Stochastische Simulation biotechnischer Prozesse

FBS 05 (Series 'Fortschrittsberichte Simulation / Advances in Simulation'); Digital Reprint (Scan), ISBN ebook: 978-3-903347-05-2, DOI: 10.11128/fbs.05, ARGESIM Wien 2020

Über dieses Buch

Zum realitätsnahen, simulationsgestützten Entwurf von Filtern und Reglern für biotechnische Prozesse ist die Berücksichtung stochastischer Einflußgrößen unabdingbar. Dabei werden Kontrollkomponenten gesucht, die ein robustes Verhalten gegenüber Störgrößen aber auch bei Systemunschärfen aufweisen. Ausgehend von kontinuierlichen deterministischen Prozeßmodellen wird in diesem Buch deren „natürliche" Erweiterung zu Systemen stochastischer Differentialgleichungen aufgezeigt.
Anhand einiger praxisrelevanter Beispiele werden die Konsequenzen unterschiedlicher mathematischer Ansätze veranschaulicht. Weiterhin werden statistische Kriterien besprochen, mit denen eine Beurteilung von Simulationsstudien quantifiziert werden kann. Für einen konkreten biotechnischen Prozess wird dann der Entwurf einer Kontrollstrategie ausführlich diskutiert. In Simulationsstudien wird der Einfluß von stochastischen Störgrößen sowie von Unschärfen bei der Modellierung auf die Filterung untersucht. Dabei kann die Praxisrelevanz des gewählten Konzeptes belegt werden.

Über den Autor

Dr. Michael Kinder studierte Mathematik und Biologie an den Universitäten Bonn und Grenoble (Frankreich). Es folgten wissenschaftliche Anstellungen an biotechnologischen Instituten des Forschungszentrums Jülich und der Universität Bonn sowie an der Abteilung Theoretische Biologie der Universität Bonn. Im Rahmen dieser Tätigkeiten war er mit der Analyse, Implementation und Weiterentwicklung von Filter- und Regelkomponenten zur Kontrolle biotechnischer Prozesse beschäftigt. Er arbeitet jetzt an der Bundesanstalt für Gewässerkunde in Koblenz, wo er unter anderem mit der Modellierung und Simulation von Bioprozessen betraut ist.