TY - THES A1 - Andrei, Andreea Cristina T1 - Untersuchung und Optimierung robuster und hochlinearer rauscharmer Verstärker in GaN-Technologie T1 - Analysis and optimization of rugged and high linear low-noise amplifier N2 - Die nächste Generation von integrierten Sende- und Empfangsystemen erfordert sowohl robuste rauscharme Verstärker als auch Leistungsverstärker auf einem einzelnen Chip. Die GaN-HEMT-Technologie hat bisher gezeigt, dass sie durch ihre hohen Durchbruchspannungen, die hohe Elektronenbeweglichkeit und die niedrige Rauschzahl ein guter Kandidat für die Realisierung solcher Systeme ist. Diese Arbeit beschäftigt sich mit hochlinearen und robusten rauscharmen Verstärkern, welche in Sender-Empfänger-Systeme integriert werden können. Zuerst wird der GaN HEMT charakterisiert. Die Eigenschaften von Transistoren werden während des Burn-in Prozesses und gepulster Anregung mit hoher Überlast am Eingang analysiert. Damit werden die Grundlagen für das Verständnis des Verhaltens eines Verstärkers während und nach der Übersteuerung am Eingang gelegt. Der Hauptteil dieser Arbeit zeigt die Entwicklung und die Charakterisierung von robusten rauscharmen Verstärkern. Darüber hinaus wird ein neues Konzept für die Steigerung der Robustheit entwickelt, gemessen und charakterisiert. Das Konzept verwendet eine neuartige Zusammenschaltung zweier Transistoren am Verstärkereingang, wodurch die Spannungsfestigkeit gegenüber hohen Leistungspegeln gesteigert wird. Damit konnten Höchstwerte von +44dBm mit CW-Anregung und +47dBm mit gepulster Anregung am Verstärkereingang ohne Beschädigung demonstriert werden. N2 - The next generation of integrated transceivers requires low-noise amplifier as well as power amplifier on a single chip. GaN HEMTs show high breakdown voltages and power handling capabilities, as well as a low noise figure, therefore they are an ideal candidate for RF front-ends. The thesis analyses highly linear and rugged low-noise amplifiers, which can be integrated on transceivers. GaN HEMT properties are analyzed during burn-in and pulsed input overdrive. This provides a fundamental understanding for amplifier behaviour during and after input power overdrive. The main part of the thesis addresses the development and the characterization of rugged low-noise amplifiers. Beyond that a new concept for the ruggedness improvement is developed, measured and characterized. This concept uses a novel interconnection topology between two transistors at the amplifier’s input, which enhances the LNA’s ruggedness against high input power levels. It could be demonstrated that the LNA can withstand peak input power values higher than +44dBm using CW signal and +47dBm with a pulsed signal at the amplifier’s input without damage. KW - GaN HEMT KW - Rauscharme Verstärker KW - Robustheit KW - Stacked Verstärker KW - Übersteuerung mit hoher Eingangsleistung KW - GaN HEMT KW - Low noise amplifier KW - Ruggedness KW - Stacked amplifier KW - Input power overdrive KW - Rauscharmer Verstärker KW - Galliumnitrid KW - HEMT KW - Robuste Regelung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-44782 ER - TY - THES A1 - Kaule, Evelyne T1 - Robuste rauscharme GaN Verstärker : Untersuchung und Limitierung der Ausgangsleistung im Überlastfall T1 - Rugged low-noise GaN amplifiers : investigation and limitation of the output power under overdrive condition N2 - Stetig steigende Leistungen der Leistungsverstärker in den Sender-Empfängermodulen zwingen den rauscharmen Verstärker zu einem immer höheren Schutz am Eingang. Aufgrund hoher Durchbruchspannungen bieten GaN HEMTs eine robuste Eingangsstufe, womit ein Schutz des LNA Eingangs und die damit verbundene Verschlechterung der Rauschzahl unnötig wird. Allerdings nützte dieser Schutz nicht allein den rauscharmen Verstärker, da nachfolgende Stufen durch die hohen Ausgangsleistungen der GaN LNAs zerstört werden können. Daher widmet sich diese Arbeit der Untersuchung von robusten rauscharmen GaN Verstärkern sowie verschiedener Schaltungen zum Schutz der nachfolgenden Stufen vor einer zu hohen Eingangsleistung, wobei die Rauschzahl unbeeinflusst bleiben soll. Da eine robuste Eingangsstufe relevant für diese Arbeit ist, wurden neuartige Designs von robusten GaN LNA MMIC untersucht. Einerseits wurde ein LNA MMIC Chip mit einer gestapelten Eingangsstufe entwickelt, womit die Eingangsleistung und entsprechend die Robustheit erhöht werden konnte. In dieser Arbeit wird ein verbessertes Design des gestapelten GaN LNA MMIC vorgestellt, dessen Verstärkung von mehr als 23 dB und ein Rauschmaß von 2,6 dB im C-Band Frequenzbereich erreicht. Anderseits wurde ein neuartiger multiband GaN LNA MMIC für die Frequenzen 0,8 GHz; 1,8 GHz und 3,6 GHz entwickelt. Dieser erreicht eine Verstärkung von mehr als 29 dB bei 0,8 GHz und mehr als 34 dB bei 3,6 GHz mit einer maximalen Verstärkung von 34,9 dB bei 1,8 GHz sowie einen minimalen Rauschmaß von 2,2 dB bei 3,6 GHz. Der multiband LNA MMIC ist mit einen OIP3 von mehr als 36dBm bei 3,6 GHz hochlinear. Weiterhin wurde für den gestapelten und den multiband GaN LNA MMIC die Robustheit mittels eines hochohmigen Widerstands in der Gate Versorgung verbessert. Im Rahmen der Charakterisierung von GaN Verstärkern zeigt sich, dass der Gate DC und Drain DC Strom Indikatoren jeweils für die Kompression und Sättigung der Ausgangsleistung im Überlastfall darstellen. Der Zusammenhang zwischen dem Gate DC Strom und dem Überlastfall war der Ausgangspunkt für die Entwicklung der Schaltungen zur Limitierung der Ausgangsleistung, um die nachfolgenden Stufen des LNAs zu schützen. Daher wird dieser Strom zum Schalten eines Ausgangsdämpfungsglieds sowie einer adaptiven Drain DC Versorgung verwendet. Das Ausgangsdämpfungsglied wurde als ein GaN HEMT in Common-Gate Konfiguration an den Ausgang eines robusten GaN LNAs auf einen Chip geschalten, wodurch im Überlastfall eine Dämpfung von 29 dB erreicht wird. Weiterhin konnte durch die adaptive Drain DC Versorgung, welche als eine hybride Schaltung mit einem robusten GaN LNA MMIC als Kern entwickelt wurde, eine Dämpfung von 28 dB erzielt werden. Sowohl für das Ausgangsdämpfungsglied als auch für die adaptive Drain DC Versorgung blieben die Kleinsignal Verstärkung und das Rauschmaß des GaN LNA MMICs unbeeinflusst. N2 - Continuously increasing power amplifier performance in the transceiver module forces the low-noise amplifier to provide more and more protection at the input. Due to high breakdown voltages, GaN HEMTs enables a rugged input stage, thereby eliminating the need for protection at the input and the resulting poorer noise performance. However, this protection didn’t benefit the low-noise amplifiers alone, because subsequent stages can be destroyed by the high output powers of GaN LNAs. Therefore, this work focuses on the investigation of rugged low noise GaN amplifiers, as well as different circuits to protect the subsequent stages against too high input power, while keeping the noise performance unaffected. Since a rugged input stage is relevant for this work, innovative designs of rugged GaN LNA MMIC were investigated. On the one hand, an LNA MMIC chip with a stacked input stage was developed, thus increasing the input power and consequently the ruggedness. In this paper, an improved design of the stacked GaN LNA MMIC is presented, whose gain of more than 23 dB and noise figure of 2.6 dB are achieved in C-band frequency range. On the other hand, a novel multiband GaN LNA MMIC was developed for the frequencies of 0.8 GHz, 1.8 GHz and 3.6 GHz. This achieves a gain of more than 29 dB at 0.8 GHz and more than 34 dB at 3.6 GHz, with a maximum gain of 34.9 dB at 1.8 GHz and a minimum noise figure of 2.2 dB at 3.6 GHz. Furthermore, the multiband LNA MMIC is highly linear with an OIP3 of more than 36dBm at 3.6 GHz. In addition, for the stacked and multiband GaN LNA MMIC, the ruggedness was improved using a high ohmic resistor in the gate supply. Based on the characterization of GaN amplifiers, the gate DC and drain DC currents are indicators for the compression and saturation of the output power in the overload condition, respectively. The correlation between the gate DC current and the overload condition was the starting point for the development of the circuits to limit the output power in order to protect the subsequent stages of the LNA. Therefore, this current is used to switch an output attenuator as well as an adaptive drain DC supply. The output attenuator was connected as a GaN HEMT in common-gate configuration to the output of a rugged GaN LNAs as on-chip solution, which achieved an attenuation of 29 dB in the overload case. An attenuation of 28 dB could be achieved by the adaptive drain DC supply, which was developed as a hybrid circuit switching a GaN LNA MMIC. The small-signal gain and noise figure of the GaN LNA MMIC were unaffected for both protect circuits, the output attenuator and the adaptive drain DC supply. KW - GaN KW - HEMT KW - Rauscharmer Verstärker KW - Robustheit KW - Überlastfall KW - MMIC KW - Galliumnitrid KW - HEMT KW - Rauscharmer Verstärker KW - Robuste Regelung KW - Überlastkontrolle KW - Low-noise amplifier KW - LNA KW - Ruggedness KW - Overdrive condition Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-66035 ER - TY - JOUR A1 - Krishna, Ajay A1 - Schiffer, Johannes A1 - Raisch, Jörg T1 - Distributed secondary frequency control in microgrids : robustness and steady-state performance in the presence of clock drifts T1 - Verteilte Sekundärfrequenzregelung in Mikronetzen : Robustheit und stationäre Leistung in Anwesenheit von Taktdifferenzen N2 - Microgrids are distributed systems with high share of inverter-interfaced renewable energy sources where stable and reliable system operation is realized by suitably controlling the inverters. In this work, we focus on secondary frequency control, which is an important ancillary service provided by the inverters. In the literature on secondary frequency control, the effect of clock drifts has often been neglected. However, clock drifts are practically unavoidable parameter uncertainties in inverter-based microgrids and we show that the most commonly employed distributed secondary frequency controllers exhibit performance deteriorations when taking clock drifts explicitly into consideration. Motivated by this, we propose a novel alternative control law called generalized distributed averaging integral (GDAI) control, which achieves the secondary control objectives of steady-state accurate frequency restoration and proportional power sharing in the presence of clock drifts. In addition, we derive a sufficient tuning criterion in the form of a set of linear matrix inequalities (LMIs) which guarantees robust stability of the closed-loop equilibrium point in the presence of uncertain clock drifts. Finally, our analysis is validated extensively via simulation with comprehensive comparisons to other related distributed control approaches. N2 - Mikronetze sind dezentrale Systeme mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energiequellen, bei denen ein stabiler und zuverlässiger Systembetrieb durch eine geeignete Regelung der Wechselrichter erreicht wird. In dieser Arbeit konzentrieren wir uns auf die sekundäre Frequenzregelung, die eine wichtige Zusatzfunktion der Wechselrichter darstellt. In der Literatur zur Sekundärfrequenzregelung wurde die Auswirkung von Taktdifferenzen oft vernachlässigt. Taktdifferenzen sind jedoch praktisch unvermeidbare Parameterunsicherheiten in umrichterbasierten Mikronetzen, und wir zeigen, dass die am häufigsten eingesetzten verteilten Sekundärfrequenzregler Leistungseinbußen aufweisen, wenn Taktdifferenzen explizit berücksichtigt werden. Aus diesem Grund schlagen wir ein neuartiges, alternatives Regelungsgesetz vor, das als verallgemeinertes verteiltes Mittelwertintegral (GDAI) bezeichnet wird und die sekundären Regelungsziele der genauen Frequenzwiederherstellung im stationären Zustand und der proportionalen Leistungsaufteilung in Anwesenheit von Taktdifferenzen erreicht. Darüber hinaus leiten wir ein hinreichendes Entwurfskriterium der Reglerverstärkungsfaktoren in Form einer Reihe von linearen Matrixungleichungen (LMIs) ab, welches robuste Stabilität des Gleichgewichtspunktes im geschlossenen Regelkreis bei unsicheren Taktschwankungen garantiert. Abschließend wird unsere Analyse durch Simulationen und umfassende Vergleiche mit anderen verwandten dezentralen Regelungsansätzen umfassend validiert. KW - Microgrids KW - Distributed control KW - Consensus algorithms KW - Power systems KW - Secondary frequency control KW - Sekundärfrequenzregelung KW - Mikronetze KW - Robustheit KW - Taktdifferenzen KW - Wechselrichter KW - Microgrid KW - Wechselrichter KW - Taktfrequenz Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.26127/BTUOpen-5969 ER - TY - THES A1 - Richter, Lorenz T1 - Solving high-dimensional PDEs, approximation of path space measures and importance sampling of diffusions T1 - Lösen hochdimensionaler PDEs, Approximation von Pfadmaßen und Importance Sampling von Diffusionsprozessen N2 - Motivated by computing functionals of high-dimensional, potentially metastable diffusion processes, this thesis studies robustness issues appearing in the numerical approximation of expectation values and their gradients. A major challenge being high variances of corresponding estimators, we investigate importance sampling of stochastic processes for improving statistical properties and provide novel nonasymptotic bounds on the relative error of corresponding estimators depending on deviations from optimality. Numerical strategies that aim to come close to those optimal sampling strategies can be encompassed in the framework of path space measures, and minimizing suitable divergences between those measures suggests a variational formulation that can be addressed in the spirit of machine learning. A key observation is that while several natural choices of divergences have the same unique minimizer, their finite sample properties differ vastly. We provide the novel log-variance divergence, which turns out to have favorable robustness properties that we investigate theoretically and apply in the context of path space measures as well as in the context of densities, for instance offering promising applications in Bayesian variational inference. Aiming for optimal importance sampling of diffusions is (more or less) equivalent to solving Hamilton-Jacobi- Bellman PDEs and it turns out that our numerical methods can be equally applied for the approximation of rather general high-dimensional semi-linear PDEs. Motivated by stochastic representations of elliptic and parabolic boundary value problems we refine variational methods based on backward SDEs and provide the novel diffusion loss, which can be related to other state-of-the-art attempts, while offering certain numerical advantages. N2 - Motiviert durch das Berechnen von Funktionalen hochdimensionaler stochastischer Prozesse, untersucht diese Dissertation Robustheitseigenschaften, die in der numerischen Approximation von Erwartungswerten sowie deren Gradienten mittels der Monte-Carlo-Methode auftreten. Hierbei fokussieren wir unsere Analyse auf das Importance Sampling als eine populäre Methode der Varianzreduktion. Wir entwickeln neuartige nicht-asymptotische Schranken für den relativen Fehler von Importance-Sampling-Schätzern in Abhängigkeit von Abweichungen von der optimalen Lösung – zunächst in einem abstrakten Sinne. Schließlich betrachten wir insbesondere hochdimensionale, möglicherweise metastabile stochastische Prozesse – dies korrespondiert zu Importance Sampling im so genannten Pfadraum, wofür wir zusätzliche Formeln für den relativen Fehler der Schätzer entwickeln. Strategien für ein möglichst optimales Importance Sampling von Diffusionsprozessen korrespondieren zu stochastischen Optimalsteuerungsproblemen. Inspiriert von diesem Zusammenhang entwickeln wir einen einheitlichen Rahmen aus der Perspektive von Pfadmaßen, welcher neue numerische Verfahren motiviert. Insbesondere legt er die Minimierung geeigneter Divergenzen zwischen diesen Maßen in Form einer Variationsformulierung nahe, welche im Sinne des Machine Learnings gelöst werden kann. Hierbei ist es eine zentrale Erkenntnis, dass verschiedene Divergenzen zwar denselben eindeutigen Minimierer haben, sich aber hinsichtlich ihrer statistischen Eigenschaften stark unterscheiden können, etwa in Abhängigkeit der Dimension oder bezüglich möglicher Fluktuationen in der Nähe der optimalen Lösung. Im Zuge dessen schlagen wir die neuartige Log-Varianz-Divergenz vor, welche vorteilhafte Robustheitseigenschaften mit sich bringt, die wir durch theoretische Analyse und zahlreiche numerische Beispiele belegen können. Als eine zusätzliche Anwendung dieser Divergenz für Dichten betrachten wir die Bayes’sche variationelle Inferenz. Dies führt zu einem verbesserten Gradientenschätzer, welcher sowohl theoretisch als auch in numerischen Experimenten seinem naiven Gegenpart deutlich überlegen ist. Das Streben nach optimalem Importance Sampling von Diffusionsprozessen ist (mehr oder weniger) äquivalent zum Lösen von Hamilton-Jacobi-Bellman-PDEs, und es stellt sich heraus, dass unsere entwickelten numerischen Methoden gleichermaßen für die Approximation bestimmter allgemeinerer hochdimensionaler semi-linearer PDEs angewendet werden können. Motiviert durch stochastische Darstellungen von elliptischen und parabolischen Randwertproblemen entwickeln wir darauf aufbauend bestimmte variationelle Methoden weiter, die auf rückwärts-SDEs basieren, und schlagen den neuartigen diffusion loss vor, welcher gegenüber den alternativen Methoden einige numerische Vorteile mit sich bringt. KW - Approximation of high dimensional PDEs KW - Stochastic optimal control KW - Importance sampling KW - Machine learning KW - Robustness KW - Approximation hochdimensionaler PDEs KW - Stochastische optimale Steuerung KW - Importance Sampling KW - Machine Learning KW - Robustheit KW - Sequenzielle Monte-Carlo-Methode KW - Stochastisches Modell KW - Maschinelles Lernen KW - Stochastische optimale Kontrolle Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-58647 ER - TY - RPRT A1 - Stockmann, Christian A1 - Winkler, Herwig T1 - Robustheit in Produktionssystemen aus Sicht der industriellen Praxis N2 - Aktuell sind Produktionssysteme mit einer zunehmenden Unsicherheit und Instabilität konfrontiert, sodass Störungen oder ungeplante Veränderungen schnell zu massiven Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit führen können. Zum einen liegt das an einem immer volatileren Marktumfeld, das von steigenden Kundenerwartungen und internationalerem Wettbewerb geprägt ist. Zum anderen werden die Produktionssysteme selbst immer komplexer. Derzeit führen insbesondere kürzere Planungszyklen und/oder der Einzug zunehmend vernetzter (IT-)Systeme zu einer höheren Komplexität. Damit Unternehmen unter solchen Bedingungen leistungs- und wettbewerbsfähig bleiben, ist es essentiell, bei der Konfiguration von Produktionssystemen, eine hohe Robustheit gegenüber Störungen und ungeplanten Veränderungen einzuplanen. Trotz einer Vielzahl an modelltheoretischen Studien zu Robustheit im (erweiterten) Produktionskontext hat sich bis dato kein etabliertes Verständnis darüber herausgebildet, was Robustheit in einem Produktionssystem überhaupt bedeutet, in welchem Zusammenhang es mit anderen Fähigkeiten, wie bspw. Flexibilität oder Resilienz, steht oder wie man sie sinnvoll messen kann. Dies mag auch daran liegen, dass die Einschätzungen und Vorgehensweisen aus der industriellen Praxis bislang nur wenig Berücksichtigung fanden. Aus diesem Grund wurde eine empirische Studie unter Entscheidungsträgern in verarbeitenden Betrieben durchgeführt. Dabei wurden das Begriffsverständnis, die Relevanz, Einflüsse sowie die Bewertung von Robustheit in Produktionssystemen aus Sicht der industriellen Praxis erfasst. Es zeigte sich u.a., dass viele Praktiker kein klares Bild von der Robustheit haben. Sie wird zudem oft als verbesserungswürdig beurteilt und von den wenigsten Unternehmen systematisch evaluiert. N2 - Currently, production systems are faced with increasing uncertainty and instability, so that disturbances or unplanned changes can quickly lead to massive deteriorations of the performance. On the one hand, this is due to increasingly volatile markets which are characterized by rising customer expectations and international competition. On the other hand, the production systems themselves are becoming more complex. Especially shorter planning periods and/or the introduction of more and more connected (IT-)systems are leading to greater complexity. In order to remain productive and competitive under such conditions, it is crucial that a high level of robustness against disruptions and unplanned changes is ensured. Despite various model-based studies of robustness in the (extended) context of manufacturing, up until now there exists no established understanding of what robustness in production represents in general, how it is linked to other capabilities such as flexibility or resilience, or how it can be measured appropriately. This may also be due to the fact that the understanding and approaches from industrial practice have not been considered yet. For this reason, an empirical study was conducted among decision-makers in manufacturing companies. In doing so, the understanding, the relevance, influences and the evaluation of robustness in production systems were captured from the perspectives of industrial practice. Amongst other things, it was shown that many practitioners do not have a clear picture of robustness. Moreover, robustness is often judged as being improvable while only very few companies apply a systematic approach to evaluate this capability at all. T3 - Studienreports des Lehrstuhls für Produktionswirtschaft - 5 KW - Robustheit KW - Produktion KW - Produktionssysteme KW - Industrielle Praxis KW - Umfrage KW - Robustness KW - Prodcution KW - Production Systems KW - Manufacturing KW - Industrial Practice KW - Survey KW - Robustheit KW - Produktionssystem KW - Industrie KW - Online-Befragung Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-52414 ER - TY - THES A1 - Vökler, Sascha T1 - Machine-Learning-Verfahren in der Produktlinienoptimierung - Simulationsrechnungen und Robustheit T1 - Machine learning in product line optimization - simulations and robustness N2 - Die Produktlinienoptimierung auf Basis der Conjointanalyse ist eines der wichtigsten Probleme der Marketingforschung. Das Ziel der Produktlinienoptimierung ist das Identifizieren einer optimalen Produktlinie bzgl. des Gewinns und Marktanteils. Für die Modellierung der Auswahlwahrscheinlichkeiten der Produkte unter Berücksichtigung der Konsumentenpräferenzen werden deterministische und probabilistische Entscheidungsregeln verwendet. Darauf aufbauend werden für jede Entscheidungsregel jeweils eine Gewinn- und eine Marktanteilsmaximierungszielfunktion aus der Literatur ausgewählt. Als Kombinatorisches Optimierungsproblem ist die Produktlinienoptimierung NP-hard, wodurch die Berechnung der Optima schon bei mittelgroßen Problemgrößen nicht mehr möglich ist. Aus diesem Grund sind Verfahren aus dem Machine-Learning nötig, um die Optima in angemessener Rechenzeit zu approximieren. Die verwendeten Machine-Learning-Verfahren sind Genetische Algorithmen, das Min-Max Ant-System, Particle-Swarm-Optimization und Simulated Annealing, deren Parameter in Abhängigkeit der Problemgröße adaptiv definiert werden. Durch einen neuartigen Clusteransatz können Genetische Algorithmen das deterministische Produktlinienoptimierungsproblem im Sinn der Zielfunktionswertqualität am besten lösen. Das Min-Max Ant-System mit lokaler Suche ist am besten für die deterministische Gewinnmaximierung geeignet. Für die Zielfunktionen mit probabilistischer Entscheidungsregel zeigt sich das Min-Max-System ohne lokale Suche als überlegen. Für die Untersuchung der Robustheit der hierarchischen Bayes-Schätzung wird ein realer Datensatz verwendet. Die Robustheit wird maßgeblich durch die Wahl der Entscheidungsregel beeinflusst. Die Zielfunktionen mit probabilistischer Entscheidungsregel reagieren robust auf die hierarchische Bayes-Schätzung, wohingegen die Zielfunktionen mit deterministischer Entscheidungsregel sehr sensitiv auf sich verändernde Konsumentenpräferenzen reagieren. N2 - Product line optimization based on conjoint analysis is one of the most important problems in marketing research. The goal of product-line optimization is to identify an optimal product line in terms of profit and market share. Deterministic and probabilistic decision rules are used to model the selection probabilities of the products taking into account consumer preferences. Based on this, a profit and a market share maximization objective function is selected from the literature for each decision rule. As a combinatorial optimization problem, product line optimization is NP-hard, making the computation of optima infeasible even for medium-sized problems. For this reason, methods from machine learning are needed to approximate the optima in reasonable computation time. The machine learning methods used are genetic algorithms, the Min-Max ant system, particle swarm optimization and simulated annealing, whose parameters are defined adaptively depending on the problem size. Through a novel clustering approach, genetic algorithms can best solve the deterministic product line optimization problem in the sense of objective function value quality. The Min-Max ant system with local search is best suited for deterministic profit maximization. For the objective functions with probabilistic decision rule, the Min-Max ant system without local search is shown to be superior. A real data set is used to investigate the robustness of hierarchical Bayes estimation. The robustness is significantly influenced by the choice of the decision rule. The objective functions with probabilistic decision rule react robustly to the hierarchical Bayes estimation, whereas the objective functions with deterministic decision rule react very sensitively to changing consumer preferences. KW - Conjointanalyse KW - Conjoint analysis KW - Robustheit KW - Kombinatorische Optimierung KW - Machine learning KW - Produktlinienoptimierung KW - Product line optimization KW - Combinatorial optimization KW - Robustness KW - Produktlinie KW - Maschinelles Lernen KW - Conjoint Measurement KW - Verbesserung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-55796 ER -