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- second "Iron Hand" (1)
- security (1)
- seismic (1)
- semf (1)
- sharding algorithm (1)
- shingle solar cells (1)
- shop floor (1)
- signal processing (1)
- silicone (1)
- slope (1)
- smartphone (1)
- social media analytics (1)
- software architecture (1)
- software design (1)
- software engineering (1)
- solvent (1)
- sound localization (1)
- spectral defense (1)
- split manufacturing (1)
- sprint start (1)
- stationary energy storage (1)
- statistical methods (1)
- statistical methods, ROS (1)
- stochastic computing (1)
- style (1)
- style transfer (1)
- superimposed high-cycle mechanical fatigue (1)
- sustainability (1)
- syndrome coding (1)
- taxonomy (1)
- thermal comfort (1)
- thermoelectrics (1)
- three-dimensional (1)
- trust (1)
- trust management system (1)
- trustworthy ai (1)
- ultrasonography (1)
- understandability (1)
- validity (1)
- ventricular tachycardia (1)
- verdeckter Kanal (1)
- vibration harvester (1)
- virtual experiments (1)
- visual analytics (1)
- visualization (1)
- visuelle Steuerung (1)
- walking (1)
- zinc ion batteries (1)
- Ältere (1)
- β-TCP (1)
Institute
- Fakultät Elektrotechnik, Medizintechnik und Informatik (EMI) (ab 04/2019) (121)
- Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V) (119)
- Fakultät Medien (M) (ab 22.04.2021) (90)
- Fakultät Wirtschaft (W) (58)
- Fakultät Medien und Informationswesen (M+I) (bis 21.04.2021) (51)
- INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme (32)
- IMLA - Institute for Machine Learning and Analytics (19)
- POIM - Peter Osypka Institute of Medical Engineering (17)
- ivESK - Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (14)
- IfTI - Institute for Trade and Innovation (11)
Open Access
- Closed Access (259)
- Open Access (170)
- Bronze (13)
- Hybrid (6)
- Closed (4)
- Diamond (2)
- Grün (2)
- Gold (1)
In der heutigen Zeit sind viele Menschen von Rückenschmerzen betroffen. Besonders in der Industrie, beispielsweise im Bereich der Logistik oder der Produktion, kommt es durch die gesundheitlichen Beschwerden zu Arbeits- und Produktionsausfällen. Um den Beschwerden vorzubeugen, werden Exoskelette entwickelt, die das Muskel-Skelett-System unterstützen.
Exoskelette sind am Körper getragene Assistenzsysteme, die mechanisch auf den Körper einwirken. Insbesondere reduzieren sie den Kompressionsdruck im Bereich des unteren Rückens. In diesem Zusammenhang wird mit der vorliegenden Bachelorarbeit die Entlastung der Lendenwirbel durch den Einfluss von Exoskelett-typischen Kräften, die im Bereich des Brustkorbs und der Oberschenkel wirken, untersucht. Dabei beschränkt sich die Untersuchung auf eine Anhebung, wie beispielsweise die Anhebung einer Kiste.
Mithilfe eines markerbasierten und nicht-invasiven 3D-Aufnahmeverfahrens wird eine Hebebewegung ohne Exoskelett aufgenommen. Die experimentelle Aufnahme wird in der Software OpenSim mit einem computerbasierten Skelettmodell verknüpft. Durch das Hinzufügen von Exoskelett-typischen Kräften, die auf das Skelettmodell beim Anheben wirken, wird die Krafteinwirkung während des Tragens eines Exoskeletts simuliert. Dabei entstehen Drehmomente im unteren Rückenbereich, die in dieser Arbeit analysiert werden.
Die Auswertung des nicht-invasiven Verfahrens liefert die Erkenntnis, dass der Einsatz eines Exoskeletts beim Anheben im Bereich der Lendenwirbel zu einer Verringerung der Drehmomente und somit zu einer Verringerung der Belastung des unteren Rückens führt.
In bimodal cochlear implant (CI) / hearing aid (HA) users a constant interaural time delay in the order of several milliseconds occurs due to differences in signal processing of the devices. For MED-EL CI systems in combination with different HA types, we have quantified the respective device delay mismatch (Zirn et al. 2015). In the current study, we investigate the effect of the device delay mismatch in simulated and actual bimodal listeners on sound localization accuracy.
To deal with the device delay mismatch in actual bimodal listeners we delayed the CI stimulation according to the measured HA processing delay and two other values. With all delay values highly significant improvements of the rms error in the localization task were observed compared to the test without the delay. The results help to narrow down the optimal patient-specific delay value.
Zeitliche Anpassung führt zu verbesserter Schalllokalisation bei bimodal versorgten CI-/HG-Trägern
(2021)
Bei bimodal versorgten Cochlea-Implantaten (CI) / Hörgerät (HG)-Trägern entsteht durch die unterschiedliche Signalverarbeitung der Geräte eine konstante interaurale Zeitverzögerung in der Größenordnung von mehreren Millisekunden. Für MED-EL CI-Systeme in Kombination mit verschiedenen HG-Typen haben wir den jeweiligen Device-Delay-Mismatch quantifiziert. In der aktuellen Studie untersuchen wir den Einfluss der Device-Delay-Mismatch bei simulierten und tatsächlichen bimodalen Hörern auf die Genauigkeit der Schalllokalisation.
Um den Device-Delay-Mismatch bei bimodal versorgten Patienten zu verringern, haben wir die CI-Stimulation um die gemessene HG-Signallaufzeit und zwei weitere Werte verzögert. Nach einer Angewöhnungsphase war der effektive Winkelfehler bei Verzögerung um die HG-Signallaufzeit hochsignifikant reduziert im Vergleich zu der Testkondition ohne CI-Verzögerung (mittlere Verbesserung: 11 % ; p < .01, Wilcoxon Signed Rank Test). Aber auch mit den beiden weiteren Verzögerungswerten wurden Verbesserungen erreicht. Anhand der Ergebnisse lässt sich der optimale patientenspezifische Verzögerungswert näher eingrenzen.
Ziel dieses Ratgebers ist es, die für Unternehmensgründer relevanten juristischen Aspekte aufzuzeigen und diese hierfür zu sensibilisieren. Während Ratgeber zur Ideengewinnung, zur Vermarktung oder auch zu Finanzierungsfragen relativ häufig zu finden sind, werden die rechtlichen Rahmenbedingungen kaum beleuchtet. Dabei weisen die Komponenten eines Start-up-Marketing unterschiedliche Schwerpunkte und Vertiefungsgrade zum traditionellen Marketingauf. Dieses wird im vorliegenden Ratgeber auch im Hinblick auf die rechtlichen Rahmenbedingungen berücksichtigt.
Zu Beginn steht die Innovation oder die Geschäftsidee im Mittelpunkt. Diese sowie eine damit verbundene Marke gilt es zu schützen. Weitere zentrale Anfangsüberlegungen betreffen die zu wählende Rechtsform. Wichtige Aspekte sind zudem aus rechtlicher Sicht die Verträge mit den Investoren und diejenigen Rechtsfragen, die mit dem Internet verbunden sind, vor allem der Onlinevertrieb oder die Social-Media-Nutzung. Bei der Vermarktung seiner Leistungen muss ein Start-up-Verantwortlicher rechtliche Fragen möglichst proaktiv berücksichtigen sowie darauf achten, dass sein Verhalten im Wettbewerb nicht durch unlauteres Handeln geprägt wird.
Dieser Ratgeber orientiert sich bei der Vorstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen am Ablauf des Gründungsprozesses eines Start-ups:
➢ Anmeldung,
➢ Schutz der Geschäftsidee,
➢ Wahl der Rechtsform und
➢ Marketingaktivitäten.
In diesem einführenden Kapitel geben die Autoren einen Überblick über die Entstehung des Marketing-Controllings, dessen Aufgaben, organisatorische Einbindung in das Unternehmen sowie dessen strategische und operative Ausprägungen. Zudem werden die einzelnen Beiträge dieses Handbuches im Zusammenhang vorgestellt.
Online-Marketing-Controlling
(2021)
Vor dem Hintergrund der zentralen Bedeutung von Online-Marketing-Maßnahmen vor allem im Kontext der Kommunikationspolitik und den hieraus resultierenden steigenden Investitionen werden in dem vorliegenden Beitrag verschiedene Online-Marketing-Controlling-Instrumente vorgestellt. Die Darstellung baut auf einem Strukturierungsrahmen auf, um eine Kategorisierung und sinnvolle Beschreibung der Vielzahl an Instrumenten zu gewährleisten. Darüber hinaus wird in dem Beitrag ein umfassender Prozess für das Online-Marketing-Controlling dargestellt.
Social-Media-Controlling
(2021)
Social Media spielen in immer mehr Organisationen für unterschiedliche Zielsetzungen eine wichtige Rolle. Entsprechend wächst auch die Bedeutung der Kontrolle der in Social Media durchgeführten Aktivitäten. Im Rahmen dieses Beitrages werden zunächst die zentralen Funktionen eines Social-Media-Controllings vorgestellt und ein Prozess zu dessen sinnvoller Umsetzung beschrieben. Auf Basis einer Übersicht bestehender Kennzahlenmodelle wird dann im weiteren Verlauf ein umfassendes Kennzahlenmodell entwickelt.
Extended Reality (XR) durchläuft aktuell einen rasanten Entwicklungsprozess. Die Einsatzmöglichkeiten für die Wirtschaft sind vielfältig und die Bedeutung der neuartigen Technologie steigt kontinuierlich. Insbesondere der rapide Preisverfall der benötigten Hardware führt zu einer zunehmenden Markdurchdringung, wodurch sich XR-Systeme auf dem Massenmarkt etabliert haben.
Die Veröffentlichung richtet sich an Unternehmer, die sich einen Überblick über XR verschaffen möchten und abwägen, ob die Technologie in ihre Unternehmensprozesse eingebunden werden soll. Um die Entscheidung zu erleichtern, gibt die Publikation Auskunft über zentrale Aspekte wie Entwicklungsstand, Projektablauf und Einsatzmöglichkeiten. Aufgrund des enormen Potenzials der Technologien empfehlen die Autoren, dass Unternehmen frühzeitig Einsatzmöglichkeiten dieser Technologien evaluieren. Die Planung und Umsetzung setzen allerdings immer ein durchdachtes und systematisches Vorgehen voraus.
Social-Media-Marketing ist für Kommunen ein wichtiges Instrument, mit ihren vielfältigen Zielgruppen zu interagieren. Gerade vor dem Hintergrund der zahlreichen Herausforderungen, mit denen Kommunen konfrontiert sind, bieten Social-Media-Aktivitäten großes Potenzial, diesen zumindest partiell zu begegnen. Ein erfolgreicher Einsatz von Social Media setzt einen gut durchdachten Planungsprozess voraus. Im Rahmen dieses Beitrages werden ein solcher Planungsprozess sowie einige wichtige Implementierungsmöglichkeiten für Kommunen vorgestellt.
Despite increasing budgets for social media activities and a wide variety of performance measurement possibilities, many companies do not measure the performance of their social media activities. Research shows that those companies that measure the performance of social media activities use incorrect, too few or inappropriate metrics. A central problem is that there is often an inadequate performance measurement process. This article presents a process that focuses on the objectives of social media activities. In phase one of this process, suitable metrics are selected and target values are defined based on these objectives. In phase two, data are collected and analysed. Finally, actions are defined. The developed process helps companies to measure the performance of their social media activities.
Strategische Analysetechniken ermöglichen langfristig eine strukturierte Erfassung unternehmensinterner Ressourcen in Ausrichtung auf den Markt. Die hier beschriebenen Basis-Techniken umfassen das Produkt-Lebenszyklusanalyse-Modell, verschiedene Typen der Portfolio-Analyse, die Wertketten-Analyse und die SWOT-Analyse. Diese Techniken unterstützen das Marketing-Controlling, Geschäftsfeld- und Marktanalysen für das Management zu erstellen und strategische Handlungsoptionen abzuleiten.
This article presents a comparative experimental study of the electrical, structural and chemical properties of large‐format, 180 Ah prismatic lithium iron phosphate (LFP)/graphite lithium‐ion battery cells from two different manufacturers. These cells are particularly used in the field of stationary energy storage such as home‐storage systems. The investigations include (1) cell‐to‐cell performance assessment, for which a total of 28 cells was tested from each manufacturer, (2) electrical charge/discharge characteristics at different currents and ambient temperatures, (3) internal cell geometries, components, and weight analysis after cell opening, (4) microstructural analysis of the electrodes via light microscopy and scanning electron microscopy, (5) chemical analysis of the electrode materials using energy‐dispersive X‐ray spectroscopy, and (6) mathematical analysis of the electrode balances. The combined results give a detailed and comparative insight into the cell characteristics, providing essential information needed for system integration. The study also provides complete and self‐consistent parameter sets for the use in cells models needed for performance prediction or state diagnosis.
Treadmills are essential to the study of human and animal locomotion as well as for applied diagnostics in both sports and medicine. The quantification of relevant biomechanical and physiological variables requires a precise regulation of treadmill belt velocity (TBV). Here, we present a novel method for time-efficient tracking of TBV using standard 3D motion capture technology. Further, we analyzed TBV fluctuations of four different treadmills as seven participants walked and ran at target speeds ranging from 1.0 to 4.5 m/s. Using the novel method, we show that TBV regulation differs between treadmill types, and that certain features of TBV regulation are affected by the subjects’ body mass and their locomotion speed. With higher body mass, the TBV reductions in the braking phase of stance became higher, even though this relationship differed between locomotion speeds and treadmill type (significant body mass × speed × treadmill type interaction). Average belt speeds varied between about 98 and 103% of the target speed. For three of the four treadmills, TBV reduction during the stance phase of running was more intense (> 5% target speed) and occurred earlier (before 50% of stance phase) unlike the typical overground center of mass velocity patterns reported in the literature. Overall, the results of this study emphasize the importance of monitoring TBV during locomotor research and applied diagnostics. We provide a novel method that is freely accessible on Matlab’s file exchange server (“getBeltVelocity.m”) allowing TBV tracking to become standard practice in locomotion research.
Objective: To identify and evaluate the evidence of the most relevant running-related risk factors (RRRFs) for running-related overuse injuries (ROIs) and to suggest future research directions.
Design: Systematic review considering prospective and retrospective studies. (PROSPERO_ID: 236832)
Data sources: Pubmed. Connected Papers. The search was performed in February 2021.
Eligibility criteria: English language. Studies on participants whose primary sport is running addressing the risk for the seven most common ROIs and at least one kinematic, kinetic (including pressure measurements), or electromyographic RRRF. An RRRF needed to be identified in at least one prospective or two retrospective studies.
Results: Sixty-two articles fulfilled our eligibility criteria. Levels of evidence for specific ROIs ranged from conflicting to moderate evidence. Running populations and methods applied varied considerably between studies. While some RRRFs appeared for several ROIs, most RRRFs were specific for a particular ROI. The biomechanical measurements performed in many studies would have allowed for consideration of many more RRRFs than have been reported, highlighting a potential for more effective data usage in the future.
Conclusion: This study offers a comprehensive overview of RRRFs for the most common ROIs, which might serve as a starting point to develop ROI-specific risk profiles of individual runners. Future work should use macroscopic (big data) approaches involving long-term data collections in the real world and microscopic approaches involving precise stress calculations using recent developments in biomechanical modelling. However, consensus on data collection standards (including the quantification of workload and stress tolerance variables and the reporting of injuries) is warranted.
Activities for rehabilitation and prevention are often lengthy and associated with pain and frustration. Their playful enrichment (hereafter: gamification) can counteract this, resulting in so-called “exergames”. However, in contrast to games designed solely for entertainment, the increased motivation and immersion in gamified training can lead to a reduced perception of pain and thus to health deterioration. Therefore, it is necessary to monitor activities continuously. However, only an AI-based system able to generate autonomous interventions could vacate the therapists’ costly time and allow better training at home. An automated adjustment of the movement training’s difficulty as well as individualized goal setting and control are essential to achieve such autonomy. This article’s contribution is two-fold: (1) We portray the potentials of gamification in the health area. (2) We present a framework for smart rehabilitation and prevention training allowing autonomous, dynamic, and gamified interactions.
Governments have restricted public life during the COVID-19 pandemic, inter alia closing sports facilities and gyms. As regular exercise is essential for health, this study examined the effect of pandemic-related confinements on physical activity (PA) levels. A multinational survey was performed in 14 countries. Times spent in moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) as well as in vigorous physical activity only (VPA) were assessed using the Nordic Physical Activity Questionnaire (short form). Data were obtained for leisure and occupational PA pre- and during restrictions. Compliance with PA guidelines was calculated based on the recommendations of the World Health Organization (WHO). In total, n = 13,503 respondents (39 ± 15 years, 59% females) were surveyed. Compared to pre-restrictions, overall self-reported PA declined by 41% (MVPA) and 42.2% (VPA). Reductions were higher for occupational vs. leisure time, young and old vs. middle-aged persons, previously more active vs. less active individuals, but similar between men and women. Compared to pre-pandemic, compliance with WHO guidelines decreased from 80.9% (95% CI: 80.3–81.7) to 62.5% (95% CI: 61.6–63.3). Results suggest PA levels have substantially decreased globally during the COVID-19 pandemic. Key stakeholders should consider strategies to mitigate loss in PA in order to preserve health during the pandemic.
Die freie Achillessehne wird bis heute meist als homogene Struktur betrachtet. Jedoch gibt es viele anatomische Studien, die einen verdrehten Aufbau der Achillessehne aufzeigen. Des Weiteren gibt es Studien der Achillessehne in vivo (hier nur in der Sagittalebene), als auch in vitro, bei denen heterogene Verschiebungen nachgewiesen wurden. So stellt sich die Frage, ob die Achillessehne wirklich als homogene Struktur betrachtet werden kann oder ob der besondere Aufbau einen maßgeblichen Einfluss auf die Physiologie hat. In dieser Studie sollen nun mit Hilfe von Ultraschalluntersuchungen Bewegungen in der Transversalebene der Achillessehne aufgenommen werden. Eine solche Studie gab es bisher noch nicht und könnte deswegen weitere wichtige Informationen über die Achillessehne liefern. Durch lokale, isolierte Stimulationen des musculus gastrocnemius medialis (GM) und musculus gastrocnemius lateralis (GL), soll gezeigt werden, ob es zu heterogenen Bewegungsmustern in der Achillessehne kommt. Analysiert werden die Ultraschallaufnahmen mittels einem 2D Speckle Tracking Verfahren, das auch in anderen Studien in der Sagittalebene verwendet wurde, seinen Ursprung jedoch in der Kardiologie findet. In dieser Pilotstudie wurden fünf Proband:innen (29,2 ± 8,5 Jahre) untersucht. Als Ergebnis wurden bei fast allen Proband:innen lokal unterschiedliche Bewegungsmuster in der Achillessehne bei isolierter Stimulation des GM und GL erfasst. In den drei Stimulationen, die pro Muskel durchgeführt wurden, waren die Ergebnisse innerhalb eines Probanden jeweils sehr ähnlich. Um die Funktionsweise und deren Einfluss nun noch genauer zu analysieren, gilt es in der Zukunft weitere Parameter in das Grundkonzept dieser Studie hinzuzufügen und mehr Proband:innen zu testen.
The compliant nature of distal limb muscle-tendon units is traditionally considered suboptimal in explosive movements when positive joint work is required. However, during accelerative running, ankle joint net mechanical work is positive. Therefore, this study aims to investigate how plantar flexor muscle-tendon behavior is modulated during fast accelerations. Eleven female sprinters performed maximum sprint accelerations from starting blocks, while gastrocnemius muscle fascicle lengths were estimated using ultrasonography. We combined motion analysis and ground reaction force measurements to assess lower limb joint kinematics and kinetics, and to estimate gastrocnemius muscle-tendon unit length during the first two acceleration steps. Outcome variables were resampled to the stance phase and averaged across three to five trials. Relevant scalars were extracted and analyzed using one-sample and two-sample t-tests, and vector trajectories were compared using statistical parametric mapping. We found that an uncoupling of muscle fascicle behavior from muscle-tendon unit behavior is effectively used to produce net positive mechanical work at the joint during maximum sprint acceleration. Muscle fascicles shortened throughout the first and second steps, while shortening occurred earlier during the first step, where negative joint work was lower compared with the second step. Elastic strain energy may be stored during dorsiflexion after touchdown since fascicles did not lengthen at the same time to dissipate energy. Thus, net positive work generation is accommodated by the reuse of elastic strain energy along with positive gastrocnemius fascicle work. Our results show a mechanism of how muscles with high in-series compliance can contribute to net positive joint work.
Disruptive innovations can solve major global challenges. However, the system in Germany does not sufficiently favor the development of such innovations. The disruptive output of leading nations like the United States puts increasing pressure on Germany’s innovation leadership. The German innovation agency SPRIND was founded in 2019 and is a suitable instrument to promote disruptive innovations. The SPRIND itself cites the American innovation agency DARPA, which has been promoting disruptive innovations since 1958, a role model. Therefore, the aim of this paper is to conduct a comparative analysis of DARPA and SPRIND. To answer the research question, secondary sources were used. In addition, two expert interviews were conducted with employees of SPRIND. The result of this paper is a systematic comparison that identifies the key differences and similarities between the two agencies. SPRIND is based on DARPA in key success factors, such as the person-centered approach, funding instruments or risk management. However, compared to DARPA, SPRIND has a major disadvantage; namely several administrative hurdles which inhibit agile action.
Livestreaming-Setups für Kulturinstitutionen - Best Practice: Zentrum für Kunst und Medien Karlsruhe
(2021)
Spätestens seit der Corona-Pandemie ist Livestreaming ein polarisierendes Thema in der Kulturbranche. Die Technologie bietet Zugang zu kulturellen Angeboten trotz Lockdown & Social Distancing. Dabei ist die Produktion hochwertiger Livestreams kein einfaches Unterfangen: Verschiedene Voraussetzungen, Anforderungen an die Qualität und der eigentliche Inhalt des Streams beeinflussen den technische Umsetzung einer Live-Produktion. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, herauszufinden, mit welchen Livestreaming-Setups sich verschiedene Formate produzieren lassen.
Dafür wird zunächst das Phänomen Livestreaming und dessen technischer Hintergrund erläutert. Da diese Arbeit am Zentrum für Kunst und Medien Karlsruhe (ZKM) entstanden ist, konnten Erkenntnisse direkt aus der Praxis gesammelt werden, um die Forschungsfrage zu beantworten. Basierend darauf, wie das ZKM Livestreams produziert, wurden fünf Livestreaming-Setups herausgearbeitet. Diese eignen sich für verschiedene Formate, unter Berücksichtigung variierender Voraussetzungen. Zum Schluss der Arbeit wird ein Blick in die Zukunft von Livestreaming für Kulturinstitutionen geworfen.
This paper presents the development of an energy harvesting solution for a driven tool holder. The tool holder environment was analysed, a test stand built and the designed electromagnetic rotation harvester was evaluated. The reported harvester is based on low cost off-the-shelf components and 3D printed parts. The utilisation of SMD coils allows easy adaptation to changing parameters of the integration area. Energy harvesting in tool holders enables predictive maintenance or condition monitoring in the industrial production. These capabilities are mandatory nowadays in regards of IIoT. A reliable energy source is key for continuous monitoring. Changing batteries becomes obsolete. The results provide useful insight for future harvesters.
Emerging applications in soft robotics, wearables, smart consumer products or IoT-devices benefit from soft materials, flexible substrates in conjunction with electronic functionality. Due to high production costs and conformity restrictions, rigid silicon technologies do not meet application requirements in these new domains. However, whenever signal processing becomes too comprehensive, silicon technology must be used for the high-performance computing unit. At the same time, designing everything in flexible or printed electronics using conventional digital logic is not feasible yet due to the limitations of printed technologies in terms of performance, power and integration density. We propose to rather use the strengths of neuromorphic computing architectures consisting in their homogeneous topologies, few building blocks and analog signal processing to be mapped to an inkjet-printed hardware architecture. It has remained a challenge to demonstrate non-linear elements besides weighted aggregation. We demonstrate in this work printed hardware building blocks such as inverter-based comprehensive weight representation and resistive crossbars as well as printed transistor-based activation functions. In addition, we present a learning algorithm developed to train the proposed printed NCS architecture based on specific requirements and constraints of the technology.
Printed electronics (PE) offers flexible, extremely low-cost, and on-demand hardware due to its additive manufacturing process, enabling emerging ultra-low-cost applications, including machine learning applications. However, large feature sizes in PE limit the complexity of a machine learning classifier (e.g., a neural network (NN)) in PE. Stochastic computing Neural Networks (SC-NNs) can reduce area in silicon technologies, but still require complex designs due to unique implementation tradeoffs in PE. In this paper, we propose a printed mixed-signal system, which substitutes complex and power-hungry conventional stochastic computing (SC) components by printed analog designs. The printed mixed-signal SC consumes only 35% of power consumption and requires only 25% of area compared to a conventional 4-bit NN implementation. We also show that the proposed mixed-signal SC-NN provides good accuracy for popular neural network classification problems. We consider this work as an important step towards the realization of printed SC-NN hardware for near-sensor-processing.
Achieving Positive Hospitality Experiences through Technology: Findings from Singapore and Malaysia
(2021)
Customers’ experience is one of the most impactful factors in the tourism industry. Only by offering customers an excellent experience is it possible to build and ensure long-term customer loyalty. In today’s world, technology plays a key role in providing customers with an excellent customer experience. This study has the objective of analyzing how a positive customer experience can be achieved, and which technologies are necessary to ensure this. Results were collected through a literature review, and qualitative interviews with managers of selected hotels, as well as of attractions in Malaysia and Singapore. The analysis of these hotels and attractions is based on a set of criteria to determine the extent of the adoption of the new standards that contribute to positive online customer experiences. As a conclusion, different perspectives are compared, and positive and negative aspects of the use of modern technologies in the tourism industry are specified and discussed.
Introduction: The use of scaffolds in tissue engineering is becoming increasingly important as solutions need to be found to preserve human tissues such as bone or cartilage. Various factors, including cells, biomaterials, cell and tissue culture conditions, play a crucial role in tissue engineering. The in vivo environment of the cells exerts complex stimuli on the cells, thereby directly influencing cell behavior, including proliferation and differentiation. Therefore, to create suitable replacement or regeneration procedures for human tissues, the conditions of the cells’ natural environment should be well mimicked. Therefore, current research is trying to develop 3-dimensional scaffolds (scaffolds) that can elicit appropriate cellular responses and thus help the body regenerate or replace tissues. In this work, scaffolds were printed from the biomaterial polycaprolactone (PCL) on a 3D bioplotter. Biocompatibility testing was used to determine whether the printed scaffolds were suitable for use in tissue engineering.
Material and Methods: An Envisiontec 3D bioplotter was used to fabricate the scaffolds. For better cell-scaffold interaction, the printed polycaprolactone scaffolds were coated with type-I collagen. Three different cell types were then cultured on the scaffolds and various tests were used to investigate the biocompatibility of the scaffolds.
Results: Reproducible scaffolds could be printed from polycaprolactone. In addition, a coating process with collagen was developed, which significantly improved the cell-scaffold interaction. Biocompatibility tests showed that the PCL-collagen scaffolds are suitable for use with cells. The cells adhered to the surface of the scaffolds and as a result extensive cell growth was observed on the scaffolds. The inner part of the scaffolds, however, remained largely uninhabited. In the cytotoxicity studies, it was found that toxicity below 20% was present in some experimental runs. The determination of the compressive strength by means of the universal testing machine Z005 by ZWICK according to DIN EN ISO 604 of the scaffolds resulted in a value of 68.49 ± 0.47 MPa.
In an experience economy market competition in software branches is becoming more and more intense. Technical innovations, global retail practices and the multidimensional conception of experiences provide both opportunities and challenges for companies worldwide. Retailers strive for an optimized conversion rate, but poor UX still abound. Particularly Germany-based companies are less evolved in an international comparison of industrialized economies. The value of integrating users in the development process is recognized, but methodologies must carefully be incorporated into existing agile workflows. The goal of this study is to bridge the gaps between internal agency and external client and user interests. The contribution is four-fold: an overview of the current status of customer centricity in the E-Commerce branch of trade is provided (I). Based on this corpus, a methodical framework, aiming to incorporate the experience logic in UX practices within an agile project team, is presented (II). The framework is applied by a single case study - the shop relaunch of a motorbike accessory store (III). Finally, all interest groups (UX, development and project management) are incorporated in the qualitative content analysis (IV).
Bifaziale Photovoltaikmodule werden durch ihre höhere Leistung, bezogen auf den Flächenbedarf immer attraktiver. Die meisten der bislang hergestellten Photovoltaik Module sind Monofazial ausgeführtund schöpfen damit nicht ihr vollständiges Potential aus. Weiterhin bestehen die konventionell hergestelltenPhotovoltaik(PV) Module aus einem Verbund aus Glas und Kunststoff sowie verschiedenen Metallen, was die Entsorgung oder ein Recycling kostenaufwendig und kompliziert gestaltet. Die Firma Apollon greift diese Punkte auf und versucht, beides in dem NICE-Modul(Siehe Anhang 12.1)zu vereinen,nämlich ein bifaziales Modul, bei dem die PV-Zellen zwischen zwei Glasplatten, anstelle von zwei Kunststoffen eingespannt werden. Die Hochschule Offenburg ist F&E-Partner der Firma Apollon und betreibt ein kleines Labor zur Herstellung von NICE-Modulen. Zu Testzwecken werden diese der Witterung ausgesetzt und so der Energieertrag,sowie deren Lebensdauer unter geltenden Witterungsbedingungen ermittelt. In der Masterarbeit von Benjamin Smith[1]stellte sich heraus, dass sich bei den Modulen nach weniger als zwei Wochen im Freien die Klebefläche zwischen den Glasplatten löste. Somit fielen die Module beim Witterungstest unter realen Bedingungen durch.Im Anschluss an die Arbeit von Benjamin Smith besteht diese Arbeit darin,einen Außenteststand zu konzipieren und aufzubauen, um das in Zwischenzeit neu entworfene Klebe-konzept, welches einem TC 50 Test standhielt, auf die Lebensdauer im Freien und das PV Modul selbst auf den elektrischen Ertrag zu untersuchen. Für den elektrischen Ertrag werden Strom-und Spannungsverlauf aufgezeichnet. Außerdem musste für eine Charakterisierung der Module die Bestrahlungsstärke,der Temperaturverlauf, sowie die Inho-mogenität der Bestrahlungsstärke auf der Rückseite und die Windgeschwindigkeit ermittelt werden. Um eine Alterung des Modulwechselrichters auszuschließen, werden speziell dafür die Wechselspannung und Leistung auf der Ausgangsseite des Modulwechselrichters aufgezeichnet. Sämtliche modulrelevanten Messwerte werden im 3-5 s Intervall abgespeichert und sind auf einem Webserver sowie für eine spätere Datenanalyse als .csv Datei abrufbar. Somit eignet sich die Messeinrichtung lediglich für eine Bilanzierung,nicht aber für eine Leistungsmessung.
Für den Außenteststand musste eine Unterkonstruktion, geeignet für bifaziale Module entworfen und aufgebaut werden. Die Konstruktion ist vollständig aufgebaut. Das Messsystem wurde auf deren Funktion erfolgreich geprüft und steht bis auf die Strahlungsinhomogenitätsmessung im Technikum am Campus Nord der Hochschule Offenburg bereit zur Inbetriebnahme.
Vor allem in der heutigen Zeit ist die Privacy ein wichtiges Gut, das gewahrt werden muss. Bei der Verarbeitung von Daten muss deren Schutz entsprechend rechtsgültiger Vorschriften eingehalten werden. Damit der Datenschutz bei der Analyse von Listen und Mengen gewährleistet werden kann, muss sichergestellt werden, dass nur dann Einsicht in diese Listen und Mengen gewährt wird, wenn dies rechtlich begründet ist.
In dieser Arbeit wird auf Grundlage der Dissertation von Louis Tajan mit dem Titel „Privacy-Preserving Data Processing for Real Use Cases“ [21] überprüft, ob sich Bloom-Filter als Datenstruktur eignen, um eine rechtliche Erlaubnis zu begründen. Hierfür wird zunächst ein Blick auf die relevanten Artikel der in Deutschland geltenden Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) geworfen und anschließend der Aufbau und die Funktionsweise der Bloom-Filter beschrieben.
Nach dieser Einführung in das Thema wird eine Implementierung der Bloom-Filter in Java vorgestellt, im Anschluss daran werden Tests zur Korrektheit der Bloom-Filter Ergebnisse durchgeführt und zuletzt wird die Sicherheit der Bloom-Filter wird aus datenschutzrechtlichem Blickpunkt betrachtet.
Social Haptic Communication (SHC) is one of the many tactile modes of communication used by persons with deafblindness to access information about their surroundings. SHC usually involves an interpreter executing finger and hand signs on the back of a person with multi-sensory disabilities. Learning SHC, however, can become challenging and time-consuming, particularly to those who experience deafblindness later in life. In this work, we present PatRec: a mobile game for learning SHC concepts. PatRec is a multiple-choice quiz game connected to a chair interface that contains a 3x3 array of vibration motors emulating different SHC signs. Players collect scores and badges whenever they guess the right SHC vibration pattern, leading to continuous engagement and a better position on a leaderboard. The game is also meant for family members to learn SHC. We report the technical implementation of PatRec and the findings from a user evaluation.
Dementia is a clinical diagnosis reflecting many possible underlying pathologies, for example, vascular dementia and neurodegenerative disorders such as frontotemporal dementia, Lewy body-type disorder or Alzheimer’s disease (AD). The breakthrough of 99mtechnetium-labelled perfusion tracers in the 1990s resulted in many SPECT studies of flow changes in AD. In the first decade of 2000, the role of perfusion SPECT was shifted from diagnosis towards differential diagnosis, parallel to the growing attention for diagnosing early stages of dementia. Previously a diagnosis based largely on a process of exclusion, new guidelines have emerged increasingly employing positive criteria to establish the diagnosis, including neuroimaging biomarkers. Nowadays, FDG PET has largely limited the role of perfusion SPECT, although it is still considered a valuable and cost-effective alternative when PET is not available.
Der allgegenwärtige Einsatz von numerischen Strömungssimulationen, wie sie in der Industrie oder der Luft- und Raumfahrt vorkommen, führt zu einem deutlichen Anstieg der benötigten Möglichkeiten und erhöhten Ansprüche an die Programme. Dadurch können mittlerweile auch komplexe Szenarien zuverlässig simuliert werden, was durch die stetige Steigerung der Rechenleistung weiter an Bedeutung gewinnt. Da auch das Verhalten von nicht newtonschen Fluiden immer präziser über speziell erstellte rheologische Modelle vorhergesagt werden kann, gilt es nun zu prüfen, ob und wie gut diese Modelle in einer Simulation umgesetzt werden können.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Simulation anhand eines konkreten Anwendungsfalles erstellt. Dabei wird das Viskositätsverhalten von drei scherverdünnenden Fluiden in einer Rohrleitung mit Querschnittreduzierung untersucht und dabei die Vorgehensweise geschildert. So wird unter anderem gezeigt, wie die Geometrie und deren Vernetzung durchzuführen ist und erklärt, welche Einstellungen für das gewünschte Strömungsverhalten erforderlich sind. Für die Beschreibung der Fluide werden dabei sowohl programmeigene Modelle als auch erweiterte Modelle verwendet, die in der Software implementiert werden müssen.
Bei dem Vergleich der Ergebnisse werden letztlich die Druckverluste, die in der Geometrie entstehen und verschiedene Schubspannungsverläufe mit den Messwerten aus der Literatur verglichen.
3D–Druck hat sich in den letzten Jahren extrem schnell entwickelt und bekommt eine immer größer werdende Bedeutung in der Industrie. Es ist ein Verfahren womit schnell und kostengünstig Modelle, Prototypen, aber auch fertige und einsatzfähige Produkte hergestellt werden können.
Auch Industrieroboter spielen in der Fertigung und Montage eine immer größer werdende Rolle und können flexibel für verschiedene Arbeiten eingesetzt werden.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden diese beiden Systeme miteinander kombiniert. Es wird aufgezeigt, wie ein FDM-Druckkopf für die Anwendung an einem Industrieroboter konzipiert, konstruiert und in Betrieb genommen wird, um Drucke am Industrieroboter durchführen zu können.
Meer
(2021)
Ein Suchender, zwei schwäbische Kindheitsfreude und eine psychisch Kranke begeben sich auf einen tragischen Roadtrip an die Nordsee.
Der Film beginnt mit einem Standbild von drei Jungs, die ihr Hinterteil in die Kamera zeigen.
Es folgen daraufhin Aufnahmen einer alten Scheune.
Der Sommer ist fast vorbei.
Max, der Protagonist, hat alle Möglichkeiten sein Leben zu gestalten, aber er kann sich für nichts wirklich begeistern. Er besucht seine schwäbischen Kindheitsfreunde Feder und Jorn in seiner Heimat. In einer durchzechten Nacht in ihrer Stammkneipe lernen Sie Eve kennen, die dort ein Bierglas an die Wand wirft. Der neue weibliche Tunichtgut der Gruppe.
Sie beschließen spontan, einen Roadtrip an die Nordsee zu machen.
Gesagt getan, am nächsten Morgen geht es los, doch als Eve eingesammelt wird, steht sie unweit einer Nervenklinik.
Der erste Verdacht ist schnell vergessen und nach anfänglichen Startschwierigkeiten in der neuen Konstellation, begeben sich die vier, in einem alten roten Golf und alten Nokias im Gepäck auf die Reise. Max interessiert sich für Eve und sie scheint dies zu erwidern, wobei Feder misstrauisch wird und mehr über Eves Geschichte erfahren möchte.
Nach ein paar Stunden verfahren sie sich und landen bei einem alten Haus, in dem die blinde, russische Oma Martha haust. Nachdem Martha sie fast mit ihrer Flinte erschießt, geben die vier sich als ihre Enkel aus und dürfen daraufhin bei ihr wohnen.
Sie beschließen, ein paar Tage zu bleiben.
Eve und Max nähern sich weiter an, doch Feders Misstrauen wächst, bis es in einem Streit auf einer Wanderung eskaliert. Eve beichtet, dass sie wegen des Missbrauchs ihres Vaters in der Klinik stationiert ist.
Auf dem Rückweg vertragen sich Feder und Eve wieder, jedoch hat der Streit Spuren bei ihr hinterlassen. Am Haus angekommen, fuchtelt die verwirrte Martha wieder mit ihrer Flinte herum. Nachdem sie die Situation entschärfen, wird Ihnen bewusst, dass Martha kein eigenständiges Leben mehr führen kann.
Ein paar Tage vergehen und es folgt ein Zusammenschnitt mit einer VHS Kamera gedreht, bei der sich die vier Freunde und Martha selbst filmen: beim Einkaufen, bei der Gartenarbeit, beim Tanzen. Sie haben eine gute Zeit.
Eines Morgens sitzt Martha in Trauerkleidung am Küchentisch. Sie erfahren Marthas Familiengeschichte und begeben sich an das Grab ihres Gatten, der unter einem Baum begraben liegt. Da sie aber zwei Sträuße hinlegt, bleibt bei den vier die Frage offen, ob dort noch eine Person beerdigt wurde.
Am selben Mittag bricht Langeweile aus, bis Max auf die Idee kommt, das MDMA zu nehmen, dass er am Anfang der Geschichte in einem Club gekauft hat. Die vier schmeißen sich jeweils eine Plombe ein und der Trip geht los. Sie verbringen einen witzigen Nachmittag miteinander, quasseln einander voll und genießen die gemeinsame Zeit.
Am Abend beschließen sie nachzulegen und fahren mit dem Auto herum, in dem Jorn Max und Eve eifersüchtig durch den Rückspiegel beobachtet.
In der Nacht kann Eve nicht schlafen und Max gesellt sich zu ihr. Auf sein wiederholtes Nachfragen wie es ihr gehe, entsteht ein Streit. Eve ist genervt von Max' Fürsorge und es geht ihr nicht gut, was sie sich jedoch nicht anmerken lässt.
Der Streit schaukelt sich hoch und um sich abzulenken, nehmen sie noch einmal die Droge und die Probleme scheinen gelöst.
Am nächsten Morgen sind alle veraktert. Jorn und Feder beschließen raus zu gehen, Max bleibt mit Eve im Haus, die sich in keiner guten psychischen Verfassung befindet, aber dies wieder vertuscht. Max überredet sie Wein zu trinken, um sich besser zu fühlen. Dies gelingt auch, bis wir später im Badezimmer sehen, wie Eves Fassade bröckelt. Eve reißt sich ein letztes Mal zusammen, sie trinken weiter und kommen sich näher, bis sie miteinander schlafen. Danach redet ihr Max gut zu, doch für Eve ist das nur leeres Gerede und als er eingeschlafen ist, verschwindet sie leise.
Max erwacht und findet einen Zettel und Eves Kette.
Er merkt, dass etwas nicht stimmt und sucht sie. Nach einer kurzen Odyssee findet er Eve erhängt in der Scheune, die wir am Anfang gesehen haben.
Max versucht sie wiederzubeleben, aber vergeblich. In seinem Schock vergräbt er sie und ihre Sachen auf einem naheliegenden Feld, nur den Brief und die Kette behält er.
Als Jorn und Feder zurückkommen behauptet er, dass es Eve nicht gut ging und er sie zur nächstliegenden Straße gebracht hat, von der sie per Anhalter zurück in die Klinik gefahren ist. Die Stimmung ist geknickt und nach einer Diskussion beschließen sie, am nächsten Morgen weiter ans Meer zu fahren und Martha in ein Altenheim bringen zu lassen. Als die Sozialarbeiter kommen, um sie abzuholen, vertreibt Martha die beiden mit Erfolg.
Die Fahrt ans Meer verläuft ereignislos und die beiden Freunde machen sich zunehmend Sorgen um Max, der völlig apathisch wirkt.
An der Nordsee angekommen, konfrontiert Feder Max mit seinem Zustand, woraus ein heftiger Streit entsteht und sie sich prügeln. In die Ecke gedrängt, sagt Max die Wahrheit.
Die beiden glauben es erst nicht, bis er ihnen den Abschiedsbrief und die Kette zeigt. Feder weist alle Schuld von sich, Max bleibt im Schockzustand und Jorn versucht zu vermitteln.
In der Nacht springt Feder über seinen Schatten und verträgt sich wieder mit Max.
Am nächsten Tag fahren sie zurück und besuchen das Grab von Eve. Sie erweisen ihr die letzte Ehre und verbrennen den Brief, aber Max kann sich nicht von der Kette trennen.
Sie fassen den Entschluss, Martha mitzunehmen und sie in einem Altersheim in ihrer Nähe unterzubringen.
Die vier fahren zurück in die Heimat und nachdem sie Martha heimlich in einer Einrichtung abliefern, beschließen sie einen Abstecher in ihre Stammkneipe zu machen.
Die Stimmung wird besser und Feder erklärt, dass sie das Ganze vergessen sollten.
Die beiden anderen stimmen zu, bis Max sieht, dass die Delle von Eves Bierglas nicht mehr da ist. Er rastet aus und nach einer kurzen Rangelei haut er mit Jorns Auto ab.
Aus Verzweiflung heraus und im Affekt wirft er die Kette von Eve aus dem Fenster, jedoch erkennt er, dass das alles ist, was er noch von ihr hat und dreht um.
Im Scheinwerferlicht des Autos sucht er die Kette im Dreck des Feldes und wir entfernen uns von ihm. Er findet sie schließlich.
Ende.
Einseitig transtibiale Amputationen führen häufig zu frühzeitigen degenerativen Erkrankungen wie Arthrose im nicht betroffenen Bein. Die genauen Prozesse, welche zu dieser Erkrankung führen, sind aktuell nicht ausreichend geklärt. Ziel dieser Literaturarbeit war es, ausgewählte biomechanische Parameter auf deren langfristige Auswirkungen auf das Knie- und Hüftgelenk der nicht betroffenen unteren Extremität zu untersuchen. Um die biomechanischen Arthroserisiken zu erfassen, wurden die beiden Maxima der vertikalen Bodenreaktionskraft sowie die externen maximalen Gelenksmomente in der Sagittal- und Frontalebene untersucht. Bestandteil dieser Untersuchung war sowohl der Vergleich dieser Parameter zwischen der nicht betroffenen Extremität der Amputierten mit einer gesunden Kontrollgruppe als auch der Vergleich zwischen der betroffenen und nicht betroffenen Extremität der einseitig amputierten Probanden. Es wurde eine systematische Literatursuche unter Verwendung der Datenbank PubMed durchgeführt, welche ein Suchergebnis von 288 Studien umfasste. Im Rahmen der Arbeit wurden ausschließlich Studien eingeschlossen, die einseitig transtibial amputierte Probanden im ebenerdigen Gehen mit einer passiven Prothese und mit einer selbstgewählten oder einer Gehgeschwindigkeit im Bereich von 0,70-1,40 m/s untersuchten. Ausgeschlossen wurden unter anderem Studien, welche die Nutzung von in den Knochen eingebrachten Prothesen und das Gehen mit zusätzlichem Gewicht untersuchten. Unter Berücksichtigung der zuvor definierten Ein- und Ausschlusskriterien erfolgte die Untersuchung der Fragestellungen anhand von 24 Studien. Die nicht betroffene Extremität der amputierten Probanden wies bis zu 19 % höhere vertikale Bodenreaktionskräfte auf als die Kontrollgruppe. Es wurden ebenfalls erhöhte maximale Adduktionsmomente an dem Knie- und Hüftgelenk der einseitig transtibial Amputierten im Vergleich zu der Kontrollgruppe festgestellt. Der Vergleich der beiden unteren Gliedmaßen der einseitig transtibial Amputierten ergab reduzierte Maxima der vertikalen Bodenreaktionskraft, reduzierte maximale Knieflexions- und Knieadduktionsmomente sowie reduzierte maximale Hüftadduktionsmomente der betroffenen Extremität verglichen zu der nicht betroffenen Seite. Die Ergebnisse dieser Literaturarbeit stimmten weitestgehend mit den Untersuchungsergebnissen weiterer Autoren überein. Die vermutlichen Risikofaktoren für das Auftreten von Arthrose in der allgemeinen Bevölkerung sowie in der untersuchten Population sind das externe maximale Knieadduktionsmoment in Kombination mit asymmetrischen Belastungen der unteren Extremitäten. Speziell für die einseitig transtibial Amputierten könnten Ursachen wie Muskelschwächen, mangelndes Vertrauen in die Prothese und Schmerzen Einfluss auf die Asymmetrie haben. Zukünftig kann eine Verbesserung des Gangbildes und der Symmetrie der Belastungen mit Hilfe von angetrieben Prothesen, welche durch eine aktive Abstoßbewegung der betroffenen Extremität ein physiologischeres Gangbild erzeugen können, erreicht werden. Darüber hinaus eignet sich die Betrachtung von Studien der einseitig transfemoral amputierten Population, um weitere Einblicke in die Kompensationsstrategien und ihre Auswirkungen bei einseitig amputierten Menschen zu erhalten.
Startups sind junge Unternehmen, mit innovativen Produkten oder Dienstleistungen. Mit diesen Produkten oder Dienstleistungen erschließen sie neue Märkte oder fordern in bereits bestehenden Märkten etablierte Unternehmen heraus. Dadurch kurbeln sie den Innovationsprozess in einer Volkswirtschaft stetig an. Für den Aufbau eines neuen Unternehmens und die Entwicklung von Innovationen ist Kreativität gefordert. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Kreativität, ihre Bedeutung und ihre Förderung in Startups. In den Grundlagenkapiteln werden die Themen Kreativität, Kreativitätstechniken und Startups umfassend erläutert. Um Erkenntnisse direkt aus der Praxis zu gewinnen, werden in einer empirischen Untersuchung Startup-Gründer*innen befragt. Die daraus gewonnenen Ergebnisse zeigen auf, dass Kreativität eine hohe Bedeutung in Startups hat, allerdings nicht systematisch gefördert wird. Dennoch haben Startups ein kreativitätsförderndes Arbeitsumfeld und es entstehen kreative Ideen, derer sie sich bedienen können.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer E-Learning Anwendung zum Peer-to-Peer Algorithmus Content Addressable Network (CAN). Ein CAN ist eine verteilte Hashtabelle zur dezentralen Verwaltung von Daten in Form von Schlüssel-Wert Paaren. Zweck der Anwendung ist eine didaktisch sinnvolle Aufbereitung und Darstellung der grundlegenden Abläufe im CAN. Die Anwendung simuliert ein CAN und bietet ein grafisches Interface zur Interaktion. Die Anwendung soll unterstützend im Rahmen des Moduls Advanced Networking im Informatik Master an der Hochschule Offenburg eingesetzt werden.
The Go programming language is an increasingly popular language but some of its features lack a formal investigation. This article explains Go's resolution mechanism for overloaded methods and its support for structural subtyping by means of translation from Featherweight Go to a simple target language. The translation employs a form of dictionary passing known from type classes in Haskell and preserves the dynamic behavior of Featherweight Go programs.
Implementierung und Automatisierung von Performance-Tests aus den Erkenntnissen von Last-Tests
(2021)
Die Website des bayerischen Fußball-Verbandes hatte anfangs Performance Probleme, weshalb es zu Abstürzen der Seite kam. Um das Problem zu lösen wurden Last-Tests eingeführt. Diese können allerdings nicht immer ausgeführt werden, weshalb ein Performance-Test erstellt werden soll. In dieser Arbeit wird das Verhalten von Webservern unter Last analysiert, um einen Performance-Test zu entwickeln.
Um das Verhalten beurteilen zu können, wurden auf einem lokalen Computer Last-Tests ausgeführt und analysiert. Dabei fiel auf, dass die Steigung der Response Time nicht linear ansteigt im Vergleich zu den virtuellen Usern. Die Funktion steigt ab einem gewissen Punkt stark und nähert sich einer Asymptote an. Dieser Punkt ist durch eine Formel berechenbar.
Aus diesen Ergebnissen wurde eine Berechnungsformel entwickelt, die anhand von Messungen die Performance einer Website berechnen kann. Die Formel wurde in ein Testskript integriert, das die Website Ressourcen automatisch scannt und die Messungen ausführt. Der erstellte Test wird zum Schluss ausgeführt und teilweise automatisiert.
Das hier vorgestellte System verbindet das neue Konzept der Peer-to-Peer-Navigation mit dem Einsatz von Augmented Reality zur Unterstützung von bettseitig durchgeführten externen Ventrikeldrainagen. Das sehr kompakte und genaue Gesamtsystem beinhaltet einen Patiententracker mit integrierter Kamera, eine Augmented-Reality-Brille mit Kamera und eine Punktionsnadel bzw. einen Pointer mit zwei Trackern, mit dessen Hilfe die Anatomie des Patienten aufgenommen wird. Die exakte Position und Richtung der Punktionsnadel wird unter Zuhilfenahme der aufgenommenen Landmarken berechnet und über die Augmented-Reality-Brille für den Chirurgen sichtbar auf dem Patienten dargestellt. Die Methode zur Kalibrierung der statischen Transformationen zwischen Patiententracker und daran befestigter Kamera beziehungsweise zwischen den Trackern der Punktionsnadel sind für die Genauigkeit sehr wichtig und werden hier vorgestellt. Das Gesamtsystem konnte in vitro erfolgreich getestet werden und bestätigt den Nutzen eines Peer-to-Peer-Navigationssystems.
Vorherige Studien haben gezeigt, dass eine Erhöhung der Biegesteifigkeit von Sprintschuhsohlen eine Leistungssteigerung bewirken kann. Der zugrunde liegende Mechanismus ist die sogenannte Getriebefunktion, die ein Potential zur effektiveren horizontalen Kraftentfaltung bietet. Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen unterschiedlicher Biegesteifigkeiten auf die Beschleunigungsleistung, die kinematischen und kinetischen Eigenschaften der Getriebefunktion, sowie erstmals die Kraftentwicklung der Wadenmuskulatur zu beschreiben. Dreizehn männliche Athleten wurden mittels Ganzkörper Bewegungsanalyse in Kombination mit der Messung der Muskelaktivierung und der Bodenreaktionskraft während des zweiten Schritts einer 5 Meter Beschleunigung bei voller Anstrengung in handelsüblichen Schuhmodellen mit geringer Steifigkeit (C), mit gesteigerter Vor- und Mittelfußsteifigkeit (M) und mit zusätzlich gesteigerter Mittelfußsteifigkeit (S) untersucht. Für die Beschleunigungsleistung, sowie die kinematischen und kinetischen Parameter am Sprunggelenk wurde eine teilweise signifikante Verringerung bei gesteigerter Biegesteifigkeit festgestellt. Dieser negative Effekt konnte durch die zusätzliche Steigerung der Mittelfußsteifigkeit ausgeglichen und teilweise sogar umgekehrt werden. Die Kraftentwicklung der Wadenmuskulatur wurde durch die unterschiedliche Biegesteifigkeit nicht signifikant verändert. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass neben der Größe der Biegesteifigkeit auch der Ort und/oder die Relationen zwischen den lokalen Biegesteifigkeiten Einfluss auf die biomechanische Performance hat. Zukünftige Studien müssen klären, welche der Modifikationen tatsächlich Einfluss nimmt.
In recent years, both the Internet of Things (IoT) and blockchain technologies have been highly influential and revolutionary. IoT enables companies to embrace Industry 4.0, the Fourth Industrial Revolution, which benefits from communication and connectivity to reduce cost and to increase productivity through sensor-based autonomy. These automated systems can be further refined with smart contracts that are executed within a blockchain, thereby increasing transparency through continuous and indisputable logging. Ideally, the level of security for these IoT devices shall be very high, as they are specifically designed for this autonomous and networked environment. This paper discusses a use case of a company with legacy devices that wants to benefit from the features and functionality of blockchain technology. In particular, the implications of retrofit solutions are analyzed. The use of the BISS:4.0 platform is proposed as the underlying infrastructure. BISS:4.0 is
intended to integrate the blockchain technologies into existing enterprise environments. Furthermore, a security analysis of IoT and blockchain present attacks and countermeasures are presented that are identified and applied to the mentioned use case.
Die urbane Tanzszene umfasst eine große Community aus Tänzern der ganzen Welt. Das Können der Tänzer wird in regelmäßigen Wettbewerben, sogenannten Battles, unter Beweis gestellt. Leider ist es als Außenstehender oder Neuling und selbst als Kenner der Szene mühsam ein Battle zu finden, da diese meist über Privatpersonen geteilt werden und somit nur schwer die Allgemeinheit erreichen. Ebenso ergeht es den Tänzern bei der Suche nach Trainingsorten.
Eine Lösung für dieses Problem soll eine App sein, in der alle Trainingsorte und Battles aufgenommen werden können.
Damit die geeigneten Funktionen ermittelt werden können, wurde eine Analyse der aktuellen Eventplattformen für urbane Tanzevents durchgeführt und ein lösungsorientiertes Konzept für die Problematiken der Wettbewerbs- und Trainingsortsuche entwickelt.
Um die App realisieren zu können, wurden verschiedene Arten von Apps betrachtet und die Cross-Platform Entwicklungart gewählt. Für diese Entwicklungsart wurden mehrere Frameworks beleuchtet und Flutter als geeignetes Framework ausgesucht.
Ein Teil des Konzeptes wurde in ein nutzerorientiertes Design umgewandelt aus dem ein klickbarer Prototyp entstanden ist. Dieser Prototyp wurde von potentiellen Nutzern auf die Probe gestellt und anschließend verbessert.
Für die Umsetzung des Designs wurde sich in das Framework Flutter eingearbeitet und eine grundlegende Architektur für die App mithilfe des State Management Systems BLoC angelegt sowie einige Funktionen aus dem Konzept umgesetzt.
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Fragestellung, wie Storytelling Konzernen auf dem deutschen Markt dabei helfen kann, ihr Unternehmensimage zu verbessern. Im Zuge dessen wurde die heutige Relevanz von gutem Image und Storytelling in der Unternehmenskommunikation untersucht und herauskristallisiert, wie Storytelling auf dem deutschen Markt eingesetzt werden kann, um ein Unternehmensimage zu verbessern. Unter den besonderen Rahmenbedingungen, denen Konzerne auf dem Markt ausgesetzt sind, setzt sich die Thesis damit auseinander, welche Rolle Storytelling einnimmt und welchen Einfluss die Werte der deutschen Bevölkerung einnehmen. Diese Fragestellungen werden auf Basis aktueller Fachliteratur ermittelt.
Der aktuell verbaute Hatz-Dieselmotors des Schluckspecht V soll durch einen leichten und effizienten Ottomotor ersetzt werden. Dieser Ottomotor wird zukünftig mit dem Alkohol Ethanol betrieben. Hierfür müssen, auch hinsichtlich des Wettbewerb-Einsatzes beim Shell Eco-marathon, einige Optimierungen durchgeführt werden.
Die hier vorliegende Master-Thesis behandelt den Aufbau und die Optimierung des Ver-suchsprüfstands, welcher für Testzwecke für den neuen Ottomotor entwickelt wurde. Im speziellen wird auf das Thema Kraftstoffsystem, welches für den Betrieb mit Ethanol aus-gelegt wird, eingegangen. Des Weiteren erfolgt die Konstruktion einer optimierten Ansaugstrecke, welche auf den Verbrennungsmotor appliziert werden soll. Hierfür werden mehrere Varianten strömungstechnisch untersucht und am Objekt getestet. Zudem soll die Verdichtung des Verbrennungsmotors durch einen optimierten Kolben erhöht und die Ventilsteuerzeiten durch eine optimierte Nockenkontur perfektioniert werden. Hierbei besteht die Aufgabe darin diese Bauteile zu besorgen und die Fertigung zu koordinieren. Eine weitere Tätigkeit ist die Aufnahme und Beseitigung von Fehlern des Versuchsprüfstands, welche einen reibungslosen Versuchsalltag verhindern bzw. erschweren. Die letzte Tätigkeit umfasst das Durchführen von experimentellen Untersuchungen des Verbrennungsmotors und das Anlegen von Kennfeldern, welche einen effizienten Motorlauf gewährleisten.
Die mit dem Stichtag 25. Mai 2018 in Kraft getretene Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) hat zu einem enormen Anstieg der Aufmerksamkeit auf diesem Gebiet, sowohl bei den betroffenen Personen als auch bei den datenverarbeitenden Unternehmen geführt. Gemäß einer Aussage des Landesbeauftragten für den Datenschutz und die Informationsfreiheit Baden-Württemberg, Stefan Brink, konnte die Quote der aktiven Umsetzung der datenschutzrechtlichen Vorschriften in den Betrieben von bisher einem Drittel auf zwei Drittel mit positivem Trend angehoben werden. Seitdem die DSGVO Gültigkeit erlangt hat, werden Umfragen zur praktischen Umsetzung der DS-GVO durchgeführt. Kaum ein Ergebnis einer dieser Umfragen besagt, dass die Umsetzung bei allen Betrieben nahezu abgeschlossen wäre. Der Digitalverband Bitkom hat eine repräsentative Befragung unter 500 Unternehmen in ganz Deutschland durchgeführt. Fast eineinhalb Jahre nach dem Geltungsbeginn der DS-GVO hatten zwar zwei Drittel der Befragten die DS-GVO größtenteils umgesetzt, bei lediglich 25 Prozent war die Umsetzung bereits zum Zeitpunkt der Umfrage vollständig abgeschlossen. Auch daran lässt sich erkennen, dass sich in den ersten zwei Jahren einige Herausforderungen in der betrieblichen Praxis ergeben haben. Zum einen kennen die betroffenen Personen ihre Rechte besser als zuvor und zum anderen haben hohe Bußgelder bei Nichteinhaltung der gesetzlichen Vorschriften eine abschreckende Wirkung. Bisher sind diese zwar meist von erheblichen Bußgeldern und einer Abmahnwelle verschont geblieben, dennoch ist ein konsequentes Vorgehen der Aufsichtsbehörden zu beobachten. An der Verdreifachung des Arbeitsvolumens und der Aufstockung der Datenschutzbereiche sowohl bei den Behörden als auch in den Unternehmen lässt sich die gestiegene Bedeutung dieses Bereichs deutlich erkennen. Die Verarbeitung von personenbezogenen Daten stellt für viele Unternehmen einen äußerst hohen wirtschaftlichen Wert dar. Sie spielen eine derart große Rolle, dass sie bereits als „Währung der Zukunft“ bezeichnet werden. Gerade in Zeiten von Big Data und vielen neuen technischen Möglichkeiten im Bereich der Verarbeitung personenbezogener Daten sollen durch die DS-GVO Verbraucherrechte und die Privatsphäre geschützt werden. Die rechtlichen Anforderungen stellen die Unternehmen vor komplexe Aufgaben. Dadurch entsteht eine neue Art der Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen, ihren Kunden, Lieferanten und sämtlichen externen Geschäftspartnern.
Möglichkeiten für die Verbesserung der Sicherheit von Endgeräten und Netzwerkstrukturen in der Cloud
(2021)
Meine Thesis soll sich mit dem Betrieb eines Unternehmens-Netzes mit Microsoft Tools mit und ohne Cloud beschäftigen. Dabei soll herausgearbeitet werden, in welchen Bereichen es Sinn ergibt, eine Cloudstrategie anzustreben und wo Unternehmen vielleicht empfohlen werden sollte, vorerst oder vielleicht auch langfristig bei der on-premise Variante zu bleiben.
Dafür werden Dinge wie rechtliche Aspekte, Datenschutz oder Kostenpunkte eher sekundär behandelt, da das Hauptaugenmerk auf der Sicherheit der Unternehmensdaten, Endgeräte und Server liegen soll.
Tatsächlich verfolgen bereits einige große Namen in Deutschland eine sogenannte "Cloud-first" Strategie, bei welcher versucht wird, alle möglichen Anwendungen in der Cloud unterzubringen. Auf Beweggründe und Motivation dieser Unternehmen wird kurz eingegangen.
Dann werden verschiedenste Bereiche behandelt, die im täglichen Unternehmensumfeld eine Rolle spielen, darunter fallen beispielsweise die Nutzung von Fileservern im Vergleich mit dem Cloud Ansatz OneDrive. Es soll die Frage beantwortet werden, ob eine vollständige Migration in die Cloud für verschiedene Bereiche Sinn ergibt, wie eben zum Beispiel den kompletten FileServer in die Cloud (im speziellen Fall OneDrive) umzuziehen.
Ein weiterer Unterpunkt ist die Nutzung eines Active Directorys bzw. von Domain Controllern in der Cloud über Azure AD. Hier wird insbesondere auch auf die Frage eingegangen, welche Unternehmen immer wieder beschäftigt, ob die, für die Konfiguration von Endgeräten sehr wichtigen, Group Policies in der Cloud erhalten bleiben bzw. ob und durch was sie ersetzt werden, oder ob und wie man sie migrieren kann.
Migration ist an dieser Stelle ein gutes Stichwort, denn ebenfalls soll aufgezeigt werden, wie herausfordernd die Migration verschiedenster on-premise Strukturen in die Cloud ist, und ob überhaupt bei allen Dingen eine Migration möglich ist. Interessant wird es hier möglicherweise bei legacy-Anwendungen.
Neben weiteren Themen wie dem sicherheitskritischen Allow-listing und verschiedenen Security-Ansätzen, denen mit einer Cloud-Strategie bessere Möglichkeiten gegeben werden kann, soll geklärt werden, welche Zusatzherausforderungen, aber auch Chancen die Cloud bieten kann und wird.
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Zusammengefasst soll am Ende klarer sein, für was sich die Microsoft Cloud Anwendungen momentan schon gut eignen, wo man abwägen muss, und in welchen Aspekten die Cloud sich zunächst noch weiterentwickeln muss, bevor sie sinnvoll und verlässlich nutzbar ist. Außerdem soll aufgeführt werden, in welchen Bereichen man in den nächsten Jahren, und vielleicht auch schon jetzt, kaum noch an der Cloud vorbeikommt, wenn man eine bestimmte Funktionalität, sei es nun eine Anwendung, die die Sicherheit des Unternehmens erhöht, oder eine die die Produktivität steigern soll, nutzen möchte.
Die Thesis soll also eine Möglichkeit für Unternehmen bieten, sich unabhängig über Cloudangebote, hier meist am Beispiel der Microsoft Cloud Services, zu informierten. Und außerdem einzuschätzen, wie komplex und realisierbar verschiedene Dinge sind.
This paper describes a thorough analysis of using PPO to learn kick behaviors with simulated NAO robots in the simspark environment. The analysis includes an investigation of the influence of PPO hyperparameters, network size, training setups and performance in real games. We believe to improve the state of the art mainly in four points: first, the kicks are learned with a toed version of the NAO robot, second, we improve the reliability with respect to kickable area and avoidance of falls, third, the kick can be parameterized with desired distance and direction as input to the deep network and fourth, the approach allows to integrate the learned behavior seamlessly into soccer games. The result is a significant improvement of the general level of play.
We present a video-densitometric high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) quantification method for patulin in apple juice, developed in a vertical chamber from the starting point to a distance of 50 mm, using MTBE, n-pentane (9 + 5, v/v) as mobile phase. After separation the plate is sprayed with methyl-benzothiazolinone hydrazone hydrochloride monohydrate (MBTH) solution (40 mg in 20 mL methanol) and heated at 105 °C for 15 min. Patulin zones are transformed into yellow spots. The quantification is based on direct measurements using an inexpensive 48-bit flatbed scanner for color measurements (in red, green, and blue). Evaluation of the blue channel makes the measurements very specific. Quantification in fluorescence was also done by use of a 16-bit CCD-camera and UV-366 nm illumination as well as using a HPTLC DAD-scanner. For linearization the extended Kubelka–Munk expression for data transformation was used. The range of linearity covers more than two magnitudes and lies between 5 and 800 ng patulin. The extraction of 20 g apple juice and an extract application on plate up to 50 µL allows statistically defined checking the limit of detection (LOD) of 50 ng patulin per track, which is equivalent to 50 µg patulin per kg apple juice.
The NaSiO Institute (Institute for Sustainable Silicate Research in Offenburg, https://inasio.hs-offenburg.de/) has been working for years on climate-friendly alternatives to insulation materials and inorganic binders, as well as the reasonable use of construction waste in the building industry. The aim of research is to realize the enormous CO 2 saving potential of the construction sector worldwide. A stopping of climate heating will only succeed if these climate-friendly alternatives are used in the construction industry. This is the only way to realize the enormous CO2 savings that will be needed in future to comply with the Paris Agreement.
Described is a solid body formed with Si, Al, Ca, O and at least one of Na and K, said body exhibiting in the 27Al MAS NMR spectrum a signal additional to the 27Al MAS NMR spectrum of pure calcium aluminate, with a chemical shift sited between that of the main peak of calcium aluminate and the peak next upfield to the main peak of calcium aluminate. Possible uses of the solid body include use as a building material with aggregates, as a coating, as an adhesive for joining two components for sanitary ceramic units, for high-temperature applications, for renovating existing edifices, especially for underwater renovation, for the erection and/or repair of built structures, particularly when high compressive strengths are needed or chemically aggressive conditions arise. It can be produced by bringing waterglass, sodium hydroxide and/or potassium hydroxide, calcium aluminate, one or more aggregates and optionally water, especially sea water, into contact, even at temperatures below 0°C without heating.
We present a densitometric quantification method for triclosan in toothpaste, separated by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) and using a 48-bit flatbed scanner as the detection system. The sample was band-wise applied to HPTLC plates (10 × 20 cm), with fluorescent dye, Merck, Germany (1.05554). The plates were developed in a vertical developing chamber with 20 min of chamber saturation over 70 mm, using n-heptane–methyl tert-butyl ether–acetic acid (92:8:0.1, V/V) as solvent. The RF value of triclosan is hRF = 22.4, and quantification is based on direct measurements using an inexpensive 48-bit flatbed scanner for color measurements (in red, green, and blue) after plate staining with 2,6-dichloroquinone-4-chloroimide (Gibbs' reagent). Evaluation of the red channel makes the measurements of triclosan very specific. For linearization, an extended Kubelka–Munk expression was used for data transformation. The range of linearity covers more than two orders of magnitude and is between 91 and 1000 ng. The separation method is inexpensive, fast and reliable.
Editorial
(2021)
Editorial
(2021)
Editorial
(2021)
Editorial
(2021)
Editorial
(2021)
Editorial
(2021)
The Lattice Boltzmann Method is a useful tool to calculate fluid flow and acoustic effects at the same time. Although the acoustic perturbation is much smaller than normal pressure differences in fluid flow, this direct calculation is a great advantage of the Lattice Boltzmann Method (LBM). But each border used in calculation produces a multitude of reflections with the acoustic waves, which lead to an unusable result. Therefore, it is worked on different absorbing techniques.
In this thesis three absorbing layer techniques are described, explained and reviewed with different simulations. The absorbing layers are implemented in a basic LBM code in C++, and with this umpteen simulations within a box were performed to compare the different absorbing layers. The Doppler effect and a cylinder flow are also examined to compare the damping efficiencies.
The three studied absorbing techniques are the sponge layer, the perfectly matched layer and a force based Term II absorbing layer. The sponge layer is easy to implement but gives worse results than a calculation without any absorbing layer. The perfectly matched layer and a force based absorbing term provide very good results but the perfectly matched layer has problems with instability. The force based absorbing layer represents the best compromise between the additional computation time due the absorbing layer and the achieved damping efficiency.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Vermarktung und Erfolgsmessung von Kinofilmen durch Influencer Marketing. Zuvor werden zum Verständnis die Grundlagen des Influencer Marketing erläutert und die Vielfalt an Influencer-Typen, sowie die wichtigsten Schritte zur Vorbereitung und Planung einer Influencer Kampagne vorgestellt. Im Anschluss werden die Erfolgsmessung und verschiedene Trackingmethoden aufgezeigt und daran angeknüpft Verbesserungsvorschläge. Darauf aufbauend wird die globale Filmindustrie näher beschrieben und mit einem Überblick den Verlauf der Filmindustrie bis zur heutigen Zeit dargestellt. Dabei wird auf das Thema des Filmmarketings von Kinofilmen näher eingegangen und wie Influencer direkten Einfluss auf den Erfolg einer Kampagne ausüben. Abschließend erfolgt die Vorstellung verschiedener Kinofilm-Kampagnen unter Berücksichtigung ihres Erfolges.
It seems to be a widespread impression that the use of strong cryptography inevitably imposes a prohibitive burden on industrial communication systems, at least inasmuch as real-time requirements in cyclic fieldbus communications are concerned. AES-GCM is a leading cryptographic algorithm for authenticated encryption, which protects data against disclosure and manipulations. We study the use of both hardware and software-based implementations of AES-GCM. By simulations as well as measurements on an FPGA-based prototype setup we gain and substantiate an important insight: for devices with a 100 Mbps full-duplex link, a single low-footprint AES-GCM hardware engine can deterministically cope with the worst-case computational load, i.e., even if the device maintains a maximum number of cyclic communication relations with individual cryptographic keys. Our results show that hardware support for AES-GCM in industrial fieldbus components may actually be very lightweight.
In dieser Arbeit soll ein digitaler Zwilling für ein Transportband und Anlagenteil der im Labor für Automatisierungssysteme eingesetzten Fischertechnik-Fabrik mit der Industrie 4.0 Software von Siemens NX Mechatronics Component Designer entwickelt und die Anlage virtuell und daraufhin in der Realität in Betrieb genommen werden.
To demonstrate how deep learning can be applied to industrial applications with limited training data, deep learning methodologies are used in three different applications. In this paper, we perform unsupervised deep learning utilizing variational autoencoders and demonstrate that federated learning is a communication efficient concept for machine learning that protects data privacy. As an example, variational autoencoders are utilized to cluster and visualize data from a microelectromechanical systems foundry. Federated learning is used in a predictive maintenance scenario using the C-MAPSS dataset.
Pure orbital blowout fractures occur within the confines of the internal orbital wall. Restoration of orbital form and volume is paramount to prevent functional and esthetic impairment. The anatomical peculiarity of the orbit has encouraged surgeons to develop implants with customized features to restore its architecture. This has resulted in worldwide clinical demand for patient-specific implants (PSIs) designed to fit precisely in the patient’s unique anatomy. Material extrusion or Fused filament fabrication (FFF) three-dimensional (3D) printing technology has enabled the fabrication of implant-grade polymers such as Polyetheretherketone (PEEK), paving the way for a more sophisticated generation of biomaterials. This study evaluates the FFF 3D printed PEEK orbital mesh customized implants with a metric considering the relevant design, biomechanical, and morphological parameters. The performance of the implants is studied as a function of varying thicknesses and porous design constructs through a finite element (FE) based computational model and a decision matrix based statistical approach. The maximum stress values achieved in our results predict the high durability of the implants, and the maximum deformation values were under one-tenth of a millimeter (mm) domain in all the implant profile configurations. The circular patterned implant (0.9 mm) had the best performance score. The study demonstrates that compounding multi-design computational analysis with 3D printing can be beneficial for the optimal restoration of the orbital floor.
Der Südwestrundfunk ersetzt das bisher verwendete Ticketing-System Assyst
durch OTRS. Daten zu Kostenstellen, Räumen und Personen werden nicht in
diesen Systemen gepflegt und müssen deshalb regelmäßig aus den jeweiligen
Quellen synchronisiert werden. Die Datensynchronisation dieser und einiger
weiterer Systeme soll über eine neu entwickelte Schnittstelle erfolgen. Sie umfasst
das Auslesen der angebunden Systeme, die Aktualisierungslogik und das
Schreiben der veränderten Daten. Sie wird als eigenständig ausführbares Java-
Programm entwickelt.
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.
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.
Diese Einleitung dient dem Leser zur Einführung in die vorliegende Thematik. Mit Hilfe der Ausgangssituation wird in die Problematik des Themas übergeleitet und anschließend das Ziel dieses Arbeitsberichtes erläutert. Nach der Darstellung des Aufbaus, soll schließlich das methodische Vorgehen dieser Untersuchung vorgestellt werden. Im Zuge der voranschreitenden Digitalisierung und durch die konvergente Medienumgebung lässt sich ein enormer Wandel in der Medienindustrie bzw. Musikindustrie beobachten. Während vor ein paar Jahren beispielsweise noch Videokassetten, CDs und DVDs gekauft wurden, ist es heute für viele schon fast selbstverständlich, Videoclips, Serien und Filme sowie Musik im Internet abzuspielen. Bewegte Bilder und musikalische Werke können zeitlich flexibel und unabhängig über zahlreiche Endgeräte mittels verschiedener Plattformen und Anbieter abgerufen werden. Weniger überraschend ist es daher, dass immer mehr Anbieter in den bereits stark umkämpften Markt des Streamings eintreten. Dabei möchten die Anbieter das Interesse der Nutzer gewinnen und versuchen, ihre Mitwettbewerber zu verdrängen. Infolgedessen ist die Medien- und Musikindustrie sowie deren Marktstrukturen stetigen Veränderungen unterlegen. Der Markt von Streamingdiensten wird durch das Hinzukommen weiterer Anbieter und deren zahlreichen Streaminginhalte größer und unübersichtlicher.
Schlussbericht VanAssist
(2021)
Digital transformation strengthens the interconnection of companies in order to develop optimized and better customized, cross-company business models. These models require secure, reliable, and traceable evidence and monitoring of contractually agreed information to gain trust between stakeholders. Blockchain technology using smart contracts allows the industry to establish trust and automate cross-company business processes without the risk of losing data control. A typical cross-company industry use case is equipment maintenance. Machine manufacturers and service providers offer maintenance for their machines and tools in order to achieve high availability at low costs. The aim of this chapter is to demonstrate how maintenance use cases are attempted by utilizing hyperledger fabric for building a chain of trust by hardened evidence logging of the maintenance process to achieve legal certainty. Contracts are digitized into smart contracts automating business that increase the security and mitigate the error-proneness of the business processes.
In the last decade, deep learning models for condition monitoring of mechanical systems increasingly gained importance. Most of the previous works use data of the same domain (e.g., bearing type) or of a large amount of (labeled) samples. This approach is not valid for many real-world scenarios from industrial use-cases where only a small amount of data, often unlabeled, is available.
In this paper, we propose, evaluate, and compare a novel technique based on an intermediate domain, which creates a new representation of the features in the data and abstracts the defects of rotating elements such as bearings. The results based on an intermediate domain related to characteristic frequencies show an improved accuracy of up to 32 % on small labeled datasets compared to the current state-of-the-art in the time-frequency domain.
Furthermore, a Convolutional Neural Network (CNN) architecture is proposed for transfer learning. We also propose and evaluate a new approach for transfer learning, which we call Layered Maximum Mean Discrepancy (LMMD). This approach is based on the Maximum Mean Discrepancy (MMD) but extends it by considering the special characteristics of the proposed intermediate domain. The presented approach outperforms the traditional combination of Hilbert–Huang Transform (HHT) and S-Transform with MMD on all datasets for unsupervised as well as for semi-supervised learning. In most of our test cases, it also outperforms other state-of-the-art techniques.
This approach is capable of using different types of bearings in the source and target domain under a wide variation of the rotation speed.
It is important to minimize the unscheduled downtime of machines caused by outages of machine components in highly automated production lines. Considering machine tools such as, grinding machines, the bearing inside of spindles is one of the most critical components. In the last decade, research has increasingly focused on fault detection of bearings. In addition, the rise of machine learning concepts has also intensified interest in this area. However, up to date, there is no single one-fits-all solution for predictive maintenance of bearings. Most research so far has only looked at individual bearing types at a time.
This paper gives an overview of the most important approaches for bearing-fault analysis in grinding machines. There are two main parts of the analysis presented in this paper. The first part presents the classification of bearing faults, which includes the detection of unhealthy conditions, the position of the error (e.g. at the inner or at the outer ring of the bearing) and the severity, which detects the size of the fault. The second part presents the prediction of remaining useful life, which is important for estimating the productive use of a component before a potential failure, optimizing the replacement costs and minimizing downtime.
Der wachsende Trend zur Individualisierung von Produkten wird von immer mehr Unternehmen aufgegriffen und umgesetzt. Mithilfe von Produktkonfiguratoren bieten sie ihren Kund*innen die Möglichkeit, ihr eigenes Produkt nach Wunsch zu kreieren. Die Konfiguratoren stehen mit dieser Interaktion vor der Herausforderung die Nutzer*innen als Nicht-Experten erfolgreich durch den Prozess zu leiten. Ein zentraler Bestandteil der erfolgreichen Umsetzung ist die Benutzerfreundlichkeit und dessen anwendungsorientierte Gestaltung.
Diese Arbeit befasst sich mit der Analyse und Optimierung der Usability des Möbelkonfigurators der mycs GmbH. Das Ziel der Arbeit ist die Aufdeckung von Schwachstellen und die Entwicklung passender Handlungsempfehlungen für die Optimierung der Benutzerfreundlichkeit.
Zu diesem Zweck wird der IST-Zustand des Konfigurators ermittelt und darauf aufbauend ein Usability-Test erstellt und durchgeführt. Die verwendeten Methoden des Tests sind Remote-Usability-Interviews, eine qualitative Nachbefragung und die Think-Aloud-Methode. Die im Anschluss ermittelten Handlungsempfehlungen stellen Lösungen zu den analysierten Schwachstellen des Usability-Tests dar.
Die Ergebnisse der Analyse zeigen Schwachstellen in der Orientierung und Unterstützung von Nutzer*innen. Sie bestätigen zudem die Wichtigkeiten dieser beiden Kriterien für die Auseinandersetzung mit einem Möbelkonfigurator. Die entwickelten Handlungsempfehlungen zeigen einige Verbesserungen der Bereiche mit geringem Umsetzungsaufwand auf.
Die Bachelorarbeit erarbeitet, welche Rolle das digital Storytelling für B2C-Unternehmen bei der Kundengewinnung -und bindung einnimmt. Gleichzeitig erörtert sie, ob und wie diese intern in der Organisation vom Geschichtenerzählen profitieren.
Um die Forschungsfragen zu beantworten, wird eine Literaturrecherche durchgeführt. Diese gibt Auskunft über die biologische Wirkung und die ausschlaggebende Struktur von Geschichten.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, Covert Channels zu identifizieren und zu analysieren. Dazu zählen unter anderem die Robustheit der Kanäle und inwieweit Informationen bei der Kommunikation verloren gehen können. Durch die Ergebnisse kann aufgezeigt werden, ob sich Videospiele als Plattform für verdeckte Kommunikation eignen.
Thema der Bachelorarbeit ist die OTA-Technologie, welche es ermöglicht, die Firmware eines Embedded Systems zu aktualisieren. Es wird die Funktionsweise eines OTA-Updates an einer reellen Implementierung gezeigt. Anschließend wird eine Komplettlösung für OTA-Updates, die Amazon IoT Core Platform, aufgezeigt. Die Nachteile dieser Komplettlösung sollen in die Konzeption und Implementierung einer Alternative mittels eines Mesh-Netzwerks einfließen.
Unternehmen verfolgen seit Jahren das Ziel, Marketingkampagnen online zur Vermarktung ihrer Produkte einzusetzen. Um einen wachsenden Umsatz zu generieren, greifen sie insbesondere auf das E-Mail-Marketing und Newsletter als Instrument zurück. Viele lassen dabei allerdings trotz der regelmäßigen Versendung von E-Mails Optimierungsbedarf entstehen. Daher ist es notwendig zu verstehen, wie solche Newsletter-Kampagnen konzipiert sind und wie sie funktionieren.
Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, welche Faktoren für eine gelungene Kampagne beachtet werden sollten und aus diesen einen übersichtlichen Leitfaden zu generieren. Dazu wird die folgende Forschungsfrage gestellt: Inwiefern kann das E-Mail-Marketing und der Newsletter genutzt werden, um die B2C Ziele des Unternehmens erfolgreich zu erfüllen und gleichzeitig die Empfänger und Empfängerinnen zufrieden zu stellen?
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine Literaturrecherche sowie eine qualitative Studie in Form eines Experteninterviews durchgeführt. Die theoretische Literaturrecherche unter-suchte, welche Kriterien bei den jeweiligen Prozessschritten erfüllt sein müssen, damit diese den Nutzenden zufriedenstellt. In der qualitativen Studie waren den teilnehmenden Fachleuten offene Fragen zum E-Mail-Marketing Prozess gestellt worden, die im Anschluss ausgewertet wurden. Dadurch wurden die vorab gewonnenen Kenntnisse auf ihre Anwendbarkeit in der Praxis validiert.
Die Recherche und Interview-Aussagen zeigen, dass die Erfolgsfaktoren in allen Prozessschritten verteilt liegen. Besonders die Planung und die Konzeption der Werbemittel haben einen großen Anteil an der Zufriedenheit von Empfangenden Personen. Neben der Einhaltung der Gesetzlage liegt der Fokus auf einer unternehmensspezifischen Zielsetzung und einer umfangreichen Ziel-gruppenanalyse. Adressen variieren in der Qualität und können unterschiedlich generierbar sein. Sie sollten vor der Nutzung und unabhängig von dem Ursprung validiert werden. Bei der Gestal-tung empfiehlt sich der Einsatz von interessanten Texten, emotionalen Bildern und gut platzierten Call-to-Actions. Die Nutzung einer Personalisierung und Individualisierung erhöht die Aufmerksam-keit und die E-Mail sollte abschließend getestet werden. Grundsätzlich muss für eine inhaltliche Relevanz für den Nutzenden gesorgt sein. Hinsichtlich des Versands sollten Frequenz und Zeit-punkt an die individuellen Zielgruppen angepasst werden. Der Einsatz einer Blacklist vor dem Ver-sand und die Aufnahme in eine Whitelist führen beide zu einer verbesserten Resonanz auf Kun-denseite. Ein erfolgreiches Controlling besteht, neben der Vielzahl an Kennzahlen, vor allem aus einem transparenten Tracking dieser. Nur durch ein Zusammenspiel beider kann die Zielerreichung realistisch betrachtet werden. Die regelmäßige Bereinigung des Adressverteilers von Abmeldern und nicht erreichbaren Adressen, sowie das zielgerichtete Anschreiben von Nicht-Reagierern er-höhen die Performance. Software wirkt dabei unterstützend und sollte genutzt werden
Weiterführende Forschung im E-Mail-Marketing Marketings für Newsletter könnte auf eine noch genauere Betrachtung des Controllings oder der Zielgruppenanalyseausgerichtet sein.
Systematische Erfassung von Einflussfaktoren für das Additive Tooling von Spritzgusswerkzeugen
(2021)
Additive tooling is a quick and cost-effective way of producing injection molded products and high fidelity prototypes using the injection molding process. As part of product development, additive tooling is integrated into a complex process. A lack of design and application knowledge represents a barrier in its use. The present work shows how a Design-Structure-Matrix (DSM) can be used to systematically record and analyze influencing factors and their interrelationships. A systematic literature search is carried out to identify the factors and relationships.
Physically Unclonable Functions (PUFs) are hardware-based security primitives, which allow for inherent device fingerprinting. Therefore, intrinsic variation of imperfect manufactured systems is exploited to generate device-specific, unique identifiers. With printed electronics (PE) joining the internet of things (IoT), hardware-based security for novel PE-based systems is of increasing importance. Furthermore, PE offers the possibility for split-manufacturing, which mitigates the risk of PUF response readout by third parties, before commissioning. In this paper, we investigate a printed PUF core as intrinsic variation source for the generation of unique identifiers from a crossbar architecture. The printed crossbar PUF is verified by simulation of a 8×8-cells crossbar, which can be utilized to generate 32-bit wide identifiers. Further focus is on limiting factors regarding printed devices, such as increased parasitics, due to novel materials and required control logic specifications. The simulation results highlight, that the printed crossbar PUF is capable to generate close-to-ideal unique identifiers at the investigated feature size. As proof of concept a 2×2-cells printed crossbar PUF core is fabricated and electrically characterized.
A Hybrid Optoelectronic Sensor Platform with an Integrated Solution‐Processed Organic Photodiode
(2021)
Hybrid systems, unifying printed electronics with silicon‐based technology, can be seen as a driving force for future sensor development. Especially interesting are sensing elements based on printed devices in combination with silicon‐based high‐performance electronics for data acquisition and communication. In this work, a hybrid system integrating a solution‐processed organic photodiode in a silicon‐based system environment, which enables flexible device measurement and application‐driven development, is presented. For performance evaluation of the integrated organic photodiode, the measurements are compared to a silicon‐based counterpart. Therefore, the steady state response of the hybrid system is presented. Promising application scenarios are described, where a solution‐processed organic photodiode is fully integrated in a silicon system.
Printed electronics, due to its manufacturability using printing technology, allows for fabrication on large areas and the usage of flexible substrates and thus enables novel applications. Non-impact printing technology, such as inkjet-printing, permits for flexible, decentralized manufacturing of electronic devices and systems. This further facilitates split-manufacturing in security-critical electrical components, as well as a maximum in design flexibility in terms of free form factors and non-standardized structures with different geometrical sizes, reaching from a few micrometers up to several millimeters.
Based on the technological benefits printed electronics offers, it provides an interesting counterpart to classical silicon-based electronics, which is usually densely integrated on miniaturized, rigid areas. By utilizing both technologies in a complementary manner, novel systems in the form of hybrid systems can be enabled. Whilst hybrid systems, incorporating passive printed components and electrically conductive wiring concepts, are already commercialized, complex printed systems, which also utilize active components remain rare. To enable more complex (hybrid) systems, various building blocks are required. This includes possibilities for lightweight, printed data storage, the capability to provide sustainable, self-powered printed components and especially circuits for secure, unique identification for holistic printed systems, deployed in the internet of things.
The presented thesis focuses on inkjet-printed electronic devices, circuits and hybrid systems. It investigates solutions for current scientific questions in the area of efficient data storage, sustainable electronics and hardware-based security in printed electronics.
For data storage, an inkjet-printed memristor is developed. The device is fully electrically evaluated with a focus on its data storage capabilities. Furthermore, the printed device is of special interest due to its easy manufacturability and integration capabilities. The experimental analysis reveals that the developed memristor is highly suitable as lightweight non-volatile memory device.
In order to enable sustainable electronic systems, an inkjet-printed full-wave rectifier based on near-zero threshold voltage electrolyte-gated transistors is developed and fully electrically characterized. The circuit is capable for small alternating voltage rectification of low-frequency vibration energy harvesters in the sub-volt region. This provides an important building block in enabling sustainable, self-powered electronic systems. The inkjet-printed full-wave rectifier is evaluated by electrical simulation and experimentally.
To tackle hardware-based security for printed electronics, two implementations for inkjet-printed physically unclonable functions are developed and presented. For unique identification, intrinsic variation in active printed devices are exploited. One implementation is based on a crossbar architecture, incorporating integrable electrolyte-gated transistor cells. The second implementation, the so-called differential circuit physically unclonable function, is based on inverter structures, which provide the basis for unique response generation. Both physically unclonable functions are evaluated using an electrical simulation-based approach and experimentally. The differential circuit approach is furthermore fully integrated within a silicon-based electronic platform environment and serves as intrinsic variation source in a hybrid system. The hybrid system physically unclonable function is fully verified regarding performance metrics and is capable to generate highly unique responses for secure identification.
As one result of the digital transformation in the automotive industry, new digital business models comprising software-based solutions are demanded by OEMs. To adequately meet these new requirements, automotive suppliers implement interdisciplinary roles – called Customer Solution Designers. However, due to the novelty, the Customer Solution Design research field is not yet well developed, neither in theory nor in practice. Besides giving an overview of the current state of the Customer Solution Design research field, the core of this paper is two-fold: Based on the conduction of 14 guided expert interviews with selected experts of a large German automotive supplier, we establish a uniform understanding of the Customer Solution Design role by using the Role Model Canvas (I). In addition, a case study strategy comprising two software-based projects, which are executed by a large German automotive supplier, is used to derive a common approach for Customer Solution Design in the context of an agile business framework (II).
Die Corona-Pandemie hat nicht nur tiefgreifende Auswirkungen auf das gesellschaftliche Leben, auch in der Wirtschaft sind die Folgen zu spüren. Dabei können diese Folgen in den einzelnen Branchen sehr unterschiedlich sein. Wo der E-Commerce eine steigende Nachfrage verzeichnen konnte, ist die Nachfrage im Kultur- und Freizeitsektor nahezu komplett eingebrochen. Aber nicht in allen Branchen sind die Auswirkungen so eindeutig. Diese Arbeit befasst sich deshalb mit den Auswirkungen der Corona-Pandemie auf die Werbefilmproduktionen in Deutschland. Dabei werden die folgenden beiden Forschungsfragen untersucht:
„Welche Gefahren birgt die wirtschaftliche Krise in Folge der Corona-Pandemie für die Werbefilmproduktionsbranche und wie kann diesen entgegengewirkt werden?“
„Welche Chancen ergeben sich aus der aktuellen Wirtschaftskrise und wie können diese für die Zukunft genutzt werden?“
Um diese Fragen zu beantworten, wurden zunächst die Begrifflichkeiten rund um das Thema genau definiert. Aufbauend auf der Literaturrecherche wurde zudem ein Leitfaden für Interviews mit drei Experten aus der Branche erstellt und diese anschließend durchgeführt. Dabei konnten neben einem detaillierteren Einblick in die Branche die Grundlagen für die ebenfalls durchgeführte quantitative Umfrage, die an eine repräsentative Stichprobe aus Unternehmen der Branche gestellt wurde, geschaffen werden.
Es zeigt sich, dass die Werbefilmproduktionen nach einem im ersten Lockdown nahezu kompletten Stillstand, durch schnelles Handeln, effektive Anpassungen in den Arbeitsabläufen vornehmen und dadurch zügig die Arbeit wieder aufnehmen konnten. Auch wenn die Unternehmen weiterhin Schwierigkeiten im Bereich der Planung und Produktion hatten und haben, konnten viele der Unternehmen durch die Verlagerung von Prozessen in die digitale Welt neue Geschäftsfelder erschließen und einen steigenden Umsatz verzeichnen. Schnelles Handeln und Innovationsbereitschaft zeigen sich dabei als zentrale Eigenschaften für eine positive Geschäftsentwicklung in der Krise.
Weiterführende Forschung kann sich mit dem Themenbereich effizientes Arbeiten im Home-Office beschäftigen. Auch im Bereich der Werbefilmproduktion für Social Media und Unternehmenshomepages und im Speziellen, welche Unternehmen diese in Zukunft vermehrt nachfragen, besteht noch Forschungsbedarf. Wie sich die fehlende praktische Erfahrung auf die Qualität der Lehre auswirkt, ist ebenfalls eine noch offene Fragestellung.
Die ständig zunehmende Vielfalt an Produktangeboten stellt Unternehmen vor die Herausforderung, aus der Masse herauszustechen. Hierzu kann es hilfreich sein, sich ein Unternehmensimage aufzubauen, welches auf der Corporate Identity aufbaut. Ein stimmiges Corporate Design kann helfen die Corporate Identity grafisch gut am Markt zu präsentieren und somit den Bekanntheitsgrad, sowie den Umsatz des Unternehmens zu steigern. Neben den Parametern und deren Wirkung, wird in der vorliegenden Bachelorarbeit Corporate Identity als dynamischer Prozess an Beispielen zum Thema Redesign dargestellt. Wie ein Corporate Design aussehen kann, wird am Beispiel einer fiktiven Brauerei exemplarisch aufgezeigt. Hierzu werden im Rahmen einer Zielgruppenanalyse Informationen ermittelt, welche dabei helfen, eine zielgruppengerechte Ansprache zu entwickeln. Das Corporate Design der fiktiven Brauerei wird unter Einbeziehung der aktuellen Designtrends und Gestaltungsrichtlinien erstellt.
Digitale Lernszenarien in der Hochschullehre. Bedeutung und Funktion aus Sicht von Studierenden
(2021)
Bedingt durch die Coronapandemie wurde in den Informatikkursen Software Engineering und Computernetze an der Hochschule Offenburg ein Lernsetting entwickelt, das mehrere digitale Lernszenarien (Online-Sessions, Lernvideos, Wikis, Quiz, Foren und die selbst entwickelte Lernplattform MILearning) integriert. Im Wintersemester 2020/2021 fand eine Evaluierung statt, um den Einsatz der unterschiedlichen digitalen Lernszenarien in der aktuellen Situation zu bewerten und um zu entscheiden, welche Lernszenarien sinnvoll für einen Einsatz nach der Pandemie sind. Aus dem Blickwinkel des Didaktischen Designs spielen dabei die Eignung der Szenarien für die Wissensvermittlung, die Aktivierung der Studierenden und die Betreuung bei Fragen und Problemen eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse zeigen, dass Studierende das Lernsetting intensiv nutzen und die angebotenen digitalen Lernszenarien lernförderlich kombinieren.
Diese Bachelorarbeit thematisiert die Suche von Dokumenten über die Dokumentenablage im Cloud-Service Azure Blob Storage. Mit dieser Arbeit wird eine Volltextsuche durch eine große Menge an Dokumenten auf der Herrenknecht-Plattform Connected ermöglicht.
Zu Beginn wird das generelle Thema ‘Information Retrieval‘ behandelt sowie die eingesetzten Dienste von Microsoft vorgestellt. Im Anschluss wird der Prozess der Implementierung beschrieben. Dazu gehört die Entwicklung eines API-Endpunkts im Backend (C#), sowie die Erweiterung des Connected-Frontends um eine erweiterte Suche.
Darüber hinaus wird der eingesetzte Suchdienst von Microsoft, Azure Cognitive Search, im Hinblick auf das Projekt evaluiert. Zudem wird ein Blick auf die Azure Cognitive Services geworfen.
Mit dem Projekt wird eine digitale Suche durch eine Vielzahl an Dokumenten ermöglicht, um die bisherige manuelle Suche und die eingesetzten physischen Ordner auf Baustellen und im Büro zu ersetzen.
An Empirical Study of Explainable AI Techniques on Deep Learning Models For Time Series Tasks
(2021)
Decision explanations of machine learning black-box models are often generated by applying Explainable AI (XAI) techniques. However, many proposed XAI methods produce unverified outputs. Evaluation and verification are usually achieved with a visual interpretation by humans on individual images or text. In this preregistration, we propose an empirical study and benchmark framework to apply attribution methods for neural networks developed for images and text data on time series. We present a methodology to automatically evaluate and rank attribution techniques on time series using perturbation methods to identify reliable approaches.
Der digitale Zwilling dringt immer weiter in den Fokus von Produktionsunternehmen vor und wurde von Gartner als wichtige Schlüsseltechnologie identifiziert. Volkswagen setzt die Technologie in der Cloud ein, um zukünftig die Produktion an allen Standorten digital zu planen, zu steuern und zu optimieren. Dennoch ist diese Technologie im Mittelstand bisher kaum vertreten. Dieser Beitrag beschreibt ein flexibles Referenzmodell für die Planung und Optimierung der Produktion durch den digitalen Zwilling. Der Fokus liegt zum einen auf der Optimierung statischer Layouts und Materialflüsse und zum anderen auf der Optimierung der dynamischen Materialflüsse und der zeitlichen Organisation von Prozessen.
Das Team Schluckspecht der Hochschule Offenburg fährt seit 1998 bei dem Wettbewerb Shell-Eco-Marathon beachtliche Erfolge mit Leichtbaufahrzeugen ein. Seit der ersten Teilnahme an diesem Wettbewerb, werden die Fahrzeuge kontinuierlich weiterentwickelt und den von der Rennleitung vorausgesetzten Bedingungen an-gepasst. Im Jahr 2020 soll der mittlerweile schon 17 Jahre alte Schluckspecht 3 durch den neu entwickelten Schluckspecht 6 ersetzten werden.
Zu Beginn dieser Bachelorthesis liegt bereits eine gefertigte Negativform des Monocoques aus glasfaserverstärktem Kunststoff vor. Das Ziel der Bachelorthesis ist die Fertigung des Monocoques aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Nach der Recherche zu den theoretischen Grundlagen erfolgen das Planen und Durchführen von Versuchen. Die Versuche dienen zur Lösungsfindung der zuvor festgelegten Aufgabenstellungen für die Fertigung des Monocoques. Es werden Versuche zu den im Fahrzeug zu platzierenden Inlays, der Fensterbefestigung, den Ab-schusskanten und Übergängen am Fahrzeug und dem Kabelkanal durchgeführt. Anhand der Versuchsergebnisse wird die Zielvariante für das zu fertigende Monocoque festgelegt. Alle relevanten festgelegten Maßnahmen müssen mit den im Projekt beteiligten Bauteilverantwortlichen abgeklärt werden. Die Bearbeitung der Negativform beinhaltet das Versteifen mit Holzstreben und eine Wärmebehandlung. Daraufhin werden zwei Backvorgänge zum Aushärten des Fahrzeugs durchgeführt. Abgeschlossen wird die Fertigung mit dem Finishing des Monocoques. Die Herausforderung dieses Projekts besteht darin, das angeeignete Wissen zunächst auf die Versuche und schlussendliche auf die Fertigung des gesamte Monocoque zu übertragen.
For the past few years Low Power Wide Area Networks (LPWAN) have emerged as key technologies for the connectivity of many applications in the Internet of Things (IoT) combining low-data rates with strict cost and energy restrictions. Especially LoRa/LoRaWAN enjoys a high visibility on today’s markets, because of its good performance and its open community. Originally LoRa was designed for operation within the Sub-GHz ISM bands for Industrial, Scientific and Medical applications. However, at the end of 2018, a LoRa-based solution in the 2.4GHz ISM-band was presented promising higher bandwidths and higher data rates. Furthermore, it overcomes the limited duty-cycle prescribed by the regulations in the ISM-bands and therefore also opens doors to many novel application fields. Also, due to higher bandwidths and shorter transmission times, the use of alternative MAC layer protocols becomes very interesting, i.e. for TDMA based-approaches. Within this paper, we propose a system architecture with 2.4GHz LoRa components combining two aspects. On the one hand, we present a design and an implementation of a 2.4GHz based LoRaWAN solution that can be seamlessly integrated into existing LoRaWAN back-hauls. On the other hand, we describe deterministic setup using a Time Slotted Channel Hopping (TSCH) approach as defined in the IEEE802.15.4-2015 standard for industrial applications. Finally, measurements show the performance of the system.
In the field of network security, the detection of possible intrusions is an important task to prevent and analyse attacks. Machine learning has been adopted as a particular supporting technique over the last years. However, the majority of related published work uses post mortem log files and fails to address the required real-time capabilities of network data feature extraction and machine learning based analysis [1-5]. We introduce the network feature extractor library FEX, which is designed to allow real-time feature extraction of network data. This library incorporates 83 statistical features based on reassembled data flows. The introduced Cython implementation allows processing individual packets within 4.58 microseconds. Based on the features extracted by FEX, existing intrusion detection machine learning models were examined with respect to their real-time capabilities. An identified Decision-Tree Classifier model was thus further optimised by transpiling it into C Code. This reduced the prediction time of a single sample to 3.96 microseconds on average. Based on the feature extractor and the improved machine learning model an IDS system was implemented which supports a data throughput between 63.7 Mbit/s and 2.5 Gbit/s making it a suitable candidate for a real-time, machine-learning based IDS.
It is considered necessary to implement advanced controllers such as model predictive control (MPC) to utilize the technical flexibility of a building polygeneration system to support the rapidly expanding renewable electricity grid. These can handle multiple inputs and outputs, uncertainties in forecast data, and plant constraints, amongst other features. One of the main issues identified in the literature regarding deploying these controllers is the lack of experimental demonstrations using standard components and communication protocols. In this original work, the economic-MPC-based optimal scheduling of a real-world heat pump-based building energy plant is demonstrated, and its performance is evaluated against two conventional controllers. The demonstration includes the steps to integrate an optimization-based supervisory controller into a typical building automation and control system with off-the-shelf HVAC components and usage of state-of-art algorithms to solve a mixed integer quadratic problem. Technological benefits in terms of fewer constraint violations and a hardware-friendly operation with MPC were identified. Additionally, a strong dependency of the economic benefits on the type of load profile, system design and controller parameters was also identified. Future work for the quantification of these benefits, the application of machine learning algorithms, and the study of forecast deviations is also proposed.
Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes ACA-Modes (Advanced Control Algorithms for Management of Decentralised Energy Systems) werden reale Labore der Projektpartner primärenergetisch, ökonomisch und die Emissionen betreffend bewertet. Vier Projektpartner liefern Datensätze aus Messreihen typischer Bereitstellungsszenarien. Die verschiedenen Systeme bestehen unter anderem aus einer KWK-Anlage mit Erdgas-Verbrennungsmotor, einer KWKK-Anlage mit Adsorptionskältemaschine, einer Photovoltaik-Anlage mit Batteriespeicher und Wärmepumpe und einer Solarthermieanlage mit Adsorptionskältemaschine.
A coordinated operation of decentralised micro-scale hybrid energy systems within a locally managed network such as a district or neighbourhood will play a significant role in the sector-coupled energy grid of the future. A quantitative analysis of the effects of the primary energy factors, energy conversion efficiencies, load profiles, and control strategies on their energy-economic balance can aid in identifying important trends concerning their deployment within such a network. In this contribution, an analysis of the operational data from five energy laboratories in the trinational Upper-Rhine region is evaluated and a comparison to a conventional reference system is presented. Ten exemplary data-sets representing typical operation conditions for the laboratories in different seasons and the latest information on their national energy strategies are used to evaluate the primary energy consumption, CO2 emissions, and demand-related costs. Various conclusions on the ecologic and economic feasibility of hybrid building energy systems are drawn to provide a toe-hold to the engineering community in their planning and development.