Alternatives selection using GORE based on fuzzy numbers and TOPSIS. - In: Journal of software engineering and applications, ISSN 1945-3124, Bd. 8 (2015), 7, S. 346-359
http://dx.doi.org/10.4236/jsea.2015.87035
Fuzzy based evaluation of software quality using quality models and goal models. - In: International Journal of Advanced Computer Science and Applications, ISSN 2156-5570, Bd. 6 (2015), 9, S. 265-273
http://dx.doi.org/10.14569/IJACSA.2015.060936
Parameter estimation in complex nonlinear dynamical systems, 2015. - Online-Ressource (PDF-Datei: XXII, 192 S., 6,59 MB) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2015
Parallel als Druckausg. erschienen
Ziel der vorliegenden Dissertationsschrift ist es, mathematische bzw. numerische Verfahren zur Parameterschätzung für nichtlineare dynamische Systeme zu entwickeln, deren Modelle in Form von gewöhnlichen Differentialgleichungen oder differential-algebraischen Gleichungen vorliegen. Derartige Modelle zu validieren gelingt in der Regel nicht, indem Naturgesetze ausgenutzt werden können, vielmehr sind häufig aufwendige Messungen erforderlich, deren Datensätze dann auszuwerten sind. Numerische Verfahren zur Parameterschätzung unterliegen solchen Herausforderungen und unerwünschten Effekten wie Steifheit, schlechter Konditionierung oder Korrelationen zwischen zu schätzenden Parametern von Modellgleichungen, die rechenaufwendig sein, aber die auch schlechte Konvergenz bzw. keine Eindeutigkeit der Schätzung aufweisen können. Die Arbeit verfolgt daher zwei Ziele: erstens effektive Schätzstrategien und numerische Algorithmen zu entwickeln, die komplexe Parameter-Schätzprobleme lösen und dazu mit multiplen Datenprofilen bzw. mit großen Datensätzen umgehen können. Zweites Ziel ist es, eine Methode zur Identifizierbarkeit für korrelierte Parameter in komplexen Modellgleichungen zu entwickeln. Eine leistungsfähige direkte Strategie zur Lösung von Parameter-Schätzaufgaben ist die Umwandlung in ein Problem der optimalen Steuerung. Dies schließt folgende Methoden ein: direkte sequentielle und quasi-sequentielle Verfahren, direkte simultane Strategien, direkte Mehrfach-Schießverfahren und kombinierte Mehrfach-Schießverfahren mit Kollokationsmethoden. Diese Arbeit orientiert besonders auf quasi-sequentielle Verfahren und kombinierte Mehrfach-Schießverfahren mit Kollokationsmethoden. Speziell zur Lösung von Parameterschätzproblemen wurde die Innere-Punkte-Verfahren mit dem quasi-sequentielle Verfahren gekoppelt. Eine weitere Verbesserung zur Lösung von Parameterschätzproblemen konnte erreicht werden, indem die "reduced-space" Technik der Innere-Punkte-Verfahren benutzt wurde. Die Leistungsfähigkeit der kombinierte Mehrfach-Schießverfahren mit Kollokationsmethoden zur Lösung von Dynamischen Optimierungsproblemen war bisher damit verbunden, dass die Zustandsbeschränkungen nur in den Knoten des Diskretisierungsgitters eingehalten werden konnten. Mit dieser Arbeit konnte die kombinierte Mehrfach-Schießverfahren mit Kollokationsmethoden verbessert werden, so dass alle Zustandsgrößen die vorgegebenen Beschränkungen in allen Kollokationspunkten einhalten, was zu einer deutlichen Verbesserung des letztlich zu lösenden Optimalsteuerungsproblems zur Parameterschätzung führt. Um die Qualität Parameterschätzung zu verbessern, werden üblicherweise mehrfache Messdatensätze benutzt. In der vorgelegten Dissertation wurde zur Parameterschätzung eine dynamische Drei-Stufen-Strategie mit einem eingebauten quasi-sequenziellen Verfahren entwickelt. Durch die Zerlegung der Optimierungsvariablen kann das vorgeschlagene Verfahren sehr effizient zeitabhängige Parameter-Schätzaufgaben mit mehrfachen Datenprofilen lösen. Zur Steigerung der Recheneffizienz wurde darüber hinaus erfolgreich eine Parallel-Rechner Strategie eingebaut, die das sog. "message passing interface" (MPI) nutzt. Eine zweite Herausforderung für die Parameterschätzung nichtlinearer dynamischer Modelle betrifft die Indentifizierbarkeit der Parameter. Damit verbunden ist die Frage nach der Eindeutigkeit der geschätzten Parameter. In dieser Arbeit wird auch ein systematisches Vorgehen zur Identifizierung paarweiser Korrelationen als auch zum Erkennen von Wechselwirkungen höherer Ordnung zwischen Parametern in nichtlinearen dynamischen Systemen vorgeschlagen. Damit lässt sich sowohl die strukturelle als auch eine praktische "Nichtidentifizierbarkeit" klären. Darüber hinaus lässt sich durch eine Korrelationsanalyse darauf schließen, welche minimale Zahl von Datensätzen mit unterschiedlichen Eingängen zum Entwurf benötigt wird, um Parameterkorrelationen auszuschließen. Dies wiederum entspricht einer maximalen Zahl von korrelierten Parametern innerhalb der Korrelations-Gruppen. Im Ergebnis der Korrelationsanalyse erhält man eine notwendige Bedingung wie viele Messdaten für eine eindeutige Parameterschätzung benötigt werden
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=26727
Real-time MEG source localization using regional clustering. - In: Brain topography, ISSN 1573-6792, Bd. 28 (2015), 6, S. 771-784
https://doi.org/10.1007/s10548-015-0431-9
On the resistance of overlay networks against bandwidth exhaustion attacks. - In: Telecommunication systems, ISSN 1572-9451, Bd. 60 (2015), 4, S. 539-552
https://doi.org/10.1007/s11235-015-9992-x
Validating MEG and EEG finite element head models using a controlled rabbit experiment of skull defects, 2015. - XXX, 271 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2015
Epilepsie betrifft mehr als 20 Millionen Menschen weltweit. Für die operative Behandlung von pharmako-resistenter fokaler Epilepsie ist es essentiell, den Ursprungsort eines epileptischen Anfalles im Gehirn genau zu bestimmen. Die Magnetoenzephalographie (MEG) und Elektroenzephalographie (EEG) erlauben uns, den Ort von neuronaler Aktivität im Gehirn mit Hilfe eines Volumenleitermodells des Kopfes zu rekonstruieren. Das Ziel dieser Arbeit ist die Validierung von detaillierten Finite-Elemente-Modellen des Kopfes anhand von Schädeldefekten in einem Kaninchen-Experiment. Ein experimenteller Aufbau wurde entwickelt, welcher räumlich hochaufgelöste 16-kanalige MEG simultan zu 64-kanaliger EEG über zwei leitfähigen Schädeldefekten in Kaninchen erlaubte. Eine miniaturisierte Dipolquelle wurde konstruiert und an einer Reihe von Positionen unterhalb der Schädeldefekte in der Grauen Substanz zur Simulation von Gehirnaktivität implantiert. Ein Agargel als Gewebeersatz in Schädeldefekten wurde entwickelt, dessen einstellbare Leitfähigkeit auch bei Kontakt mit Gewebe stabil über die Zeit war. Ein kubisches Finite-Elemente-Netz des Kopfes mit neun Gewebetypen wurde erzeugt. Zum ersten Mal konnte ein substanzieller Einfluss von Schädeldefekten auf MEG-Signale in einem Experiment nachgewiesen werden. Die MEG-Signalamplitude war bis zu 20% reduziert, während die EEG-Signalamplitude um das Zwei- bis Zehnfache verstärkt war. Die MEG-Signalamplitude wurde am stärksten beeinflusst für Quellen, die zentral unter einem Schädeldefekt lagen. Die Simulation der MEG- und EEG-Signale mit dem exakten Finite-Elemente-Kopfmodell konnte die charakteristischem Änderungen aufgrund von Schädeldefekten reproduzieren. Die genaue Darstellung der Schädeldefekte im Kopfmodell eliminierte die Positions- und Orientierungsfehler in der Rekonstruktion zum größten Teil. Die Leitfähigkeit des Schädeldefektes modulierte dessen Einfluss auf MEG- und EEG-Signale und Quellenrekonstruktion auf ungleichmäßige Weise. Die Übereinstimmung der experimentellen Messungen des Einflusses von Schädeldefekten auf MEG- und EEG-Signale mit der exakten Simulation des Experimentes validiert die Kopfmodellierung mit der Methode der Finiten Elemente. Detaillierte Finite-Elemente-Kopfmodellierung kann die nicht-invasive, diagnostische Lokalisation von Gehirnaktivität, zum Beispiel epileptischer Entladungen, verbessern.
Magnetorelaxometry procedures for quantitative imaging and characterization of magnetic nanoparticles in biomedical applications. - In: Biomedical engineering, ISSN 1862-278X, Bd. 60 (2015), 5, S. 427-443
https://doi.org/10.1515/bmt-2015-0055
Magnetic nanoparticles adapted for specific biomedical applications. - In: Biomedical engineering, ISSN 1862-278X, Bd. 60 (2015), 5, S. 405-416
https://doi.org/10.1515/bmt-2015-0044
Method to quantify accuracy of position feedback signals of a three-dimensional two-photon laser-scanning microscope. - In: Biomedical optics express, ISSN 2156-7085, Bd. 6 (2015), 10, S. 3678-3693
https://doi.org/10.1364/BOE.6.003678
The MORPH project: actual results. - In: Oceans 2015 - Genova, ISBN 978-1-4799-8737-5, (2015), insges. 8 S.
http://dx.doi.org/10.1109/OCEANS-Genova.2015.7271714