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In dem Projekt BioMeth wurde der Ansatz der Membranbegasung zur Erhöhung der Verfügbarkeit von gelöstem Wasserstoff für die biologische Methanisierung im Sinn der Etablierung eines Power-to-Gas-Konzeptes zur Energiespeicherung verfolgt. Übergeordnetes Ziel war die Entwicklung eines skalierbaren Verfahrenskonzeptes, dass sich zur Nutzung CO2-haltiger Gasvolumenström eignet. Geplant war es, das Verfahren am Beispiel der Biogasanlage der Biokäserei Monte-Ziego in Teningen zu demonstrieren und dort das bestehende Konzept der parallelen Abwasseraufbereitung und Energieerzeugung zu erweitern. Die ursprüngliche Struktur des Arbeitspaketplanes ist in nachfolgender Abbildung gezeigt.

Dort, wo Modelle der operativen Energiesystemanalyse untereinander Überschneidungen aufweisen, stellt sich zunächst die Frage, ob sie bei gleichgearteten Fragestellungen auch die gleichen Antworten liefern. Dies zu beantworten war erstes Ziel des hier beschriebenen Vorhabens. Das zweite Ziel war, im Falle von Differenzen zu ermitteln, worin diese begründet liegen. Es waren nicht nur die Modelle selbst, sondern auch das methodische Vorgehen zur Modellerstellung und Simulation in Betracht zu ziehen. Die darauf aufbauende Identifikation von individuellen Optimierungspotenzialen war das dritte Ziel. Da die operative Energiesystemanalyse noch ein recht junger Forschungsbereich ist, existiert darüber hinaus Klärungsbedarf, welches Modell sich für welche Untersuchungen besonders eignet und welches methodische Vorgehen sich empfiehlt. Die Beantwortung dieser Fragen stellte das vierte Ziel des Vorhabens dar.

Convolutional neural networks (CNN) define the state-of-the-art solution on many perceptual tasks. However, current CNN approaches largely remain vulnerable against adversarial perturbations of the input that have been crafted specifically to fool the system while being quasi-imperceptible to the human eye. In recent years, various approaches have been proposed to defend CNNs against such attacks, for example by model hardening or by adding explicit defence mechanisms. Thereby, a small “detector” is included in the network and trained on the binary classification task of distinguishing genuine data from data containing adversarial perturbations. In this work, we propose a simple and light-weight detector, which leverages recent findings on the relation between networks’ local intrinsic dimensionality (LID) and adversarial attacks. Based on a re-interpretation of the LID measure and several simple adaptations, we surpass the state-of-the-art on adversarial detection by a significant margin and reach almost perfect results in terms of F1-score for several networks and datasets. Sources available at: https://github.com/adverML/multiLID

Within the framework of a developed blended learning concept, a lot of experience has already been gained with a mixture of theoretical lectures and hands-on activities, combined with the advantages of modern digital media. Here, visualizations using videos, animations and augmented reality have proven to be effective tools to convey learning content in a sustainable way. In the next step, ideas and concepts were developed to implement hands-on laboratory experiments in a virtual environment. The main focus is on the realization of virtual experiments and environments that give the students a deep insight into selected subfields of optics and photonics.

The artistic research cycle DE\GLOBALIZE is a media ecological search movement for the terrestrial. After examining matters of fact in India (2014-18), matters of concern in Egypt (2016-2019) and matters of care in the Upper Rhine (2018-22), the focus turns toward matters of violence in the Congo (2022). From matter to mater, mother-earth, the garden to exploitation. From science, water and climate to migration, oppression and extermination. The long-term research is accessible through interactive web documentation. The platform serves as a continuous media-archaeological archive for a speculative ethnography. The relational structure of the videographic essay is enabling the forensic processing of single documents in the sense of the actor-network theory. The subject of the presentation at IFM is a field trip to the Congo planned for March 2022, which will focus on the ambivalence of violence and care in collaboration with local artists. The field trip is based on the postcolonial reflection luderitzcargo by the author from 1996, in which a freight container was transformed into a translocal cinema in Namibia. Through the journey to Congo, a group of media artists, a psychotherapist, a theater dramaturg, a filmmaker and a philosopher intend to explore the political, technological and psycho-geographic borders. By artistic interventions with locals, we want to interfere with relational string figures as part of the new Earth Politics. They are focusing on the displaced consumption of resources which are hard-fought and guarantee prosperity in the global north. The so-called ghost acreages are repressed and justified as part of a civilizational mission. With this trip, we want to confront our self-lies with the ones of our hosts. We want to confront ourselves with the foreign, the dark and the displaced ghosts within ourselves. In the presentation at the #IFM2022 Conference, the platform DE\GLOBALIZE will be problematized itself as an example of epistemic violence for the ethnographic memory of (Western) knowledge. We are not the missionaries but the perplexed travellers. In our search movement, we are dealing with psychoanalysis, video, performance and trance. As disoriented white men we try the reversal of Black Skin and White Mask by Franz Fanon without blackfacing. We will not only care about the sensitivity of our skin but that of our g/hosts and the one of mother earth.

A circuit arrangement of a motor vehicle includes a high-voltage battery for storing electrical energy, an electric machine for driving the motor vehicle, a converter via which high-voltage direct current voltage provided by the high-voltage battery is convertible into high-voltage alternating current voltage for operating the electric machine, and a charging connection for providing electrical energy for charging the high-voltage battery. The converter is a three-stage converter having a first switch unit which is assigned to a first phase of the electric machine. The first switch unit has two switch groups connected in series which each have two insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) connected in series, where a connection is disposed between the IGBTs of one of the two switch groups, which connection is electrically connected directly to a line of the charging connection.

Featherweight Generic Go (FGG) is a minimal core calculus modeling the essential features of the programming language Go. It includes support for overloaded methods, interface types, structural subtyping and generics. The most straightforward semantic description of the dynamic behavior of FGG programs is to resolve method calls based on runtime type information of the receiver. This article shows a different approach by defining a type-directed translation from FGG to an untyped lambda-calculus. The translation of an FGG program provides evidence for the availability of methods as additional dictionary parameters, similar to the dictionary-passing approach known from Haskell type classes. Then, method calls can be resolved by a simple lookup of the method definition in the dictionary. Every program in the image of the translation has the same dynamic semantics as its source FGG program. The proof of this result is based on a syntactic, step-indexed logical relation. The step-index ensures a well-founded definition of the relation in the presence of recursive interface types and recursive methods.

Narrowband Internet-of-Things (NB-IoT) is a 3rd generation partnership project (3GPP) standardized cellular technology, adopted for 5G and optimized for massive Machine Type Communication (mMTC). Applications are anticipated around infrastructure monitoring, asset management, smart city and smart energy applications. In this paper, we evaluate the suitability of NB-IoT for private (campus) networks in industrial environments, including complex cloud-based applications around process automation. An end-to-end system has been developed, comprising of a sensor unit connected to a NB-IoT modem, a base station (gNodeB) equipped with a beamforming array and a local (private) network architecture comprising a sensor management system in the edge cloud. The experimental study includes field tests in realistic industrial environments with latency, reliability and coverage measurements. The results show a good suitability of NB-IoT for process automation with high scalability, low-power requirements and moderate latency requirements.

The identification of vulnerabilities is an important element in the software development life cycle to ensure the security of software. While vulnerability identification based on the source code is a well studied field, the identification of vulnerabilities on basis of a binary executable without the corresponding source code is more challenging. Recent research has shown, how such detection can be achieved by deep learning methods. However, that particular approach is limited to the identification of only 4 types of vulnerabilities. Subsequently, we analyze to what extent we could cover the identification of a larger variety of vulnerabilities. Therefore, a supervised deep learning approach using recurrent neural networks for the application of vulnerability detection based on binary executables is used. The underlying basis is a dataset with 50,651 samples of vulnerable code in the form of a standardized LLVM Intermediate Representation. The vectorised features of a Word2Vec model are used to train different variations of three basic architectures of recurrent neural networks (GRU, LSTM, SRNN). A binary classification was established for detecting the presence of an arbitrary vulnerability, and a multi-class model was trained for the identification of the exact vulnerability, which achieved an out-of-sample accuracy of 88% and 77%, respectively. Differences in the detection of different vulnerabilities were also observed, with non-vulnerable samples being detected with a particularly high precision of over 98%. Thus, the methodology presented allows an accurate detection of 23 (compared to 4) vulnerabilities.

In diesem Kapitel geht es um die Frage, welche systematischen Vorgehensmodelle dazu beitragen können, dass einzelne Bereiche in Industrieunternehmen auf ihrem Weg im Rahmen der digitalen Transformation unterstützt werden können. Die Darstellung erfolgt anhand eines Anwendungsbeispiels im Service-Sektor des Maschinenbaus.

Das duale Krankenversicherungssystem, mit der Gesetzlichen und Privaten Krankenversicherung (GKV und PKV), ist sehr heterogen, und beide agieren in einem unterschiedlichen komplexen rechtlichen und strukturellen Rahmen. In der GKV sind rund 90 % der Bevölkerung versichert. Der folgende Beitrag zum Kundenmanagement in Krankenversicherungen fokussiert daher die GKV. Viele Maßnahmen des Kundenmanagements, insbesondere bezüglich der Services, haben jedoch trotz der unterschiedlichen Rahmenbedingungen sowohl in der GKV als auch in der PKV Relevanz und werden von Marktteilnehmern beider Systeme ergriffen.

This review provides an overview on the production and analysis techniques of antioxidative peptides from food proteins. Regarding the production of antioxidative peptides, interlinked factors must be considered. Depending on the protein substrate, different peptidases or peptidase systems containing multiple enzymes as well as a specific production process must be chosen. The antioxidative peptides might be produced in a batch process including multiple pre- and post-treatments, besides the hydrolyses with peptidases itself. As an alternative, the potential of continuous production systems is discussed in this review. Furthermore, robust analyses tools are needed to gain control of the process and final product properties. With no standardized methodology available for antioxidative peptide evaluation, pros and cons of various strategies for peptide separation and antioxidative measurement are discussed in this review. Therefore, this review provides a roadmap for antioxidative peptide generation from various sources for research and development as well as for potential industrial use.

Synthesizing voice with the help of machine learning techniques has made rapid progress over the last years. Given the current increase in using conferencing tools for online teaching, we question just how easy (i.e. needed data, hardware, skill set) it would be to create a convincing voice fake. We analyse how much training data a participant (e.g. a student) would actually need to fake another participants voice (e.g. a professor). We provide an analysis of the existing state of the art in creating voice deep fakes and align the identified as well as our own optimization techniques in the context of two different voice data sets. A user study with more than 100 participants shows how difficult it is to identify real and fake voice (on avg. only 37% can recognize a professor’s fake voice). From a longer-term societal perspective such voice deep fakes may lead to a disbelief by default.

Dieses Lehrbuch ermöglicht dem Anfänger in der 3D-Modellierung einen schnellen Einstieg in die Arbeit mit dem cloudbasierten CAD-System Autodesk® Fusion 360TM. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den grundlegenden Funktionen zur Modellierung von Einzelteilen und dem Zusammenbau von Produkten, sowie in der Erstellung von einfachen technischen Zeichnungen. Dabei werden bei jedem Schritt die besonderen Anforderungen an eine 3D-Druck-gerechte Gestaltung erläutert und umgesetzt. Somit ist das Ergebnis dieser „Schritt für Schritt“-Anleitung die vollständige Modellierung eines Miniatur-Automobils, das am 3D-Drucker in ein reales Modell umgesetzt werden kann. Das didaktische Konzept ist so ausgelegt, dass alle Schritte für ein Selbststudium geeignet sind. In der vorliegenden Auflage wurde die Konstruktionsmethodik überarbeitet und einige Kapitel wurden ergänzt, beispielweise um das Erstellen von Teams.

Um die Geräuschanregung von Schneckengetrieben im Automobil möglichst gering zu halten, gilt es die dafür ausschlaggebenden Parameter der Schnecke zu untersuchen. Die primären Einflussfaktoren bilden die Schiefstellung sowie die Exzentrizität der Achse des Mittenzylinders der Schnecke. Diese beiden Werte werden aktuell im Rundlauf Fr zusammengefasst, welcher auf einer 3D-Koordinatenmessmaschine, durch vermessen der Schnecke bestimmt wird. Aufgrund des hohen Zeitaufwands von 20 Minuten pro Schnecke befindet sich zudem ein optischer Rundlaufprüfstand in der Entwicklung. Mit jenem ist es möglich die Schiefstellung und Exzentrizität in einem Bruchteil der Zeit zu bestimmen. In dieser Arbeit wird in einer Problemanalyse zunächst untersucht, ob die alleinige Ausgabe des Rundlaufs den Anforderungen an die Vorhersage der Geräuschanregung genügt. Aus den daraus gewonnen Erkenntnissen wird mittels der Software MATLAB® ein Algorithmus entwickelt, welcher aus den Daten der 3D-Koordinatenmessmaschine die Schiefstellung und Exzentrizität auf unterschiedliche Weise berechnet. In mehreren Versuchsreihen werden FPS-Schnecken aus der Fertigung auf beiden Versuchsständen vermessen und die daraus gewonnenen Messwerte ausgewertet. Bei dieser Auswertung werden beide Versuchsstände miteinander, aber auch die Werte der Auswerteverfahren innerhalb der Algorithmen verglichen. Bei diesem Vergleich stellt sich heraus, dass die Ergebnisse ähnliche Tendenzen aufzeigen. Die Abweichung der beiden Vergleichsprozesse ist vor allem beim Vergleich mit den Ergebnissen am Zahnkopf des optischen Rundlaufprüfstands meist gering. Große Abweichungen zwischen den Vergleichsprozessen lassen sich auch innerhalb der Auswertung des optischen Rundlaufprüfstandes erkennen, da hier die Differenz zwischen Zahnflanke und Zahnkopf ebenfalls bis zu 100 % betragen kann.

Die Optimierung der Auftragsterminierung und Einsteuerungsreihenfolge hat großen Einfluss auf die Produktivität von Fertigungssystemen. Genetische Algorithmen und Simulation sind verbreitete Werkzeuge zur Optimierung. Dieser Beitrag beschreibt einen neuen Ansatz zur Optimierung durch einen genetischen Algorithmus und der Simulation in dynamischen Modellen. Eine illustrative Fallstudie validiert den Ansatz und zeigt das Potenzial zur ganzheitlichen Verbesserung von Fertigungssystemen auf.

Digitalisierung ist ein populäres Wort mit diffuser Bedeutung. Aus der technischen Signalverarbeitung stammend, wird es heute in vielfältiger Form verwendet. Man kann damit einen gesellschaftlichen Megatrend beschreiben, die öffentliche Verwaltung zur Modernisierung auffordern oder produkt- wie prozessbezogene Veränderungen in Unternehmen begründen.

„Alles, was digitalisiert werden kann, wird digitalisiert“ erklärte Carly Fiorina, ehemalige Chefin von Hewlett-Packard bereits vor Jahren. Betrachtet man die Bandbreite, in der Digitalisierung im Handel stattfindet, erscheint die obige Aussage nicht zu vermessen. Wie Graumann treffend in diesem Sammelband herausarbeitet, geht es beim Management der Digitalisierung im Kern um die Frage, wie Führungskräfte auf ihre Mitarbeiter in den Teilfunktionen des Unternehmens einwirken können, damit die Ressource der leistungsfähigen computerunterstützten Kommunikation zwischen Menschen oder Dingen in einen höheren Kundennutzen umgewandelt wird.

Seit Februar 2020 fordert die Corona-Pandemie einen hohen Tribut von Wirtschaft und Gesellschaft. Unzählige Branchen standen plötzlich Herausforderungen gegenüber, die es so zuvor noch nicht gegeben hat. Insbesondere die Gastronomie wurde von dem Shutdown hart getroffen. Restaurants, Bars und Cafés mussten unerwartet schließen. Dies führte branchenweit zu wachsenden Herausforderungen und steigenden Existenzängsten. Für das Gaststättengewerbe bedeutet dies den größten Notstand der Nachkriegszeit. Die Branche musste sich innerhalb kürzester Zeit an die enormen Veränderungen, die diese Pandemie hervorbrachte, anpassen. Die Situation verlangte von Restaurantbetreibern, aktiv tätig zu werden, um sich der aus der Krise erwachsenden Probleme zu stellen und langfristig erfolgreich zu bleiben. Dieser Beitrag bietet einen Einblick in die Situation der Gastronomie in Deutschland und beleuchtet dazu die wesentlichen Herausforderungen dieser Branche. Dabei wird der Fokus auf die Lage von Restaurants während der Coronakrise gerichtet und konkrete Maßnahmen zur Sicherung der zukünftigen Existenz betrachtet.

Eine Pandemie mit neuen Hygiene- und Abstandsregelungen ist vordergründig keine spezifische Herausforderung für den Bildungssektor auf den unterschiedlichen Ebenen. Da jedoch unsere Bildungseinrichtungen so angelegt sind, dass der persönliche Kontakt und Veranstaltungen in Präsenzform die Regel sind und auch unabdingbar erscheinen, waren alle Ebenen der Bildung massiv von den Einschränkungen der Jahre 2020 und 2021 betroffen. Systeme, die seit Jahren in der pädagogischen und/oder didaktischen Konzeption gefordert sind, neuen Herausforderungen gerecht zu werden und neue Impulse aufzunehmen, müssen im Sinne eines Corona-Managements nicht nur das aktuelle Risiko- und Krisenmanagement, sondern die digitale Transformation und die strategische Neuausrichtung im Rahmen der Schul- und Hochschulentwicklung bewältigen.

Die Musik-, Kunst- und Kulturszene ist vielfältig und lebt von Individualität. An der Diskussionsrunde zum Thema „Überlebensstrategien während der Pandemie“ nehmen die Musiker*innen Lindy Huppertsberg, Pat Appleton, Martin Verdonk, Tommy Baldu und Markus Birkle am 10.05.2021 teil. Die Teilnehmer*innen der Diskussionsrunde erwirtschaften ihr Einkommen primär über Konzertgagen und sind als freischaffende Musiker*innen etabliert und erfolgreich in der Musikwelt tätig. Trotz großer Übereinstimmungen werden Strategien während der Krise bemerkenswert individuell gewählt. Ebenso vielschichtig ist der Fokus bei der Karriereplanung und Auswahl der musikalischen Projekte. Zwei essenzielle Themenbereiche kristallisieren sich im Verlauf der Unterhaltung heraus: Zum einen die persönlichen singulären Strategien für ein wirtschaftliches Überleben, zum anderen die Auseinandersetzung mit dem Verlust der Möglichkeit auf Resonanz und Empathie mit Mitmusiker*innen und dem Publikum. Die Frage wird aufgeworfen, ob Kulturschaffende einer Gesellschaft eine emotionale Stimme geben.

Virtual Reality ist ein allgegenwärtiges Thema und wird aktuell in zahlreichen Medien als sehr erfolgversprechende zukunftsorientierte Technologie mit großem Potenzial diskutiert. In diesem Beitrag werden, nach einer Definition und einem Überblick der zentralen Einsatzfelder, Use Cases aus der betriebswirtschaftlichen Praxis vorgestellt. Diese Anwendungsbeispiele sollen dem Leser das Potenzial und die Vielfältigkeit von Virtual Reality für Organisationen verdeutlichen.

Große Wellen, die die Welt verändert haben: Nein, es ist nicht die Rede von Tsunamis oder ähnlichen Naturkatastrophen. Es geht um eine Pandemie, deren Anzahl nacheinander folgender Wellen leider derzeit noch nicht absehbar ist. Lockdown war die erste Maßnahme zur Eindämmung, die sich bis heute etabliert hat, aber an Zuspruch enorm verloren hat. Insbesondere den Handel hat diese Maßnahme getroffen: Einzelhandelsgeschäfte und Dienstleistungsbetriebe mussten schließen – trotz Hygienekonzepte immer wieder. Nun könnte es ein logischer Schluss sein, dass Unternehmen überlegen, die Waren des geschlossenen Ladens über andere erlaubte Kanäle zu verkaufen. Wäre diese Situation in den 80er-Jahren eingetreten, hätten höchstens Katalog- oder Teleshopping als Alternativen für die Direktvermarktung zur Verfügung gestanden. Nun aber – dank Internetverbindung in alle Welt – gibt es eine für jeden und jede verfügbare und schon etablierte digitale Schnittstelle zu den Kunden und Kundinnen: Doch wird diese vom stationären Einzelhandel genutzt? Das vorliegende Kapitel arbeitet aktuelle Erfahrungen und Wahrnehmungen auf, fasst die Herausforderungen zusammen und bietet direkt anwendbare Handlungsempfehlungen für die klassischen Face-to-Face-Handelsunternehmen an.

Covid-19 war mit Schulschließungen, Fernunterricht und Kontaktsperren ein bislang unbekannter Einschnitt für Bildungseinrichtungen. Zugleich wurden mit Laptops und Tablets, Web und App flächendeckend digitale Medien im Unterricht etabliert. Wird daraus jetzt das »neue Normal« oder müssen auf Basis aktueller Studien womöglich andere Schlüsse gezogen werden? Dieser Band versammelt Beiträge von Vertretern aus Wissenschaft, Schulpraxis und Kinderheilkunde. So entsteht ein faktenbasiertes und praxistaugliches Fundament für die Frage, was die zentralen Parameter für Schule und gelingenden Unterricht sind.

This work focuses on the dependencies between typical design parameters of surface acoustic wave (SAW) resonators and the nonlinear emitted signals of second and third order. The parameters metalization ratio and pitch are used as examples, but the approach can be extended to other design parameters as well. It is shown, that the interaction between the nonlinear current generation and the linear admittance is defining the measured nonlinear power signals. It is also discussed, that changes in linear properties get more pronounced in nonlinear responses. Therefore, slight effects on linear parameters will have significant influence on the observed nonlinearity.

Ziel dieser Arbeit war die Erstellung eines Konzepts für die digitale Lehre am Beispiel der Medientechnik an der Hochschule Offenburg. Das Konzept sollte anhand der Funktionsweise von Digitalkameras und den Themengebieten Blende, Verschlusszeit, ISO und dem Crop-Faktor erstellt werden. Bei Konzepterstellung wurden insbesondere existierende, wissenschaftliche Erkenntnisse aus den Bereichen E-Learning, Blended-Learning und Visualisierung berücksichtigt. Darüber hinaus wurden für das Konzept Visualisierungen für die genannten Themengebiete erstellt. Vor Erstellung der Visualisierungen galt es, mögliche Vorteile der 3D-Visualisierung gegenüber der 2D-Visualisierung zu prüfen und eine Auswahl für das Konzept zu treffen. Als weiteres Ziel sollten die in der Arbeit gewonnenen Erkenntnisse, insbesondere bei der Konzepterstellung, anderen Hochschulen und Lehrenden als Grundlage für eigene Konzepte dienen, um eine digitale Lehre mit Online-Anteilen umsetzen zu können. Diese Ziele werden im Verlauf der Arbeit uneingeschränkt erreicht. Die in der Arbeit durchgeführte Literaturanalyse zeigt, dass der Einsatz von E-Learning und digitalen Medien zu einem besseren Lernerfolg bei Studierenden führt. Die Anwendung von Blended-Learning-Modellen, als Ergänzung zum E-Learning, können die Nachteile der Präsenzlehre ausgleichen. Durch den Einsatz von Visualisierungen (Bilder und Animationen) kann in der Theorie belegt werden, dass sich beide Darstellungsformen positiv auf die Lernleistung von Studierenden auswirken. Insbesondere eigenen sich Animationen bei der Durchführung von Laboren zum Ausgleich unterschiedlicher Vorkenntnisse. Außerdem tragen Animationen dazu bei, die Fähigkeit zur eigenständigen Problemlösung zu verbessern, wenn Animationen gleichzeitig mit Erläuterungen eingesetzt werden. Eine Vorteilhaftigkeit von 3D- gegenüber 2D-Visualisierungen in der Lehre, konnte in der Arbeit nicht bestätigt werden. Nicht zuletzt aufgrund eines erhöhten Aufwandes zur Erstellung und Anwendung von 3D-Visualisierungen, wurde für das Konzept eine 2D-Darstellung gewählt. Zwar werden 3D-Visualisierungen zur Wissensvermittlung an Hochschulen eingesetzt, es konnten jedoch keine wissenschaftlichen Erkenntnisse herangezogen werden, die eine verbesserte Lernleistung oder einen besseren Lernerfolg gegenüber 2D-Visualisierungen belegen. Diese Arbeit zeigt ebenfalls, dass die Anforderungen Expressivität, Effektivität und Angemessenheit für jede Visualisierung erfüllt werden müssen, damit eine Visualisierung im Kontext der Lehre vorteilhaft ist. Darüber hinaus müssen für jede Darstellung operationalisierte Lernziele definiert werden. Nur so kann eine Überprüfung und Beurteilung einer Visualisierung durchgeführt werden. Die Erfüllung dieser Anforderungen wurde für die selbsterstellten Illustrationen zu Blende, Verschlusszeit, ISO und dem Crop-Faktor berücksichtigt und kritisch geprüft. Die Anforderungen wurden vollumfänglich erfüllt. Bei der Konzepterstellung wurden die in der Arbeit gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse berücksichtigt und am Beispiel der Vorlesung Digitale Medien 2 umgesetzt. Das Konzept zeigt in der Theorie, wie E-Learning, Blended-Learning und Visualisierungen bei dieser Vorlesung eingesetzt werden können. Eine Erprobung in der praktischen Anwendung muss zwingend erfolgen, um die im Konzept definierten, operationalisierten Lernziele der Visualisierungen zu bestätigen. Ebenfalls gilt es den Einfluss des Konzepts auf den Lernerfolg von Studierenden an der Hochschule Offenburg zu prüfen.

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung von Full-Stack-Anwendungen im Bereich des Internets der Dinge mit JavaScript. Grundlegende Wissensbereiche, die für diese Entwicklung notwendig sind, werden vorgestellt und erklärt. Es werden ausgewählte JavaScript-Frameworks und -Interpreter im Bereich des Internets der Dinge vorgestellt, bewertet und miteinander verglichen. Mikrocontroller und Einplatinencomputer, welche von den vorgestellten JavaScript-Frameworks und -Interpretern unterstützt werden, werden vorgestellt. Um die Entwicklung von Full-Stack-Anwendungen im Bereich des Internets der Dinge mit JavaScript bewerten zu können wird eine Anwendung zur Erfassung, Speicherung und Darstellung von Umgebungsvariablen mit Moddable SDK und dem MERN-Stack entwickelt. Vor der Entwicklung werden Anforderungen über eine Anforderungsanalyse definiert und die Anwendung konzipiert. Im Anschluss wird die Anwendung anhand der Anforderungen bewertet. Probleme, die während der Entwicklung der Anwendung auftreten, werden zusammen mit möglichen Lösungen vorgestellt und Full-Stack-Anwendungen im Bereich des Internets der Dinge mit JavaScript werden in diesem Schritt evaluiert. JavaScript ist für die Entwicklung von Mikrocontrollern zum aktuellen Stand noch nicht ausgereift genug, jedoch bestehen aktuelle Anstrengungen die Entwicklung von JavaScript APIs für Embedded Systems zu vereinheitlichen und voranzutreiben. Dadurch hat die Entwicklung von Full-Stack-Anwendungen im Bereich des Internets der Dinge mit JavaScript Zukunftspotenzial.

Biodegradable metals have entered the implant market in recent years, but still do not show fully satisfactory degradation behaviour and mechanical properties. In contrast, it has been shown that pure molybdenum has an excellent combination of the required properties in this respect. We report on PM based screen printing of thin-walled molybdenum tubes as a processing step for medical stent manufacture. We also present data on the in vivo degradation and biocompatibility of molybdenum. The degradation of molybdenum wires implanted in the aorta of rats was evaluated by SEM and EDX. Biocompatibility was assessed by histological investigation of organs and analysis of molybdenum levels in tissue extracts and body fluids. Degradation rates of up to 13.5 μm/y were observed after 12 months. No histological changes or elevated molybdenum levels in organ tissues were observed. In summary, the results further underline that molybdenum is a highly promising biodegradable metallic material.

We consider large scale Peer-to-Peer Sensor Networks, which try to calculate and distribute the mean value of all sensor inputs. For this we design, simulate and evaluate distributed approximation algorithms which reduce the number of messages. The main difference of these algorithms is the underlying communication protocol which all use the random call model, where in discrete round model each node can call a random sensor node with uniform probability.The amount of data exchanged between sensor nodes and used in the calculation process affects the accuracy of the aggregation results leading to a trade-off situation. The key idea of our algorithms is to limit the sample size using the Finite Population Correction (FPC) method and collect the data using a distribution aggregation using Push-Pull Sampling, Pull Sampling, and Push Sampling communication protocols. It turns out that all methods show exponential improvement of Mean Squared Error (MSE) with the number of messages and rounds.

Jeder redet heutzutage von Digitalisierung. Und dass Unternehmen unter Digitalisierungsdruck stehen, ist ein geflügeltes Wort. Aber was heißt das konkret? Welche Aufgaben stellen sich Führungskräften und welche Lösungsansätze gibt es dafür? Um diese Fragen zu beantworten, klärt das Buch zunächst die Begriffe „Digitalisierung“ und „Management“. Auf dieser begrifflichen Grundlage werden dann wichtige Aspekte des Managements der Digitalisierung analysiert. Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft zeigen, wie sich der Kundennutzen optimieren lässt, wie maschinelles Lernen das Entscheiden unterstützt und wie man virtuelle Realität im Unternehmen praktisch einsetzen kann. Vorgestellt werden außerdem neue Entwicklungen in Regulatorik und Berichtswesen sowie Möglichkeiten der IT-gestützten Wirtschaftsförderung. Führungskräfte erhalten so eine Fülle wertvoller Anregungen, um ihre Unternehmen längerfristig noch erfolgreicher zu machen.

Titanium and stainless steel are commonly known as osteosynthesis materials with high strength and good biocompatibility. However, they have the big disadvantage that a second operation for hardware removal is necessary. Although resorbable systems made of polymers or magnesium are increasingly used, they show some severe adverse foreign body reactions or unsatisfying degradation behavior. Therefore, we started to investigate molybdenum as a potential new biodegradable material for osteosynthesis in craniomaxillofacial surgery. To characterize molybdenum as a biocompatible material, we performed in vitro assays in accordance with ISO Norm 10993-5. In four different experimental setups, we showed that pure molybdenum and molybdenum rhenium alloys do not lead to cytotoxicity in human and mouse fibroblasts. We also examined the degradation behavior of molybdenum by carrying out long-term immersion tests (up to 6 months) with molybdenum sheet metal. We showed that molybdenum has sufficient mechanical stability over at least 6 months for implants on the one hand and is subject to very uniform degradation on the other. The results of our experiments are very promising for the development of new resorbable osteosynthesis materials for craniomaxillofacial surgery based on molybdenum.

An import ban of Russian energy sources to Germany is currently being increasingly discussed. We want to support the discussion by showing a way how the electricity system in Germany can manage low energy imports in the short term and which measures are necessary to still meet the climate protection targets. In this paper, we examine the impact of a complete stop of Russian fossil fuel imports on the electricity sector in Germany, and how this will affect the climate coals of an earlier coal phase-out and climate neutrality by 2045. Following a scenario-based analysis, the results gave a point of view on how much would be needed to completely rely on the scarce non-renewable energy resources in Germany. Huge amounts of investments would be needed in order to ensure a secure supply of electricity, in both generation energy sources (RES) and energy storage systems (ESS). The key findings are that a rapid expansion of renewables and storage technologies will significantly reduce the dependence of the German electricity system on energy imports. The huge integration of renewable energy does not entail any significant imports of the energy sources natural gas, hard coal, and mineral oil, even in the long term. The results showed that a ban on fossil fuel imports from Russia outlines huge opportunities to go beyond the German government's climate targets, where the 1.5-degree-target is achieved in the electricity system.

The energy system is changing since some years in order to achieve the climate goals from the Paris Agreement which wants to prevent an increase of the global temperature above 2 °C [1]. Decarbonisation of the energy system has become for governments a big challenge and different strategies are being stablished. Germany has set greenhouse gas reduction limits for different years and keeps track of the improvement made yearly. The expansion of renewable energy systems (RES) together with decarbonisation technologies are a key factor to accomplish this objective. This research is done to analyse the effect of introducing biochar, a decarbonisation technology, and study how it will affect the energy system. Pyrolysis is the process from which biochar is obtained and it is modelled in an open-source energy system model. A sensibility analysis is done in order to assess the effect of changing the biomass potential and the costs for pyrolysis. The role of pyrolysis is analysed in the form of different future scenarios for the year 2045 to evaluate the impact when the CO2 emission limit is zero. All scenarios are compared to the reference scenario, where pyrolysis is not considered. Results show that biochar can be used to compensate the emissions from other conventional power plant and achieve an energy transition with lower costs. Furthermore, it was also found that pyrolysis can also reduce the need of flexibility. This study also shows that the biomass potential and the pyrolysis costs can strongly affect the behaviour of pyrolysis in the energy system.

Digital transformation strengthens the interconnection of companies in order to develop optimized and better customized, cross-company business models. These models require secure, reliable, and traceable evidence and monitoring of contractually agreed information to gain trust between stakeholders. Blockchain technology using smart contracts allows the industry to establish trust and automate cross-company business processes without the risk of losing data control. A typical cross-company industry use case is equipment maintenance. Machine manufacturers and service providers offer maintenance for their machines and tools in order to achieve high availability at low costs. The aim of this chapter is to demonstrate how maintenance use cases are attempted by utilizing hyperledger fabric for building a chain of trust by hardened evidence logging of the maintenance process to achieve legal certainty. Contracts are digitized into smart contracts automating business that increase the security and mitigate the error-proneness of the business processes.

Blockchain-IIoT integration into industrial processes promises greater security, transparency, and traceability. However, this advancement faces significant storage and scalability issues with existing blockchain technologies. Each peer in the blockchain network maintains a full copy of the ledger which is updated through consensus. This full replication approach places a burden on the storage space of the peers and would quickly outstrip the storage capacity of resource-constrained IIoT devices. Various solutions utilizing compression, summarization or different storage schemes have been proposed in literature. The use of cloud resources for blockchain storage has been extensively studied in recent years. Nonetheless, block selection remains a substantial challenge associated with cloud resources and blockchain integration. This paper proposes a deep reinforcement learning (DRL) approach as an alternative to solving the block selection problem, which involves identifying the blocks to be transferred to the cloud. We propose a DRL approach to solve our problem by converting the multi-objective optimization of block selection into a Markov decision process (MDP). We design a simulated blockchain environment for training and testing our proposed DRL approach. We utilize two DRL algorithms, Advantage Actor-Critic (A2C), and Proximal Policy Optimization (PPO) to solve the block selection problem and analyze their performance gains. PPO and A2C achieve 47.8% and 42.9% storage reduction on the blockchain peer compared to the full replication approach of conventional blockchain systems. The slowest DRL algorithm, A2C, achieves a run-time 7.2 times shorter than the benchmark evolutionary algorithms used in earlier works, which validates the gains introduced by the DRL algorithms. The simulation results further show that our DRL algorithms provide an adaptive and dynamic solution to the time-sensitive blockchain-IIoT environment.

Die Digitaltechnik bestimmt in zunehmendem Maß unser Lebensumfeld. Mit der Darstellung aller Größen ausschließlich durch die diskreten Werte 0 und 1 bietet sie eine ideale Basis sowohl für Speicherung, Verarbeitung und Übertragung von Informationen als auch für die Massenproduktion kostengünstiger und leistungsfähiger Schaltkreise. Die Digitaltechnik – als komplexes und sehr breites Wissensgebiet – findet ihre Wurzeln in der Mathematik, speziell der Booleschen Algebra. Technisch nutzbar wurde sie in dem heute bekannten Maße durch die Einführung integrierter mikroelektronischer Schaltkreise, sodass eine komplette Darstellung beide Aspekte einbeziehen muss. Viele Anwendungsgebiete der Digitaltechnik, wie z. B. die digitale Signalverarbeitung oder die digitale Kommunikationstechnik, sind mittlerweile so eigenständig, dass kaum noch Gesamtdarstellungen zu finden sind. Die verteilte Darstellung erschwert jedoch in der Regel den Zugang zu einem hochkomplexen Fachgebiet wie der Digitaltechnik. Das Taschenbuch Digitaltechnik erleichtert diesen Zugang und informiert in kompakter und zugleich fachübergreifender Form. Es wendet sich an Student:innen von Hochschulen und Universitäten, an Lehrer:innen und Schüler:innen von Berufs- und Technikerschulen, an Ingenieur:innen und Techniker:innen in der Praxis und an alle, die ein kompaktes Nachschlagewerk zur Digitaltechnik benötigen. Für die vierte Auflage wurde das Taschenbuch umfassend aktualisiert und um neue Hardware-Architekturen ergänzt.

Projektmanagement entwickelt sich kontinuierlich, auch in qualitativen Sprüngen und Zyklen. Planungsiterationen aus der Agilität und die coronabedingte Digitalisierung der Kommunikation sind nicht die einzigen aktuellen Entwicklungen. Nicht einmal die Wichtigsten. Es wird ein Überblick vermittelt, der nicht nur verstehen, sondern gestalten hilft.

Nonlinear acoustic waves are considered that have displacements localized at the tip of an elastic wedge. The evolution equation governing their propagation is discussed and compared with its analogues pertaining to nonlinear acoustic surface and bulk waves. Solitary wave solutions of the evolution equation have been determined numerically for the cases of two rectangular edges which may be viewed as generated by splitting a half-space, consisting of crystalline silicon, into two quarter-spaces. For these two geometries, the kernel in the nonlinear terms of the evolution equation has been calculated from the second-order and third-order elastic constants of silicon, and weak dispersion due to tip truncation has been considered. Solitary pulse shapes have been computed and collisions of solitary pulses have been simulated for various relative speeds of the two collision partners. Collision scenarios for the two wedge geometries were found to differ considerably. Special attention is paid to the peculiar interaction of two initially identical solitary pulses.

Kenntnisse im internationalen Steuerrecht werden in der steuerlichen Ausbildung immer wichtiger. Mit dem „Wilke“ sichern Sie sich einen umfassenden und fundierten Einstieg in diese komplexe Materie. Leicht verständlich und anschaulich vermittelt dieses Standardlehrbuch Ihnen alle relevanten Grundlagen des internationalen Steuerrechts. Der Aufbau des Buchs orientiert sich dabei sowohl an den Bedürfnissen der Ausbildung als auch denen der Praxis. Als idealer Begleiter unterstützt es Sie in jeder Phase Ihrer beruflichen Entwicklung – von den ersten Schritten in der Steuerberater-Ausbildung bis hin zur erfolgreich abgeschlossenen Weiterbildung zum Fachberater für Internationales Steuerrecht. Die 16. Auflage berücksichtigt die Entwicklung auf dem Gebiet des internationalen Steuerrechts in Gesetzgebung, Rechtsprechung, Literatur und Verwaltung bis Ende Februar 2022.  Rechtsstand: 28.2.2022

The aim of this study is to identify indicators at country level that could prove useful in improving the effectiveness of fraud detection in European Structural and Investment Funds. The chapter analyses EU funds, belonging to the period 2014–2020, from and the study suggests the convenience of tracking funds, especially in countries with higher GDP and higher transparency levels, and the lesser relevance of the number of irregularities for countries with higher GDP and those receiving larger funds. Fraud and fraud detection rates in individual funds vary significantly across states. Federal states, such as the Federal Republic of Germany, are comparatively successful in detecting fraud in EU funds.

Mein Vater wurde im Jahr 1952 geboren. Über das, was er in den 40 Jahren vor meiner Geburt erlebt hat, hat er mir immer wieder Geschichten erzählt, die mich unterhalten, belustigt oder verwundert haben. Geschichten, die mir immer wieder zeigten, dass ich ihn, abseits von seiner Rolle als Vater, gar nicht wirklich kenne. Dabei hat er mich in vielerlei Hinsicht geprägt. Mit der Musik, die er mit mir gemacht hat, den Bildern, die er mit mir gemalt hat, den Büchern, Platten und Filmen, die er mir geschenkt hat und mit den Geschichten, die er erzählt und vor allem wie er sie erzählt. Aber was für meine Person ist mein Vater eigentlich? Ich sammle Anekdoten, die einen lebhaften Eindruck über seine Erfahrungen und Erlebnisse geben und erfahre mehr über den historischen Kontext und die gesellschaftliche Situation, die seine persönliche Lebensgeschichte prägten. Ich tauche ein, in ein Leben voll von Kindheitserinnerungen aus der Nachkriegszeit und zufälligen Begegnungen, aus denen sich langjährige Freundschaften ergeben. Ich lerne mehr über den Umgang mit dem Tod, darüber wie man Entscheidungen trifft und lausche Geschichten von jugendlichem Übermut und aufregenden Schiffsfahrten. Mit jeder dieser Geschichten lerne ich meinen Vater neu und besser kennen, sehe mich darin selbst wieder oder bin auch einfach nur überrascht. Denn die Auseinandersetzung mit meinem Vater ist notwendigerweise eine Auseinandersetzung mit mir selbst. Wo finde ich mich in seinen Geschichten selbst wieder? Wo macht er Fehler, die ich auch gemacht hätte, aber wo trifft er auch Entscheidungen, die ich mir nicht zutrauen würde? Ich erfahre, was wir gemeinsam haben, aber auch wo wir uns unterscheiden. Wir als Person, aber auch wir in unserem historischen Kontext. Wo in ihm ein Seemanns-Lied aus einer Musiktruhe den Wunsch weckte, zur See zu fahren, da höre ich noch immer die Platten, die er mir als Kind vorgespielt hat. Dass er mit seinen Eltern und seinem Bruder in einem Zimmer geschlafen und aufgewachsen ist, scheint für mich heute undenkbar. Und zusammen versuchen wir den Weg seines Vaters, meines Opa, nach Deutschland nachzuvollziehen und ergründen die Wurzeln der Familie. Bilder, Dokumente und Tape-Aufnahmen eines rumänischen Kirchenchors veranschaulichen Erzählungen, die bis vor den Zweiten Weltkrieg zurückreichen und werden ergänzt und erweitert durch Medien, die erst im Rahmen dieser Arbeit entstanden sind. Es entsteht eine digitale Ausstellung und weit mehr, als ein individuelles Porträt. „Herr Vater & Ich” ist eine Sammlung von Kurzgeschichten, eine Auseinandersetzung mit Geschichte und gesellschaftlicher Veränderung, eine Verständigung zwischen Generationen. Eine Einladung zum Zuhören & Kennenlernen.