Rapport WD 88-01 Jaarverslag 1987 J. Molenaar
februari 1988
Wiskundige Dienstverlening Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen Katholieke Universiteit 6525 ED Nijmegen
WISKUNDIGE DIENSTVERLENING in 1987 Inleiding
De afdeling Wiskundige Dienstverlening heeft als taken interne consultatie, contractresearch en (contract)onderwijs. In dit jaarverslag treft U een overzicht aan van de ontplooide aktiviteiten op deze gebieden in 1987. Eerst worden de belangrijkste ontwikkelingen geschetst, daarna volgt een overzicht van de voornaamste gebeurtenissen. Ontwikkelingen in 1987
De bemanning is dit jaar konstant gebleven. Er is hard gewerkt aan uitbreiding van de externe aktiviteiten. In het kader van externe propaganda zijn er vrij veel bedrijven bezocht om de mogelijkheden van wiskundige contractresearch binnen de afdeling te presenteren. Naast een voortzetting van lop en de projekten, is dit jaar gestart met projekten op de uiteenlopende gebieden cryptografie, warmtediffusie (in koffiebonen) en trillingen in hoogspanningskabels. Daarnaast is er een omvangrijk projekt op het gebied van de statistische analyse van grote hoeveelheden meetgegevens bij de Mathematisch Statistische Afdeling ondergebracht. Door gebrek aan mankracht is dit jaar verder geen aandacht besteed aan uitbreiding van het werkterrein van de afdeling op het gebied van de statistiek. Door het toenemen van de bekendheid van de afdeling nam ook de omvang van de interne consultatie toe. Een nieuw initiatief op het gebied van contractonderwijs betrof het verzorgen van een cursus over Optietheorie, waarvoor veel belangstelling was. De organisatie ervan kostte veel tijd en aandacht. De geplande en reeds voorbereide herhaling van deze cursus werd helaas doorkruist door de beurskrach in oktober, waardoor de belangstelling voor opties in het algemeen en dus ook de cursus plotseling sterk daalde. In het kader van het universitaire wiskundeonderwijs zijn er drie studenten begeleid bij hun stages, waarin toepassingen van de wiskunde centraal stonden en er is meegewerkt aan een P.A.O.cursus. Ook zijn de leden van de studentenvereniging ABACUS van de T.U. Twente ontvangen en voorgelicht over industriele wiskunde in bet algemeen en binnen de afdeling in het bijzonder. Het marktonderzoek, dat uitgevoerd werd door een extern bureau, heeft niet de verwachte resultaten opgeleverd. Het bleek, bij de gekozen werkwijze, niet mogelijk een goed overzicht te krijgen van de (latente) behoefte aan wiskundige toepassingen in het bedrijfsleven. Noch de omvang, noch de aard van deze behoefte is goed gepeild, zodat er geen conclusies zijn over een goede strategie om de markt te benaderen. Het funktioneren van de afdeling bewijst overigens dat er wel behoefte is aan de diensten van de afdeling. Het marktonderzoek heeft nieuwe contacten met bedrijven opgeleverd. De belangstelling voor industriele toepassingen van de wiskunde is ook dit jaar weer toegenomen. Internationaal kwam dit tot uitdrukking in de organisatie van de "International Conference on Industrial 1
and Applied Mathematics" (ICIAM), die in juni in Parijs gehouden werd en ongeveer 1500 deelnemers telde. Ook vanuit de afdeling zijn hier bijdragen geleverd. Op nationaal niveau blijkt deze toenemende belangstelling bijvoorbeeld uit de rubriek "Industrial Mathematics" in het orgaan van het "Wiskundig Genootschap", de algemene vereniging van nederlandse wiskundigen. Zowel met vertegenwoordigers van de T.U. Twente als de T.U. Eindhoven zijn besprekingen gevoerd over de Nijmeegse ervaringen op dit gebied, omdat men op beide plaatsen de aktiviteiten in dat kader wil opvoeren. In Eindhoven heeft dit o.a. geleid tot het starten van een tweede-fase-ontwerpersopleiding "Wiskunde voor de Industrie". Het is van belang het funktioneren van de afdeling te Nijmegen in dit bredere verband te beschouwen.
2
JAAROVERZICHT WISKUNDIGE DIENSTVERLENING 1987 Bemanning Prof.dr F .H. Ruymgaart (hoofd) Drs H.A.E. Duits Dr J. Molenaar (plv. hoofd) Dr S.W. Rienstra Adviseurs: drs Ph. van Elteren (M.S.A., KUN), dr R.M.M. Mattheij (TUE) en prof.dr ir O.J. Vrieze (RULi).
Presentatie Er zijn acquisitie gesprekken gevoerd met de volgende bedrijven: - Vredestein, Doetinchem - Smit, Nijmegen - Akoestisch adviesbureau Peutz, Nijmegen - Philips Elcoma, afdeling diffusie, Nijmegen - P.L.E.M., Maastricht - DCC, Veenendaal - Smeva, Valkenswaard - van Geel Systems, Boxtel KNP, Nijmegen - Holec, Hengelo De afdeling is gepresenteerd met een stand en een voordracht op de open dag van de Faculteit op 27 september. De Faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen van de KUN bestond toen 50 jaa.r. De afdeling heeft een bijdrage verzorgd in de vorm van een Logigram aan het "Nijmeegs Studentenspoorboekje". Dit voorlichtingsboekje wordt op grate schaal verspreid onder scholieren om hun aandacht op de KUN te vestigen. Het is op 21 december officieel aan de pers gepresenteerd in het NS hoofdgebouw te Utrecht.
3
Dienstverlenende Aktiviteiten a) Binnen de Universiteit - De afdeling kristalgroei (ir.
F. Smet, dr. A.C. Konig) is uitvoerig geadviseerd m.b.t.
de
warmtehuishouding in kristalgroeiovens voor BGO. De resultaten zijn neergelegd in rapport
WD 87-09. - Dhr. van Boxtel, Organische Chemie, is geadviseerd m.b.t. het analyseren van gemeten spectra. - Aan dr. J .H. Oud, Instituut voor Orthopedagogiek, is ad vies verleend met betrekking tot het gebruik van het Kalmanfilter bij het analyseren van de resultaten van leesonderwijs. - Drs. J .H.A. van Rappard, Plastische Chirurgie, is geholpen bij de wiskundige kanten van zijn onderzoek aan tissue-expanders. Dit heeft geleid tot het gezamenlijk schrijven van artikelen, die ook hoofdstukken vormen van het proefschrift van (inmiddels) dr. van Rappard. - Drs. A. de Lange, Anatomie, is geadviseerd met betrekking tot het fitten van meetpunten met een cirkel. - Drs. N. Dam, Atoom en Molecuul Fysica, is geholpen op het gebied van niet-lineaire optimalisatie. - Drs. C. de Leeuw, Max Planck Instituut Nijmegen, is geadviseerd op het gebied van signaalanalyse bij metingen aan de oogpupil ter bestudering van de hersenfunkties. - Drs. H. Bakker, Radboud Ziekenhuis, is geadviseerd bij het efficienter opzetten van de kontroles op medicijnen. - Dhr. Jansen, makelaar te Gendt, is geholpen bij de interpretatie van formules. - Dr. Nusteling, Sociale Economie, is geadviseerd bij het modelleren van bevolkingsgroei. - Dhr K. van Doorn, Plastische Chirurgie, is geholpen bij het fitten en analyseren van meetgegevens. b) Voor het bedrijfsleven op contract basis - ASEA, Apeldoorn. Optimaliseren van verrekeningen m.b.v. lineair programmeren. - KEMA N.V., Arnhem. Voortzetting van het onderzoek naar de mogelijke invloed van zure regen op de vorming van jaarringen in bomen. - D.C.C., Veenendaal. Beveiliging van software met behulp van wiskundige algorithmen. - Douwe Egberts, Utrecht. Advisering bij onderzoek aan warmtediffusie in mengsels van koffiebonen. - P.L.E.M., Maastricht. Modelleren van het fenomeen "lijndansen". Bij speciale weersomstandigheden kunnen hoogspanningskabels in trilling geraken en kapot gaan. - Philips Elcoma, Nijmegen. Gebruikersvriendelijk implementeren van een zelf ontwikkeld software pakket voor de simulatie van ingewikkelde produktieprocessen. Advisering m.b.t. het 4
verbeteren van de doorlooptijd van de assemblage van chips in de zogenaamde Euroline op grond van simulatieberekeningen. Contractonderwijs
Er is op 25 en 26 augustus een Cursus "Opties; theorie en praktijk voor beleggers" georganiseerd. De belangstelling was groot: 33 deelnemers. De deelnemers waren vrijwel allen aktief in de optiehandel, hetzij beroepsmatig, hetzij prive. De docenten waren: prof.dr. R.A. Hirschfeld (Universiteit Antwerpen), dr. M.C.A. van Zuijlen (Math. Instituut KUN) en dr. J. Molenaar. Bezoek congressen, symposia e.d.
- "Workshop on Industrial Mathematics", Trieste, 2-13 februari (Duits) - "Oxford Study Group for Industry", Oxford, 16-20 maart, (Rienstra) - "Symposium Mathematische Fysica", Lunteren, 23 maart (Molenaar, Rienstra) - "22ste Nederlands Mathematisch Congres", Utrecht, 16 april (Molenaar) - Presentatie nadoctorale ontwerpersopleiding "Wiskunde voor de Industrie", Eindhoven, 4 juni (Molenaar, Rienstra) - "Software Beurs", Utrecht, 19 mei (Duits) - "International Conference on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM)", Parijs, 29 juni - 3 juli (Duits, Molenaar, Rienstra) - "Course on Information, Coding and Cryptography", Lambrecht, W.-Duitsland, 26-30 oktober (Rienstra). Voordrachten
- "Theoretische problemen van vliegtuiggeluid", colloquium voordracht UvA, 12 maart (Rienstra) - "Theorie en praktijk van regressieanalyse", onderdeel P.A.O.cursus, Math. Instituut Nijmegen, 9 april (Molenaar) - "Boomringonderzoek m.b.v. het Kalman filter", colloquium voordracht Math. Instituut Nijmegen, 20 mei (Molenaar) - "Analytical Approximations for Offshore Pipelaying Problems", ICIAM, Parijs, 2 juli (Rienstra) - "The Kalman Filter in Dendroclimatology", ICIAM, Parijs, 29 juni (Molenaar) - "Analyse van offshore pijplegproblemen", colloquium voordracht TUD, 6 oktober (Rienstra) - "Wiskunde voor de Industrie", informatieve voordrachten voor studenten uit Twente, 9 december (Molenaar, Rienstra) Ontvangst Bezoekers
- Commissie van de faculteit Toegepaste Wiskunde van de T.U. Twente om te spreken over de Nijmeegse ervaringen met de transfer van wiskundekennis naar het bedrijfsleven, 22 april.
5
- Dhr. B. Minna.ert, R.U. Utrecht, voor een interview t.b.v. zijn scriptie "Wiskundigen in het Bedrijfsleven", 15 juni. - Drs. J. Schram, Unilever Vlaardingen, om te spreken over simulatiepakketten, 29 oktober. - "ABACUS", vereniging van wiskundestudenten te Twente, 9 december. Promotie Commissies
Medewerkers van de afdeling hebben zitting gehad in de promotiecomissies van de volgende personen: dr. B. Cranen, Instituut voor Fonetiek, KUN, 17 juni (Rienstra) onderwerp: "The Acoustic Impedance of the Glottis". dr. P.M. Oppeneer, Theoretische Natuurkunde, VU, 25 juni (Molenaar) onderwerp: "Electronic Isotope Effects in the Palladium-Hydrogen System". dr.ir. J. Bruggeman, Technische Natuurkunde, TUE, 26 juni (Rienstra) onderwerp: "Flow Induced Pulsations in Pipe Systems". Onderwijs
Er zijn drie stagiaires begeleid: - bij het NLR; doctoraalscriptie: "Scattering of sound waves by a cylindrical body in uniform mean flow. Analysis and numerical results", juni, door B.D. Williams, NLR Memorandum AE-87-005Y. - bij de Kema; doctoraalscriptie: "Modellering van omzettingsprocessen van stikstofox:iden in rookpluimen", juli, door F. van Haren, Kema rapport 00610-MOA 87-1630. - bij de afdeling zelf: doctoraalscriptie: "A comparison of two causality criteria in the stability problem of acoustic waves in a mean flow along an impedance wall", december, door H. Frings. Er is een bijdrage geleverd aan een P.A.O.cursus voor leraren, georganiseerd door de vakgroep "Didaktiek van de Wiskunde", KUN. Zie bij voordrachten. Marktonderzoek
Door ingenieursbureau Haskoning te Nijmegen is een marktonderzoek verricht naar de (latente) behoefte aan wiskunde in bet bedrijfsleven. De opzet was te inventariseren aan welke takken van wiskunde het meest behoefte is en in welke takken van het bedrijfsleven de meeste vragen Ieven. Tevens zou moeten worden nagegaan hoe deze markt het best bereikt kan worden. Bet onderzoek is weinig succesvol verlopen. Dit heeft o.a. te maken met het feit dat de presentatie van wiskunde als een "produkt" speciale vaardigheden vereist. De toepassingen van wiskunde zijn zo divers en komen voor in zoveel verschillende contexten dat potentiele gebruikers zich slecht een beeld kunnen vormen van de mogelijke diensten, die de afdeling kan bieden. Bet marktonderzoek is voortijdig beeindigd en het eindverslag "Haalbaarheidsonderzoek Commerciele Wiskundige Dienstverlening" Ievert slechts een opsomming van de moeilijkheden bij dit soort onderzoeken. Niettemin zijn er wei contacten met bedrijven uit voortgekomen. 6
Rapporten
In de rapportenserie van de afdeling zijn verschenen: Rapport WD 87-01 : Jaarverslag 1986, J. Molenaar, februari. Rapport WD 87-02 : 1-d Reflection at an Impedance Wall, S.W. Rienstra, february Rapport WD 87-03 : Analytical Approximations for Offshore Pipelaying Problems, S.W. Rienstra, march. Rapport WD 87-04 : Sound Transmission ins Slowly Varying lined Flow Duct, S.W. Rienstra, may. Rapport WD 87-05 : Multiple Scattering Theory beyond the KKR Approximation, J. Molenaar, june. Rapport WD 87-06 : Een simulatiepakket voor Processytemen, H.A.E. Duits, J. Molenaar, augustus. Rapport WD 87-07 : On an Offshore Pipelaying Problem, R.M.M. Mattheij, S.W. Rienstra, august. Rapport WD 87-08 : Opties: theorie en praktijk voor beleggers, R.A. Hirschfeld, M.C.A. van Zuijlen, augustus. Rapport WD 87-09 : Bridgman growth of crystals, H.A.E. Duits, J. Molenaar, august. Rapport WD 87-10 : Opbrengst gegevens van open-top-kamers. Gewas: Mai:s, jaar 1986, Ph. van Elteren, oktober. Verder zijn er twee tussentijdse rapportages geschreven: - Amplitudes and Tension Variations in Galloping Conductor Lines, S.W. Rienstra, J. Molenaar, september - Software beveiliging met behulp van wiskundige algorithmen, S.W. Rienstra, H.A.E. Duits, J. Molenaar, oktober. Ook is er een bijdrage geleverd aan de NLR rapporten-serie - The acoustics of a lined duct with flow, NLR TR 870002, S.W. Rienstra. Publicaties
Vanuit de afdeling zijn de volgende publicaties verzorgd. lndien een publicatie (vrijwel) identiek is aan een van de bovengenoemde rapporten, wordt er naar het rapportnummer verwezen. - The Modelling of Tissue Expanders. H.A.E. Duits, J. Molenaar, J.H.A. v. Rappard, J. Plast. Reconstr. Surg. (accepted). - Surface-Area Increase in Tissue Expansion. J.H.A. v. Rappard, J. Molenaar, K. van Doorn, G.J. Sonneveld, J.H.H.M. Borghouts, J. Plast. Reconstr. Surg. (accepted). - Rapport WD 87-02, J. Sound Vibration (accepted). - Rapport WD 87-04, Nieuw Archie£ voor Wiskunde (accepted). - The Kalman Filter in Dendroclimatology, J. Molenaar, H. Visser, Proceedings of the ICIAM conference, Paris, july, 1987. - Rapport WD 87-03, Proceedings of the ICIAM conference, Paris, july, 1987. - Rapport WD 87-05, J. Phys. C: Solid State Physics (accepted). 7
- Scattering of Electrons in Copper by a Frenkel Pair Defect, A. Lodder, A.J. Baratta, G .A. Rijsdijk, D.J. Bukman, J. Molenaar, J. of Physics C: Solid State Physics (accepted) - Estimating Trends in Tree-Ring Data. H. Visser, J. Molenaar, Forest Science, (submitted). - Rapport WD 87-07, Proceedings of the Mathematics in Industry Conference at Lambrecht, oktober. (accepted).
8
