Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Time Magazine kürt Computer-Algorithmus für Packprobleme zu einer der 50 wichtigsten Erfindungen 2009

09.12.2009
Wenn es ums Packen geht, sind Mainzer Wissenschaftler unschlagbar

Das Time Magazine hat einen Computer-Algorithmus für die Optimierung von Packproblemen als eine der 50 wichtigsten Erfindungen des Jahres 2009 bezeichnet.

Der Algorithmus wurde an der Universität Mainz von Privatdozent Dr. Johannes Josef Schneider, Professor Dr. Elmar Schömer und André Müller entwickelt und löst die Aufgabe, wie man mehrere, unterschiedlich große Scheiben so in einem Kreis anordnen kann, dass sie möglichst wenig Platz brauchen.

Johannes Schneider konnte mit seiner Lösung alle Weltrekorde, die bei einem internationalen Wettbewerb zu diesem Problem aufgestellt wurden, einstellen oder sogar übertreffen. "Dabei ist unser Algorithmus nicht nur für das Kreisscheiben-Problem bestens geeignet, sondern er löst auch jegliches andere Packproblem und lässt sich zudem auf Fragestellungen aus der Tourenplanung, der Produktionsplanung oder der Personaleinsatzplanung anwenden", sagt Schneider.

Praktische Anwendungen des Optimierungsalgorithmus gibt es vielfach in der Automobilindustrie: Mit Hilfe des Computers kann beispielsweise für die Endmontage ermittelt werden, in welcher Reihenfolge die einzelnen vorgefertigten Karosserien aufs Fließband gebracht werden müssen, um möglichst kostengünstig zu produzieren. Derzeit untersucht die Gruppe für einen großen deutschen Automobilhersteller, wie man das Volumen eines Kofferraums am besten ausnutzen kann. Aber auch für Transportunternehmen und in der Logistik können Optimierungsalgorithmen wichtig sein. "Wir waren sehr überrascht und freuen uns, dass unser Pack-Algorithmus von dem US-Nachrichtenmagazin Time auf die Liste der 50 besten Erfindungen dieses Jahres gewählt wurde", erklärte Schneider zu der besonderen Auszeichnung.

Das beste Lösungsverfahren finden die Mainzer Wissenschaftler, indem sie sich durch Annäherung an die Lösung herantasten. Dazu werden mit Monte-Carlo-Simulationen - benannt nach Monacos Stadtteil mit dem berühmten Spielcasino - zufällige Ereignisse am Computer simuliert. "Das geht wie im Casino, wo zufällig die Zahl zwölf am Roulette-Tisch fällt, so erzeugt der Computer zufällig eine Anordnung", erläutert Schneider. Im Beispiel mit den Kreisscheiben versetzt der Rechner dann eine der Scheiben irgendwo hin und vergleicht diese neue Lösung mit der vorherigen. Diese Veränderung wird rückgängig gemacht, wenn das Ausmaß der Verschlechterung zu groß ist, ansonsten bleibt es bei der neuen Lösung. "Auf diese Weise verändert man die Anordnung der Kreisscheiben Schritt um Schritt, so lange, bis das Endergebnis vorliegt."

Kontakt und Information:
Dr. Johannes J. Schneider
Schwerpunkt für rechnergestützte Forschungsmethoden
in den Naturwissenschaften
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. +49 (0) 151-27562415
Fax +49 (0) 6131 39-25441
E-Mail: schneidj@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.staff.uni-mainz.de/schneidj

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Ausschreibung des Paul-Martini-Preises 2018 für klinische Pharmakologie
19.09.2017 | Paul-Martini-Stiftung (PMS)

nachricht EU fördert exzellente Nachwuchsforschung: Zehn Auszeichnungen gehen nach Nordrhein-Westfalen
15.09.2017 | Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie