beziehungen erreicht. Somit erhält man ein allgemeines Informationsmodell auf der Grundlage des Datenschemas des IFC-Standards.

The discretization of the stationary diffusion equation with random parameters by the Stochastic Finite Element Method requires the solution of a highly structured but very large linear system of equations. Depending on the stochastic properties of the diffusion coefficient together with the stochastic discretization we consider three solver cases. If the diffusion coefficient is given by a stochastically linear expansion, e.g. a truncated Karhunen-Loeve expansion, and tensor product polynomial stochastic shape functions are employed, the Galerkin matrix can be transformed to a block-diagonal matrix. For the solution of the resulting sequence of linear systems we study Krylov subspace recycling methods whose success depends on the ordering and grouping of the linear systems as well as the preconditioner. If we use complete polynomials for the stochastic discretization instead, we show that decoupling of the Galerkin matrix with respect to the stochastic degrees of freedom is impossible. For a stochastically nonlinear diffusion coefficient, e.g. a lognormal random field, together with complete polynomials serving as stochastic shape functions, we introduce and test the performance of a new Kronecker product preconditioner, which is not exclusively based on the mean value of the diffusion coefficient.

Sowohl bei der Forschung der Maillard-Reaktion in Lebensmitteln als auch im menschlichen Körper lag das Hauptaugenmerk bislang auf der Reaktion der Carbonylfunktion mit den Aminofunktionen der Seitenketten wie Lysin oder Arginin, da sie in vielen Lebensmitteln oder physiologischen Proteinen die größte Quelle an Aminofunktionen darstellen. Dagegen wurde eine vergleichbare Reaktion mit dem N-Terminus von Aminosäuren, Peptiden oder Proteinen weniger beachtet, obgleich in lysinarmen oder peptidhaltigen Lebensmitteln die N-terminalen Aminofunktionen dominieren und die Seitenketten körpereigener Proteine räumlich für einen Angriff der Carbonylfunktion unzugänglich sein können. Da in den HA-Nahrungen die allergieauslösenden Proteine hydrolytisch gespalten vorliegen, stehen für eine mögliche Amadori-Produktbildung gegenüber den konventionellen Säuglingsnahrungen quantitativ mehr alpha-Aminogruppen als epsilon-Aminogruppen zur Verfügung. Demzufolge sollte für die Beurteilung von HA-Nahrungen eine Methode entwickelt werden, mit deren Hilfe eine Aussage über die Amadori-Produktbildung auch am N-Terminus getroffen werden kann. Aufbauend auf den Ergebnissen der Furoylmethylderivate-Bestimmung (FMAA-Bestimmung) in peptidhaltigen Lebensmitteln, war es ein weiteres Ziel der vorliegenden Dissertation die entwickelte Methode auch auf ihre Anwendbarkeit auf die Beurteilung des Glykierungsstatus des Hämoglobin in vivo zu testen. Nach der N-terminalen Amadori-Produktbildung im Zuge der frühen Phase der Maillard-Reaktion lag im zweiten Teil der Dissertation das Hauptaugenmerk auf die fortgeschrittene Phase der Maillard-Reaktion am N-Terminus von Peptiden oder Proteinen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Bildung von 2-(1H)-Pyrazinonen im komplexen trockenen Lebensmittel und in vivo.

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Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen sehr elementaren chemische Reaktionen in der Gasphase: Elektron-Transfer Prozesse oder die Uebertragung eines einzelnen Protons. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der Reaktions-Dynamik, die sich in der Energie- und Winkelverteilung der Produkte aeussert. Neben einer schon vorhandenen Guided-Ion-Beam Apparatur, in der ein durch elektrische Hochfrequenzfelder gefuehrter Ionenstrahl mit dem Neutralgas in einer Streukammer wechselwirkt, wurde fuer die Untersuchungen eine neu aufgebaute Apparatur TITAP (Transverse Ion Trap APparatus) verwendet, in der unter Verwendung eines 22Pol Ionen-Speichers ein Streuexperiment zwischen einem Molekularstrahl von Neutralteilchen und einem stationaeren Ionentarget realisiert wird. Die Aussagen der Experimente in beiden Apparaturen ergaenzen sich dabei. Als Beispiel fuer einen Protonen bzw. Deuteronenaustausch wurden fuer die sehr fundamentale Reaktion H- + D2 -> D- + HD und ihre isotopische Variante D- + H2 -> H- + HD integrale und differentielle Querschnitte bestimmt. In guter Uebereinstimmung mit Ergebnissen einer Kreuzstrahlapparatur zeigt die Reaktion eine ausgepraegte Vorwaertsstreuung bei kleinen Stossenergien. Fuer den Elektron-Transfer konnten sowohl in einfachen dreiatomigen Systemen (Ar+ + N2, Ar+ + D2) wie auch in Reaktionen von Edelgas-Ionen mit Kohlenwasserstoffen (Ethan, Propan) Translationsexoergizitaeten bei kleinen Stossenergien (<= 1eV) bestimmt werden. Im Fall der Kohlenwasserstoffe zeigt sich bei Variation der Stossenergie im Bereich 100meV bis 5 eV nur eine geringe Aenderung der Verzweigungsverhaeltnisse fuer die entstehenden unterschiedlichen Fragmente. Die Empfindlichkeit der Speichertechnik fuer sehr langsam ablaufende Prozesse wurde am Beispiel der Feinstruktur-Relaxation von Argon-Ionen in Stoessen mit Helium bei tiefen Temperaturen gezeigt. Die neue Apparatur hat aber noch grosse Vorzuege fuer weitere geplante Projekte, wie die Untersuchung von Reaktionen mit Radikalen (Wasserstoff-, Stickstoff-, Kohlenstoffatomen) oder Elektron-Ion Rekombination.

In der vorliegenden Arbeit wurden Messungen zur Multiphotonenanregung von HCl durchgeführt. Die untersuchten Moleküle wurden dabei in einem Molekularstrahl innerhalb eines Vierpols durch Laserlicht variabler Wellenlänge angeregt. Bei verlustfreier Führung im Vierpol konnten die dabei entstandenen Ionen anhand ihrer Flugzeit bestimmt werden. Die Aufnahme von Wellenlängenspektren für einzelne Massen ermöglichte die Bestimmung der am Zerfall des Moleküls beteiligten resonanten Zwischenzustände. Eine Analyse der Flugzeitspektren der Protonen führte zu genaueren Aussagen über die vorliegenden Zerfallskanäle. Der Schwerpunkt dieser Arbeit wurde dabei auf die Ionenpaarbildung, H+ + Cl-, gelegt.

Effektiv logistik är ofta nyckeln bakom framgångsrika företag. Då logistik är ett väldigt komplext problemområde har det blivit nödvändigt att utveckla intelligenta system som hjälpmedel vid beslutsfattande. Klassificeringssystem av artiklar är ett sådant system, vilket ska underlätta att flytta fokus från den enskilda artikeln till artiklar som kräver extra mycket uppmärksamhet. En stor del forskning har utförts inom klassificeringsområdet de senaste åren. Denna har dock varit av ren matematisk karaktär där olika lösningar presenterats vilka i grund och botten behandlat skapande av en artikelrangordning utifrån en samling parametrar. Hur parametrarna väljs och vilka implikationer valet av matematisk modell får är ännu obehandlat ur ett logistiskt perspektiv. Denna rapport syftar till att påbörja fyllandet av den lucka som återfinns inom klassificeringsområdet. Detta innebär framtagande av ett systematiskt förhållningssätt vid byggande av ett klassificeringssystem, där val av parametrar och matematisk modell utgår från företagets behov och förutsättningar. Parametrarna att bygga klassificeringen på är systemets verkliga kärna och utgör därmed grunden för de beslut som fattas utifrån det. För att klassificeringen på ett effektivt sätt ska kunna ligga till grund för beslutsfattande inom ramen för logistik krävs att hänsyn tas till företagets hela logistiska verksamhet. Parametrarna identifieras därför genom att analysera en artikels huvudsakliga kontaktytor med en organisation, där rapporten avgränsas till inköp, lager och kund. Vid de tre stegen identifieras parametrar vilka är mått på de direkta såväl som indirekta kostnader förknippade med de olika artiklarna, samt hur stort värde de tillför organisationen i stort. Valet av matematisk modell får implikationer både för det slutgiltiga klassificeringssystemets precision såväl som hur stor kostnad skapandet utgör, där mer komplexa modeller ger ett mer pålitligt klassificeringssystem samtidigt som de är mer resurskrävande att implementera. Genom att följa rapportens riktlinjer kan ett klassificeringssystem byggas vilket möjliggör en differentierad materialhantering där operativa och strategiska beslut är väl underbyggda, och där de resurser som förbrukas i och med hanteringen av de olika artiklarna får maximal utdelning.

Hierarchical Markovian Models (HMMs) are composed of multiple low level models (LLMs) and high level model (HLM) that defines the interaction among LLMs. The essence of the HMM approach is to model the system at hand in the form of interacting components so that its (larger) underlying continous-time Markov chain (CTMC) is not generated but implicitly represented as a sum of Kronecker products of (smaller) component matrices. The Kronecker structure of an HMM induces nested block partitionings in its underlying CTMC. These partitionings may be used in block versions of classical iterative methods based on splittings, such as block SOR (BSOR), to solve the underlying CTMC for its stationary vector. Therein the problem becomes that of solving multiple nonsingular linear systems whose coefficient matrices are the diagonal blocks of a particular partitioning. This paper shows that in each HLM state there may be diagonal blocks with identical off-diagonal parts and diagonals differing from each other by a multiple of the identity matrix. Such diagonal blocks are named candidate blocks. The paper explains how candidate blocks can be detected and how the can mutually benefit from a single real Schur factorization. It gives sufficient conditions for the existence of diagonal blocks with real eigenvalues and shows how these conditions can be checked using component matrices. It describes how the sparse real Schur factors of candidate blocks satisfying these conditions can be constructed from component matrices and their real Schur factors. It also demonstrates how fill in- of LU factorized (non-candidate) diagonal blocks can be reduced by using the column approximate minimum degree algorithm (COLAMD). Then it presents a three-level BSOR solver in which the diagonal blocks at the first level are solved using block Gauss-Seidel (BGS) at the second and the methods of real Schur and LU factorizations at the third level. Finally, on a set of numerical experiments it shows how these ideas can be used to reduce the storage required by the factors of the diagonal blocks at the third level and to improve the solution time compared to an all LU factorization implementation of the three-level BSOR solver.

Univ., Diss.--Münster (Westfalen), 1999.

Zugl.: Berlin, Humboldt-University, Diss., 2008. / Includes bibliographical references.