Sample-path optimization of convex stochastic performance functions

In this paper we propose a method for optimizing convex performance functions in stochastic systems. These functions can include expected performance in static systems and steady-state performance in discrete-event dynamic systems; they may be nonsmooth. The method is closely related to retrospective simulation optimization; it appears to overcome some limitations of stochastic approximation, which is often applied to such problems. We explain the method and give computational results for two classes of problems: tandem production lines with up to 50 machines, and stochastic PERT (Program Evaluation and Review Technique) problems with up to 70 nodes and 110 arcs. Sponsored by the National Science Foundation under grant number CCR-9109345, by the Air Force Systems Command, USAF, under grant numbers F49620-93-1-0068 and F49620-95-1-0222, by the U.S. Army Research Office under grant number DAAL03-92-G-0408, and by the U.S. Army Space and Strategic Defense Command under contract number DASG60-91-C-0144. The U.S. Government has certain rights in this material, and is authorized to reproduce and distribute reprints for Governmental purposes notwithstanding any copyright notation thereon. Sponsored by a Wisconsin/Hilldale Research Award, by the U.S. Army Space and Strategic Defense Command under contract number DASG60-91-C-0144, and the Air Force Systems Command, USAF, under grant number F49620-93-1-0068. Sponsored by the National Science Foundation under grant number DDM-9201813.     

Windmill polynomials over fields of characteristic two

Chambers andSmeets [3] have designed a windmill arrangement of linear feedback shift registers (LFSRs) to generate pn-sequences overGF(2) with high speed. When the windmill hasv vanes, the associated minimal feedback polynomial (having degreen, relatively prime tov) can be taken to have the shapef ₁(x ^v )+x ⁿ f ₂(x ^–v ), where the polynomialsf ₁ andf ₂ have degree [n/v]. Their numerical evidence, whenv is divisible by 4, suggests that, surprisingly, there areno such windmill polynomials which are irreducible ifn±3 (mod 8), while about twice as many irreducible and primitive windmill polynomials as they expected occur ifn±1 (mod 8). A discussion of this behaviour is presented here with proofs. The brief explanation is that the Galois group of the underlying generic windmill polynomial overGF (4) is equal to the alternating groupA _n .     

Gasdynamische Untersuchung des Jouleschen Überströmversuches

Zusammenfassung Es wird die zeitabhängige Strömung beim Ausgleichsvorgang zwischen zwei endlichen Behältern untersucht. Den Überlegungen wird eine eindimensionale, reibungsfreie und quasistationäre Strömung zugrunde gelegt. Während bei überkritischer Strömung eine analytische Lösung möglich ist, wird das Problem bei unterkritischer Strömung numerisch gelöst.Dem Druckausgleich zwischen den beiden Behältern folgt ein isobarer Wärme- und Massenaustausch, bis sich das thermodynamische Gleichgewicht eingestellt hat.

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Gasdynamical investigation of Joule's overflow experiment

The time-dependent flow of an exchange process between two big insulated tanks is considered. The problem is treated on the basis of a one-dimensional, inviscid and quasi-steady flow. An analytical solution is obtained for supercritical flow, while for subcritical flow the problem is solved numerically.After the pressure-equilibrium between the two-tanks an isobar heat and mass exchange follows, until the thermodynamic equilibrium is reached.

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Formelzeichen a Schallgechwindigkeit - A engster Querschnitt - c Geschwindigkeit - c _p spezifische Wärme bei konstantem Druck - c _v spezifische Wärme bei konstantem Volumen - e innere Energie - i Enthalpie - m Masse - M Machzahl - p Druck - spezielle Gaskonstante - s Stromlinie, spezifische Entropie - t dimensionsbehaftete Zeit - T Temperatur - V Volumen - Konstante - Abkürzung - Volumenverhältnis - Verhältnis der spezifischen Wärmen - Dichte - dimensionslose Zeit Indizes 0 Zustand zur Zeitt=0 - 1 Zustand im Überdruckbehälter - 2 Zustand im Überströmbehälter - * Zustand im engsten Querschnitt - K kritisch - M Zustand bei Druckausgleich - E Endzustand bei Temperaturausgleich Herrn Prof. Dr. B. Schmidt in Dankbarkeit zum 60. Geburtstag gewidmet     

Eine direkt formulierte lineare Theorie für viskoelastische Platten und Schalen

Übersicht Eine Möglichkeit der Entwicklung einer allgemeinen Theorie für Platten und Schalen besteht in der Modellierung des Flächentragwerks durch ein zweidimensionales deformierbares Kontimmm und der direkten Ableitung der kinematischen Beziehungen, der Bewegungsgleichungen und der konstitutiveu Gleichungen. Eine so erhaltene Theorie ist mathematisch und physikalisch widerspruchsfrei, jedoch ist es für ihre Anwendung notwendig, die sogenannten Ersatzeigenschaften zu ermitteln. Im Beitrag wird eine geometrisch und physikalisch lineare Theorie behandelt. Jeder Punkt des Kontinuums ist ein infinitesimal kleiner Starrkörper mit nur 5 Freiheitsgraden (3 Translationen, 2 Rotationen). Bei Annahme dieser Einschränkungen gelingt es, eine Theorie direkt abzuleiten, wobei alle Ersatzeigenschaften des Flächentragwerks bestimmt werden können. Im Beitrag werden die Möglichkeiten der allgemeinen Theorie am Beispiel isotropen viskoelastischen Materials mit über die Dicke veränderlichen Eigenschaften gezeigt. Die Theorie schließt die Betrachtung mehrschichtiger Flächentragwerke ein.

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A directly formulated linear theory of viscoelastic plates and shells

Summary One kind to develop a general theory for plates and shells is the modelling of the structure as a two-dimensional deformable continuum and the direct approach to the kinematical relations, equations of motion and constitutive equations. Such a theory is physically and mathematically correct. For the application of such directly formulated theories it is nessecery to identify the so-called effective properties. In the paper the theory is formulated for geometrical and physical linearity. Each point of the continuum is an infinitesimal small rigid body with only 5 degrees of freedom (3 translations, 2 rotations). For such a kinematical assumption it is possible to develop a direct theory and to determinate all effective properties of the structure. The paper demonstrates the possibilities of the general theory for an isotropic viscoelastic plate with material properties varying over the thickness. The theory includes also the analysis of multilayered plates and shells.

     

Plane contact problems for a periodic two-layered elastic composite

Summary This paper deals with the two-dimensional static punch problems in the presence of friction for a periodically layered half-space. Within the framework of the homogenized model of linear elasticity with microlocal parameters [8–11] the exact solutions of the considered problems are obtained. The case of the indentation of the composite body by a rigid rectangular punch has been discussed in detail.

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Ebene Kontaktprobleme für ein periodisches elastisches Zweischichten-Komposit

Übersicht In dieser Arbeit wird das zweidimensionale statische Stempelproblem mit Reibung für einen periodisch geschichteten Halbraum betrachtet. Im Rahmen eines Homogenisierungsmodells der linearen Elastizitätstheorie mit mikropolaren Parametern werden die exakten Lösungen der betrachteten Probleme gewonnen. Im Detail wird das Eindringen eines rechteckigen starren Stempels behandelt.

     

Geometric techniques in representation theory

A discussion of results and conjectures, focussed around the extension of the modular representation theory for finite Lie-type groups to more general groups that act on building-like geometries.Based on a lecture given at the conference Groups and Geometries-Finite and Algebraic, on 26 March 1986 at Noordwijkerhout, Netherlands (a NATO Advanced Research Workshop).Partially supported by NSF Grant MCS 83-00855.     

Optimization of scrapping decisions: Theory and applications

Contrary to the variety of models and procedures for optimizing the ordering decision in inventory control theory, no comparable tools exist for the scrapping decision. Thus, the current paper constitutes a step in this direction. Using a simple deterministic model, the basic economics and structure of the problem are introduced first. Then we determine explicitly scrap-optimal turn-around-times as well as the corresponding scrap- and rest-quantities. Accounting for the stochastic nature of demand, the model is generalized and algorithms for determination of optimal scrapping decision are discussed. Finally we compare the results and discuss practical applications.