Abgeschlossene Projekte der AG Expertengestützte Datenanalyse und Qualitätsprozesse

  • Set-membership Kalman filter and its applications
    State estimation is applicable to virtually all areas of engineering and science. Any discipline that is concerned with the mathematical modelling of its systems is a likely candidate for state estimation. Nonlinear filtering can be a difficult and complex subject in the field of state estimation. Developed in the past hundreds years, the stochastic state estimation techniques are most widely applied in the real world. This approach bases on the probabilistic assumptions of the uncertainties in the system, such as Kalman filter and extended Kalman filter, where uncertain parts (usually noise) in the system are assumed to have certain probability distribution (usually Gaussian distribution).
    Leaders: Ingo Neumann
    Team: Ligang Sun
    Year: 2017
    Sponsors: DFG-Graduiertenkolleg i.c.sens
    Lifespan: 2017 - 2019
  • Influence of the uncertainty budget on B-Spline curve estimation
    In order to guarantee the quality of a freeform curve and to get more meaningful analysis results, it is essential to be aware of all uncertainties resources and their impact on the estimation. In this work, a more sophisticated uncertainty budget is considered, that contributes to a refined covariance matrix. Uncertainties are modelled and propagated according to the “Guide to the Expression of Uncertainty in Measurements (GUM)”. Furthermore, control points of B-Spline curves are estimated by means of the least-squares methods based on the refined VCM. Comparison have been made between the B-Spline curves using identity and refined weight matrix, which reflects that the uncertainty influence within the estimation cannot be neglected for high quality results.
    Leaders: Ingo Neumann, Boris Kargoll, Hamza Alkhatib
    Team: Xin Zhao
    Year: 2017
    Lifespan: 2017 - 2019
  • Immobilienbewertung in kaufpreisarmen Lagen durch ein robustes bayesisches hedonisches Modell
    Die üblichen Verfahren der Immobilienbewertung funktionieren insb. dann sehr gut, wenn viele Informationen aus den Teilmärkten vorliegen. Dort werden im Rahmen eines Vergleichswert-verfahrens regelmäßig statistische Verfahren eingesetzt (hedonische Verfahren, z. B. Regressionsanalyse), um den Verkehrswert abzuleiten. In Gebieten mit wenigen Kauffällen wird die klassische statistische Auswertung nur unzuverlässige Ergebnisse liefern oder nicht anwendbar sein, da diese geeignete Stichprobengrößen erfordern.
    Leaders: Hamza Alkhatib
    Team: Alexander Dorndorf
    Year: 2015
    Sponsors: DFG
    Lifespan: 02/2015 - 03/2018
  • Steuerung und Optimierung von Messprozessen durch die Berücksichtigung von Kostenfunktionen (Risk Minimization in Structural Safty Monitoring)
    One main goal of structural safety monitoring is minimizing the risk of un-expected collapses of artificial objects and geologic hazards. Behind these activities in the DFG founded project, it is the need of the society in mini-mizing the negative environmental impacts. An optimal configuration for measurement setups and all other decisions shall therefore review and ra-te the risks of an individual monitoring project. Nowadays, the methodolo-gy in many engineering disciplines and mathematically founded decisions are usually based on probabilities and significance levels but not on the risk (consequences or costs) itself.
    Leaders: Ingo Neumann
    Team: Yin Zhang
    Year: 2011
    Sponsors: DFG
    Lifespan: 09/2011 - 08/2014
  • Simulationsbasierte Optimierung tachymetrischer Netzmessungen
    In geodätischen Netzen großer Ausdehnung oder mit einer Vielzahl von Punkten ist die tachymetrische Netzmessung meist mit einem hohen logistischen Aufwand verbunden. Die einzelnen Messpunkte müssen immer wieder angefahren werden, um die Reflektoren zum aktuellen Tachymeterstandpunkt auszurichten. Die effiziente Planung der Messung hat das Ziel, möglichst geringe Kosten zu verursachen oder sie strebt eine möglichst geringe Messdauer an.
    Team: Ilka von Gösseln
    Year: 2010
    Lifespan: 2010 - 2019
  • Qualitätsbeschreibung in ingenieurgeodätischen Sensornetzen
    Durch Sensornetzstrukturen eingeführte Kommunikationswege ermöglichen einen frühzeitigen Informationsaustausch und damit eine prozessbegleitende Qualitätsbeurteilung in der Ingenieurgeodäsie. Weiterhin stellen die neuen Kommunikationsmöglichkeiten gegebenenfalls Zusatzinformationen bereit, die für die Beurteilung von Qualitätsmerkmalen berücksichtigt werden müssen.
    Team: Sebastian Horst
    Year: 2010
    Lifespan: 2010 - 2014
  • Effizienzoptimierung ingenieurgeodätischer Prozesse
    Die Effizienzoptimierung von Mess- und Auswerteprozessen der Ingenieurgeodäsie setzt eine detaillierte Modellierung der einzelnen Teilschritte voraus. Realisiert wird diese Modellierung mittels Petri-Netzen, die Simulationen in computergestützten Systemen möglich machen. Zur Minimierung der Kosten oder Dauer der Messprozesse werden Genetische Algorithmen als Optimierungsverfahren verwendet.
    Leaders: Hansjörg Kutterer
    Team: Ilka von Gösseln
    Year: 2009
    Sponsors: DFG
    Lifespan: 05/2009 - 06/2014
  • Total least squares
    Obwohl sich die Auswertung in geodätischen Anwendungen häufig auf Methoden der kleinsten Quadrate bezieht, sollte das Gauss-Markov-Modell mit unsicherer Modellmatrix im mathematischen Sinne mit der Total-Least-Squares-Schätzung (TLS) ausgeglichen werden. Es ist bekannt, dass bereits viele Lösungen für die Berechnung der TLS in der Geodäsie und in anderen Wissenschaften existieren. Die Lösung im Falle einer allgemeinen Varianz-Kovarianz-Matrix steht allerdings noch aus.
    Team: Xing Fang
    Year: 2009
  • Bayes‘sche/Monte Carlo Modellierung geodätischer Prozesse
    In vielen Anwendungsgebieten der Geodäsie wird die optimale Schätzung des Zustandes eines Systems benötigt, der sich über ein bestimmtes Zeitintervall verändert und gemessen wird. Dazu werden verschiedene Gleichungen (System- und Messgleichungen) zur Modellierung des Systemzustandes aufgestellt. Die rekursive Schätzung des Systemzustandes wird in der Literatur als Filterung im Zustandsraum bezeichnet.
    Team: Hamza Alkhatib
    Year: 2008
    Lifespan: 2008 - 2014
  • Ingenieurgeodätische Sensornetze mit autonomer Reaktionsfähigkeit
    Der Einsatz von kommunikationsfähigen und vernetzten Sensoren in ingenieurgeodätischen Projekten ermöglicht, durch deren kooperatives Zusammenspiel, aus erfassten Parametern bzw. daraus abgeleiteten Informationen eine Bewertung von Ereignissen durchzuführen und eine entsprechende Reaktion einzuleiten.
    Team: Sebastian Horst
    Year: 2008
    Lifespan: 2008 - 2014
  • Kombinierte Analyse und Validierung von Erdrotationsmodellen und Beobachtungen
    Durch geodynamische Prozesse verursachte Massenverlagerungen verändern die Rotationsachse, die Rotationsgeschwindigkeit und das Schwerefeld der Erde. Die Veränderungen der Rotation und des Schwerfeldes können gemessen werden. Zusätzlich werden die verursachende Prozesse durch Modelle beschrieben. Bisher wurden die Messwerte und Modelle unabhängig voneinander behandelt.
    Leaders: Hansjörg Kutterer
    Team: Andrea Heiker
    Year: 2006
    Sponsors: DFG
    Lifespan: 2006 - 2012
  • Modellierung und Analyse geodätischer Daten mit Künstlichen Neuronalen Netzen und Neuro-Fuzzy-Verfahren
    Die Erfassung und Modellierung von Deformationsprozessen an großen Bauwerken ist eine Hauptaufgabe der Ingenieurgeodäsie. Deren Komplexität nimmt zu, wenn der Zusammenhang zwischen den beobachteten Einflussgrößen und den Deformationen nichtlinear ist. Für diesen Fall wird die Systemidentifikation mit Künstlichen Neuronalen Netzen (KNN) und dem Neuro-Fuzzy-Ansatz ANFIS vorgenommen.
    Leaders: Hansjörg Kutterer
    Team: Stephanie Martin, Hans Neuner
    Year: 2005