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Im Rahmen von Forschungsarbeiten am iPattern-Institut ist ein Algorithmus entstanden, mit dem aus Gebäudegrundrissen des Katasteramts und Laserscandaten des Landes 3D-Gebäudemodelle berechnet werden können. Zunächst haben wir dazu Daten der Stadt Krefeld verwendet. Den Algorithmus haben wir dann in Projekten mit den Städten Leverkusen und Dortmund weiterentwickelt. 

Thema für eine Bachelor-Arbeit: 3D-Rekonstruktion von Hochspannungsleitungen 

 Aktuelle Veröffentlichungen zu mathematischen Themen und zur 3D-Stadtmodellierung

• Steffen Goebbels, Jochen Rethmann: 3D Roof Reconstruction with a Mixed Integer Linear Program. Accepted for Proceedings Operations Research 2024 (OR 2024 München), Springer, Berlin (presentation)
• Jochen Rethmann, Steffen Goebbels, Mark Hloch: A two-dimensional multi-criteria bin packing problem in the production of printed circuit boards. Accepted for Proceedings Operations Research 2024 (OR 2024 München), Springer, Berlin (presentation)
• Christoph Dalitz, Juliane Arning, Steffen Goebbels: A Simple Bias Reduction for Chatterjee’s Correlation. J Stat Theory Pract 18, 51 (2024). https://doi.org/10.1007/s42519-024-00399-y
• Steffen Goebbels, Jochen Rethmann: Polyline Simplification with Predefined Edge Directions by Mixed Integer Linear Programs. Proceedings of the 19th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications: Volume 1: GRAPP, 2024, S. 203-210, https://doi.org/10.5220/0012263600003660, Preprint
• Steffen Goebbels und Stefan Ritter: Mathematik verstehen und anwenden: Differenzial- und Integralrechnung, Lineare Algebra (Auflage 4, Band 1), Springer Spektrum, Berlin, 2023, https://doi.org/10.1007/978-3-662-68367-5
• Steffen Goebbels und Stefan Ritter: Mathematik verstehen und anwenden: Differenzialgleichungen, Fourier- und Vektoranalysis, Laplace-Transformation und Stochastik (Auflage 4, Band 2), Springer Spektrum, Berlin, 2023, https://doi.org/10.1007/978-3-662-68369-9
• Steffen Goebbels und Jochen Rethmann: Eine Einführung in die Mathematik an Beispielen aus der Informatik (Auflage 2). Springer Spektrum, Berlin, 2023, https://doi.org/10.1007/978-3-662-67675-2
• Simon Hensel, Steffen Goebbels, Martin Kada: Facade Layout Completion with Long Short-Term Memory Networks. In: Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications. VISIGRAPP 2021. Communications in Computer and Information Science, vol 1691, Springer, Cham., 2023, S. 21-40, Preprint, https://doi.org/10.1007/978-3-031-25477-2_2
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Automatic Reconstruction of Roof Overhangs for 3D City Models. Proceedings of the 18th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications: GRAPP, 2023, S.145-152, DOI: 10.5220/0011604200003417, Preprint, Code, Poster
• Steffen Goebbels, Thomas Lühring, Jochen Rethmann: A 2D Convex Shapes Bin Packing Problem in the Production of Laminated Safety Glass. Proceedings Operations Research 2022 (OR 2022 Karlsruhe), Springer, Berlin, 2023, S. 523-529, Preprint, https://doi.org/10.1007/978-3-031-24907-5
• Steffen Goebbels: On Sharpness of an Error Bound for Deep ReLU Network Approximation. Sampl. Theory Signal Process. Data Anal. 20, 3, 2022, Preprint, https://doi.org/10.1007/s43670-022-00020-y
• Steffen Goebbels: On Sharpness of Error Bounds for Multivariate Neural Network Approximation. Ricerche di Matematica 71, 2022, S.633-653, https://doi.org/10.1007/s11587-020-00549-x
• Willy Fritzsche, Steffen Goebbels, Simon Hensel, Marco Rußinski, and Nils Schuch: Inpainting Applied to Facade Images: a Comparison of Algorithms. In: M. El Yacoubi et al: Pattern Recognition and Artificial Intelligence, Proc. ICPRAI 2022 Part I, LNCS 13363, Springer, Berlin, S. 410-422, 2022, DOI: 10.1007/978-3-031-09037-0_34, link to poster, Preprint
• Steffen Goebbels, Frank Gurski, and Dominique Komander: The knapsack problem with special neighbor constraints. Mathematical Methods of Operations Research (Math Meth Oper Res, MMOR) 95 (1), S. 1-34, 2022, https://doi.org/10.1007/s00186-021-00767-5
• Steffen Goebbels, Frank Gurski, Dominique Komander: The knapsack problem with special neighbor constraints on directed co-graphs. Proceedings Operations Research 2021 (OR 2021 Bern), Springer, Berlin, S. 95-100,  https://doi.org/10.1007/978-3-031-08623-6_15
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Automatic Unfolding of CityGML Buildings to Paper Models. Geographies 1 (3), 2021, S. 333–345, https://doi.org/10.3390/geographies1030018, Code: https://github.com/SteffenGoebbels/citygml2papermodel
• Steffen Goebbels, Christoph Dalitz: Reconstruction of bridge superstructures from airborne laser scanning point clouds. ISPRS Annals VIII-4/W2-2021, S. 121–128, 2021,
  Link: https://www.isprs-ann-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/VIII-4-W2-2021/121/2021/
• Simon Hensel, Steffen Goebbels und Martin Kada: Building roof vectorization with PPGNet. ISPRS Archives XLVI-4/W4-2021, S. 85–905, 2021, Link: https://www.int-arch-photogramm-remote-sens-spatial-inf-sci.net/XLVI-4-W4-2021/85/2021/
• Steffen Goebbels: 3D Reconstruction of Bridges from Airborne Laser Scanning Data and Cadastral Footprints. J geovis spat anal 5, 10 (2021). https://doi.org/10.1007/s41651-021-00076-9
• Steffen Goebbels: Training of ReLU Activated Multilayer Neural Networks with Mixed Integer Linear Programs. Technical Report 2021-01, Hochschule Niederrhein, Fachbereich Elektrotechnik und Informatik, 2021, Link: https://www.hs-niederrhein.de/fileadmin/dateien/FB03/Technische_Berichte/fb03-tb-2021-01.pdf
• Simon Hensel, Steffen Goebbels, Martin Kada: LSTM Architectures for Facade Structure Completion. In Proceedings of the 16th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications - Volume 1 GRAPP: GRAPP, 2021, S. 15-24, Link, Preprint
• Steffen Goebbels: On Sharpness of Error Bounds for Univariate Approximation by Single Hidden Layer Feedforward Neural Networks. Results in Mathematics 75:109, 2020, S.1-35, Open Access: https://rdcu.be/b5mKH
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: RANSAC for Aligned Planes with Application to Roof Plane Detection in Point Clouds. Proceedings of International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP), Valletta, 2020, S. 193-200
• Steffen Goebbels: A counterexample regarding "New study on neural networks: the essential order of approximation", Neural Networks 123, 2020, S. 234-235
• Steffen Goebbels, Timo Pfeiffer: Optimal Student Sectioning at Niederrhein University of Applied Sciences. Proceedings Operations Research 2019 (OR 2019 Dresden), Springer, Berlin, 2020, S. 167-173
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Techniques for improved CityGML models. Graphical Models Journal 106, 2019, S. 101044:1-11, https://doi.org/10.1016/j.gmod.2019.101044
• Simon Hensel, Steffen Goebbels, Martin Kada: Facade Reconstruction for Textured LoD2 CityGML models based on Deep Learning and Mixed Integer Linear Programming, ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. and Spatial Inf. Sci., Volume IV-2/W5, 2019, S. 37-44
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich, Philipp Pricken:
  Iterative Closest Point Algorithm for Accurate Registration of Coarsely Registered Point Clouds with CityGML models, ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. and Spatial Inf. Sci., Volume IV-2/W5, 2019, S. 201-208
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Beautification of City Models based on Mixed Integer Linear Programming, Proceedings Operations Research 2018 (OR 2018 Brüssel), Springer, Berlin, 2019,  S. 119-125
• Regina Pohle-Fröhlich, Aaron Bohm, Peer Ueberholz, Maximilian Korb, Steffen Goebbels: Roof Segmentation based on Deep Neural Networks. Proceedings of the 14th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2019), Volume 4: VISAPP, S. 326-333
• Steffen Goebbels: Convergence Rates for Fourier Partial Sums of Polygons and Periodic Splines. Journal of Fourier Analysis and Applications 25(4), 2019, S.1902-1920
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Line-Based Registration of Photogrammetric Point Clouds with 3D City Models by means of Mixed Integer Linear Programming.  Proceedings of the 13th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2018), S.299-306
• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich und Philipp Kant: A Linear Program for Matching Photogrammetric Point Clouds with CityGML Building Models. Proceedings Operations Research 2017 (OR 2017 Berlin), Springer, Berlin, 2018, S.129-134
• St.J. Goebbels, F. Gurski, J. Rethmann, and E. Yilmaz, Change-Making Problems revisited: A Parameterized Point of View. Journal of Combinatorial Optimization 34 (4), DOI10.1007/s10878-017-0143-z, 2017, S.1218-1236
• St.J. Goebbels, R. Pohle-Fröhlich: Quality enhancement techniques for building models derived from sparse point clouds. Proceedings of International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP), Porto, 2017, S.93-104
• St.J. Goebbels, R. Pohle-Fröhlich, J. Rethmann: Planarization of CityGML models using a linear program. Proceedings Operations Research 2016 (OR 2016 Hamburg), Springer, Berlin, 2017, S. 591-597
• St.J. Goebbels, R. Pohle-Fröhlich: Roof reconstruction from airborne laser scanning data based on image processing methods. ISPRS Ann. Photogramm. Remote Sens. and Spatial Inf. Sci., III-3, 2016, S.407–414
• St.J. Goebbels, R. Pohle-Fröhlich: Context-Sensitive Filtering of Terrain Data based on Multi Scale Analysis. Proceedings of International Conference on Computer Graphics Theory and Applications (GRAPP), Berlin, 2015, S.106-113
• St.J. Goebbels, J. Rethmann: Mathematik für Informatiker. Springer Vieweg, Heidelberg, 2014.
• St.J. Goebbels: Konstruktion einiger Fensterfunktionen. Technischer Bericht 2014-03 des Fachbereichs Elektrotechnik und Informatik, Hochschule Niederrhein, 2014.
• St.J. Goebbels: Mathematik der Z-Transformation. Technischer Bericht 2014-02 des Fachbereichs Elektrotechnik und Informatik, Hochschule Niederrhein, 2014.
• Ch. Dalitz, Ch. Brandt, St. Goebbels, D. Kolanus: Fourier descriptors for broken shapes. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2013:161, 2013, S.1-11
• St.J. Goebbels: On the sharpness of an error bound for a Galerkin method to solve parabolic differential equations. J. Math. Anal. Appl., 410 (2), 2013, S.967-978
• St.J. Goebbels: A sharp error estimate for numerical Fourier transform of band-limited functions based on windowed samples. Z. Anal. Anwendungen 32, 2013, S.371-387
• St.J. Goebbels: A sharp error bound in terms of an averaged modulus of smoothness for Fourier Lagrange coefficients. Results Math. 63, 2013, S.311-327

Populärwissenschaftliche Beiträge

• Steffen Goebbels, Regina Pohle-Fröhlich: Modellbahnhäuschen aus dem 3D-Drucker und mehr. Zwischentöne 40, 2018, S.4-7

Ältere Veröffentlichungen zu mathematischen Themen

• H. Esser, St.J. Goebbels, G. Lüttgens, R.J. Nessel: Sharp error bounds for the Crank-Nicolson and Saulyev difference scheme in connection with an initial boundary value problem for the inhomogeneous heat equation. Comput. Math. Appl. 30, 1995, S.59-68
• H. Esser, St.J. Goebbels, G. Lüttgens, R.J. Nessel: On error bounds for finite difference schemes. In: W. Müller, M. Felten, D.H. Mache (Hrsg.): Approximation Theory. Proc. Conf. Dortmund 1995, Akademie Verlag, Berlin, 1995, S.85-114
• H. Esser, St.J. Goebbels, R.J. Nessel: On the sharpness of error bounds for the numerical solution of initial boundary value problems by finite difference schemes. Z. Anal. Anwen­dungen 14, 1995, S.347-367
• St.J. Goebbels: Über Fehlerabschätzungen und deren Schärfe bei Finite-Elemente-Verfahren (Dissertation). Shaker, Aachen, 1997
• St.J. Goebbels: On the sharpness of a pointwise error bound in connection with linear finite elements. Numer. Funct. Anal. Optim. 18, 1997, S.541-553
• St.J. Goebbels: On the sharpness of a superconvergence estimate in connection with one-dimensional Galerkin methods. J. of  Inequal. & Appl. 3, 1999, S.91-107
• St.J. Goebbels: On the Riemann integrability of the n-th local modulus of continuity. Functiones et Approximatio 34, 2005, S.7-17, Link zum Paper

Ältere Veröffentlichungen zu betriebswirtschaftlichen Themen

• St.J. Goebbels, R. Jakob: Geschäftsprozess-FMEA – Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse für IT-gestützte Geschäftsprozesse. Symposion Publishing, Düsseldorf, 2004
• St.J. Goebbels, R. Jakob: Kosten und Nutzen der Prozessqualität: Wartung IT gestützter Geschäftsprozesse mit Hilfe der FMEA. MQ Management und Qualität 3/2005, S.10-12
• St.J. Goebbels: Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse für IT-basierte Geschäftsprozesse. ZWF - Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 6/2005, S.366-369
• St.J. Goebbels, R. Jakob: Geschäftsprozess-FMEA. In: M.G. Bernhard, R. Blomer, H. Mann: Digitale Fachbibliothek Management von IT-Services. Symposion Publishing, Düsseldorf, in vier Aufsätzen: 5/2005,  9/2005, 12/2005, 3/2006