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In the development of new vehicles, increasing customer comfort requirements and rising safety regulations often result in an increase in weight. Nevertheless, in order to be able to meet the demand for reduced fuel consumption, it is necessary within product development process to implement complex and filigree lightweight structures. This contribution therefore addresses the potential of generatively developed components for fiber-reinforced additive manufacturing (FRAM). Currently, several commercial systems for this application are available on the market. Therefore, a comparison of the systems is first made to determine a suitable system. Then, a highly stressed and safety-relevant chassis component of a race car is generatively designed and manufactured using FRAM. A matrix with short fiber reinforcement and additional long fiber reinforcement with carbon fibers is applied. Finally, tensile tests are carried out to check the mechanical properties. In addition, relevant properties such as weight and cost are obtained in order to be able to compare them with conventionally developed and manufactured components.
Limits of quantification of some neonicotinoid insecticides measured by thin-layer chromatography
(2012)
A simple method to quantify the neonicotinoid insecticides nitenpyram, thiamethoxam, acetamiprid, imidacloprid, thiacloprid and clothianidin directly on an HPTLC-plate is presented. As stationary phase silica gel 60 RP-18WF254 s plates were used and a mixture of methyl-t-butyl ether, 2-butanone, NH3 (25%) (5 + 2+0.1, v/v) was used as solvent. All neonicotinoid insecticides show light absorptions below 300 nm. The calculated limits of quantification (LOQ) by UV-detection are in the range from 12 ng to 26 ng on plate depending on the different insecticides.Nitenpyram can be stained using fast blue salt B, forming red zones. The observed LOQ is 25 ng on plate. Acetamiprid can be specifically stained using phenylglyoxylic acid forming a yellow/green fluorescent compound. The LOQ is 52 ng per spot.The compounds thiamethoxam, acetamiprid, thiacloprid and clothianidin can be transformed into blue fluorescing zones, using a relatively new staining solution. This consists of tetraphenylborate and HCl. This is the first publication mentioning that neonicotinoids undergo this reaction. The calculated limits of quantification are in the range from 10 ng to 27 ng on plate.A simple pre-treatment procedure using an acetonitrile extraction and a Chromabond SiOH clean up procedure leads to overall LOQs for bee samples of 48 to 108 µg/Kg. The method can be used to measure neonicotinoid contaminations of bees.
"Live aus Nogaro" oder "Ein bisschen Formel 1 für Studenten." Nun ja, nicht ganz: Bei der Formel 1 verbraucht ein Rennstall ca 200.000 Liter benzin pro Saison, bei dem Rennen in Nogaro jeoch steht genau ein Liter Sprit zur Verfügung. Und noch etwas unterscheidet die beiden Wettbewerbe: In der Formel 1 gibt es keine Vorschrift für die Mindestgeschwindigkeit, im Gegensatz zum Shell Eco-Marathon, wo eine Mindestgeschwindigkeit von 30 km/h vorgeschrieben ist. In diesem Jahr kam das Rennfeeling durch die Live-Übertragung des Rennens im Internet noch besser an. Eine Gruppe von 16 Studenten aus verschiedenen Semestern der Fakultät Medien- und Informationswesen zusammen mit sechs Betreuern und wissenschaftlichen Mitarbeitern der Fakultät Medien- und Informationswesen hatten sich als Ziel gesetzt, dieses Ereignis live und - in Anbetracht der Beteiligung der Hochschule am Rennen - möglichst neutral ins Internet zu senden.
Live streaming of events over an IP network as a catalyst in media technology education and training
(2020)
The paper describes how students are involved in applied research when setting up the technology and running a live event. Real-time IP transmission in broadcast environments via fiber optics will become increasingly important in the future. Therefore, it is necessary to create a platform in this area where students can learn how to handle IP infrastructure and fiber optics. With this in mind, we have built a fully functional TV control room that is completely IP-based. The authors present the steps in the development of the project and show the advantages of the proposed digital solutions. The IP network proves to be a synergy between the involved teams: participants of the robot competition and the members of the media team. These results are presented in the paper. Our activities aim to awaken enthusiasm for research and technology in young people. Broadcasts of live events are a good opportunity for "hands on" activities.
The term attribute transfer refers to the tasks of altering images in such a way, that the semantic interpretation of a given input image is shifted towards an intended direction, which is quantified by semantic attributes. Prominent example applications are photo realistic changes of facial features and expressions, like changing the hair color, adding a smile, enlarging the nose or altering the entire context of a scene, like transforming a summer landscape into a winter panorama. Recent advances in attribute transfer are mostly based on generative deep neural networks, using various techniques to manipulate images in the latent space of the generator.
In this paper, we present a novel method for the common sub-task of local attribute transfers, where only parts of a face have to be altered in order to achieve semantic changes (e.g. removing a mustache). In contrast to previous methods, where such local changes have been implemented by generating new (global) images, we propose to formulate local attribute transfers as an inpainting problem. Removing and regenerating only parts of images, our Attribute Transfer Inpainting Generative Adversarial Network (ATI-GAN) is able to utilize local context information to focus on the attributes while keeping the background unmodified resulting in visually sound results.
The term “attribute transfer” refers to the tasks of altering images in such a way, that the semantic interpretation of a given input image is shifted towards an intended direction, which is quantified by semantic attributes. Prominent example applications are photo realistic changes of facial features and expressions, like changing the hair color, adding a smile, enlarging the nose or altering the entire context of a scene, like transforming a summer landscape into a winter panorama. Recent advances in attribute transfer are mostly based on generative deep neural networks, using various techniques to manipulate images in the latent space of the generator. In this paper, we present a novel method for the common sub-task of local attribute transfers, where only parts of a face have to be altered in order to achieve semantic changes (e.g. removing a mustache). In contrast to previous methods, where such local changes have been implemented by generating new (global) images, we propose to formulate local attribute transfers as an inpainting problem. Removing and regenerating only parts of images, our “Attribute Transfer Inpainting Generative Adversarial Network” (ATI-GAN) is able to utilize local context information to focus on the attributes while keeping the background unmodified resulting in visually sound results.
The main advantage of mobile context-aware applications is to provide effective and tailored services by considering the environmental context, such as location, time, nearby objects and other data, and adapting their functionality according to the changing situations in the context information without explicit user interaction. The idea behind Location-Based Services (LBS) and Object-Based Services (OBS) is to offer fully-customizable services for user needs according to the location or the objects in a mobile user's vicinity. However, developing mobile context-aware software applications is considered as one of the most challenging application domains due to the built-in sensors as part of a mobile device. Visual Programming Languages (VPL) and hybrid visual programming languages are considered to be innovative approaches to address the inherent complexity of developing programs. The key contribution of our new development approach for location and object-based mobile applications is a use case driven development approach based on use case templates and visual code templates to enable even programming beginners to create context-aware mobile applications. An example of the use of the development approach is presented and open research challenges and perspectives for further development of our approach are formulated.
Im Rahmen eines GPS-Projektes ist an der Fachhochschule Offenburg ein Konzept für einen experimentellen Navigationsempfänger entstanden. Hierfür wurde der digitale Teil entwickelt und aufgebaut. Für die Realisierung der Schaltung sollten benutzerprogrammierbare Gate Arrays von Xilinx (LCAs) verwendet werden, die sich schon bei einer anderen Arbeit an der Fachhochschule bewährt hatten.
Nachfolgend möchte ich dem Leser einen Überblick über das GPS-System und die Entwicklung der LCAs geben.
LogIKTram
(2023)
Der Anstieg des urbanen Verkehrs belastet zunehmend die Anwohner, die Nutzer der Infrastruktur sowie die Umwelt. Während für die Personenbeförderung die Straßenbahnen eine Entlastung bieten, existieren für den innerstädtischen Logistikverkehr keine passenden Angebote. Aus diesem Grund verfolgt das Projekt LogIKTram das Ziel, den Logistikverkehr mit einer Gütertram auf die Schiene zu verlagern. Hierfür werden ein Logistikkonzept sowie verschiedene Planungsmodelle entwickelt, die eine vereinfachte Nutzung erlauben.
Zunehmender städtischer und regionaler Güterverkehr belastet die Anwohner, Verkehrsteilnehmer und die Umwelt. Das Projekt LogIKTram verfolgt das Ziel, regionalen Güterverkehr von der Straße auf die Schiene zu verlagern und somit eine Entlastung zu erzielen. Diese Idee soll am Beispiel einer Gütertram in der Region Karlsruhe erprobt werden. Dafür entwickelt die Hochschule Offenburg unter anderem ein Logistikkonzept und ein Planungsmodell. Beides wird in einer IKT-Plattform umgesetzt.
Die Logistik als betriebswirtschaftliche Teildisziplin hat sich im Lauf der letzten Jahrzehnte sehr dynamisch entwickelt. Der folgende Beitrag wirft einen Blick auf wesentliche Impulse und Ideengeber und stellt in diesem Zusammenhang 15 Literaturbeiträge vor, die für die Ideengeschichte der Logistik wegweisend waren.
Bislang gibt es keine Güterstraßenbahnsysteme, die im urbanen Warentransport im Realbetrieb eingesetzt werden. Bestehende Konzepte sind auf einzelne Branchen, ausgewählte Transportgüter oder einzelne Verlader ausgerichtet. Untersuchungen zu Güterstraßenbahnprojekten konzentrieren sich auf individuelle Kunden (zum Beispiel "CarGo Tram" Dresden). Für die Realisierung einer Güterstraßenbahn im urbanen Raum wäre zu klären, welche Anforderungen potenzielle Nutzer haben und wie diese Anforderungen in ein logistisches Konzept integriert werden können. In einer multiplen Fallstudie werden drei Unternehmen aus verschiedenen Branchen analysiert. Aufgrund heterogener Anforderungen wird ein modulares Logistikkonzept vorgeschlagen. Der Beitrag entstand im Rahmen des Projektes "LogIKTram: Logistikkonzept und IKT-Plattform für stadtbahnbasierten Gütertransport".
Instabilities of the interface between two thin liquid films under DC electroosmotic flow are investigated using linear stability analysis followed by an asymptotic analysis in the long-wave limit. The two-liquid system is bounded by two rigid plates which act as substrates. The Boltzmann charge distribution is considered for the two electrolyte solutions and gives rise to a potential distribution in these liquids. The effect of van der Waals interactions in these thin films is incorporated in the momentum equations through the disjoining pressure. Marginal stability and growth rate curves are plotted in order to identify the thresholds for the control parameters when instabilities set in. If the upper liquid is a dielectric, the applied electric field can have stabilizing or destabilizing effects depending on the viscosity ratio due to the competition between viscous and electric forces. For viscosity ratio equal to unity, the stability of the system gets disconnected from the electric parameters like interface zeta potential and electric double-layer thickness. As expected, disjoining pressure has a destabilizing effect, and capillary forces have stabilizing effect. The overall stability trend depends on the complex contest between all the above-mentioned parameters. The present study can be used to tune these parameters according to the stability requirement.
Vehicle-to-Everything (V2X) communication promises improvements in road safety and efficiency by enabling low-latency and reliable communication services for vehicles. Besides using Mobile Broadband (MBB), there is a need to develop Ultra Reliable Low Latency Communications (URLLC) applications with cellular networks especially when safety-related driving applications are concerned. Future cellular networks are expected to support novel latencysensitive use cases. Many applications of V2X communication, like collaborative autonomous driving requires very low latency and high reliability in order to support real-time communication between vehicles and other network elements. In this paper, we classify V2X use-cases and their requirements in order to identify cellular network technologies able to support them. The bottleneck problem of the medium access in 4G Long Term Evolution(LTE) networks is random access procedure. It is evaluated through simulations to further detail the future limitations and requirements. Limitations and improvement possibilities for next generation of cellular networks are finally detailed. Moreover, the results presented in this paper provide the limits of different parameter sets with regard to the requirements of V2X-based applications. In doing this, a starting point to migrate to Narrowband IoT (NB-IoT) or 5G - solutions is given.
This study presents some results from a monitoring project with night ventilation and earthto-air heat exchanger. Both techniques refer to air-based low-energy cooling. As these technologies are limited to specific boundary conditions (e.g. moderate summer climate, low temperatures during night, or low ground temperatures, respectively), water-based low-energy cooling may be preferred in many projects. A comparison of the night-ventilated building with a ground-cooled building shows major differences in both concepts.
The 40 Altshuller Inventive Principles with numerous sub-principles remain over decades the most frequently applied tool of the Theory of Inventive Problem Solving TRIZ for systematic idea generation. However, their application often requires a concentrated, creative and abstract way of thinking that can be fairly challenging for the newcomers to TRIZ. This paper describes an approach to reduce the abstraction level of inventive sub-principles and presents the results of the idea generation experiment conducted with three groups of undergraduate and graduate students from different years of study in mechanical and process engineering. The students were asked to generate and to record their individual ideas for three design problems using a pre-defined set of classical and modified sub-principles within 10 minutes. The overall outcomes of the experiment support the assumption that the less abstract wording of the modified sub-principles leads to higher number of ideas. The distribution of ideas between the fields of MATCHEM-IBD (Mechanical, Acoustic, Thermal, Chemical, Electrical, Magnetic, Intermolecular, Biological and Data processing) differs significantly between groups using modified and abstract sub-principles.
LowEx-Konzepte für die Wärmeversorgung von Mehrfamilien-Bestandsgebäuden ("LowEx-Bestand Analyse")
(2023)
Der vorliegende Abschlussbericht fasst die Ergebnisse der wissenschaftlichen Querspange »LowEx-Bestand Analyse« des thematischen Projektverbunds »LowEx-Konzepte für die Wärmeversorgung von Mehrfamilien-Bestandsgebäuden (LowEx-Bestand)« zusammen. In diesem Verbund arbeiteten drei Forschungsinstitute mit Herstellern von Heizungs- und Lüftungstechnik und mit Unternehmen der Wohnungswirtschaft zusammen. Gemeinsam wurden Lösungen entwickelt, analysiert und demonstriert, die den effizienten Einsatz von Wärmepumpen, Wärmeübergabesystemen und Lüftungssystemen bei der energetischen Modernisierung von Mehrfamiliengebäuden zum Ziel haben. LowEx-Systeme arbeiten durch geringe Temperaturdifferenzen zwischen Heizmedium und Nutzwärmebesonders effizient. Wärmepumpen haben dabei erhebliches Potenzial zur Absenkung der spezifischen CO2-Emissionen bei der Wärmebereitstellung. Für die energetische Modernisierung von Mehrfamiliengebäuden ist der Einsatz solcher Systeme mit besonderen Herausforderungen und Anforderungen an die Übergabe der Raumwärme, die Warmwasserbereitung und die Nutzung von Umweltwärme verbunden. Diese Herausforderungen werden in LowEx-Bestand adressiert.
Luftbilder und Magnetfeldkarten – der Hochschul-Helikopter fotografiert aus der Vogelperspektive
(2010)
Der autonom und geregelt fliegende Helikopter der Hochschule Offenburg eignet sich als Träger für unterschiedliche Sensoren. Natürlich ist die naheliegendste Anwendung, mit einer Digitalkamera Luftaufnahmen zu machen. Abbildung 2.4-1 zeigt eines der Ergebnisse der ersten Luftbildflüge: Der Campus der Hochschule Offenburg von oben, aufgenommen mit einer digitalen Filmkamera mit entsprechend geringer Auflösung. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, wurde inzwischen eine digitale Panoramakamera mit einem Leica-Objektiv und ca. 10 Mio. Pixel beschafft.
Längst kein Auslaufmodell
(2010)
In dem Aufsatz geht es um Arbeitszeugnisse. Im Titelthema der Ausgabe 06/2010 hat sich die Personalwirtschaft kritisch mit der Rechtslage und der Praxis rund um die Ausstellung von Arbeitszeugnissen auseinander gesetzt. „Das Papier nicht wert“ war damals die provokante Überschrift. Ein zu hartes Urteil, wie der Autor von der Hochschule Offenburg findet.
M+I = Mediologie + Interdisziplinarität – Skizzen angewandter und anwendbarer Medienwissenschaft
(2011)
Im Handlungsfeld Medien + Informationswesen (M+I) der Hochschule Offenburg steht die didaktische Produktion in der Lehre und für professionelle Tätigkeiten im Zentrum. In Laboren, Studios, Projekten, Abschluss- und Forschungsarbeiten werden mediale Lösungen für die Praxis erarbeitet und auch neue Formate entworfen. Die Fachwissenschaften umgeben solche Workflows als paralleles Bezugssystem. Darin ist die Zusammenarbeit zwischen Gestaltungslehrern und Informatikern, von Medientechnik und Medienmanagement ein gut entwickelter Prozess für Medien in der Bildung (oder „Bildung im Neuen Medium“) [1]. Die Herstellung selbst aber ist nicht immer primär theoriegeleitet, sondern mehr konzentriert auf Ideen, Akteure, Werkzeuge, Abläufe und Strukturen. Lehr-Lern-Konzepte, theoretische Reflexion und forschendes Lernen treffen so zwar zusammen und an Übergängen wachsen theoriefähige Gestalten, noch ohne sich intermedial zu vollenden [2]. Aus dem Blickwinkel der Ilmenauer Angewandten Medienwissenschaft lässt sich ein Workflowkonzept übertragen zwischen praktischem Handeln und wissenschaftlichen Einzelfächern. Auch durch Mediologie, eine schlanke „Medientheorie der Kulturwissenschaften“ gerät solches Übertragen und Vermitteln bewusster von der technologischen und materialen Basis der Medien her in die Diskussion. Als Mediation verbindet sie Inhalt, Organisation und Ästhetik, so der technikversierte Medienphilosoph Frank Hartmann [3].
Im Zuge der Machbarkeitsstudie „BubbleMeth“ (FKZ BWFE310091) wurde die Machbarkeit der biologischen Methanisierung in einem neukonzipierten innovativen Pilot-Reaktor, basierend auf einer Gegenstromblasensäule mit separatem Entgasungs-Reaktor, sowohl für den Betrieb in der biologischen in-situ als auch der ex-situ Methanisierung demonstriert.
Die Pilot-Anlage besteht aus einer Gegenstromblasensäule und einem separaten Entgasungs-Reaktor und wurde an der Hochschule Offenburg geplant und gebaut. Die beiden Reaktor-Säulen haben jeweils eine Höhe von 10 m, einen Säulendurchmesser von 0,3 m und ein Gesamtreaktionsvolumen von etwa 1,1 m3. Der Gaseintrag erfolgt über Sinterplatten am Boden der Gegenstromblasensäule. In dieser Begasungssäule strömt die Flüssigkeit in entgegengesetzter Richtung zu den aufsteigenden Gasblasen und reichert sich durch den am Säulenfuß vorliegenden hydraulischen Druck zunehmend mit gelöstem Gas an. Die Säule, in die das Eduktgas am Säulenboden eingetragen wird, ist in Abbildung 1 auf der rechten Seite dargestellt und befindet sich auf der Saugseite einer Pumpe. Bei einer etwa 9,5 m hohen Wassersäule erhöht sich der Absolutdruck am Säulenboden auf etwa 1,95 bar, womit sich die Löslichkeit einer beliebigen Gaskomponente im Vergleich zum Atmosphärendruck bei konstanter Temperatur im Gleichgewicht gemäß dem Henry’schen Gesetz näherungsweise verdoppelt. Dieser Effekt wird genutzt, um die Verfügbarkeit von gelöstem Wasserstoff für die bei der biologischen Methanisierung katalytisch wirkenden hydrogenothrophen Archaeen zu erhöhen. Durch die Zirkulation der Flüssigkeit und den damit erreichten Druckwechsel wird auf der Seite des Entgasungs-Reaktors ein Ausgasen der relativ zum Atmosphärendruck übersättigten Gaskomponente ermöglicht. Durch die Zirkulation der Flüssigkeit über zwei Säulen wird außerdem die räumliche Trennung des Eduktgaseintrages und der Produktgasabtrennung erreicht.
Die in-situ Methanisierung wurde in der Machbarkeitsstudie bis zu einer organischen Beladungsrate von 0,94 kg m-3 d-1 realisiert. Die erwartete Biogasbildungsrate (BGBR) bei vollständiger Umsetzung des Glucose/Fructose-Substrates zu Methan und CO2 lag bei ca. 0,686 m3 m-3 d-1. Die gemessene BGBR erreichte 0,61 ± 0,03 m3 m-3 d-1. Die geringe Abweichung kann auf eine zusätzliche Nutzung des Substrates für den Erhaltungsstoffwechsel des gesamten biologischen Systems zurückgeführt werden. Der maximale volumetrische H2-Eintrag betrug während der in-situ Methanisierung 0,785 m3 m-3 d-1 und ist dabei bezogen auf das gesamte Reaktionsvolumen von ca. 1,1 m3 in beiden Reaktorkolonnen. Das eingesetzte H2:CO2-Verhältnis lag bei 2,3, um einen vollständigen CO2-Umsatz und eine damit verbundene Verschiebung des pH-Wertes in den alkalischen Bereich bei der in-situ Methanisierung zu vermeiden. Die Produktgaszusammensetzung lag stabil bei ca. 80 Vol.% CH4, 18 Vol.% CO2 und geringen Mengen an Stickstoff, die im Wesentlichen aus der manuellen Entnahme der Gasproben resultieren, und entsprach der erwarteten Zusammensetzung bei dem vorgegebenen H2:CO2-Verhältnis.
Im Anschluss an die Untersuchungsphase der in-situ Methanisierung wurde der Prozess auf die ex-situ Methanisierung umgestellt. Dazu wurde die OLR schrittweise reduziert und gleichzeitig der Eintrag von CO2 aus einer Druckgasflasche erhöht. Die ex-situ Methanisierung wurde im Rahmen der Machbarkeitsstudie bis zu einem volumenspezifischen CO2-Eintrag bezogen auf das Gesamtreaktionsvolumen von 1,1 m3 von 0,563 m3 CO2 m-3 d-1 durchgeführt.
Der maximale volumetrische H2-Eintrag betrug während der ex-situ Methanisierung 2,168 m3 m-3 d-1. Das eingesetzte H2:CO2-Verhältnis lag bei 3,6 bis 3,9. Die Produktgaszusammensetzung lag stabil bei ca. 91 Vol.% CH4, 8 Vol.% CO2 und geringen Mengen an Stickstoff, und entsprach der erwarteten Zusammensetzung bei dem vorgegebenen H2:CO2-Verhältnis.
Besonders bemerkenswert war, dass sowohl bei der in-situ als auch der ex-situ Methanisierung und den jeweils in der Machbarkeitsstudie eingesetzten maximalen volumetrischen H2-Einträge weder im austretenden Produktgas am Entgasungsreaktor noch im rezirkulierten Gas am Kopf des Begasungsreaktors Wasserstoff nachzuweisen war. Damit besteht großes Potenzial für eine weitere Steigerung der Methanbildungsrate. Aus diesem Grund sollen die Arbeiten zur biologischen Methanisierung in einem Innovationsprojekt fortgeführt werden. Die Anlage soll hinsichtlich ihrer Eignung in einer relevanten Einsatzumgebung zur Methanisierung von in Biogas enthaltenem CO2-bewertet werden. Dazu soll die Anlage außerdem mit einem preiswerten alkalischen Elektrolyseur kombiniert werden, um das Verfahren so kostengünstig wie möglich zu gestalten. Dieser Elektrolyseur soll in Anlehnung an die fluktuierende Energiebereitstellung Erneuerbarer Energien zyklisch betrieben werden und dabei vor allem zu Zeiten günstiger Spotmarktpreise in Betrieb sein.
Machine Learning als Schlüsseltechnologie für Digitalisierung: Wie funktioniert maschinelles Lernen?
(2019)
The importance of machine learning has been increasing dramatically for years. From assistance systems to production optimisation to support the health sector, almost every area of daily life and industry comes into contact with machine learning. Besides all the benefits that ML brings, the lack of transparency and the difficulty in creating traceability pose major risks. While there are solutions that make the training of machine learning models more transparent, traceability is still a major challenge. Ensuring the identity of a model is another challenge. Unnoticed modification of a model is also a danger when using ML. One solution is to create an ML birth certificate and an ML family tree secured by blockchain technology. Important information about training and changes to the model through retraining can be stored in a blockchain and accessed by any user to create more security and traceability about an ML model.
This paper describes the concept and some results of the project "Menschen Lernen Maschinelles Lernen" (Humans Learn Machine Learning, ML2) of the University of Applied Sciences Offenburg. It brings together students of different courses of study and practitioners from companies on the subject of Machine Learning. A mixture of blended learning and practical projects ensures a tight coupling of machine learning theory and application. The paper details the phases of ML2 and mentions two successful example projects.
Machine Learning (ML) als das aktuell wohl am meisten diskutierte Teilgebiet von Künstlicher Intelligenz (KI) verspricht und realisiert bereits sinnvolle Unterstützung u.a. beim autonomen Fahren, der Predictive Maintenance, der Verbrechensvorbeugung, dem Zusammenführen von Angebot und Nachfrage durch Empfehlungslisten oder im Kundenservice mit Softbots.1 All diesen Anwendung ist letztlich gemeinsam, dass Entscheidungen zu treffen sind, und zwar möglichst rational vor dem Hintergrund von subjektiven Präferenzsystemen und den in Betracht gezogenen Handlungsalternativen. Die Entscheidungsgegenstände betreffen Fragen, wann ein Fahrzeug leicht abgebremst werden soll, in welcher Gegend schwerpunktmäßig Polizeipräsenz gezeigt werden soll oder wann eine Maschine gewartet werden soll.
Seit 1997 finden jährlich Weltmeisterschaften im Roboterfußball statt. Dabei wird in verschiedenen Ligen teils mit echten, teils mit simulierten Robotern Fußball gespielt. In der small size league spielen fünf gegen fünf Roboter auf einem 5x4,5 m großen Feld. Die Steuerung der Roboter wird von einem externen Rechner übernommen, der seine Information von einer über dem Feld angebrachten Kamera erhält. In der middle size league spielen vier gegen vier Roboter auf einem 8x12 m großen Feld. Hier müssen im Unterschied zur small size league die Roboter vollständig autonom sein, d.h., alle Sensoren und auch die Entscheidungslogik muss auf dem Roboter selbst untergebracht sein. Dasselbe gilt für die four legged robot league, bei der jeweils vier Sony Aibo Roboter gegeneinander antreten (Abbildung 1.11-1), sowie für die Königsklasse, der humanoid league, bei der jeweils drei zweibeinige Roboter gegeneinander spielen. Daneben existieren zwei Simulationsligen: die seit 1997 existierende 2D simulation league, bei der elf gegen elf gespielt wird und die seit 2005 im Programm befindliche 3D simulation league, bei der im Gegensatz zur 2D league tatsächlich existierende zweibeinige Nao-Roboter simuliert werden. In dieser Liga hat sich erstmals eine Mannschaft der Hochschule Offenburg für die Weltmeisterschaft 2009 qualifiziert. Neben Fußballrobotern gibt es auch Ligen für Hausroboter (RoboCup@Home) und Rettungsroboter (RoboCup Rescue). Inzwischen ist die RoboCup WM mit der zugehörigen Konferenz zum größten Robotik-Event weltweit avanciert.
Liefert das Rüstzeug für Führungskräfte, um den digitalen Wandel erfolgreich zu meistern!
- Gibt einen Überblick, was digitaler Wandel bedeutet und wie durch diesen Wandel das eigene Geschäft beeinflusst wird
- Zeigt, wie ein eigener Weg entwickelt wird
- Berücksichtigt neue Führungskonzepte (agile Ansätze) und unterschiedliche Mitarbeitergenerationen (Generation Y etc.)
- Enthält viele praktische Beispiele und konkrete Tipps
Der digitale Wandel betrifft nahezu alle Unternehmen, Branchen und Lebensbereiche. Betroffen sind nicht nur Produkte und Märkte, sondern auch interne Prozesse und Strukturen. Dies ist eine enorme Herausforderung für das Management!
Das Buch liefert das Rüstzeug für den erfolgreichen digitalen Wandel im Sinne von "Management 4.0". Es hilft, den Veränderungsbedarf zu erkennen, die passenden Strategien zu entwickeln und diese auch umzusetzen. Zentrale Aufgabe ist es, die Erwartungen der Mitarbeitenden zu kennen und zu berücksichtigen. Denn die Generation Y ist anders zu führen als die Genration X.
Die Leser erhalten einen fundierten Überblick sowie eine konkrete Hilfestellung bei typischen Fragen rund um den digitalen Wandel. Mit vielen praktischen Tipps und Beispielen.
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.
The article investigates the development of a manufacturing route for highly porous titanium foams suitable for craniofacial surgery applications, particularly in cranioplasties. The study focuses on the polyurethane replication method for foam production and emphasizes reducing residual gas content, as it significantly affects the mechanical properties and suitability for approval of the foams. Various factors such as starting materials, solvent debinding, heating schedules, and hydrogen atmosphere are analyzed for their impact on residual gas content. It is shown that significant reductions in residual gas content can only be achieved by reworking each step of the process. A combination of initial solvent debinding of the PU template with dimethyl sulphoxide, reduction of suspension additives, use of coarser Gd. 1 powders, and an integrated debinding and sintering process under partial hydrogen atmosphere achieves a significant reduction in residual gas content. This way, the potential for producing titanium foams that comply with relevant standards for craniofacial implants is demonstrated.
Um das Ziel einer positiven Profilierung einer Betriebstypenmarke mit Hilfe von Eigenmarken des Handels zu erreichen, bedarf es der richtigen Strategie der Anbindung der Handelsmarke an die Betriebstypenmarke. Der vorliegende Beitrag hat aufgezeigt, dass in erster Linie die Branded House sowie die Subbrands Strategien in der Lage sind, die Voraussetzungen für eine Profilierung der Betriebstypenmarke über entsprechende Transfervoraussetzungen zu schaffen. Außerdem weisen diese Alternativen den großen Vorteil auf, kommunikative Synergien zwischen Betriebstypenmarke und Handelsmarke zu schaffen, was der Zielsetzung der Handelsunternehmen nach Verbesserung der Ertragslage entgegenkommt.
Markenbewertung
(2018)
Ladengestaltungen spielen im Rahmen des Branding-Dreiecks von Betriebstypenmarken für die formale Differenzierung eine bedeutende Rolle. Die empirischen Ergebnisse der beiden Untersuchungen zur Differenzierungsleistung der Einkaufsstättengestaltung zeigen, dass bestehende Konzepte überwiegend als austauschbar wahrgenommen werden. Dabei gibt es sowohl im Modehandel als auch bei den Baumärkten je eine positive Ausnahme hinsichtlich ihrer Differenzierungsleistung. Obi erreicht mit seiner konsequent am Corporate Design ausgerichteten Gestaltung seiner Läden eine herausragende Trefferquote bei gleichzeitiger positiver Beurteilung der Einkaufsstätte. Hollister gelingt dies als einzigem un-tersuchten Modeanbieter mit einer Trefferquote von über 50 % ebenfalls.
Im Rahmen dieses Arbeitspapier wird zunächst ein Prozess für die Markenentwicklung und -führung vorgestellt. Im Anschluss gehen die Autoren näher auf die Bedeutung und vor allem die konkrete Ausgestaltung der Inklusion innerhalb dieses Markenentwicklungsprozesses ein. Schließlich werden einige Empfehlungen hinsichtlich einer noch optimaleren Berücksichtigung der Inklusion innerhalb des Prozesses beschrieben.
Das Markenmanagement spielt für das Stadtmarketing eine immer wichtigere Rolle. Im vorliegenden Beitrag wird dabei zunächst auf die Bedeutung und die Besonderheiten des Markenmanagements für Städte eingegangen. Im Mittelpunkt des Beitrages steht ein kompakter Überblick über die zentralen Aspekte des Markenmanagements für Städte. Schließlich wird in einem Exkurs die Bedeutung von Global Cities im Zusammenhang mit dem Markenmanagement vorgestellt.
Thomas Breyer-Mayländer zeigt in diesem essential, wie Probleme sowohl bei der Rekrutierung von Kandidatinnen und Kandidaten für unterschiedliche Ämter als auch bei der Akquisition von Nachwuchskräften in Kommunalverwaltungen mithilfe einer klaren inhaltlichen Botschaft in Verbindung mit gezielten Kommunikations- und Partizipationsmaßnahmen reduziert werden können. Dabei kommt es neben einer gezielten Planung von PR- und Werbemaßnahmen auch auf die kreative Erschließung und Nutzung eigener, kommunaler Kommunikationskanäle an. Der Autor verdeutlicht, dass neben den Kommunikationsmaßnahmen auch aktivierende Formate der Beteiligung die gegenseitige Wahrnehmung von Bürgerinnen und Bürgern sowie Kommune/Kommunalpolitik verändern. Neben Partizipation geht es um Involvement, Identifikation und Commitment im Sinne einer selbstlosen Aktivität für das kommunale Gemeinwohl.
Marketing-Automation-Systeme
(2018)
Marketingrecht
(2018)
Ziel des vorliegenden Leitfadens für den Mittelstand ist es, zu einer Lösung der im Spannungsfeld zwischen Marketing und Recht zu bewältigenden Aufgaben, die von vielen heute als die wichtigsten der Unternehmensführung überhaupt angesehen werden, beizutragen. In diesem Sinne liefert der Leitfaden Ihnen einen umfassenden Überblick über den, das Marketing beeinflussenden Rechtsrahmen und zeigt gleichzeitig Gestaltungsoptionen eines präaktiven Handelns auf. Der Leitfaden lehnt sich, dieses Ziel unterstützend, dem klassischen Kanon der Marketinginstrumente an.
Das Ziel dieses Aufsatzes besteht darin, einen systematischen Überblick über den staatlichen Regulierungsbedarf in der Verkehrswirtschaft zu geben. Aus netzökonomischer Sicht ist eine konzeptionelle Unterscheidung der einzelnen Wertschöpfungsstufen (Netzebenen) in Verkehrssystemen von grundlegender Bedeutung, um zu einer ökonomisch fundierten Rollenverteilung zwischen Markt und Staat in der Verkehrswirtschaft zu kommen. Was der Markt auf der Ebene der Verkehrsdienste leisten kann, haben z.B. die Marktöffnungen im Luftverkehr und im Straßengüterverkehr eindrucksvoll gezeigt. Die Ebene der Verkehrssteuerungssysteme ist vor allem für die Sicherheit von Verkehrssystemen von großer Bedeutung. Auf der Ebene der Verkehrsinfrastrukturen ist das Marktmachtproblem zentral. Das Marktmachtproblem verschärft auch das staatliche Beschaffungsproblem bei der Bestellung defizitärer Verkehrsinfrastrukturen. Es fällt schwer, eine davon unabhängige Begründung für eine staatliche Planung der Verkehrsinfrastrukturnetze zu geben. Auf der Ebene der natürlichen Ressourcen erstreckt sich der staatliche Regulierungsbedarf teilweise weit über die Grenzen des Verkehrssektors hinaus, z.B. in der Klimapolitik oder bei der Raumplanung. Eine sektorsymmetrische Umweltpolitik und eine sektorsymmetrische Raumordnungspolitik wären die Voraussetzungen dafür, dass die Verkehrspolitik sich ganz auf ihre sektorspezifischen Aufgaben in der Verkehrswirtschaft konzentrieren kann.
Das Ziel dieses Aufsatzes besteht darin, einen systematischen Überblick über den staatlichen Regulierungsbedarf in der Verkehrswirtschaft zu geben. Aus netzökonomischer Sicht ist eine konzeptionelle Unterscheidung der einzelnen Wertschöpfungsstufen (Netzebenen) in Verkehrssystemen von grundlegender Bedeutung, um zu einer ökonomisch fundierten Rollenverteilung zwischen Markt und Staat in der Verkehrswirtschaft zu kommen. Was der Markt auf der Ebene der Verkehrsdienste leisten kann, haben z.B. die Marktöffnungen im Luftverkehr und im Straßengüterverkehr eindrucksvoll gezeigt. Die Ebene der Verkehrssteuerungssysteme ist vor allem für die Sicherheit von Verkehrssystemen von großer Bedeutung. Auf der Ebene der Verkehrsinfrastrukturen ist das Marktmachtproblem zentral. Das Marktmachtproblem verschärft auch das staatliche Beschaffungsproblem bei der Bestellung defizitärer Verkehrsinfrastrukturen. Es fällt schwer, eine davon unabhängige Begründung für eine staatliche Planung der Verkehrsinfrastrukturnetze zu geben. Auf der Ebene der natürlichen Ressourcen erstreckt sich der staatliche Regulierungsbedarf teilweise weit über die Grenzen des Verkehrssektors hinaus, z.B. in der Klimapolitik oder bei der Raumplanung. Eine sektorsymmetrische Umweltpolitik und eine sektorsymmetrische Raumordnungspolitik wären die Voraussetzungen dafür, dass die Verkehrspolitik sich ganz auf ihre sektorspezifischen Aufgaben in der Verkehrswirtschaft konzentrieren kann.
Mit zunehmender Datenverfügbarkeit wird der Einsatz Maschinellen Lernens zur Steuerung und Optimierung von Supply Chains attraktiver, da die Qualität der Datenauswertung erhöht und gleichzeitig der Aufwand gesenkt werden kann. Anhand des SCOR-Modells werden exemplarische Ansätze als Orientierungshilfe eingeordnet und dazu passende Verfahren des Maschinellen Lernens vorgestellt.
Maschinelles Lernen verändert zusehends die Arbeitswelt. Auch in der Produktionsplanung und -steuerung finden sich vielversprechende Anwendungsfälle. In diesem Beitrag sollen ausgewählte Anwendungsbereiche und Ansätze vorgestellt werden, die anhand einer umfangreichen Untersuchung wissenschaftlicher Veröffentlichungen identifiziert wurden. Als Strukturierungshilfe dient das Aachener PPS-Modell.
Diffusion plays a decisive role in brain function. In treating brain disorders, where diffusion is often compromised, understanding the transport of molecules can be essential to effective drug delivery. It became apparent that the classical laws of diffusion, cast in the framework of porous media theory, can deliver an accurate quantitative description of the way that molecules are transported through the brain tissue.
Massiv gescheitert
(2015)
This paper describes a taxonomy which allows to assess and compare different implementations of master data objects. A systematic breakdown of core entities provides a framework to tell apart four subdividing categories of master data objects: independent and dependent objects, relational objects, and reference objects that serve to attribute information. This supports the preparation of data migrations from one system to another.
In dem abgeschlossenen Vorhaben „Entwicklung von Rechenmodellen zur Lebensdauervorhersage von Motorbauteilen unter thermisch-mechanischer Ermüdungsbeanspruchung“ der Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e. V. (FVV) wurde am Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ein Materialmodell zur Lebensdauervorhersage thermomechanisch belasteter Komponenten entwickelt. Das Modell basiert auf einem viskoplastischen Verformungsmodell für Eisengusswerkstoffe und einem mechanismenbasierten Modell für Mikrorisswachstum zur Lebensdauervorhersage.
Der Übergang Schule-Studium wird an der Hochschule Offenburg im Vorbereitungskurs Mathematik per Smartphone bzw. Tablet unterstützt. Eine Mathe-App gibt zu den Trainingsaufgaben bei Bedarf Tipps, Teilschritte und ausführliche Erklärungen und hilft so den Studierenden, die Lösungen in ihrer individuellen Lerngeschwindigkeit zu entwickeln. Der mobile Ansatz erlaubt, die ca. 400 Teilnehmer des Präsenz-Kurses in normalen Klassenräumen ohne PC-Ausstattung mit E-Learning vertraut zu machen und unterstützt die Flexibilisierung von Übungszeit und -ort über die Präsenzzeit hinaus. Durch die inhaltliche Orientierung am hochschulübergreifenden COSH (Cooperation Schule Hochschule) Mindestanforderungskatalog Mathematik entstand eine Lösung, die jedem Studienanfänger zur Vorbereitung auf das Studium nutzen kann, die zu den Brückenkurs-Inhalten vieler Hochschulen passt und für die aktuell schon Kooperationsprojekte mit Schulen starten.
Komplexe optische Netzwerke fordern eine immer größere Anzahl an permanenten und dämpfungsarmen Glasfaserverbindungen (Spleiße). Eine wichtige Voraussetzung für hochqualitative Spleiße ist eine geeignete Temperaturverteilung. Die Autoren stellen eine In-situ-Methode zur Temperaturkontrolle durch Bildbearbeitung vor.
In the railway technical centers, scheduling the maintenance activities is a very complex task, it consists in ordering, in the time, all the maintenance operations on the workstations, while respecting the number of resources, precedence constraints, and the workstations' availabilities. Currently, this process is not completely automatic. For improving this situation, this paper presents a mathematical model for the maintenance activities scheduling in the case of railway remanufacturing systems. The studied problem is modeled as a flexible job-shop, with the possibility for a job to be executed several times on a stage. MILP formulation is implemented with the Makespan as an objective, representing the time for remanufacturing the train. The aim is to create a generic model for optimizing the planning of the maintenance activities and improving the performance of the railway technical centers. At last, numerical results are presented, discussing the impact of the instances size on the computing time to solve the described problem.
Mathematik 1 Beweisaufgaben
(2020)
Die Beweisaufgabensammlung richtet sich an angehende Ingenieure, die die im Rahmen einer Mathematik 1-Vorlesung eingeführten Formeln nicht nur anwenden, sondern selbst herleiten wollen. Zur Unterstützung dienen neben ausführlichen Lösungen die in einem Extrakapitel angegebenen Lösungshinweise: halbfertige Skizzen, Teilergebnisse, Nennung der Beweismethode oder eine Auflistung der relevanten Gleichungen. Bei umfangreicheren Herleitungen ist eine Aufteilung in mehrere Aufgaben vorgenommen worden. Für die 2. Auflage wurden 45 weitere Beweisaufgaben aufgenommen, viele aus dem Bereich der Geometrie, z.B. der Höhensatz des Euklid, Abstandsformeln oder ein Vergleich der verschiedenen Darstellungsarten einer Ebene. Neben der pq-Formel wird nun auch die abc-Formel hergeleitet, die Potenzgesetze werden durch Wurzelgesetze komplettiert, und es wird bewiesen, dass die Kubikwurzel sogar im Sattelpunkt streng monoton steigt. Es wird diskutiert, warum man 0 hoch 0 zu eins definieren sollte, die verschiedenen Darstellungsformen einer Parabel ineinander überführt und gezeigt, woher das Newton-Verfahren kommt.
Die Beweise werden ergänzt durch zwei Formelsammlungen, mit denen sich eine typische Mathematik 1-Klausur lösen lässt. Die Gleichungen und Regeln der Lern-Formelsammlung sind von so elementarer Bedeutung, dass sie jeder Ingenieurstudent auswendig können sollte. Formeln und Lösungsstrategien, die aufgrund ihres etwas anspruchsvolleren Inhalts nicht jeder im Kopf haben muss, finden sich in der Klausur-Formelsammlung.
Mathematik 2 Beweisaufgaben
(2019)
Der zweite Band der Beweisaufgabensammlung richtet sich an angehende Ingenieure und Naturwissenschaftler, die die im Rahmen einer Mathematik 2-Vorlesung behandelten Formeln nicht nur anwenden, sondern selbst herleiten wollen. Bei der Zusammenstellung des Inhalts wurde großer Wert auf Vollständigkeit gelegt, weshalb sich die Beweise hinsichtlich Umfang und Schwierigkeitsgrad mitunter sehr deutlich voneinander unterscheiden. Um die Herleitung der auf Lern- und Klausur-Formelsammlung aufgeteilten mathematischen Gleichungen und Regeln zu erleichtern, wird eine Dreiteilung der Beweise in Aufgabe, Lösungshinweis und Lösung vorgenommen. Umfangreichere Herleitungen sind in Teilaufgaben zerlegt und anspruchsvollere Beweise durch Sternchen bzw. durch Sterne kenntlich gemacht.
Mathematik aus Gütersloh
(2013)
Mathematik Beweisaufgaben
(2016)
Lange Erfahrungen der Autoren im Lehrfach Mathematik haben die Notwendigkeit gezeigt, den Studierenden eine praktische Möglichkeit der Prüfungsvorbereitung zu bieten. Die Betroffenen können sich durch die Beschäftigung mit qualifizierten mathematischen Aufgaben auf Klausuren und Prüfungen vorbereiten.
Im Unterschied zu Lehrbüchern, die mit theoretischen Grundlagen ausführlich diskutieren, werden diese in dem vorliegenden Werk zu Beginn eines jeden Kapitels kurz zusammengefaßt. Das Schwergewicht liegt hier auf den Aufgaben mit Prüfungsniveau und deren Lösungswegen, die ausführlich beschrieben werden. Grundlegende Definitionen und Sätze werden kurz wiederholt und anhand einiger Beispiele erläutert. Es folgen Aufgaben mit Musterlösungen. Wo es möglich ist, werden auch alternative Lösungswege diskutiert. So ist dieses Werk eine ideale Ergänzung zu mehr theoretisch ausgerichteten Lehrbüchern.
Das zweibändige Werk richtet sich an Studierende der Fachrichtungen Elektrotechnik, Maschinenbau, Mathematik und Physik an Fachhochschulen und Universitäten, die sich im Fach Mathematik auf Klausuren oder das Vordiplom vorbereiten wollen.
Im Unterschied zu anderen Mathematik-Lehrbüchern, die die Theorie ausführlich diskutieren, wird hier zu Beginn eines jeden Kapitels die Theorie knapp zusammengefaßt. Der Schwerpunkt liegt auf Aufgaben mit Prüfungsniveau und deren ausführlichen Lösungen. Zu Anfang der Kapitel werden grundlegende Definitionen und Sätze wiederholt und anhand einiger Beispiele erläutert. Anschließend folgen Aufgaben mit Musterlösungen. Wo es immer möglich ist, werden auch alternative Lösungsmöglichkeiten diskutiert.
Band 2 umfaßt die Themen:
- Funktionen mehrerer Veränderlicher
- Integralrechnung
- Gewöhnliche Differentialgleichungen
- Differentialgeometrie
- Die Laplace-Transformation
- Fourierreihe und Fouriertransformation
- Vektoranalysis.
Beide Bände zusammen bilden die ideale Grundlage zur Vorbereitung und zum Bestehen von Mathematik-Prüfungen im Studium.
Mathematik lässt sich in vielen Objekten finden. Sei es die lineare Steigung eines Handlaufs zum Schulgebäude oder die nahezu zylindrische Form einer Litfaßsäule in der Innenstadt. Das Bestreben, Schüler*innen diese Zusammenhänge entdecken zu lassen, steht im Zentrum des MathCityMap Projekts (Ludwig et al., 2013). Auf sogenannten mathematischen Wanderpfaden (bzw. Mathtrails) werden Schüler*innen durch eine App zu Mathematikaufgaben an realen Objekten bzw. in realen Situationen ihrer Umwelt geleitet. Um die Aufgaben zu lösen, werden Daten erhoben, z. B. durch Messungen oder Zählen. Entscheidend ist, dass die Aufgaben so gestellt sind, dass der Schritt der Datenbeschaffung nur vor Ort stattfinden kann und somit direkt mit dem Objekt bzw. der Situation verknüpft wird.
eLetter zum Artikel "Condiciones neuropsi-quiátricas y probable causa de muerte de Maurice Ravel" von Gómez-Carvajal AM, Botero-Meneses JS, Palacios-Espinosa X und Palacios-Sánchez L., veröffentlicht in Iatreia 35(3), Seite 341-8 (DOI: https://doi.org/10.17533/udea.iatreia.154).
The Transport Layer Security (TLS) protocol is a cornerstone of secure network communication, not only for online banking, e-commerce, and social media, but also for industrial communication and cyber-physical systems. Unfortunately, implementing TLS correctly is very challenging, as becomes evident by considering the high frequency of bugfixes filed for many TLS implementations. Given the high significance of TLS, advancing the quality of implementations is a sustained pursuit. We strive to support these efforts by presenting a novel, response-distribution guided fuzzing algorithm for differential testing of black-box TLS implementations. Our algorithm generates highly diverse and mostly-valid TLS stimulation messages, which evoke more behavioral discrepancies in TLS server implementations than other algorithms. We evaluate our algorithm using 37 different TLS implementations and discuss―by means of a case study―how the resulting data allows to assess and improve not only implementations of TLS but also to identify underspecified corner cases. We introduce suspiciousness as a per-implementation metric of anomalous implementation behavior and find that more recent or bug-fixed implementations tend to have a lower suspiciousness score. Our contribution is complementary to existing tools and approaches in the area, and can help reveal implementation flaws and avoid regression. While being presented for TLS, we expect our algorithm's guidance scheme to be applicable and useful also in other contexts. Source code and data is made available for fellow researchers in order to stimulate discussions and invite others to benefit from and advance our work.
In this study the dynamics and stability of thin and electrically conductive aqueous films under the influence of a time-periodic electric field are explored. With the help of analytical linear stability analysis for long wavelength disturbances, the stability threshold of the system as a function of various electrochemical parameters and transport coefficients is presented. The contributions of parameters like surface tension, disjoining pressure, electric double layer (Debye length and interfacial zeta potential), and unsteady Maxwell and viscous stresses are highlighted with the help of appropriate dimensionless groups. The physical mechanisms affecting the stability of thin films are detailed with the above-mentioned forces and parametric dependence of stability trends is discussed.
The present study describes medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) production by the Pseudomonas Gl01 strain isolated from mixed microbial communities utilized for PHAs synthesis. A two-step fedbatch fermentation was conducted with glucose and waste rapeseed oil as the main carbon source for obtaining cell growth and mcl-PHAs accumulation, respectively. The results show that the Pseudomonas Gl01 strain is capable of growing and accumulating mcl-PHAs using a waste oily carbon source. The biomass value reached 3.0 g/l of CDW with 20% of PHAs content within 48 h of cultivation. The polymer was purified from lyophilized cells and analyzed by gas chromatography (GC). The results revealed that the monomeric composition of the obtained polyesters depended on the available substrate. When glucose was used in the growth phase, 3-hydroxyundecanoate and 3- hydroxydodecanoate were found in the polymer composition, whereas in the PHAs-accumulating stage, the Pseudomonas Gl01 strain synthesized mcl-PHAs consisting mainly of 3- hydroxyoctanoate and 3-hydroxydecanoate. The transcriptional analysis using reverse-transcription real-time PCR reaction revealed that the phaC1 gene could be transcribed simultaneously to the phaZ gene.
The low cost and small size of MEMS inertial sensors allows their combination into a multi sensor module in order to improve performance. However the different linear accelerations measured on different places on a rotating rigid body have to be considered for the proper fusion of the measurements. The errors in measurement of MEMS inertial sensors include deterministic imperfection, but also random noise. The gain in accuracy of using multiple sensors depends strongly on the correlation between these errors from the different sensors. Although for sensor fusion it usually assumed that the measurement errors of different sensors are uncorrelated, estimation theory shows that for the combination of the same type of sensors actually a negative correlation will be more beneficial. Therefore we describe some important and often neglected considerations for the combination of several sensors and also present some preliminary results with regard to the correlation of measurements from a simple multi sensor setup.
Machine-to-machine communication is continuously extending to new application fields. Especially smart metering has the potential to become the first really large-scale M2M application. Although in the future distributed meter devices will be mainly connected via dedicated primary communication protocols, like ZigBee, Wireless
M-Bus or alike, a major percentage of all meters will be connected via point to point communication using GPRS or UMTS platforms. Thus, such meter devices have to be extremely cost and energy efficient, especially if the devices are battery based and powered several years by a single battery. This paper presents the development of an automated measurement unit for power and time, thus energy characteristics can be recorded. The measurement unit includes a hardware platform for the device
under test (DUT) and a database based software environment for a smooth execution and analysis of the measurements.
In asymmetric treatment of hearing loss, processing latencies of the modalities typically differ. This often alters the reference interaural time difference (ITD) (i.e., the ITD at 0° azimuth) by several milliseconds. Such changes in reference ITD have shown to influence sound source localization in bimodal listeners provided with a hearing aid (HA) in one and a cochlear implant (CI) in the contralateral ear. In this study, the effect of changes in reference ITD on speech understanding, especially spatial release from masking (SRM) in normal-hearing subjects was explored. Speech reception thresholds (SRT) were measured in ten normal-hearing subjects for reference ITDs of 0, 1.75, 3.5, 5.25 and 7 ms with spatially collocated (S0N0) and spatially separated (S0N90) sound sources. Further, the cues for separation of target and masker were manipulated to measure the effect of a reference ITD on unmasking by A) ITDs and interaural level differences (ILDs), B) ITDs only and C) ILDs only. A blind equalization-cancellation (EC) model was applied to simulate all measured conditions. SRM decreased significantly in conditions A) and B) when the reference ITD was increased: In condition A) from 8.8 dB SNR on average at 0 ms reference ITD to 4.6 dB at 7 ms, in condition B) from 5.5 dB to 1.1 dB. In condition C) no significant effect was found. These results were accurately predicted by the applied EC-model. The outcomes show that interaural processing latency differences should be considered in asymmetric treatment of hearing loss.
The paper is addressing the needs of the universities regarding qualification of students as future R&D specialists in efficient techniques for successfully running innovation process. It briefly describes the program of a novel one-semester-course of 150 hours in new product development and inventive problem solving with TRIZ methodology, offered for the master students at the Beuth University of Applied Sciences in Berlin. The paper outlines multi-source educational approach, which includes a new product development project (about 50% of the complete course), theory, practical work, self-learning with the software tools for computer-aided innovation, and demonstrates examples of the students work. The research part analyses the learning experience, identifies the factors that impact the innovation and problem solving performance of the students, and underlines the main difficulties faced by the students in the course. It describes a method for measurement of education efficiency and compares the results with educational experience in the industry. The presented results can help universities to establish the education in new product development or to improve its performance.
Bank and trust – two words but one meaning in customers’ minds. When interacting with financial service providers, customers are consistently looking for “trust signals” that comfort their decisions and “distrust signals” which create doubt. Therefore, service providers need a deep understanding of the customers’ requirements and wishes. To identify trust and distrust signals, we combine established user experience research methods with a new testing procedure to gain helpful recommendations for optimizing the online appearance of banks. The contribution is divided into three parts: Firstly, we investigate current approaches in the financial service industry. Secondly, we provide a corpus describing the relationship between the customers’ perception of a bank’s website and trust. Thirdly, an empirical study based on qualitative user experience testing with banking website customers shows the value gained by optimizing the banks’ virtual interface by enhancing “trust signals” and avoiding “distrust signals”.
The authors claim that location information of stationary ICT components can never be unclassified. They describe how swarm-mapping crowd sourcing is used by Apple and Google to worldwide harvest geo-location information on wireless access points and mobile telecommunication systems' base stations to build up gigantic databases with very exclusive access rights. After having highlighted the known technical facts, in the speculative part of this article, the authors argue how this may impact cyber deterrence strategies of states and alliances understanding the cyberspace as another domain of geostrategic relevance. The states and alliances spectrum of activities due to the potential existence of such databases may range from geopolitical negotiations by institutions understanding international affairs as their core business, mitigation approaches at a technical level, over means of cyber deterrence-by-retaliation.
This work aimed to determine the influence of two hydrogels (alginate, alginate-di-aldehyde (ADA)/gelatin) on the mechanical strength of microporous ceramics, which have been loaded with these hydrogels. For this purpose, the compressive strength was determined using a Zwick Z005 universal testing machine. In addition, the degradation behavior according to ISO EN 10993-14 in TRIS buffer pH 5.0 and pH 7.4 over 60 days was determined, and its effects on the compressive strength were investigated. The loading was carried out by means of a flow-chamber. The weight of the samples (manufacturer: Robert Mathys Foundation (RMS) and Curasan) in TRIS solutions pH 5 and pH 7 increased within 4 h (mean 48 ± 32 mg) and then remained constant over the experimental period of 60 days. The determination surface roughness showed a decrease in the value for the ceramics incubated in TRIS compared to the untreated ceramics. In addition, an increase in protein concentration in solution was determined for ADA gelatin-loaded ceramics. The macroporous Curasan ceramic exhibited a maximum failure load of 29 ± 9.0 N, whereas the value for the microporous RMS ceramic was 931 ± 223 N. Filling the RMS ceramic with ADA gelatin increased the maximum failure load to 1114 ± 300 N. The Curasan ceramics were too fragile for loading. The maximum failure load decreased for the RMS ceramics to 686.55 ± 170 N by incubation in TRIS pH 7.4 and 651 ± 287 N at pH 5.0.
In thermomechanisch hochbelasteten Bauteilen begrenzt das Wachstum von Ermüdungsrissen die Bauteillebensdauer. Es kommen Lebensdauermodelle und Finite-Elemente Simulationen zum Einsatz, um ein vorzeitiges Bauteilversagen zu verhindern. Hierbei werden im Allgemeinen deterministische Werkstoffeigenschaften unterstellt, sodass die Information über die im realen Werkstoff auftretenden Streuungen verloren geht, was eine Unsicherheit im Auslegungsprozess mit sich bringt. In der vorliegenden Ausarbeitung werden Methoden zur adäquaten Bestimmung der Werkstoffkennwerte und zur Beschreibung ihrer Streuung durch statistische Verteilungen entwickelt. Einen wesentlichen Aspekt der Arbeit stellt die Bestimmung von objektiven Werkstoffkennwerten dar, zu deren Zweck ein Robustheitskriterium eingeführt wird. Anhand zahlreicher Versuchsdatensätze der Nickelbasislegierung MARM247 und des niobstabilisierten austenitischen Stahls X6 CrNiNb 18-10 kann diese Methodik ausgearbeitet werden und führt auf ein probabilistisches Lebensdauermodell, dass die Abschätzung des Einfluusses von statistisch verteilten Werkstoffkennwerten auf die Ermüdungslebensdauer erlaubt. Als Ergebnis einer Monte-Carlo Simulation zeigt sich, dass im Vergleich von deterministischer zu probabilistischer Lebensdauerbewertung eine probabilistische Auswertung bei beiden untersuchten Werkstoffen zu einem um circa Faktor zwei größeren Streuband in der Lebensdauer führt. In einem Bauteilkonzept wird die anhand der Versuchsdaten erarbeitete Methodik erweitert, sodass eine Abschätzung des Ein usses von streuenden Werkstoffeigenschaften auf Bauteilebene durch Finite-Elemente Simulationen möglich wird. Es kommt das Two-Layer-Viscoplasticity Modell zum Einsatz. Um die Streuung seiner Werkstoffkennwerte ermitteln zu können, reicht die vorliegende Datenbasis nicht aus, sodass Annahmen zu den Werkstoffkennwerten getroffen werden müssen.
Lithium–sulfur (Li/S) cells are promising candidates for a next generation of safe and cost-effective high energy density batteries for mobile and stationary applications. At present, most Li/S cells still suffer from relatively poor cyclability, capacity loss under moderate current densities and self-discharge. Furthermore, the underlying chemical mechanisms of the general discharge/charge behavior as well as Li/S-specific phenomena like the polysulfide shuttle are not yet fully understood. Here we present a thermodynamically consistent, fully reversible continuum model of a Li/S cell with simplified four-step electrochemistry, including a simple description of the polysulfide shuttle effect. The model is parameterized using experimental discharge curves obtained from literature and reproduces behavior at various current densities with fairly high accuracy. While being instructively simple, the presented model can still reproduce distinct macroscopic Li/S-cell features caused by the shuttle effect, e.g., seemingly infinite charging at low charge current densities, and suboptimal coulombic efficiency. The irreversible transport of active material from the cathode to the anode results in a voltage drop and capacity loss during cycling, which can also be observed experimentally.
Lithium-ion batteries play a vital role in a society more and more affected by the spectre of climate change: hence the need of lowering CO2 emissions and reducing the fossil fuel consumption. At the moment, lithium-ion batteries appear as the ideal candidates for this challenge but further research and development is required to understand their behaviour, predict their issues and therefore improve their performance. In this regard, mathematical modelling and numerical simulation have become standard techniques in lithium-ion battery research and development and have proven to be highly useful in supporting experimental work and increasing the predictability of model-based life expectancy.
This study focuses on the electrochemical ageing reactions at the anode, especially on the topic of lithium plating and its interaction with the solid electrolyte interface (SEI). The purpose of this work is a deeper understanding of these degradation processes through the construction of refined modelling frameworks and the analysis of simulations carried out over a wide range of operating conditions. The governing equations are implemented in the in-house multiphysics software package DENIS, while the electrochemistry model is based on the use of the open-source chemical kinetics code CANTERA.
The development, parameterisation and experimental validation of a comprehensive pseudo-three-dimensional multiphysics model of a commercial lithium-ion cell with blend cathode and graphite anode is presented. This model is able to describe and simulate both multiscale heat and mass transport and complex electrochemical reaction mechanisms, including also as extra feature the capability of reproducing a composite electrode where multiple active materials are subject to intercalation/deintercalation reaction.
A further extension to include reversible lithium plating process and predict ageing behaviour over a wide range of conditions, with a focus on the high currents and low temperatures particularly interesting for the fast charging topic, follows. This extended model is verified by comparison with published experimental data showing voltage plateau and voltage drop as plating indicators and optionally includes an explicit re-intercalation reaction that is shown to suppress macroscopic plating hints in the specific case of a cell not showing evident plating signs. This model is used to create degradation maps over a wide range of conditions and an in-depth spatiotemporal analysis of the anode behaviour at the mesoscopic and microscopic scales, demonstrating the dynamic and nonlinear interaction between the intercalation and plating reactions.
A deeper outlook on the SEI formation and growth is presented, together with the qualitative description of three different 1D-models with a decreasing level of detail, developed with the purpose of ideally being included in future in more comprehensive multiscale frameworks.
Finally, the extended model is successfully coupled with a previously developed SEI model to result in an original modelling framework able to simulate both degradation processes and their continuous positive feedback.
Media Soundscapes I
(2006)
Media Soundscapes II
(2007)