Physics-Based and Data-Driven Modeling for Digital Twins
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This book presents a compelling and up-to-date exploration of modeling techniques for digital twins, a transformative concept revolutionizing how physical assets are designed, operated, optimized, and managed throughout their lifecycle. Digital twins are precise virtual counterparts of physical systems, capable of integrating real-time data to offer dynamic, predictive insights into system behavior. As this paradigm gains momentum across industries, it enhances decision-making and operational efficiency but also introduces new mathematical and engineering challenges in model development.
At the core of this volume is a thorough investigation into the modeling frameworks essential for building effective digital twins. These systems must fulfill multifunctional roles, requiring models that are both robust and flexible enough to simulate complex physical processes with high fidelity. The book spans a wide spectrum of approaches from physics-based models grounded in the laws of nature to data-driven techniques that harness large-scale datasets. It also highlights the growing importance of hybrid methods that combine the interpretability of physical models with the adaptability of machine learning. Throughout the book, real-world case studies illustrate how these modeling advancements are applied to solve pressing challenges in sectors such as manufacturing, energy and transportation.
This volume brings together contributions from leading researchers who are shaping the future of digital twins. The chapters are designed to be accessible to a broad audience. Whether you just started or want to deepen your expertise, this volume offers the insights and tools needed to engage with one of the most exciting developments in modern applied mathematics and engineering. Chapter 1 is available open access under licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License in link.springer.com.
Karim Cherifi is a researcher at the University of Wuppertal, Germany. His main research interests include model order reduction, data-driven modeling, Port Hamiltonian modeling, and modeling for digital twins. He obtained his Ph.D. in Control theory in 2019 from the Institute of Electrical and Electronic Engineering in Boumerdes (Algeria). Afterward, he was a postdoctoral researcher at the Max Planck Institute (MPI) for Dynamics of Complex Technical Systems in Magdeburg (Germany)and later at the Technical University of Berlin (Germany) where he was involved in the design of digital twins for Large Drive Applications within the project ’Elektrische Antriebe 2.0’ as part of the Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science in Berlin. Recently, he has been involved in multiple projects that implement digital twins in different domains: electrical machines, Building information modeling (BIM), and gas networks.
Bio Ion Victor Gosea is a senior scientist at the Max Planck Institute (MPI) for Dynamics of Complex Technical Systems in Magdeburg, Germany, in the Computational Methods in Systems and Control Theory Group led by Prof. Peter Benner. His main research interests include data-driven model reduction and reduced-order modeling of dynamical systems, system identification, rational approximation, and surrogate modeling for efficient and predictive digital twins. He obtained a Ph.D. in Electrical Engineering in 2017 at the Jacobs University Bremen, Germany. Afterward, he was a postdoctoral researcher at the MPI Magdeburg, specializing in frequency-domain data-driven methods. In the last years, he has been part of research endeavors and projects that aim at constructing digital twins for process, chemical, and electrochemical engineering applications, with an emphasis on developing green carbon processes in the context of the Power-to-X conversion framework.
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(2) Verbraucher im Sinne der nachstehenden Regelungen ist jede natürliche Pe...
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Informationen zum Widerrufsrecht
Gesetzliches Widerrufsrecht
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Um die Widerrufsfrist einzuhalten, reicht es aus, dass Sie Ihre Mitteilung über die Ausübung des Widerrufsrechts vor Ablauf der Widerrufsfrist absenden.
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Wenn Sie diesen Vertrag widerrufen, erstatten wir Ihnen alle Zahlungen, die wir von Ihnen erhalten haben, einschließlich der Lieferkosten (mit Ausnahme der zusätzlichen Kosten, die entstehen, wenn Sie eine andere Art der Lieferung als die von uns angebotene günstigste Standardlieferung gewählt haben).
Wir können einen Abzug von der Rückerstattung für den Wertverlust der gelieferten Waren vornehmen, wenn der Verlust auf eine unnötige Behandlung durch Sie zurückzuführen ist.
Wir werden die Rückerstattung unverzüglich und nicht später als 14 Tage nach dem Tag vornehmen, an dem wir über Ihre Entscheidung, diesen Vertrag zu widerrufen, informiert wurden.
Für die Rückerstattung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie für die ursprüngliche Transaktion verwendet haben, es sei denn, Sie haben ausdrücklich etwas anderes vereinbart; in keinem Fall werden Ihnen aufgrund einer solchen Rückerstattung Gebühren berechnet.
Wir können die Rückzahlung verweigern, bis wir die Waren wieder zurückerhalten haben oder Sie den Nachweis erbracht haben, dass Sie die Waren zurückgesandt haben, je nachdem, was eher eintritt.
Sie müssen die Waren unverzüglich und in jedem Fall spätestens 14 Tage ab dem Tag, an dem Sie uns über den Widerruf dieses Vertrags unterrichten, an moluna, Greven, Germany, zurücksenden oder übergeben. Die Frist ist eingehalten, wenn Sie die Ware vor Ablauf der Frist von 14 Tagen zurücksenden. Sie müssen die direkten Kosten der Rücksendung der Waren tragen. Sie haften nur für einen etwaigen Wertverlust der Waren, der auf eine Behandlung zurückzuführen ist, die nicht zur Prüfung der Art, Eigenschaften und Funktionsweise der Waren erforderlich ist.
Ausnahmen vom Widerrufsrecht
Das Widerrufsrecht gilt nicht für:
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48268 Greven
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Telefon: 02571/5698933
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Die technischen Schritte zum Vertragsschluss, der Vertragsschluss selbst und die Korrekturmöglichkeiten erfolgen nach Maßgabe der Regelungen "Zustandekommen des Vertrages" unserer Allgemeinen Geschäftsbedingungen (Teil I.).
3.1. Vertragssprache ist deutsch .
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6.2. Soweit Sie Verbraucher sind ist gesetzlich geregelt, dass die Gefahr des zufälligen Untergangs und der zufälligen Verschlechterung der verkauften Sache während der Versendung erst mit der Übergabe der Ware an Sie übergeht, unabhängig davon, ob die Versendung versichert oder unversichert erfolgt. Dies gilt nicht, wenn Sie eigenständig ein nicht vom Unternehmer benanntes Transportunternehmen oder eine sonst zur Ausführung der Versendung bestimmte Person beauftragt haben.
Sind Sie Unternehmer, erfolgt die Lieferung und Versendung auf Ihre Gefahr.
Die Mängelhaftung richtet sich nach der Regelung "Gewährleistung" in unseren Allgemeinen Geschäftsbedingungen (Teil I).
letzte Aktualisierung: 23.10.2019
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