Operational Research Commons^™

A Design And Analysis Of Computer Experiments Approach To Water Distribution Network Seismic Rehabilitation Optimization, Uthman Abiola Kareem

Industrial, Manufacturing, and Systems Engineering Dissertations - Archive

Water is an essential part of human life. However, there are critical infrastructures that enable water availability in communities and homes. One of such is a water distribution network. Water distribution network performance depends on its reliability, which could be threatened by external agents like earthquakes. When earthquakes occur, they cause damages on some pipes within the distribution network and this limits performance of water distribution network. While earthquakes cannot be prevented, effective maintenance intervention may reduce the impact of earthquakes on water distribution networks. In order to develop an effective maintenance plan, researchers approach it in different ways. However, …

Predicting Crises On The African Frontier Stock Markets With Investor Sentiment Indicators: A Machine Learning Approach, David Korsah, Lord Mensah

Journal of International Technology and Information Management

This study examined the predictive ability of machine learning algorithms in identifying crises within African stock markets. The study employed seven distinct machine-learning models, analyzing historical stock prices from eight stock markets, three major sentiment indicators, and the exchange rates of local currencies against the US dollar, with each data spanning from May 1, 2007, to April 1, 2023. Extreme Gradient Boosting (XGBoost) emerged as the most effective algorithm for predicting crises. Historical stock prices and exchange rates were identified as the most critical features for prediction. On the sentiment side, investors’ perceptions of potential volatility on the S&P 500, …

Pedagogy In The Age Of Ai: Exploring Generative Ai For Higher Education, Alison Munsch Phd

Journal of International Technology and Information Management

Generative Artificial Intelligence (AI) presents transformative opportunities for higher education, enabling personalized learning, enhanced student engagement, and efficient pedagogical practices. This tutorial-style article guides educators in integrating generative AI into their classrooms through hands-on activities, practical strategies, and reflective exercises. It explores the capabilities of AI tools such as ChatGPT, their applications across disciplines, and the ethical considerations for their use. By cultivating critical thinking and fostering student readiness for AI-driven futures, this article underscores the transformative potential of generative AI in higher education with an emphasis on the academic areas of business analytics, information systems, and computer science.

Surviving And Thriving In The Hybrid Cloud: A Review Of The Current Cloud Computing Landscape, Peter Munsch, Alison Munsch

Journal of International Technology and Information Management

Background and Purpose

Both academic and industry institutions have increasingly migrated essential services to public cloud providers (e.g., Microsoft, AWS, Google) with mixed outcomes. Some industry leaders attempted to fully replace their on-premises data centers with public cloud services, a move not advised without thorough performance and cost analyses (Potel, 2023). Despite some organizations pulling back from the “Cloud First” strategy, the public cloud services market continued to grow, with revenue increasing by approximately 20% year-over-year since 2020 and surpassing half a trillion dollars in 2022 (IDC Worldwide Semiannual Public Cloud Services Tracker, 2H 2022). Cloud technologists suggested that hybrid …

Predicting Global Healthcare Supply Chain Delays: A Machine Learning Approach Leveraging Country-Level Logistics Metrics, Jeevan Sai Gali, Nima Molavi, Sepideh Alavi

Journal of International Technology and Information Management

In global healthcare logistics, ensuring the timely delivery of medical commodities is critical, particularly in low- and middle-income countries characterized by infrastructural limitations and operational uncertainties. This research introduces an advanced, data-driven predictive framework designed to forecast delivery delays by synthesizing granular, internal shipment-level data from the USAID Global Health Supply Chain Program (GHSC-PSM) with external country-level logistics capabilities indicators derived from the World Bank’s Logistics Performance Index (LPI). Rather than relying on retrospective trend analyses, this study employs machine learning algorithms such as Random Forest, XGBoost, Support Vector Machines (SVM), and Multi-Layer Perceptron (MLP) to detect …

Data Driven Bridge Deck Deterioration Modeling And Maintenance Intervention Scheduling, Deepak Kumar

Dissertations and Theses

Majority of over 617,000 bridges across the United States are significantly impacted by environmental factors, aging materials, and heavy traffic loads. According to the 2021 Infrastructure Report, nearly 231,000 bridges require repair or preservation work, with 46,154 (7.5%) being classified as structurally deficient, thereby posing risks for mor than 178 million daily trips across these bridges. Despite recent improvements, 42% of U.S. bridges are at least 50 years old, underscoring an urgent need for increased investment to meet repair demands. The nation’s backlog of bridge repairs is estimated at $125 billion, with a 58% increase in annual spending required to …

An Operational Field Study: A Comparison Of Piloting Uncrewed Underwater Vehicles And Uncrewed Aircraft Systems, David Thirtyacre, Joseph Cerreta, Pete Miller, Kimberly Luthi, Jolee Thirtyacre

Publications

and operations, the ability to cross-train personnel in both Uncrewed Underwater Vehicles and Small Uncrewed Aircraft System operations has become a focal point for efficiency and workforce optimization. This study presents a comparative analysis of the operational and human factor considerations involved in piloting mini UUV and sUASs, highlighting the key similarities and differences in control methods, environmental influences, navigation, emergency procedures, and situational awareness. A qualitative experimental field study was conducted between July 2024 and October 2024, involving real-world deployments of both systems in maritime and aerial environments. Findings indicated that while UUV and sUAS operators relied on remote …

Multiphysics Modeling Of Solid Oxide Fuel Cells For Gradient Minimization And Inductive Loop Analysis In Impedance Spectroscopy Using Machine Learning-Based Microstructural Property Estimation, Muhammad Usman Khan

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Solid oxide fuel cells have significant advantages in renewable energy utilization due to their high efficiency, fuel flexibility, and low emissions. However, despite the numerous efforts of technology, thermal and current density gradients and impedance behavior fluctuations are still causing performance degradation. A combined computational framework that integrates machine learning and three-dimensional Multiphysics modeling is needed to investigate and optimize the performance of solid oxide fuel cells. A machine learning model, trained on synthetic microstructure data by percolation analysis, is used to predict important microstructural parameters like triple phase boundary density and geometric tortuosity. These are then employed in a …

การวิเคราะห์ความสามารถในการขับขี่และพฤติกรรมจากความเหนื่อยล้าโดยใช้สัญญาณภาพ, ภาสวิชญ์ บุญนุช

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

อาการเหนื่อยล้ายังคงเป็นประเด็นด้านความปลอดภัยที่สำคัญในกลุ่มผู้ขับรถบรรทุก ซึ่งมักจะส่งผลให้ระดับความสามารถในการขับขี่ลดลงและเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดอุบัติเหตุ การศึกษาในครั้งนี้นำเสนอแนวทางการใช้แบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) โดยมีการรวมข้อมูลเหตุการณ์การเกิดพฤติกรรมของผู้ขับขี่ที่ตรวจจับได้จากระบบ AI Camera และข้อมูลด้านประชากรศาสตร์และลักษณะการทำงาน เพื่อทำนายระดับความสามารถในการขับขี่ที่ลดลงที่มีสาเหตุมาจากอาการเหนื่อยล้า โดยทำการศึกษาจากข้อมูลจำนวน 600 วัน ซึ่งประกอบไปด้วยผู้ขับขี่จำนวน 105 คน โดยแบ่งระดับความสามารถในการขับขี่ออกเป็น 3 ระดับ ได้แก่ ความสามารถปกติ ความสามารถลดลง และความสามารถที่มีความเสี่ยงสูง โดยสังเกตจากพฤติกรรมการตอบสนองขณะขับขี่ การวิเคราะห์จะพิจารณาการรวมข้อมูลด้านประชากรศาสตร์และลักษณะการทำงาน วิธีการพัฒนาเกณฑ์ในการระบุระดับความสามารถในการขับขี่ กรอบเวลาในการสังเกตอาการเหนื่อยล้า และคุณภาพของข้อมูลเชิงพฤติกรรม โดยใช้แบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่องภายใต้กรอบเวลาในการสังเกตที่แตกต่างกันก่อนเกิดที่ระดับความสามารถในการขับขี่ลดลง ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าปัจจัยด้านประชากรศาสตร์และปัจจัยที่แสดงลักษณะการทำงานช่วยเพิ่มความแม่นยำในการทำนาย โดยสำหรับการศึกษานี้ แบบจำลองชนิด LightGBM ให้ผลการทำนายที่ดีที่สุดที่ค่าความแม่นยำ 90% ภายใต้เงื่อนไขเหตุการณ์ที่ผ่านการตรวจสอบและใช้กรอบเวลา 8 นาที ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงประโยชน์ของการใช้กรอบเวลาสั้นในการตรวจจับอาการเหนื่อยล้า การวิเคราะห์ความสำคัญของแต่ละปัจจัย (Feature Importance) พบว่า การหาว การปฏิบัติงานต่อเนื่องเกิน 4 ชม. และการหลับตา เป็นตัวบ่งชี้ทางพฤติกรรมที่สำคัญที่สุดตามลำดับ ในขณะที่อายุ การยกของก่อนขับรถ ช่วงเวลาในการทำงาน ประสบการณ์ในการทำงาน เป็นปัจจัยด้านประชากรศาสตร์และการทำงานที่มีอิทธิพลต่อการลดลงของระดับความสามารถในการขับขี่ ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการรวมข้อมูลเหตุการณ์ที่ผ่านการตรวจสอบเข้ากับลักษณะเฉพาะของผู้ขับขี่ และกรอบเวลาในการสังเกตอาการเหนื่อยล้าที่เหมาะสม เพื่อใช้ในการประเมินระดับความสามารถที่ลดลงที่มีสาเหตุจากอาการเหนื่อยล้าได้อย่างมีประสิทธิภาพในงานขนส่ง

การเปรียบเทียบขนาดของรอยฝ่าเท้าที่ได้จากเครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติ แบบพกพาและโฟมพิมพ์เท้า, วรัญญา รัตนสุมาวงศ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ความแม่นยำของเครื่องมือใหม่ที่ถูกพัฒนามาใช้ทดแทนเครื่องมือเดิม เป็นปัจจัยสำคัญต่อความน่าเชื่อถือ ได้มีการพัฒนาเครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติแบบพกพาเพื่อทดแทนการใช้โฟมพิมพ์เท้า และใช้ iPhone 12 mini เป็นอุปกรณ์สแกนรอยฝ่าเท้าเพื่อทดแทนเครื่อง 3D scanner เพื่อประเมินให้เห็นว่าสามารถนำเครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติแบบพกพาและ iPhone 12 mini มาใช้ทดแทนได้ จึงได้มีการออกแบบการทดลองแบบ Randomized Complete Block Design (RCBD) โดยศึกษาปัจจัยของประเภทเครื่องมือที่ใช้พิมพ์รอยฝ่าเท้า ได้แก่ โฟมพิมพ์เท้า และ เครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติ แบบพกพา และประเภทเครื่องสแกน 3 มิติ ได้แก่ 3D scanner และ iPhone 12 mini การทดสอบได้เก็บข้อมูลเท้า 18 ข้าง จากผู้เข้าร่วมวิจัย 9 คน โดยพิมพ์ลงบนเครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติ แบบพกพาและโฟมพิมพ์เท้า และทำซ้ำ 3 ครั้ง รอยฝ่าเท้าที่ได้ถูกสร้างรูปร่างรอยฝ่าเท้าดิจิตอลด้วย iPhone 12 mini และ 3D scanner เพื่อเก็บข้อมูลตัวชี้วัดทั้ง 7 ตัว ได้แก่ ความกว้างรอยฝ่าเท้า ความยาวรอยฝ่าเท้า ความสูงรอยฝ่าเท้าในพื้นที่บริเวณอุ้งเท้า 4 ตำแหน่ง และความสูง Metatarsal head ที่ 3 จากผลการวิเคราะห์ทางสถิติแบบ Randomized Complete Block Design (RCBD) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95% พบว่าตัวชี้วัดทั้ง 7 ตัว ของเครื่องพิมพ์รอยฝ่าเท้า 3 มิติ แบบพกพากับโฟมพิมพ์เท้าไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และการใช้ iPhone 12 กับ 3D scanner ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน ผลการวิจัยสรุปได้ว่า …