Refine
Year of publication
- 2019 (260) (remove)
Document Type
- Conference Proceeding (83)
- Article (reviewed) (45)
- Article (unreviewed) (41)
- Part of a Book (39)
- Book (20)
- Report (9)
- Contribution to a Periodical (8)
- Doctoral Thesis (5)
- Patent (5)
- Letter to Editor (2)
- Working Paper (2)
- Other (1)
Conference Type
- Konferenzartikel (69)
- Konferenz-Abstract (9)
- Sonstiges (3)
- Konferenzband (2)
Language
- German (137)
- English (121)
- Multiple languages (1)
- Russian (1)
Has Fulltext
- no (260) (remove)
Is part of the Bibliography
- yes (260) (remove)
Keywords
- Heart rhythm model (5)
- Machine Learning (5)
- Modeling and simulation (5)
- Human Computer Interaction (4)
- Virtual Reality (4)
- Augmented Reality (3)
- Education in Optics and Photonics (3)
- Herzrhythmusmodell (3)
- Informatik (3)
- Learning Analytics (3)
Institute
- Fakultät Medien und Informationswesen (M+I) (bis 21.04.2021) (96)
- Fakultät Elektrotechnik, Medizintechnik und Informatik (EMI) (ab 04/2019) (73)
- Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V) (43)
- Fakultät Wirtschaft (W) (39)
- INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme (13)
- ivESK - Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (12)
- CRT - Campus Research & Transfer (7)
- Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik (E+I) (bis 03/2019) (7)
- ACI - Affective and Cognitive Institute (6)
- IMLA - Institute for Machine Learning and Analytics (6)
Open Access
- Closed Access (157)
- Open Access (82)
- Bronze (10)
- Closed (1)
- Diamond (1)
With the surge in global data consumption with proliferation of Internet of Things (IoT), remote monitoring and control is increasingly becoming popular with a wide range of applications from emergency response in remote regions to monitoring of environmental parameters. Mesh networks are being employed to alleviate a number of issues associated with single-hop communication such as low area coverage, reliability, range and high energy consumption. Low-power Wireless Personal Area Networks (LoWPANs) are being used to help realize and permeate the applicability of IoT. In this paper, we present the design and test of IEEE 802.15.4-compliant smart IoT nodes with multi-hop routing. We first discuss the features of the software stack and design choices in hardware that resulted in high RF output power and then present field test results of different baseline network topologies in both rural and urban settings to demonstrate the deployability and scalability of our solution.
Massive Umwälzungen im Marktumfeld, verstärkt durch disruptive Technologien, stellen viele Unternehmen vor die existenzielle Frage, wie sie ihr etabliertes Geschäftsmodell zukunftsfähig weiterentwickeln können beziehungsweise wie sie sich unter Umständen grundlegend neu aufstellen müssen. Volatilität, Unsicherheit, Komplexität und Ambiguität (kurz VUKA) sind in diesem Kontext jene ungünstigen Begleiterscheinungen, die auch genossenschaftliche Unternehmen beeinflussen. Die vielfältigen Herausforderungen im Unternehmensumfeld, wie beispielsweise ungünstige demografische Entwicklungen, eine zunehmende Urbanisierung bei steigendem Bedarf an regionaler Daseinsvorsorge, Wettbewerbsdruck durch neue Geschäftsmodelle und Konkurrenten infolge der Künstlichen Intelligenz beziehungsweise Digitalisierung – zum Beispiel durch FinTechs – bedingen die Suche nach Orientierung, nach einem strategischen Kompass sowohl für Politik, Wirtschaft und Gesellschaft.
Am Beispiel der kanadischen Metropole Vancouver zeigt sich, dass auch in Zeiten einer immer komplexer werdenden Welt Wirtschaftswachstum, Nachhaltigkeit und Lebenswert positiv korrelieren können und innerhalb weniger Jahrzehnte regional umsetzbar sind. Die Stadt setzt dabei überwiegend auf zentral gesteuerte Aktivitäten der „Vancouver Economic Comission“, die alle gesellschaftlichen und unternehmerischen Anspruchsgruppen auf der Basis werteorientierten Handelns konsequent das Ziel verfolgen lässt, Vancouver zu einer global anerkannten Stadt für innovatives, kreatives und nachhaltiges Business zu entwickeln. Das Streben Vancouvers weist dabei Parallelen zu genossenschaftlichen Wesensprinzipien sowie zu im deutschsprachigen Raum bereits existierenden Ansätzen genossenschaftlicher Innovationsökosysteme auf. Letztere haben bereits an verschiedenen Stellen bewiesen, dass sie das Potenzial haben in Zeiten komplexer Herausforderungen zukunftsfähige Lösungen für die Menschen in der Region gemeinschaftlich zu entwickeln. Gleichzeitig lassen sich mittels innovativer Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle neue Ertragsquellen erschließen.
Strategen genossenschaftlicher oder kooperativer Banken und Unternehmen sollten nachfolgende Fragen bewegen:
• Was können deutsche Städte, Gemeinden und Regionen von Vancouver hinsichtlich des Aufbaus und der Gestaltung dynamischer Innovationsökosysteme lernen?
• Welche Rolle können Genossenschaften in Innovationsökosystemen spielen?
• Wie könnten die Innovationsprinzipien, -methoden und -formate in der jeweiligen Region erfolgversprechend eingesetzt werden?
Ziel des Projekts STABIL war die Vorhersage der Alterung und Verbesserung der Lebensdauer von mobilen und stationären Lithium-Ionen-Batterien. Batterien sind zentrale Komponenten der Elektromobilität und der stationären Speicherung von regenerativem Strom. Die im Stand der Technik unzureichende Lebensdauer der Batterie ist heute wesentlicher Kostentreiber. Im Projekt wurde daher in einem skalenübergreifenden und interdisziplinären Ansatz das Verhalten von einzelnen Batteriezellen und ganzen Batteriesystemen unter zwei unterschiedlichen systemischen Randbedingungen untersucht.
Ziel des LiBaLu-Teilprojekts Modellierung und Simulation war die Unterstützung der Elektroden- und Zellentwicklung mit Hilfe umfangreicher Computersimulationen im Sinne des computergestützten Engineering (CAE). Zwei verschiedene Schwerpunkte standen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Zum einen wurde das mechanistische Verständnis der komplexen Elektrochemie in Lithium-Luftbatterien durch mikrokinetische Modelle aufgeklärt. Auf Basis von postulierten Mehrschrittmechanismen wurden makroskopische Eigenschaften (Entlade-/Ladekennlinien, Zyklovoltammogramme) vorhergesagt und mit experimentellen Daten der Projektpartner verglichen. Zum anderen wurde das Design der Prototypzelle mit Hilfe numerischer Simulationen untersucht und optimiert. So konnten z. B. optimale Schichtdicken oder die Rolle von Gastransportlimitierungen identifiziert werden.
Die Erfindung betrifft eine Photovoltaik-Stromversorgungsvorrichtung, insbesondere vom öffentlichen Stromnetz unabhängige Photovoltaik-Stromversorgungsvorrichtung, mit einem positiven (204) und einem negativen (206) Lastanschluss für den Anschluss einer elektrischen Last, mit einer Mehrzahl von photovoltaischen Zellen (104) und einer wiederaufladbaren Batterie (5), welche wenigstens zwei in Serie geschaltete Batteriezellen (112) umfasst. Nach der Erfindung sind die photovoltaischen Zellen (104) zu einer der Anzahl der Batteriezellen (112) entsprechenden Anzahl von seriell verbundenen Teilstrings (108) verschaltet und jeder Teilstring (108) ist mit einem positiven Teilstringanschluss mit einem Pluspol und mit einem negativen Teilstringanschluss mit einem Minuspol einer zugeordneten Batteriezelle (112) oder mehreren zugeordneten parallel geschalteten Batteriezellen (112) verbunden. Dabei kann jeder Teilstring (108) zwischen dem positiven und negativen Teilstringanschluss eine maximale Leerlaufspannung erzeugen, die kleiner oder gleich einer vorgegebenen Ladeschlussspannung der zugeordneten Batteriezelle (112) oder der zugeordneten parallel geschalteten Batteriezellen (112) ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zum Laden einer wiederaufladbaren Batterie, die zur Realisierung einer derartigen Photovoltaik-Stromversorgungsvorrichtung geeignet ist.
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.
Die Kultur der Macht: Politische Kommunikation zwischen Artefakten, Manipulation und Repräsentation
(2019)
Macht ist eine entscheidende Größe, um innerhalb von sozialen Systemen Veränderungen durchzusetzen und Entwicklungen voranzutreiben oder gar erst zu ermöglichen. In der politischen Kommunikation ist der bewusste und konstruktive Umgang mit Macht oft einer der Erfolgsfaktoren für politische Akteure wie Politiker, Bürger und Parteien. Macht kann dabei nur durch die Menschen ausgeübt werden, denen sie durch andere zugesprochen oder auch zugebilligt wird, weshalb der Kultur der Macht als Ergebnis und Mittel der Kommunikation eine entscheidende Bedeutung zukommt. Dies ist aktuell durch die veränderten Informations- und Mediennutzungsgewohnheiten der Bürger*innen und der veränderten Kommunikationsszenarien in Zeiten postfaktischer und populistischer Tendenzen eine besondere Herausforderung. Ausgehend von der Wechselwirkung zwischen Artefakten der Macht und dem Aufgabenfeld der politischen Kommunikation werden in der knapp gefassten Analyse die praktischen Handlungsfelder aufgezeigt. Die kommunikativen Anforderungen aus dem Prinzip der Repräsentation, die Ausgestaltung politsicher Informationen und die Festlegung des passenden Sprachniveaus, die Auswahl der passenden Kommunikationskanäle und -anlässe sowie die Entwicklung kompletter Kampagnen oder die Festlegung inhaltlicher Wahlkampfstrategien erweisen sich als große Herausforderung für alle politischen Akteure.
Angesichts des verschärften intermedialen Wettbewerbs stellt sich die Frage, wie Medienunternehmen und Verlage künftig mit ihren Print- und Digitalangeboten den Bedürfnissen ihrer Kunden gerecht werden können. Es geht dabei um die Möglichkeiten, mit Abonnementangeboten und Bundles News und journalistische Inhalte aufzubereiten und so anzubieten, dass sie einen maximalen Nutzen stiften und marktfähig sind.
Für eine erfolgreiche Marktbearbeitung ist die Strukturierung und Segmentierung der Kunden von großer Bedeutung. Das Management der Kundendaten stärkt die Möglichkeiten Produkte zu entwickeln, die sich am Kundennutzen orientieren. Diese Produkte können als Einzelprodukt oder Produktbundle zu zielgruppengerechten Angeboten kombiniert werden.
Das Abonnementmarketing der Presseverlage und Medienunternehmen mit redaktionell geprägten Produkten hat sich seit der Jahrtausendwende verändert, weiter differenziert und professionalisiert. Die Veränderungen der digitalen Marktumgebung, die auf medienökonomischen Prinzipien der digitalen Transformation beruhen, bilden den Hintergrund für diese Weiterentwicklung. Eine Analyse dieser Grundprinzipien erklärt dabei nicht nur die aktuellen Veränderungen, sondern liefert auch die Grundlagen für eine Betrachtung der künftigen Marktumgebung für das Abonnementmarketing.
Stakeholder-Management
(2019)
Dieses Kapitel befasst sich mit dem Stakeholder-Management als Aufgabengebiet des Stadtmarketings. Es geht dabei um die Identifikation der typischen Anspruchsgruppen, die generell bei kommunalen Aufgaben relevant sind und die Berücksichtigung ihres Stellenwerts und ihrer Interessenlage im Rahmen der allgemeinen Stadtmarketingprozesse. Dabei muss neben den unterschiedlichen Rollen, die Bürgerinnen und Bürger generell einnehmen können, die Stakeholder je nach Detailthema des Stadtmarketings neu sortiert werden. Die beispielhafte Analyse der Anspruchsgruppen und Erwartungshaltungen beim Themenfeld Infrastruktur als Beispiel kommunaler Produktpolitik und des in unterschiedlichen Stadtmarketingfeldern relevanten Bereichs des Tourismus zeigt auf, welche Differenzierungen im Rahmen des Stakeholder-Managements notwendig sind.
Stadtentwicklung
(2019)
Die Produktpolitik des Stadtmarketings hängt auch von den Zielen, Prozessen und Ergebnissen der Stadtentwicklung ab. Die Veränderungen im Umfeld von Kommunen machen die gezielte Weiterentwicklung von Städten in vielen Feldern wie Wohnen, Demografie, Mobilität und Energie erforderlich. Damit dieser Prozess wirksam werden kann, müssen die zentralen Anspruchsgruppen und Gremien mit einbezogen werden. In diesem Unterkapitel werden einige zentrale Inhalte aufgelistet, die die Interdependenz der unterschiedlichen Entwicklungsfelder verdeutlichen. Es gibt dabei expansiv-offensive oder auch regressiv-defensive Entwicklungssituationen, die beide einer gezielten, kohärenten Steuerung bedürfen.
Personalmarketing
(2019)
Für Kommunen ist die Qualität des Personalmarketings ein entscheidender Erfolgsfaktor, da sie im Wesentlichen eine personalintensive Dienstleistung anbieten, die von den Kompetenzen und Fähigkeiten der Mitarbeitenden und Teams abhängt. Aufgrund der hohen Regulierungsdichte der Beschäftigungsverhältnisse ist das kommunale Personalmarketing bei der inhaltlichen Argumentation auch von der Qualität der Führungsarbeit und den damit verbundenen Erfahrungen der Mitarbeitenden abhängig. Die Sinnhaftigkeit der Arbeit für das Gemeinwohl vor Ort in Verbindung mit spezifischen lokalen Kommunikationskanälen kann dabei die Wahrnehmung und Präsenz der Stadt als Arbeitgebermarke vor Ort stärken.
Die Auswirkungen der digitalen Transformation werden meist im Kontext von Wirtschaftsunternehmen diskutiert und auf die Blickwinkel Wirtschaft und Technologie fokussiert. Der digitale Wandel hat jedoch auch die Führungsaufgaben in vielen gesellschaftlichen Bereichen verändert, wie am Beispiel Schule und Kommunalverwaltung aufgezeigt wird.
Die Möglichkeit zur digitalen Verbindung geographischer Orte mit Aufgaben, Herausforderungen oder Lernmaterialien hat eine Vielzahl von Anwendungen auch außerhalb der Mathematikbildung inspiriert. Dieser Beitrag stellt eine exemplarische Auswahl solcher Applikationen vor und versucht, die technischen, organisatorischen und konzeptionellen Gestaltungselemente zu systematisieren. Die Ausführungen sollen als Anregung bei der Anlage von Mathematiktrails sowie bei der Weiterentwicklung technischer Lösungen für den Lehreinsatz dienen.
In the domain of printed electronics (PE), field-effect transistors (FETs) with an oxide semiconductor channel are very promising. In particular, the use of high gate-capacitance of the composite solid polymer electrolytes (CSPEs) as a gate-insulator ensures extremely low voltage requirements. Besides high gate capacitance, such CSPEs are proven to be easily printable, stable in air over wide temperature ranges, and possess high ion conductivity. These CSPEs can be sensitive to moisture, especially for high surface-to-volume ratio printed thin films. In this paper, we provide a comprehensive experimental study on the effect of humidity on CSPE-gated single transistors. At the circuit level, the performance of ring oscillators (ROs) has been compared for various humidity conditions. The experimental results of the electrolyte-gated FETs (EGFETs) demonstrate rather comparable currents between 30%-90% humidity levels. However, the shifted transistor parameters lead to a significant performance change of the RO frequency behavior. The study in this paper shows the need of an impermeable encapsulation for the CSPE-gated FETs to ensure identical performance at all humidity conditions.
Printed electrolyte-gated oxide electronics is an emerging electronic technology in the low voltage regime (≤1 V). Whereas in the past mainly dielectrics have been used for gating the transistors, many recent approaches employ the advantages of solution processable, solid polymer electrolytes, or ion gels that provide high gate capacitances produced by a Helmholtz double layer, allowing for low-voltage operation. Herein, with special focus on work performed at KIT recent advances in building electronic circuits based on indium oxide, n-type electrolyte-gated field-effect transistors (EGFETs) are reviewed. When integrated into ring oscillator circuits a digital performance ranging from 250 Hz at 1 V up to 1 kHz is achieved. Sequential circuits such as memory cells are also demonstrated. More complex circuits are feasible but remain challenging also because of the high variability of the printed devices. However, the device inherent variability can be even exploited in security circuits such as physically unclonable functions (PUFs), which output a reliable and unique, device specific, digital response signal. As an overall advantage of the technology all the presented circuits can operate at very low supply voltages (0.6 V), which is crucial for low-power printed electronics applications.
Current training methods for deep neural networks boil down to very high dimensional and non-convex optimization problems which are usually solved by a wide range of stochastic gradient descent methods. While these approaches tend to work in practice, there are still many gaps in the theoretical understanding of key aspects like convergence and generalization guarantees, which are induced by the properties of the optimization surface (loss landscape). In order to gain deeper insights, a number of recent publications proposed methods to visualize and analyze the otimization surfaces. However, the computational cost of these methods are very high, making it hardly possible to use them on larger networks. In this paper, we present the GradVis Toolbox, an open source library for efficient and scalable visualization and analysis of deep neural network loss landscapes in Tesorflow and PyTorch. Introducing more efficient mathematical formulations and a novel parallelization scheme, GradVis allows to plot 2d and 3d projections of optimization surfaces and trajectories, as well as high resolution second order gradient information for large networks.
We present our twenty years of experience in the live broadcasting of astronomical events, with the main focus on total lunar eclipses. Our efforts were motivated by the great impact and high number of viewers of these events. Visitors from over a hundred countries watched our live broadcasts. Our viewer record was set on July 27, 2018, with the live transmission of the total lunar eclipse from the Feldberg, the highest mountain in the Black Forest, attracting nearly half a million viewers in five hours.
An especially challenging activity was the live observing of the Mercury transit on 9 May 2016, which we presented as ‘live astronomy’ with hands-on telescope. The main goal of this event was to awake our students enthusiasm for optics and astronomy.
Furthermore, we report on our experiences with the photography of optical phenomena such as polar lights and green flash.
Art and Photonics
(2019)
In this paper we report on our continuous efforts to apply optics and photonics in art. This results in interdisciplinary projects which sometimes lead to concrete art installations.
We presented some of these projects at the UNESCO headquarters in Paris, at the opening ceremony of the International Year of Light and the inaugural ceremony of the International Day of Light.
Some newer projects, such as “A Maze: Ingenious Pipes” and “The Power of Your Eyes,” are also presented in this paper.
After the successful International Year of Light 2015, the idea of sustainability became increasingly imminent. After a preparatory year on 16 May 2018, the International Day of Light was launched for the first time. This event was celebrated with a public celebration in Paris at the UNESCO headquarters. In this paper we will present our projects dedicated to the International Day of Light in Paris. Together with a group of students from our university, we had the special opportunity to be integrated in the program of the opening ceremony at UNESCO in Paris. With our interdisciplinary projects we have tried to build a bridge between optics, photonics, art and media installations.
As part of the design education at Offenburg University, the teaching in technical documentation is continuously optimised. In this study, numerous mechanical engineering students, ages 19 to 29, are observed using the eye tracking technology and a video camera while performing various design exercises. The aim of the study is to enhance the students’ ability to read, understand and analyse complex engineering drawings. In one experiment, the students are asked to perform the “cube perspective test” after Stumpf and Fay to assess their ability for mental rotation as part of spatial visualization ability. Furthermore, the students are asked to prepare and give micro presentations on a topic related to their studies. Students have a maximum of 100 s time for these presentations. Thus, they can practise presenting important information in a short amount of time, show their rhetorical skills and demonstrate their acquisition of basic knowledge. During the presentation, the eye movement of a few selected students is recorded to analyse their information acquisition. In a further test, the students’ eye movements are analysed while reading an engineering drawing that consists of multiple views. All the spatial connections have to be included based on the different component views. Including these and their acquired knowledge, the students are asked to identify the correct representation of a component view. Furthermore the subjects are describing the function of an assembly, a parallel gripper and then they are to mentally disassemble the assembly to replace a damaged cylindrical pin. Simultaneously, they are filmed using a video camera to see which terms the students use for the individual technical terms. The evaluation of the eye movements shows that the increasing digitalisation of society and the use of electronic devices in everyday life lead to fast and only selective perceptual behaviour and that students feel insecure when dealing with technical drawings. The analysis of the videos shows a mostly non-technical and inaccurate manner of expression and a poor use of technical terms. The transferability of the achieved results to other technical tasks is part of further investigations.
A Novel Approach of High Dynamic Current Control of Interior Permanent Magnet Synchronous Machines
(2019)
Harmonic-afflicted effects of permanent magnet synchronous machines with high power density are hardly faced by traditional current PI controllers, due to limited controller bandwidth. As a consequence, currents and lastly torque ripples appear. In this paper, a new deadbeat current controller architecture has been presented, which is capable to encounter the effects of these harmonics. This new control algorithm, here named “Hybrid-Deadbeat-Controller”, combines the stability and the low steady-state errors offered by common PI regulators with the high dynamic offered by the deadbeat control. Therefore, a novel control algorithm is proposed, capable of either compensating the current harmonics in order to get smoother currents or to control a varying reference value to achieve a smoother torque. The information needed to calculate the optimal reference currents is based on an online parameter estimation feeding an optimization algorithm to achieve an optimal torque output and will be investigated in future research. In order to ensure the stability of the controller over the whole area of operation even under the influence of effects changing the system’s parameter, this work as well focusses on the robustness of the “hybrid” dead beat controller.
The Humboldt Portal has been designed and implemented as part of an ongoing research project to develop an information system on the Internet to share the documents and rare books of Alexander von Humboldt, a 19th century German scientist and explorer, who viewed the natural world holistically and described the harmony of nature among the diversity of the physical world. Even after more than two centuries he is admired for his ability to see the natural world and human nature in the context of a complex network of relationships. The design and implementation of the Humboldt Portal are also oriented to support further research on Humboldt’s intellectual perspective.
Although all of Humboldt's works can be found on the internet as digitized documents, the complexity and internal inter-connectivity of his vision of nature cannot be adequately represented only by digitized papers or scanned documents in digital libraries.
As a consequence a specific portal of the Humboldt's documents was developed, which extends the standards of digital libraries and offers a technical approach for the adequate presentation of highly interconnected data.
Due to the continuous scientific and literary research, new insights and requirements for the digital presentation of Humboldt documents are constantly emerging, so that this article only provides a summary of the concepts realized at now. Consequently, the design and implementation of the Humboldt Portal is both: a consequence of a continuing research project and oriented to support more research on Humboldt´s intellectual holistic perspective, which was an anticipation to the System Approach of the last Century.
More than 200 years ago, the scientist Alexander von Humboldt noted in his travel diaries that "everything is interconnectedness", when he was fascinated by nature and the phenomena observed. The view of nature has become much more detailed through the knowledge of phenomena and natural processes, which led to a more precise view of nature shaped by Humboldt. Technological progress and the artificial intelligence of highly developed computer systems are upsetting this view and changing the established world view through a new, unprecedented interaction between man and machinery. Thus we need digital axioms and comprehensive rules and laws for such autonomous acting systems that determine human interaction between cybernetic systems and biological individuals. This digital humanism should encompass our relationship to nature, our handling of the complexity and diversity of nature and the technological influences on society in order to avoid technical colonialism through supercomputers.
Dissertation D. Dongol
This paper presents the use of model predictive control (MPC) based approach for peak shaving application of a battery in a Photovoltaic (PV) battery system connected to a rural low voltage gird. The goals of the MPC are to shave the peaks in the PV feed-in and the grid power consumption and at the same time maximize the use of the battery. The benefit to the prosumer is from the maximum use of the self-produced electricity. The benefit to the grid is from the reduced peaks in the PV feed-in and the grid power consumption. This would allow an increase in the PV hosting and the load hosting capacity of the grid.
The paper presents the mathematical formulation of the optimal control problem
along with the cost benefit analysis. The MPC implementation scheme in the
laboratory and experiment results have also been presented. The results show
that the MPC is able to track the deviation in the weather forecast and operate
the battery by solving the optimal control problem to handle this deviation.
Sweaty has already participated four times in RoboCup soccer competitions (Adult Size) and came second three times. While 2016 Sweaty needed a lot of luck to be finalist, 2017 Sweaty was a serious adversary in the preliminary rounds. In 2018 Sweaty showed up in the final with some lack of experience and room for improvements, but not without any chance. This paper describes the intended improvements of the humanoid adult size robot Sweaty in order to qualify for the RoboCup 2019 adult size competition.
Smart Cities und Big Data
(2019)
Zusammenfassung und Fazit
(2019)
Die Digitalisierung zeigt Auswirkungen auch auf die moderne Konzeption von Städten. Unter der Bezeichnung Smart City entwickeln die Verantwortlichen zusammen mit den Stadtplanern und Experten Plattformen, die nicht nur die internen Verwaltungsabläufe, sondern auch die Beziehung zu und das Miteinander zwischen den Stakeholdern einer Stadt verbessern sollen. Dabei entstehen integrative Konzepte, die die City-Governance, Organisation und Technologie bündeln und auf eine einheitliche Zielerreichung hin ausrichten. Im Anschluss an die generische Entwicklung einer Smart City behandelt der Beitrag die spanische Stadt Barcelona als Beispiel für eine entsprechende Umsetzung. Am Ende werden die Chancen und Risiken dieses Konzeptes zusammenfassend gewürdigt.
Sharing Economy
(2019)
Unternehmerische Resilienz
(2019)
Eine etwas andere Einleitung
(2019)
Deep generative models have recently achieved impressive results for many real-world applications, successfully generating high-resolution and diverse samples from complex datasets. Due to this improvement, fake digital contents have proliferated growing concern and spreading distrust in image content, leading to an urgent need for automated ways to detect these AI-generated fake images.
Despite the fact that many face editing algorithms seem to produce realistic human faces, upon closer examination, they do exhibit artifacts in certain domains which are often hidden to the naked eye. In this work, we present a simple way to detect such fake face images - so-called DeepFakes. Our method is based on a classical frequency domain analysis followed by basic classifier. Compared to previous systems, which need to be fed with large amounts of labeled data, our approach showed very good results using only a few annotated training samples and even achieved good accuracies in fully unsupervised scenarios. For the evaluation on high resolution face images, we combined several public datasets of real and fake faces into a new benchmark: Faces-HQ. Given such high-resolution images, our approach reaches a perfect classification accuracy of 100% when it is trained on as little as 20 annotated samples. In a second experiment, in the evaluation of the medium-resolution images of the CelebA dataset, our method achieves 100% accuracy supervised and 96% in an unsupervised setting. Finally, evaluating a low-resolution video sequences of the FaceForensics++ dataset, our method achieves 91% accuracy detecting manipulated videos.
Recent deep learning based approaches have shown remarkable success on object segmentation tasks. However, there is still room for further improvement. Inspired by generative adversarial networks, we present a generic end-to-end adversarial approach, which can be combined with a wide range of existing semantic segmentation networks to improve their segmentation performance. The key element of our method is to replace the commonly used binary adversarial loss with a high resolution pixel-wise loss. In addition, we train our generator employing stochastic weight averaging fashion, which further enhances the predicted output label maps leading to state-of-the-art results. We show, that this combination of pixel-wise adversarial training and weight averaging leads to significant and consistent gains in segmentation performance, compared to the baseline models.
Recent studies have shown remarkable success in image-to-image translation for attribute transfer applications. However, most of existing approaches are based on deep learning and require an abundant amount of labeled data to produce good results, therefore limiting their applicability. In the same vein, recent advances in meta-learning have led to successful implementations with limited available data, allowing so-called few-shot learning.
In this paper, we address this limitation of supervised methods, by proposing a novel approach based on GANs. These are trained in a meta-training manner, which allows them to perform image-to-image translations using just a few labeled samples from a new target class. This work empirically demonstrates the potential of training a GAN for few shot image-to-image translation on hair color attribute synthesis tasks, opening the door to further research on generative transfer learning.
In this preliminary report, we present a simple but very effective technique to stabilize the training of CNN based GANs. Motivated by recently published methods using frequency decomposition of convolutions (e.g. Octave Convolutions), we propose a novel convolution scheme to stabilize the training and reduce the likelihood of a mode collapse. The basic idea of our approach is to split convolutional filters into additive high and low frequency parts, while shifting weight updates from low to high during the training. Intuitively, this method forces GANs to learn low frequency coarse image structures before descending into fine (high frequency) details. Our approach is orthogonal and complementary to existing stabilization methods and can simply plugged into any CNN based GAN architecture. First experiments on the CelebA dataset show the effectiveness of the proposed method.
Die Katheterablation mit Hochfrequenzstrom (HF) ist der Goldstandard für die Therapie vieler kardi-aler Tachyarrhythmien. Bei der HF-Ablation entstehen Temperaturen zwischen 50 °C und 70 °C, wo-durch bestimmte Strukturen im Herzgewebe gezielt zerstört werden können. Ziel der Studie ist, die HF-Ablation und deren Wärmeausbreitung in Bezug auf die zugeführte Leistung mit unterschiedli-chem Elektrodenmaterial und Elektrodengröße bei supraventrikülären Tachykardien zu simulieren.
Background: The application of high-frequency ablation is used for the treatment of tachycardia arrhythmias and is a respected method. Ablation with high frequency current leads to the targeted heat destruction of myocardial tissue at specific sites and thus prevents the pathological propagation of excitation through these structures.
Purpose: The aim of this study was to simulate heat propagation during RF ablation with modeled electrodes in different sizes and materials. The simulation was performed on atrioventricular node re-entry tachycardia (AVNRT), atrioventricular re-entry tachycardia (AVRT) and atrial flutter (AFL).
Methods: Using the modeling and simulation software CST, ablation catheters with 4 mm and 8 mm tip electrodes were modeled from gold and platinum for each. The designed catheters correspond to the manufacturer"s specifications of Medtronic, Biotronik and Osypka. The catheters were integrated into the Offenburg heart rhythm model to simulate and compare the heat propagation during an ablation application, which also takes into account the blood flow in the four heart chambers. A power of 5 W - 40 W was simulated for the 4 mm electrodes and a power of 50 W - 80 W for the 8 mm electrodes.
Results: During the simulated HF ablation application, the temperature at the ablation electrode was measured at different powers. This is 40.67°C at 5 W, 44.34°C at 10 W, 51.76°C at 20 W, 59.0°C at 30 W, and 66.33°C at 40 W. The measured temperature during 40 W application is 39.5°C at 0,5 mm depth in the myocardium and 37.5°C at 2 mm depth.
In the simulation, the 8 mm platinum electrode reached an ablation temperature of 72.85°C at its tip during an applied power of 60 W. In contrast, the 8 mm platinum electrode reached a depth of 5 mm at 39.5 C° and at a depth of 2 mm at 37.5 °C. In contrast, the 8 mm gold electrode reached a temperature of 64.66°C with the same performance. This is due to the thermal properties of gold, which has a better thermal conductivity than platinum.
Conclusions: CST offers the possibility to carry out a static and dynamic simulation of a heart model and the ablation electrodes integrated in it during an HF ablation. In variation with different electrode sizes and materials, therapy methods for the treatment of AVNRT, AVRT and AFL can be optimized
We present a planar chromatographic separation method for the compounds caffeine, artemisinin, and equol, separated on high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) silica gel plates. As solvents for separation, methyl t-butyl ether and cyclohexane (1:1, V/V) have been used for equol, cyclohexane and ethyl acetate (7:3, V/V) for artemisinin, and ethyl acetate and acetone (7:3, V/V) for caffeine. After separation, the plate was scanned with a very specific time of flight-direct analysis in real time-mass spectrometry (TOF-DART-MS) system using the (M + 1)+ signals of equol, artemisinin, and caffeine. The (M + 1) peak of artemisinin at 283.13 m/z is clearly detectable, which is the proof that DART-MS is applicable for the quantitative determination of rather instable molecules. The planar set-up of DART source, HPTLC plate and detector inlet in a line showed higher sensitivities compared to desorption at an angle. The optimal detector voltage increases with the molar mass of the analyte, thus an individual determination of optimal detector voltage setting for the different analyte is recommended to achieve the best possible measurement conditions. In conclusion, DART-MS detection in combination with an HPTLC separation allows very specific quantification of all three compounds.
Narrowband IoT (NB-IoT) as a radio access technology for the cellular Internet of Things (cIoT) is getting more traction due to attractive system parameters, new proposals in the 3 rd Generation Partnership Project (3GPP) Release 14 for reduced power consumption and ongoing world-wide deployment. As per 3GPP, the low-power and wide-area use cases in 5G specification will be addressed by the early NB-IoT and Long-Term Evolution for Machines (LTE-M) based technologies. Since these cIoT networks will operate in a spatially distributed environment, there are various challenges to be addressed for tests and measurements of these networks. To meet these requirements, unified emulated and field testbeds for NB-IoT-networks were developed and used for extensive performance measurements. This paper analyses the results of these measurements with regard to RF coverage, signal quality, latency, and protocol consistency.
Es ist schon beeindruckend, welche Fähigkeiten die Menschen den Computern mittlerweile geben konnten. Dennoch muss man nicht der Maschinenstürmerei (Luddismus) zuneigen, um durch das zuweilen überbordende Maß an Optimismus irritiert zu sein, das den Fähigkeiten von Algorithmen und künstlicher Intelligenz zuweilen zugeschrieben wird. Nahezu alle Wirtschaftsbereiche sollen durch sie alsbald „revolutioniert“ werden, "disruptive Veränderungen" werden prognostiziert. Politiker fordern und Max-Planck-Forscher kündigen jetzt die Entwicklung von „fairen“ Algorithmen an. Einige kritische Anmerkungen erscheinen angezeigt, denn fair kann ein Algorithmus nicht sein.
Das Geschäftsgeheimnisgesetz - Praxisrelevante Aspekte der Umsetzung der EU Richtlinie 2016/943
(2019)
Geschäftsgeheimnisse sind wertvoll. Mit dem neuen Geschäftsgeheimnisgesetz vom 18.4.2019 (Gesetz zum Schutz von Geschäftsgeheimnissen – GeschGehG, BGBl. I 2019, 466) ist die Know-how-Richtlinie (Richtlinie (EU) 2016/943 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 8.6.2016 über den Schutz vertraulichen Know-hows und vertraulicher Geschäftsinformationen vor rechtswidrigem Erwerb sowie rechtswidriger Nutzung und Offenlegung) umgesetzt. Der bisher dezentral und weitgehend unspezifiziert (§§ 823 ff., 826, 1004 BGB) bestehende Geheimnisschutz ist nunmehr einheitlich und übersichtlich zusammengefasst. Stefan Ernst gibt einen Überblick über die Neuerungen gegenüber der bisherigen Rechtslage und Anhaltspunkte für Handlungsbedarf bei betroffenen Unternehmen.
Leitsätze des Verfassers:
1. Art. 85 DSGVO erlaubt wie die Vorgängerregelung in Art. 9 RL 95/46/EG nationale Gesetze mit Abweichungen von der DSGVO zu Gunsten der Verarbeitung zu journalistischen Zwecken. Er enthält damit eine Öffnungsklausel, die nicht nur neue Gesetze erlaubt, sondern auch bestehende Regelungen – soweit sie sich einfügen – erfassen kann.
2. Die umfangreichen Abwägungsmöglichkeiten im Rahmen des KUG erlauben eine Berücksichtigung auch der unionsrechtlichen Grundrechtspositionen.
Anmerkung zu OLG Köln, Beschluss vom 18.06.2018 – 15 W 27/18 (rechtskräftig; LG Köln). DSGVO Art. 85; RL 95/46/EG Art. 9; BGB §§ 823, 1004; KUG §§ 22, 23
Urteilsausspruch (Verfahrenssprache: Deutsch):
Art. 16 lit. e RL 2011/83/EU ist dahin auszulegen, dass eine Ware wie eine Matratze, deren Schutzfolie vom Verbraucher nach der Lieferung entfernt wurde, nicht unter den Begriff „versiegelte Waren …, die aus Gründen des Gesundheitsschutzes oder aus Hygienegründen nicht zur Rückgabe geeignet sind und deren Versiegelung nach der Lieferung entfernt wurde“ im Sinne dieser Vorschrift fällt.
EuGH, Urteil vom 27.03.2019 – Rs C-681/17 (BGH), ZIP 2019, 715 (LS) = BB 2019, 769
Leitsatz des Gerichts:
Die Übermittlung eines „presserechtlichen Informationsschreibens“ greift in der Regel nicht rechtswidrig in das Recht am eingerichteten und ausgeübten Gewerbebetrieb eines Presseunternehmens ein. Eine andere Beurteilung ist allerdings dann geboten, wenn das übersandte Informationsschreiben von vornherein ungeeignet ist, präventiven Rechtsschutz zu bewirken. Hiervon ist auszugehen, wenn es keine Informationen enthält, die dem Presseunternehmen die Beurteilung erlauben, ob Persönlichkeitsrechte durch eine etwaige Berichterstattung verletzt werden.
BGB § 823 Abs. 1, § 1004; ZPO § 253. BGH, Urteil vom 15.01.2019 – VI ZR 506/17 (OLG Frankfurt/M.), MDR 2019, 290 = NJW 2019, 781 = WM 2019, 473
Urteilsausspruch (Verfahrenssprache: Deutsch):
1. Art. 6 Abs. 1 lit. c RL 2011/83/EU ist zum einen dahin auszulegen, dass er einer nationalen Regelung … entgegensteht, nach der ein Unternehmer verpflichtet ist, vor Abschluss eines Vertrags mit einem Verbraucher im Fernabsatz oder außerhalb von Geschäftsräumen i. S. v. Art. 2 Nr. 7 und 8 dieser RL stets seine Telefonnummer anzugeben. Zum anderen impliziert diese Bestimmung keine Verpflichtung des Unternehmers, einen Telefon- oder Telefaxanschluss bzw. ein E-Mail-Konto neu einzurichten, damit die Verbraucher mit ihm in Kontakt treten können. Sie verpflichtet den Unternehmer nur dann zur Übermittlung der Telefon- oder Telefaxnummer bzw. seiner E-Mail-Adresse, wenn er über diese Kommunikationsmittel mit den Verbrauchern bereits verfügt.
2. Art. 6 Abs. 1 lit. c RL 2011/83/EU ist dahin auszulegen, dass diese Bestimmung zwar den Unternehmer verpflichtet, dem Verbraucher ein Kommunikationsmittel zur Verfügung zu stellen, das geeignet ist, die Kriterien einer direkten und effizienten Kommunikation zu erfüllen, doch steht diese Bestimmung dem nicht entgegen, dass der Unternehmer andere Kommunikationsmittel als die in ihr genannten zur Verfügung stellt, um diese Kriterien zu erfüllen.
EuGH, Urteil vom 10.07.2019 – Rs C-649/17 (BGH), ZIP 2019, 1431
Urteilsausspruch (Verfahrenssprache: Deutsch):
Art. 2 lit. c RL 2002/21/EG des EU-Parlaments und des Rates vom 7. 3. 2002 über einen gemeinsamen Rechtsrahmen für elektronische Kommunikationsnetze und -dienste (Rahmenrichtlinie) in der durch die RL 2009/140/EG des EU-Parlaments und des Rates vom 25. 11. 2009 geänderten Fassung ist dahin auszulegen, dass ein internetbasierter E-Mail-Dienst, der wie der von der Google LLC erbrachte Dienst GMail keinen Internetzugang vermittelt, nicht ganz oder überwiegend in der Übertragung von Signalen über elektronische Kommunikationsnetze besteht und daher keinen „elektronischen Kommunikationsdienst“ im Sinne dieser Bestimmung darstellt.
EuGH, Urteil vom 13.06.2019 – Rs C-193/18 (OVG Münster), NJW 2019, 2597
Störerhaftung des beworbenen Unternehmens bei unverlangter E-Mail-Werbung durch beauftragten Dritten
(2019)
Leitsätze des Verfassers:
1. Ein Unternehmen, das einen Dritten mit der Durchführung von Werbeaktionen beauftragt, haftet für die unverlangte Zusendung von Werbe-E-Mails im Rahmen einer solchen Werbeaktion.
2. Der Adressat unverlangter E-Mail-Werbung hat auch dann einen datenschutzrechtlichen Auskunftsanspruch gegen das beworbene Unternehmen, wenn die Werbung durch eine Drittfirma durchgeführt wurde.
LG Frankenthal (Pfalz), Urteil vom 10.07.2018 – 6 O 322/17 (nicht rechtskräftig, Az. des OLG Zweibrücken 4 U 114/18)
Online-Zahlungssystem der Deutschen Bahn unionsrechtswidrig ("Verein für Konsumenteninformation")
(2019)
Urteilsausspruch (Verfahrenssprache: Deutsch):
Art. 9 Abs. 2 VO (EU) Nr. 260/2012 ist dahin auszulegen, dass er einer Vertragsklausel … entgegensteht, die die Zahlung mittels einer Lastschrift, die auf Euro lautet und über das in der EU bestehende Lastschriftverfahren vorgenommen wird (SEPA-Lastschrift), ausschließt, wenn der Zahler seinen Wohnsitz nicht in dem Mitgliedstaat hat, in dem der Zahlungsempfänger seinen Sitz hat.
EuGH, Urteil vom 05.09.2019 – Rs C-28/18 (EuGH GA ZIP 2019, 1272; Oberster Gerichtshof (Österreich)), ZIP 2019, 1760
Printed electronics (PE) is a fast growing technology with promising applications in wearables, smart sensors and smart cards since it provides mechanical flexibility, low-cost, on-demand and customizable fabrication. To secure the operation of these applications, True Random Number Generators (TRNGs) are required to generate unpredictable bits for cryptographic functions and padding. However, since the additive fabrication process of PE circuits results in high intrinsic variation due to the random dispersion of the printed inks on the substrate, constructing a printed TRNG is challenging. In this paper, we exploit the additive customizable fabrication feature of inkjet printing to design a TRNG based on electrolyte-gated field effect transistors (EGFETs). The proposed memory-based TRNG circuit can operate at low voltages (≤ 1 V ), it is hence suitable for low-power applications. We also propose a flow which tunes the printed resistors of the TRNG circuit to mitigate the overall process variation of the TRNG so that the generated bits are mostly based on the random noise in the circuit, providing a true random behaviour. The results show that the overall process variation of the TRNGs is mitigated by 110 times, and the simulated TRNGs pass the National Institute of Standards and Technology Statistical Test Suite.
Printed electronics (PE) circuits have several advantages over silicon counterparts for the applications where mechanical flexibility, extremely low-cost, large area, and custom fabrication are required. The custom (personalized) fabrication is a key feature of this technology, enabling customization per application, even in small quantities due to low-cost printing compared with lithography. However, the personalized and on-demand fabrication, the non-standard circuit design, and the limited number of printing layers with larger geometries compared with traditional silicon chip manufacturing open doors for new and unique reverse engineering (RE) schemes for this technology. In this paper, we present a robust RE methodology based on supervised machine learning, starting from image acquisition all the way to netlist extraction. The results show that the proposed RE methodology can reverse engineer the PE circuits with very limited manual effort and is robust against non-standard circuit design, customized layouts, and high variations resulting from the inherent properties of PE manufacturing processes.
Printed electronics can benefit from the deployment of electrolytesas gate insulators,which enables a high gate capacitance per unit area (1–10 μFcm−2) due to the formation of electrical double layers (EDLs). Consequently, electrolyte-gated field-effect transistors (EGFETs) attain high-charge carrier densities already in the subvoltage regime, allowing for low-voltage operation of circuits and systems. This article presents a systematic study of lumped terminal capacitances of printed electrolyte-gated transistors under various dc bias conditions. We perform voltage-dependent impedancemeasurements and separate extrinsic components from the lumped terminal capacitance.
The proposed Meyer-like capacitance model, which also accounts for the nonquasi-static (NQS) effect, agrees well with experimental data. Finally, to verify the model, we implement it in Verilog-A and simulate the transient response of an inverter and a ring oscillator circuit. Simulation results are in good agreement with the measurement data of fabricated devices.
Electrolyte-gated, printed field-effect transistors exhibit high charge carrier densities in the channel and thus high on-currents at low operating voltages, allowing for the low-power operation of such devices. This behavior is due to the high area-specific capacitance of the device, in which the electrolyte takes the role of the dielectric layer of classical architectures. In this paper, we investigate intrinsic double-layer capacitances of ink-jet printed electrolyte-gated inorganic field-effect transistors in both in-plane and top-gate architectures by means of voltage-dependent impedance spectroscopy. By comparison with deembedding structures, we separate the intrinsic properties of the double-layer capacitance at the transistor channel from parasitic effects and deduce accurate estimates for the double-layer capacitance based on an equivalent circuit fitting. Based on these results, we have performed simulations of the electrolyte cutoff frequency as a function of electrolyte and gate resistances, showing that the top-gate architecture has the potential to reach the kilohertz regime with proper optimization of materials and printing process. Our findings additionally enable accurate modeling of the frequency-dependent capacitance of electrolyte/ion gel-gated devices as required in the small-signal analysis in the circuit simulation.
Grundlagen der Organisation
(2019)
Eine betriebswirtschaftliche Theorie der Organisationsgestaltung hat Strukturmodelle zu entwickeln, die als Grundlage für Organisationsentscheidungen des Managements geeignet sind. Es geht dabei um die Bewältigung der elementaren Anforderungen, die bei interpersoneller Arbeitsteilung zwangsläufig durch die Trennung zusammenhängender Aufgabenkomplexe und die Einbeziehung einer Mehrzahl von Personen mit jeweils individuellen Zielen entstehen. Bei der Verfolgung dieses Anliegens orientiert sich auch die Neuauflage der "Grundlagen der Organisation" unverändert am bewährten entscheidungstheoretischen Konzept der Organisationsgestaltung, das einen fundierten anwendungsbezogen Zugang zum Verständnis und zur Lösung komplexer Organisationsprobleme eröffnet.
Robots and automata are key elements of every vision and forecast of life in the near and distant future. However, robots and automata also have a long history, which reaches back into antiquity. Today most historians think that one of the key roles of robots and automata was to amaze or even terrify the audience: They were designed to express something mythical, magical, and not explainable. Moreover, the visions of robots and their envisioned fields of application reflect the different societies. Therefore, this short history of robotics and (especially) anthropomorphic automata aims to give an overview of several historical periods and their perspective on the topic. In a second step, this work aims to encourage readers to reflect on the recent discussion about fields of application as well as the role of robotics today and in the future.
A novel Bluetooth Low Energy advertising scan algorithm is presented for hybrid radios that are additionally capable to measure energy on Bluetooth channels, e.g. as they would need to be compliant with IEEE 802.15.4. Scanners applying this algorithm can achieve a low latency whilst consuming only a fraction of the power that existing mechanisms can achieve at a similar latency. Furthermore, the power consumption can scale with the incoming network traffic and in contrast to the existing mechanisms, scanners can operate without any frame loss given ideal network conditions. The algorithm does not require any changes to advertisers, hence, stays compatible with existing devices. Performance evaluated via simulation and experiments on real hardware shows a 37 percent lower power consumption compared to the best existing scan setting while even achieving a slightly lower latency which proves that this algorithm can be used to improve the quality of service of connection-less Bluetooth communication or reduce the connection establishment time of connection-oriented communication.
We present a novel approach that utilizes BLE packets sent from generic BLE capable radios to synthesize an FSK-(like) addressable wake-up packet. A wake-up receiver system was developed from off-the-shelf components to detect these packets. It makes use of two differential signal paths separated by passive band-pass filters. After the rectification of each channel a differential amplifier compares the signals and the resulting wake-up signal is evaluated by an AS3933 wake-up receiver IC. Overall, the combination of these techniques contributes to a BLE compatible wake-up system which is more robust than traditional OOK wake-up systems. Thus, increasing wake-up range, while still maintaining a low energy budget. The proof-of-concept setup achieved a sensitivity of -47.8 dBm at a power consumption of 18.5 uW during passive listening. The system has a latency of 31.8 ms with a symbol rate of 1437 Baud.
Die Vorlesung Physik ist ein grundlegender Baustein der meisten Ingenieursstudiengänge und stellt für viele Studienanfänger eine Hürde zum Studienstart da. Die Vorkenntnisse der Studienanfänger sind zunehmend heterogen und der sichere Umgang mit physikalischen Konzepten erfordert mehr oder wenig Übung, um diese zu festigen oder auch erstmals einzuführen. Um dieses Üben zu ermöglichen, wurde für die Vorlesung "Physik 1" in den Studiengängen Maschinenbau, Werkstofftechnik, Mechatronik, Biomechanik, Biotechnologie und Umwelt- und Verfahrenstechnik der Hochschule Offenburg ein E-Tutorium erarbeitet, das die Übungsaufgaben in Form von 10 Online-Selbsttest mit jeweils vier Übungsaufgaben anbietet. Die Selbsttests beinhalten dabei typische Aufgabenstellungen, deren Zahlenwerte (Masse, Geschwindigkeit usw.) bei jedem Aufruf der Aufgabe variieren. Dadurch lassen sich die Selbsttests zum selbständigen Üben nutzen. Ein reines Abschreiben einer Musterlösung ist durch die veränderlichen Zahlenwerte darüber hinaus unmöglich. Wir beschreiben eine Methode zur effizienten Erzeugung der Moodle-basierten Selbsttests mit Hilfe der Software R/exams und berichten über die Erfahrungen beim ersten Einsatz.
Brückenkurs Physik
(2019)
Dieses Lehrbuch fasst alle wesentlichen, für das Studium eines MINT-Faches relevanten Inhalte der Physik zusammen und hilft physikalisches Grundwissen aufzufrischen. Es unterstützt Studienanfänger dabei, die Routine in der konkreten Anwendung, die an der Hochschule vorausgesetzt wird, zu festigen. Dabei folgt die Stoffauswahl dem Mindestanforderungskatalog Physik, den ein Arbeitskreis aus Professoren der baden-württembergischen Hochschulen für angewandte Wissenschaften zusammengestellt hat.
Tryptamines can occur naturally in plants, mushrooms, microbes, and amphibians. Synthetic tryptamines are sold as new psychoactive substances (NPS) because of their hallucinogenic effects. When it comes to NPS, metabolism studies are of crucial importance, due to the lack of pharmacological and toxicological data. Different approaches can be taken to study in vitro and in vivo metabolism of xenobiotica. The zygomycete fungus Cunninghamella elegans (C. elegans) can be used as a microbial model for the study of drug metabolism. The current study investigated the biotransformation of four naturally occurring and synthetic tryptamines [N,N‐Dimethyltryptamine (DMT), 4‐hydroxy‐N‐methyl‐N‐ethyltryptamine (4‐HO‐MET), N,N‐di allyl‐5‐methoxy tryptamine (5‐MeO‐DALT) and 5‐methoxy‐N‐methyl‐N‐isoporpoyltryptamine (5‐MeO‐MiPT)] in C. elegans after incubation for 72 hours. Metabolites were identified using liquid chromatography–high resolution–tandem mass spectrometry (LC–HR–MS/MS) with a quadrupole time‐of‐flight (QqTOF) instrument. Results were compared to already published data on these substances. C. elegans was capable of producing all major biotransformation steps: hydroxylation, N‐oxide formation, carboxylation, deamination, and demethylation. On average 63% of phase I metabolites found in the literature could also be detected in C. elegans. Additionally, metabolites specific for C. elegans were identified. Therefore, C. elegans is a suitable complementary model to other in vitro or in vivo methods to study the metabolism of naturally occurring or synthetic tryptamines.
Synergieprognosen spielen bei der Begründung von Unternehmensübernahmen regelmäßig eine wichtige Rolle. Da diese Prognosen unsicher sind, bedürfen sie einer fundierten Beurteilung, was wiederum eine offene Diskussion innerhalb von Vorstand und Aufsichtsrat voraussetzt. Solche Diskussionen sind jedoch keine Selbstverständlichkeit, da Gruppen dazu neigen, problematische Entscheidungsaspekte nicht angemessen zu würdigen. Mit dem Tornado-Diagramm wird ein Instrument vorgestellt, das diesem Effekt entgegenwirkt und die Entscheider dazu motiviert, auch ungünstige Synergieprognosen zu diskutieren. Auf diese Weise kann die Übernahmeentscheidung auf eine bessere Informationsgrundlage gestellt werden.
Background: Transesophageal left atrial (LA) pacing and transesophageal LA ECG recording are semi-invasive techniques for diagnostic and therapy of supraventricular rhythm disturbance. Cardiac resynchronization therapy (CRT) with right atrial (RA) sensed biventricular pacing is an established therapy for heart failure patients with reduced left ventricular (LV) ejection fraction, sinus rhythm and interventricular electrical desynchronization.
Purpose: The aim of the study was to evaluate electromagnetic and voltage pacing fields of the combination of RA pacing, LA pacing and biventricular pacing in patients with long interatrial and interventricular electrical desynchronization.
Methods: The modelling and electromagnetic simulations of transesophageal LA pacing in combination with RA pacing and biventricular pacing would be staged and analyzed with the CST (Computer Simulation Technology) software. Different electrodes were modelled in order to simulate different types of bipolar pacing in the 3D-CAD Offenburg heart rhythm model: The bipolar Solid S (Biotronik) electrode where modelled for RA pacing and right ventricular (RV) pacing, Attain 4194 (Medtronic) for LV pacing and TO8 (Osypka) multipolar esophageal electrode with hemispheric electrodes for LA pacing.
Results: The pacemaker amplitudes for the electromagnetic pacing simulations were performed with 3 V for RA pacing, 1.5 V for RV pacing, 50 V for LA pacing and 3V for LV pacing with pacing impulse duration of 0.5 ms for RA, RV and LV pacing and 10 ms for LA pacing. The atrioventricular pacing delay after RA pacing was 140 ms. The different pacing modes AAI, VVI, DDD, DDD0V and DDD0D were evaluated for the analysis of the electric pacing field propagation of pacemaker, CRT and LA pacing. The pacing results were compared at minimum (LOW) and maximum (HIGH) parameter settings. While the LOW setting produced fewer tetrahedral and more inaccurate results, the HIGH setting produced many tetrahedral and therefore more accurate results.
Conclusions: The simulation of the combination of transesophageal LA pacing with RA sensed biventricular pacing is possible with the Offenburg heart rhythm model. The new temporary 4-chamber pacing method may be additional useful method in CRT non-responders with long interatrial electrical delay.
In recent times, the energy consumed by buildings facilities became considerable. Efficient local energy management is vital to deal with building power demand penalties. This operation becomes complex when a hybrid energy system is included in the power system. This study proposes new energy management between photovoltaic (PV) system, Battery Energy Storage System (BESS) and the power network in a building by controlling the PV/BESS inverter. The strategy is based on explicit model predictive control (MPC) to find an optimal power flow in the building for one-day ahead. The control algorithm is based on a simple power flow equation and weather forecast. Then, a cost function is formulated and optimised using genetic algorithms-based solver. The objective is reducing the imported energy from the grid preventing the saturation and emptiness of BESS. Including other targets to the control policy as energy price dynamic and BESS degradation, MPC can optimise dramatically the efficacy of the global building power system. The strategy is implemented and tested successfully using MATLAB/SimPowerSystems software, compared to classical hysteresis management, MPC has given 10% in energy cost economy and 25% improvement in BESS lifetime.
Es wird eine Fallstudie vorgestellt, die die Visualisierung von Geschäftsdaten nach dem International Business Communication Standard IBCS (Hichert & Faisst 2016 / 2017) auf der cloudbasierten Plattform SAP Analytics Cloud umsetzt. Mit der Fallstudie soll die Frage beantwortet werden, ob IBCS im Rahmen einer Lehreinheit mit hohem praktischem Anteil mit SAP Analytics Cloud umgesetzt werden kann. Darüber hinaus soll der generelle Einsatz von SAP Analytics Cloud für die Lehre im Analytics-Umfeld evaluiert werden.
Einleitung
(2019)
High temperature components in internal combustion engines and exhaust systems must withstand severe mechanical and thermal cyclic loads throughout their lifetime. The combination of thermal transients and mechanical load cycling results in a complex evolution of damage, leading to thermomechanical fatigue (TMF) of the material. Analytical tools are increasingly employed by designers and engineers for component durability assessment well before any hardware testing. The DTMF model for TMF life prediction, which assumes that micro-crack growth is the dominant damage mechanism, is capable of providing reliable predictions for a wide range of high-temperature components and materials in internal combustion engines. Thus far, the DTMF model has employed a local approach where surface stresses, strains, and temperatures are used to compute damage for estimating the number of cycles for a small initial defect or micro-crack to reach a critical length. In the presence of significant gradients of stresses, strains, and temperatures, the use of surface field values could lead to very conservative estimates of TMF life when compared with reported lives from hardware testing. As an approximation of gradient effects, a non-local approach of the DTMF model is applied. This approach considers through-thickness fields where the micro-crack growth law is integrated through the thickness considering these variable fields. With the help of software tools, this method is automated and applied to components with complex geometries and fields. It is shown, for the TMF life prediction of a turbocharger housing, that the gradient correction using the non-local approach leads to more realistic life predictions and can distinguish between surface cracks that may arrest or propagate through the thickness and lead to component failure.
Neuroprosthetics 2.0
(2019)