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Wireless Sensor Networks (WSN) have emerged as interesting topic in the research community due to its manifold applications. One of the main challenges of this field is the energy consumption of the nodes, which typically is quite restricted due to the required lifetime of such WSNs. To solve that problem several energy-saving MAC protocols have been developed so far. One of them recently presented by the authors is the so-called SmartMAC as an extension to the IEEE802.15.4 standard. In this paper, we present the implementation details of the porting of the SmartMAC protocol to the discrete event network simulator NS3. We develop this module for NS3 to simulate the performance, multi node execution, and multi node configuration. Along with this model, we also present an energy model for the evaluation of the energy consumption. The current implementation in NS3 is based on the LR-WPAN (Low-Rate Wireless Personal Area Networks) as specified by the IEEE802.15.4 (2006) standard. The simulation results show that the SmartMAC with its sleep and wake-up mechanisms for the transceivers, is significantly more efficient than the current NS3 MAC (Medium Access Control) scheme.
Arduino ist weitaus mehr als eine Leiterplatine mit verschiedenen Hardwarekomponenten, welche behilflich sind, die physische Welt zu erfassen und eine Verbindung zur virtuellen Welt herzustellen. Arduino besteht aus Communities, Plattformen und engagierten Entwicklern, die diese Open-Source-Plattform stetig weiterentwickeln. Durch die bereitgestellte Entwicklungsumgebung und der eigenen Programmiersprache können sogar Programmier-Laien mit diesen Boards umgehen und erste Projekte realisieren. Darüberhinaus existieren viele Klone auf dem Markt, welche eine preiswerte Integration eines Mikrocontrollers in ein Projekt ermöglichen und dennoch kompatibel zu Arduino sind und die Entwicklungsumgebung mitsamt den Bibliotheken nutzen lassen. Die Nachfrage nach vernetzten Lösungen zum Beispiel in der Hausautomation wächst unaufhaltsam und ist präsenter denn je. Für Hobbybastler und Entwickler bietet auch Arduino hierzu die geeigneten Hardwareerweiterungen an, um den Arduino in eine vernetzte Umgebung zu integrieren. Hierbei wird das Board nicht nur in Verbindung zur Client/Server-Kommunikation über das Internet verwendet, sondern auch im Funkbereich in Heimnetzwerken. Aufgrund der großen Nachfrage bezüglich Lösungen im Phyiscal- Computing-Bereich, können schon jetzt viele Standards in den genannten Bereichen eingesetzt werden, indem ein entsprechendes Erweiterungs-Shield für Arduino bezogen wird. Durch Bibliotheken ist die Einbindung mit nur geringem Aufwand verbunden und lässt somit experimentell in kurzer Zeit eine Idee in eine prototypische Implementierung umsetzen. Durch verschiedene Sensoren und Aktuatoren kann die Umgebung erfasst werden und zum Beispiel mechanische Komponenten gesteuert werden. In dieser Thesis wurde untersucht, inwiefern ein Arduino-Board als Monitoring-Anwendung im Gesundheitswesen eingesetzt werden kann. Der Anwendungsfall, der dabei durch den Autor festgelegt wurde, befasst sich mit unter Epilepsie leidenden Kindern. Der Prototyp soll hierbei über Sensoren den Schlaf dieser überwachen und die gewonnenen Daten an einen Server übermitteln. Die Implementierung des Boards in eine derartige Anwendung umschließt auch die Integration des Controllers in vernetzte Umgebungen, da für den Heimbereich die über Sensoren erfassten Daten, zum Ermitteln der Vitalfunktionen und Bewegungen, über ein Funknetzwerk übertragen werden und anschließend eine Client/Server-Kommunikation zwischen Arduino und PaaS-Server eine Verbindung über das weltweite Netzwerk abdeckt. Insofern wurden diesbezüglich bei der prototypischen Implementierung zwei vernetzte Umgebungen abgedeckt. Im Zusammenhang mit der Recherche und Implementierung eines Prototypen wird zudem das Potenzial von Arduino aufgezeigt, welches sich in der einfachen Handhabung, guten Konfigurationsmöglichkeiten und umfangreichen Hardwareerweiterungen beweist.
Seit einiger Zeit wird an der Fachhochschule in Offenburg ein Entwicklungsprojekt verfolgt, an dessen Ende ein GPS Empfänger stehen soll. Dabei handelt es sich um einen Satellitenempfänger, mit dem weltweit eine genaue dreidimensionale Standortbestimmung durchgeführt werden kann. Für diesen Empfänger sollte ein Großteil der Analogschaltung, bestehend aus ZF Verstärker, Costas Loop Synchrondemodulator und Pegeldetektor, in das Transistorarray B500a von AEG intgriert werden. Das Chipdesign wurde im Labor für ASIC Design an der FH Offenburg während des Wintersemesters 1990/91 erstellt. Gefertigt wurde der Chip von der Firma AEG in Ulm, wobei die Fertigungszeit des ASIC 6 Wochen betragen hat.
Ein digitaler Sprachassistent soll die Mensch-Maschine-Kommunikation vereinfachen, indem zur Bedienung technischer Geräte und Anwendungen auf einem dem Menschen vertrautes Verständigungsmittel zurückgegriffen wird - die Sprache. Gerade älteren Menschen, welche durch die Technologie unterstützt werden könnten, muss eine einfache und intuitive Bedienung der Geräte und Anwendungen gegeben sein. Die Bedienung derzeitiger Technologien wie Smartphones erfordert technische Affinität und Erfahrungen, welche bei den heute älteren Menschen größtenteils nicht vorhanden sind und aus diesem Grund die Technologie abgelehnt wird. Infolge dessen ist auch die Kommunikationsmöglichkeit mit älteren Familienangehörigen eingeschränkter, als sie es bei der jungen Generation ist. Um dennoch den aktuellen Technologiestand dieser Generation näher zu bringen, erweisen sich digitale Sprachassistenten als optimal, denn bei einer sprachgesteuerten Anwendung wird der Nutzer durch den persönlichen Sprachassistenten bei der Bedienung begleitet und unterstützt. Dies ermöglicht, dass auch Menschen mit einer weniger ausgeprägten technischen Affinität, Sprachassistenten nutzen können.
Um die Akzeptanz und Relevanz von Mailings zu steigern, ist es für Unternehmen wichtig, die Kundeninteressen möglichst gezielt anzusprechen. Bereits jetzt wird die E-Mail-Marketing Lösung Inxmail Professional zusammen mit Recommender Systemen eingesetzt, was das Erstellen und Versenden von E-Mails mit personalisierten Produktempfehlungen ermöglicht. Das notwendige Wissen für den Aufbau und den Betrieb dieser Recommender Systeme liegt dabei jedoch bei (externen) Technologie-Partnern, wodurch höhere Kosten und zusätzliche Abhängigkeiten für Inxmail und seine Kunden entstehen.
Mit dieser Arbeit wurde erforscht, was es für das Unternehmen Inxmail bedeutet, mit Open-Source-Software ein eigenständiges Recommender System aufzubauen und in die E-Mail-Marketing Lösung Inxmail Professional zu integrieren. Hierfür wird Inxmail Professional in einem typischen Kontext mit einem angebundenen Onlineshop System betrachtet. Das Recommender System soll anhand der Daten, die es aus dem Onlineshop System bekommt, individuelle Produktempfehlungen berechnen, um diese automatisiert beim Versand für jeden Empfänger abfragen und in die E-Mail integrieren zu können.
Auf Basis des Machine Learning Servers Harness und der integrierten Universal Recommender Engine wurde ein Recommender System aufgebaut.
Für die Integration des Onlineshop Systems Shopware wurde ein Plugin entwickelt, welches das Recommender System über alle relevanten Benutzeraktionen benachrichtigt. Die Inxmail Professional Integration basiert auf einem Webservice, der implementiert wurde, um die individuellen Produktempfehlungen für einen Kunden/Empfänger beim Recommender System abzufragen und mit den Detailinformationen zu den Produkten aus dem Onlineshop aufzubereiten.
Es konnte gezeigt werden, dass auf der Grundlage von Open-Source-Technologien ein eigenständiges Recommender System aufgebaut, evaluiert und in Inxmail Professional mit angebundenem Onlineshop System integriert werden kann. Der Gesamtprozess für die Evaluation des Systems wurde weitestgehend automatisiert, wodurch viele manuelle und zeitintensive Schritte über Steuerungsskripte abgehandelt werden können. Das System erlaubt die reibungslose Verarbeitung großer Datenmengen (> 19.000.000 Events) auf einem einzelnen Server. Die Vorhersagequalität wurde anhand realer Interaktionsdaten aus öffentlichen E-Commerce-Datensätzen mit Offline-Tests gemessen. Dadurch wurde sichergestellt, dass das System in der Lage ist, bei stetig wachsender Eventmenge zuverlässige aufempfehlungen zu berechnen. Die Tests haben gezeigt, dass bei mehreren Millionen Events von mehreren Tausend Benutzern für mehrere Tausend Produkte, 13 % bis 15 % aller tatsächlichen Käufe in den Top-10 der vom System vorgeschlagenen Empfehlungen enthalten waren.
Damit wurde die Grundlage für den selbstständigen Aufbau und Betrieb eines Recommender Systems gelegt, was eine sinnvolle und kostengünstige Alternative zu externen Systemen sein kann.
Integration eines Shopsystems in Typo3 am Beispiel „Relaunch des Webauftritts Elbe&Flut Edition“
(2013)
Im Rahmen meiner Bachelorarbeit habe ich bei Elbe&Flut, Agentur für Fotografie und Gestaltung in der Hamburger Speicherstadt, eine Neuauflage der Webpräsenz für den Verlag Elbe&Flut Edition erstellt. Themenschwerpunkt der Elbe&Flut Edition ist Hamburgs Viertel zwischen Tradition und Vision — die Speicherstadt mit der wachsenden Hafencity. Ziel der Bachelorthesis war ein ganzheitlicher Webauftritt der Website mit einem Gesamtumfang von circa 25 Seiten, erstellt mit dem Content Management System Typo3 Version 4.5, um das nachträgliche Ändern und Einfügen von Inhalten effizient und simpel zu gestalten. Hinzu wurde ein Online-Shop für die Elbe&Flut Edition integriert, über den Bücher sowie Kalender geordert werden können. Dafür werden verschiedene Web-Shopsysteme wie die Typo3-Erweiterung Commerce und tt_products zu einem funktionalen Vergleich herangezogen. Die Einbindung von JQuery-Elementen wie Slidern, Lightboxes und Popups soll eine ästhetische und angemessene Benutzerfreundlichkeit sinnvoll unterstützen. Ausgangspunkt für die neuen Webpräsenzen war die damalige Website der Elbe&Flut Edition euf-edition.de, von der ein Großteil des Inhaltes übernommen wurde.
A balcony photovoltaic (PV) system, also known as a micro-PV system, is a small PV system consisting of one or two solar modules with an output of 100–600 Wp and a corresponding inverter that uses standard plugs to feed the renewable energy into the house grid. In the present study we demonstrate the integration of a commercial lithium-ion battery into a commercial micro-PV system. We firstly show simulations over one year with one second time resolution which we use to assess the influence of battery and PV size on self-consumption, self-sufficiency and the annual cost savings. We then develop and operate experimental setups using two different architectures for integrating the battery into the micro-PV system. In the passive hybrid architecture, the battery is in parallel electrical connection to the PV module. In the active hybrid architecture, an additional DC-DC converter is used. Both architectures include measures to avoid maximum power point tracking of the battery by the module inverter. Resulting PV/battery/inverter systems with 300 Wp PV and 555 Wh battery were tested in continuous operation over three days under real solar irradiance conditions. Both architectures were able to maintain stable operation and demonstrate the shift of PV energy from the day into the night. System efficiencies were observed comparable to a reference system without battery. This study therefore demonstrates the feasibility of both active and passive coupling architectures.
Blockchain frameworks enable the immutable storage of data. A still open practical question is the so called "oracle" problem, i.e. the way how real world data is actually transferred into and out of a blockchain while preserving its integrity. We present a case study that demonstrates how to use an existing industrial strength secure element for cryptographic software protection (Wibu CmDongle / the "dongle") to function as such a hardware-based oracle for the Hyperledger blockchain framework. Our scenario is that of a dentist having leased a 3D printer. This printer is initially supplied with an amount of x printing units. With each print action the local unit counter on the attached dongle is decreased and in parallel a unit counter is maintained in the Hyperledger-based blockchain. Once a threshold is met, the printer will stop working (by means of the cryptographically protected invocation of the local print method). The blockchain is configured in such a way that chaincode is executed to increase the units again automatically (and essentially trigger any payment processes). Once this has happened, the new unit counter value will be passed from the blockchain to the local dongle and thus allow for further execution of print jobs.
Integration of BACNET OPC UA-Devices Using a JAVA OPC UA SDK Server with BACNET Open Source Library
(2014)
Additive manufacturing processes have evolved rapidly in recent years and now offer a wide range of manufacturing technologies and workable materials. This range from plastics and metals to paper and even polymer plaster composites. Due to the layer by layer structure of the components the additive processes have in comparison with conventional manufacturing processes the advantage of freedom of design, that means the simple implementation of complex geometries. Moreover, the additive processes provide the advantage of reduced consumption of resources, since essentially only the material is consumed, which is required for the actual component, since no waste in the form of chips is produced. In order to use these advantages, the potentials of additive manufacturing and the requirements of sustainable design must already be observed in the product development process. So the design of the components and products must be made so as little as possible construction and supporting material is required for the generative production and therefore little resources are consumed. Also, all steps of the additive manufacturing process must be considered properly, that includes the post processing. This allows components be designed so that for instance the effort for removing the support structure is considerably reduced. This leads to a significant reduction in manufacturing time and thus energy consumption. The implementation of these potentials in product development can be demonstrated by means of a multiple-stages model. A case study shows how this model is applied in the training of Master students in the field of product development. In a workshop the students work as a group while implementing the task of developing a miniature racing car under the rules of sustainable design in compliance with the boundary conditions for an additive manufacturing. In this case, Fused Deposition Modelling FDM using plastics as a building material is applied. The results show how the students have dealt with the different requirements and how they have implemented them in product development and in the subsequent additive manufacturing.
Zu Beginn dieser Arbeit wurde das Problem beschrieben, dass das Ersetzen von einzelnen Modulen innerhalb TYPO3s durch React bisher nicht möglich war. Dadurch ergab sich die Aufgabe eine Lösung zu finden, mit der die Vorteile von React in TYPO3 eingebracht werden können, möglichst ohne große Veränderungen und Aufwände zu betreiben. Als zusätzliche Anforderung wurde definiert, dass React in TypeScript geschrieben werden soll.
Um dem Leser dieser Arbeit die Möglichkeit zu geben, den angefertigten Code verstehen und interpretieren zu können, wurden zunächst Grundlagen in TypeScript, React und TYPO3 geschaffen. Daraufhin wurde der Ist-Stand beschrieben, welcher ein simples TYPO3-Plugin beschreibt. Dies wurde für die grundsätzliche Umwandlung in React möglichst simpel gehalten, war dennoch mit einigen Grundsätzen wie AJAX und Rerendering ausgestattet, um gewisse Vorteile und Problematiken bei der Umsetzung aufzeigen zu können. Daraus ergab sich ein Soll-Stand, welcher zugleich weitere Anforderungen an die spätere Lösung definierte.
Um ein mögliches Lösungskonzept erarbeiten zu können wurden im Kapitel „Stand der Technik“ 2 verwandte Arbeiten und Möglichkeiten vorgestellt. Daraufhin wurden die beiden zu entwickelnden Plugins beschrieben, zunächst das Dummy-TYPO3-Plugin, gefolgt vom in React entwickelten Äquivalent.
In Kapitel 8 wurde ein Konzept erstellt und daraufhin die Umsetzung Schritt für Schritt durchgeführt. Dabei konnte erfolgreich React in TYPO3 aufgesetzt und zur Entwicklung genutzt werden. Das Dummy-Plugin konnte ohne größere Probleme umgesetzt werden und zeigte somit eine mögliche Lösung für die Umwandlung von TYPO3 zu React auf. Um diese Lösung zu validieren, wurde im Folgekapitel das ProofOfConcept entwickelt. Dabei handelte es sich um ein produktiv eingesetztes Projekt, welches auf einer älteren Version basiert und verschiedene Anforderungen mitbrachte. Dies wurde nach Vorstellung des Projektes und Lösungskonzept Schritt für Schritt umgesetzt.
Die Entwicklung der Cyber-Bedrohungslandschaft zwingt Unternehmen zur Auseinandersetzung mit neuen funktionalen Herausforderungen. Da sich die Angriffsoberflächen genauso dynamisch verändern wie die Taktiken und Techniken, sollte die Corporate Governance für ein integratives Cyber-Risikomanagement sorgen, um das Cybersicherheitsmanagement differenziert einzubetten. Dadurch leistet die Corporate Governance einen Beitrag zur Steigerung der Cyber-Resilienz.
The automatic processing of handwritten forms remains a challenging task, wherein detection and subsequent classification of handwritten characters are essential steps. We describe a novel approach, in which both steps - detection and classification - are executed in one task through a deep neural network. Therefore, training data is not annotated by hand, but manufactured artificially from the underlying forms and yet existing datasets. It can be demonstrated that this single-task approach is superior in comparison to the state-of-the-art two task approach. The current study focuses on hand-written Latin letters and employs the EMNIST data set. However, limitations were identified with this data set, necessitating further customization. Finally, an overall recognition rate of 88.28% was attained on real data obtained from a written exam.
eLetter zu "Illusory movement perception improves motor control for prosthetic hands" von Paul D. Marasco et al., veröffentlicht in Science Translational Medicine, Vol. 10, No. 432 (DOI: 10.1126/scitranslmed.aao6990)
Intelligent und nachhaltig
(2013)
Intelligente Assistenten - Untersuchung der Spracheingabe in Verbindung mit dem ERP-System SIVAS.ERP
(2018)
Die vorliegende Bachelorarbeit wurde für die schrempp edv GmbH erstellt. Die Untersuchung von Technologien intelligenter Assistenz und eine fundierte Einsatzempfehlung für zukünftige Entwicklungen in Verbindung mit dem ERP-System SIVAS sind die primären Ziele der Abschlussarbeit. Das Hauptaugenmerk der Analyse liegt auf der Spracherkennung und der Sprachverarbeitung. Diese Technologien sollen den Umgang mit den komplexen Anwendungen im SIVAS-Umfeld erleichtern.
Der erste Teil der Abschlussarbeit befasst sich mit den theoretischen Grundlagen intelligenter (Sprach-) Assistenz. Im zweiten Teil wird die SIVAS.Montage-App und ein Szenario zur prototypischen Umsetzung intelligenter Assistenz vorgestellt.
Die folgenden Teile beschäftigen sich mit der Spracherkennung und Sprachverarbeitung von Google und Microsoft. Die beiden Unternehmen betreiben seit Jahren intensive Forschungen zu den Sprachtechnologien und bieten erfolgreiche Lösungskonzepte an. Analysierte Frameworks der Spracherkennung sind die Google Speech API und die Bing Speech API. Kandidaten der Sprachverarbeitung sind Dialogflow von Google und LUIS von Microsoft.
Das Ergebnis der Analyse ist die Einsatzempfehlung der Frameworks von Google. Insbesondere bei der ermittelten Fehlerrate als Schlüsselkriterium der Spracherkennung, kann Google mit 11,11 % gegenüber Microsoft mit 23,09 % überzeugen. Der Vergleich der Frameworks zur Sprachverarbeitung liefert ähnliche Resultate. Google ist Microsoft bei der Klassifizierung bisher unbekannter Aussagen der Anwender mit einer Genauigkeit von 86,67 % um fünf Prozentpunkte überlegen. Informationen werden mit Hilfe von Dialogflow erfolgreicher und strukturell besser aufbereitet extrahiert.
Abschließend wird SIVAS mit den analysierten Google-Technologien mittels einer prototypischen Umsetzung des ausgewählten Szenarios zur Erfassung von Montagezeiten zusammengebracht.
Mit dem Klimaschutzgesetz 2021 wurden von der Bundesregierung die Klimaschutzvorgaben verschärft und die Treibhausgasneutralität bis 2045 als Ziel verankert. Zur Erreichung dieses ambitionierten Ziels ist es notwendig, im Bereich der Mobilität weitgehend von Verbrennungsmotoren mit fossilen Kraftstoffen auf Elektromobilität mit regenerativ erzeugtem Strom umzusteigen. Dabei ist die zügige Bereitstellung einer ausreichenden Ladeinfrastruktur für die Elektrofahrzeuge eine große Herausforderung. Neben der Installation einer ausreichend großen Zahl von Ladepunkten selbst besteht die Herausforderung darin, diese in das bestehende Verteilungsnetz zu integrieren bzw. das Verteilungsnetz so auszubauen, dass weiter ein sicherer Netzbetrieb gewährleistet werden kann. Dabei sind insbesondere Lösungen gefragt, bei denen der Ausbau der Ladeinfrastruktur und der Netzbetriebsmittel durch intelligentes Management des Ladens so gering wie möglich gehalten wird, indem vorhandene oder neu zu installierender Hardware möglichst effizient genutzt wird.
Hier setzte das Projekt „Intelligente Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auf dem Parkplatz der Hochschule Offenburg (INTLOG)“ (Projektlaufzeit 15.11.2020 – 30.09.2022) an. Inhalt des Projekts war es, einen Ladepark für den Parkplatz der Hochschule Offenburg mit 20 Ladepunkten à 11 kW und somit einer Gesamtladeleistung von 220 kW an einen vorhandenen Ortsnetztransformator mit 200 kW Nennleistung anzuschließen, der aber bereits von anderen Verbrauchern genutzt wurde. Das übergeordnete Ziel war es also, eine Ladeinfrastruktur von maßgeblichem Umfang in die bestehende Netzinfrastruktur ohne zusätzlichen Ausbau zu integrieren.
Dabei wurden zukunftsweisende Technologien genutzt und weiterentwickelt sowie teilweise in Praxis, im Labor und in der Computersimulation demonstriert.
Intelligentes Data Governance und Data Management – Neue Chancen für die Kundendatenbewirtschaftung
(2022)
Mit der Digitalisierung haben sich für Marketing und Vertrieb vielzählige unterschiedliche neue Kanäle, Werbeformate und Zielgruppen eröffnet. Expertinnen und Experten schätzen, dass ca. 4.000 bis 10.000 Werbe- und Markenbotschaften täglich auf jede und jeden von uns einprasseln. Mögen diese Zahlen umstritten und eine Zahl zwischen 300 bis 500 Botschaften pro Tag realistischer sein, so ist dies noch immer eine Menge, die kaum noch verarbeitet und wahrgenommen werden kann. Als Reaktion auf diese Werbemasse und Reizüberflutung haben Konsumentinnen und Konsumenten zum Teil eine Art „Werbeblindheit“ entwickelt.
Für Unternehmen wird daher zunehmend herausfordernder, ihre Zielgruppe aktiv zu erreichen. Was können Unternehmen nun tun, um dennoch nachhaltig Aufmerksamkeit zu gewinnen, und wie kann Künstliche-Intelligenz-gestütztes Kundendatenmanagement dabei helfen?
A simple model is introduced that describes the interaction of surface acoustic waves (SAWs) with a 2D periodic array of objects on the surface that give rise to internal resonances. Such objects may be high-aspect ratio structures like micro-pillars fabricated of a material different from that of the substrate. The model allows for an approximate determination of the band structure for the acoustic modes in such systems. Results are presented for the dependence on structural parameters of a total bandgap in the non-radiative regime of a semi-infinite substrate, and it is shown how the frequency and radiation damping of vibrational modes can be determined that are associated with defects in the periodic 2D array.
The title expresses goals the Kansas Geological Survey (KGS) has been working toward for some time. This report extends concepts and objectives developed while working on an earlier effort for effective interactive digital maps on the Internet. That work was reported to the 1998 DMT Workshop in Champaign, Illinois (Ross, 1998). The current project goes beyond previous efforts that focused on methods for serving the contents of a geographic information system (GIS); the points, lines, and polygons representing features of the digital geologic map and the data in the attribute tables of the GIS describing those features.
Artificial intelligence (AI), and in particular machine learning algorithms, are of increasing importance in many application areas but interpretability and understandability as well as responsibility, accountability, and fairness of the algorithms' results, all crucial for increasing the humans' trust into the systems, are still largely missing. Big industrial players, including Google, Microsoft, and Apple, have become aware of this gap and recently published their own guidelines for the use of AI in order to promote fairness, trust, interpretability, and other goals. Interactive visualization is one of the technologies that may help to increase trust in AI systems. During the seminar, we discussed the requirements for trustworthy AI systems as well as the technological possibilities provided by interactive visualizations to increase human trust in AI.
The use of artificial intelligence continues to impact a broad variety of domains, application areas, and people. However, interpretability, understandability, responsibility, accountability, and fairness of the algorithms' results - all crucial for increasing humans' trust into the systems - are still largely missing. The purpose of this seminar is to understand how these components factor into the holistic view of trust. Further, this seminar seeks to identify design guidelines and best practices for how to build interactive visualization systems to calibrate trust.
Die vorliegende Bachelorarbeit behandelt das Thema interaktive Nachrichtensendungen im Web 2.0. Im theoretischen Teil der Arbeit wird allgemein auf Nachrichtensendungen, deren Bedeutung und Nutzen sowie auf soziales und interaktives Fernsehen eingegangen. Weiterhin wird das Konsumverhalten der jungen Altersklasse hinsichtlich bevorzugten Kanälen, Themengebieten und Darstellungsformen beleuchtet. Schwerpunkte werden auf ihr Interaktionsverhalten sowie dessen Auswirkungen auf sie selbst und das Fernsehen gesetzt.
Nach Abhandlung der theoretischen Grundlagen folgt der erste praktische Teil der Arbeit, in dem ein bestehendes Nachrichtenformat für die junge Zielgruppe per Ist-Analyse formal-strukturell, inhaltlich und auf der Präsentationsebene untersucht werden soll. Eine hohe Gewichtung kommt hierbei der User-Interaktion und deren Bedeutung zu. Um die Akzeptanz und den Bedarf der jungen Zielgruppe für eine interaktive Nachrichtensendung herauszufinden, wird diese qualitativ bezüglich Interaktivitätsverhalten und Integration von sozialen Netzwerken in Nachrichten-sendungen befragt.
Im nächsten Schritt soll ein Prototyp einer interaktiven Nachrichtensendung für die junge Altersgruppe erstellt werden. In die Konzeption sollen die Ergebnisse der Ist-Analyse und der Bedarfs- und Akzeptanzanalyse des praktischen Teils miteinbezogen werden. Der Prototyp soll dem Interaktionsverhalten der User angepasst und somit ihren Anforderungen und Wünschen entsprechen, sodass die Akzeptanz der Nachrichtensendung bei der Zielgruppe steigt.
The interaural time difference (ITD) is an important cue for the localization of sounds. ITD changes as little as 10 μs can be detected by the human auditory system. By provision of one ear with a cochlear implant (CI) ITD are altered due to the partial replacement of the peripheral auditory system. A hearing aid (HA), in contrast, does not replace but adds a processing delay component to the peripheral auditory system extending ITD. The aim of the present study was to quantify interaural stimulation timing between these different modalities to estimate the need for central auditory temporal compensation in single sided deaf CI users or bimodal CI/HA users. For this purpose, wave V latencies of auditory brainstem responses evoked either acoustically (ABR) or electrically via the CI (EABR) have been measured. The sum of delays consisting of CI signal processing measured in the MED-EL OPUS2 audio processor and EABR wave V latencies evoked on different intracochlear sites allowed an estimation of the entire CI channel-specific delay for MED-EL MAESTRO CI systems. We compared these values with ABR wave V latencies measured in the contralateral normal hearing or HA provided ear in different frequency bands. The results showed that EABR wave V latencies were consistently shorter than those evoked acoustically in the unaided normal hearing ear. Thus, artificial delays within the audio processor can be implemented to adjust interaural stimulation timing. The currently implemented group delays in the MED-EL CI system turned out to be reasonably similar to those of the unaided ear. For adjustment of CI and contralateral HA, in contrast, an adjustable additional across-frequency delay in the range of 1–11 ms implemented in the CI would be required. Especially for bimodal CI/HA users the adjustment of interaural stimulation timing may induce improved binaural hearing, reduced need for central auditory temporal compensation and increased acceptance of the CI/HA provision.
Die multimedialen Informationsdienste im Internet werden immer umfangreicher und umfassender, wobei auch die nur in gedruckter Form vorliegenden Dokumente von den Bibliotheken digitalisiert und ins Netz gestellt werden. Über Online-Dokumentenverwaltungen oder Suchmaschinen können diese Dokumente gefunden und dann in gängigen Formaten wie z.B. PDF bereitgestellt werden.
Dieser Artikel beleuchtet die Funktionsweise der Humboldt Digital Library, die seit mehr als zehn Jahren Dokumente von Alexander von Humboldt in englischer Übersetzung im Web als HDL (Humboldt Digital Library) kostenfrei zur Verfügung stellt. Anders als eine digitale Bibliothek werden dabei allerdings nicht nur digitalisierte Dokumente als Scan oder PDF bereitgestellt, sondern der Text als solcher und in vernetzter Form verfügbar gemacht.
Das System gleicht damit eher einem Informationssystem als einer digitalen Bibliothek, was sich auch in den verfügbaren Funktionen zur Auffindung von Texten in unterschiedlichen Versionen und Übersetzungen, Vergleichen von Absätzen verschiedener Dokumente oder der Darstellung von Bilden in ihrem Kontext widerspiegelt.
Die Entwicklung von dynamischen Hyperlinks auf der Basis der einzelnen Textabsätze der Humboldt‘schen Werke in Form von Media Assets ermöglicht eine Nutzung der Programmierschnittstelle von Google Maps zur geographischen wie auch textinhaltlichen Navigation.
Über den Service einer digitalen Bibliothek hinausgehend, bietet die HDL den Prototypen eines mehrdimensionalen Informationssystems, das mit dynamischen Strukturen arbeitet und umfangreiche thematische Auswertungen und Vergleiche ermöglicht.
Not only is the number of new devices constantly increasing, but so is their application complexity and power. Most of their applications are in optics, photonics, acoustic and mobile devices. Working speed and functionality is achieved in most of media devices by strategic use of digital signal processors and microcontrollers of the new generation. Considering all these premises of media development dynamics, the authors present how to integrate microcontrollers and digital signal processors in the curricula of media technology lectures by using adequate content. This also includes interdisciplinary content that consists of using the acquired knowledge in media software. These entries offer a deeper understanding of photonics, acoustics and media engineering.
Intermediales Gestalten bildet in der Fakultät M+I ein dichtes Produktionsnetz. Es umfasst ein großes Spektrum von Schrift, Bild und Fotografie zu zeitbasierten Formen, audiovisueller Komposition und Medienkunst. Experimentelles Screen- und Webdesign tragen mit interaktiven Momenten dazu bei, als Werkstattberichte und DVD-Arrangements. Dazwischen entfalten sich Sound und Design als eigene Klangsprache – Klanguage‘ – wie auch quer-synergetisch zu allen Medien und deren Bezugsdisziplinen. Zwar ist der Acoustic Turn der Kulturwissenschaft im Vergleich zu Texten und Bildern noch recht verhalten. [1] Aber Interdisziplinarität und wieder neu zu entdeckende (Poly-)Ästhetik [2] verbinden die unterschiedlichen Medien über ihre parallelen Workflows und Produktionsstrukturen wie auch in wissenschaftlichen Diskursen zur Konzeption und Produktion. [3] Doch auch der theoretische Ausdruck Intermedialität ist ein reicher Schirmbegriff zwischen Gattungen und Genres. [4] Das zeigt sich als Längsschnitt, in dem Medien historisch aus- und miteinander entstehen und vergehen. Andererseits verfügen wir heute über einen frei konfigurierbaren Querschnitt an neuen Formaten, etwa von der noch wenig erprobten Akustischen Fotografie zur visuellen Virtualität und Simulation. Modelle wachsen aus Arbeitsprojekten und auch in der teilnehmenden, teilseienden Doppelrolle von Praxisforschern. Gestalter sind Beobachter und Akteure zugleich, wie bei Ihnkens Studio als ‚Labor der Emotionen‘ [5]. Intermediales Gestalten ist also immer ein doppelter Prozess: in den Medien selbst als Transfer der Gestaltungskraft von einer Schicht zur anderen und als Mitte zwischen Produktions- und Wissenskultur.
After the successful International Year of Light 2015, the idea of sustainability became increasingly imminent. After a preparatory year on 16 May 2018, the International Day of Light was launched for the first time. This event was celebrated with a public celebration in Paris at the UNESCO headquarters. In this paper we will present our projects dedicated to the International Day of Light in Paris. Together with a group of students from our university, we had the special opportunity to be integrated in the program of the opening ceremony at UNESCO in Paris. With our interdisciplinary projects we have tried to build a bridge between optics, photonics, art and media installations.
The United Nations have declared 2015 as the International Year of Light (IYL2015) and light-based technologies [1]. As a main result, the public interest is focused on both the achievements and the new frontiers of optics and photonics. This opens up new perspectives in the teaching and training of optics and photonics. In the first part of the paper, the author presents the numerous anniversaries occurring in the International Year of Light 2015 together with their importance to the development of science and technology. In the second part, we report on an interactive video projection at the opening ceremony of the IYL2015 in Paris on January 19-20, 2015. Students of Offenburg University have established an interactive video projection which visualizes Twitter and Facebook messages posted with the hashtag #iyl2015 in a mapping technique. Thus, the worldwide community can be interactively part of the opening ceremony. Finally, upcoming global community projects related to optics and astronomy events are presented.
Internationale Projektarbeit
(2019)
Mit der Initiative „Werbung für den Innovationsstandort Deutschland“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) wird seit November 2006 der Forschungsstandort Deutschland unter der Marke „Research in Germany – Land of Ideas“ international vermarktet. Im Programm unter dem Thema „Technologieumfeld Umwelttechnologien“ hat sich die Forschungsgruppe „Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen – Nachhaltige Energietechnik“ (zafh.net) mit einem Antrag über nachhaltiges Gebäudemanagement beworben. Vorrangig sollen die Ergebnisse des zafh.net, das vor allem auf dem Gebiet „Energieeffizienz in Gebäuden und Kommunen“ arbeitet, international vermarktet sowie der Bekanntheitsgrad der Hochschulen verbessert und neue internationale Projekte initiiert werden.
Getragen vom großen Erfolg der Veranstaltungen in den USA in 2008, weitete die Forschungsgruppe nachhaltige Energietechnik (net) seine Aktivitäten in den USA, aber auch in Kanada, Brasilien und in Ländern Osteuropas aus. Trotz anhaltender Wirtschaftskrise in 2009 herrscht in den USA, aber auch weltweit eine erfreulich optimistische Grundstimmung, wenn es um die Nutzung alternativer, erneuerbarer Energien und Fragen der effizienten Energieversorgung geht.
Zu Beginn dieser Arbeit wird dem Leser eine Einführung in die Mitarbeiterkommunikation geboten. Es werden kommunikationswissenschaftliche Grundlagen aufgezeigt und anschließend betriebswirtschaftliche Aspekte beleuchtet. Der Leser bekommt Einsicht in die Planung und Durchführung erfolgreicher Mitarbeiterkommunikation und die damit verbundene Erfolgskontrolle. Im empirischen Teil der Abschlussarbeit wird der Bezug zur Praxis hergestellt. Es wird dargestellt wie Beratungshäuser ihre interne Kommunikation verwirklichen und wo diese auf besondere Herausforderungen stoßen. Ziel der Arbeit ist es, dem Leser eine Übersicht über die oft umfangreichen Aufgaben der internen Kommunikation zu bieten und wie die Theorie letztendlich in der Praxis umgesetzt wird. Im ersten Teil dieser Arbeit wird größtenteils die Methode der Literaturanalyse verwendet. Betriebswirtschaftliche Arbeitstexte, sowie Literatur zu den Instrumenten der internen Kommunikation und Werke aus dem Personal- und Organisationsbereich bilden hierfür die Grundlage. Im zweiten Teil werden die Ergebnisse der empirischen Forschung zur internen Kommunikation in Management-Beratungshäusern gezeigt und anschließend Schlussfolgerungen zusammenfassend dargelegt.
Kleine und mittlere Unternehmen müssen sich heute mehr denn je differenzieren. Vor diesem Hintergrund kann etwa durch eine Markenführung nach innen, die Kommunikationspolitik, oft mit geringem finanziellem Aufwand, erleichtert und verbessert werden. Ihre Mitarbeitenden stellen hier ein hohes Potenzial dar, das es auszuschöpfen gilt. Eine aktuelle empirische Analyse zur internen Markenkompetenz in kleinen und mittleren Mediendienstleistungsunternehmen in der Metropolregion Oberrhein hat gezeigt, dass diese allerdings eher gering ist. Indizien hierfür sind beispielsweise, dass Maßnahmen unkoordiniert und intuitiv eingesetzt werden. Es ist wenig Planung oder gar Strategie zu erkennen. Trotz dieses Kompetenzdefizits ist jedoch ein durchgängiges Bewusstsein für die Bedeutung der Markenführung, speziell auch für die interne Markenführung vorhanden.
Interne Revision: Anforderungen an die Wirksamkeit – ein Vergleich von IDW EPS 983 und MaRisk
(2017)
Der Artikel beschreibt die Herausforderungen für die Kommunikation in Ganztagsschulen im Jahr 2020 als es notwendig war bei einer sehr unbeständigen Organisations- und Kommunikationslage von Seiten der Schulverwaltungen einen Unterrichts- und Ganztagsbetrieb zu organisieren und gegenüber den wesentlichen Stakeholdern zu kommunizieren.
Die wesentlichen Prinzipien und die Zukunft des Internet werden vorgestellt. Neben reinem Faktenwissen werden die Einschätzungen des Autors wiedergeben. An der Wertschöpfungskette wird unter Berücksichtigung der technischen Randbedingungen und der neu geschaffenen Möglichkeiten gezeigt, wie gewinnbringende Anwendungen des Internet entworfen werden können. Die Internet-Technik, die Internet-Organisation, die Internet-Protokollfamilie, die Internet-Dienste und das World Wide Web (WWW) werden ausführlich erörtert. Durch die Einbettung der Dienste in Internet-Anwendungen wie Just-in-time-Informationsbeschaffung, Electronic Commerce oder weltweite Unternehmenskommunikation wird der eigentliche Mehrwert zum Benutzer gebracht. Die Internet-Anwendungen werden unter den drei Aspekten Information, Kommunikation und Transaktion betrachtet. Mit der Anbindung existierender Software-Systeme an das WWW werden neue Möglichkeiten für Internet-Anwendungen aufgezeigt.
Internet-Auktionsvertrag
(2020)
Internet-Auktionsvertrag
(2021)
Background: Cardiac resynchronization therapy (CRT) with biventricular (BV) pacing is an established therapy for heart failure (HF) patients (P) with sinus rhythm, reduced left ventricular (LV) ejection fraction (EF) and electrical ventricular desynchronization. The aim of the study was to evaluate electrical interventricular delay (IVD) and left ventricular delay (LVD) in right ventricular (RV) pacemaker pacing before upgrading to CRT BV pacing.
Methods: HF P (n=11, age 69.0 ± 7.9 years, 1 female, 10 males) with DDD pacemaker (n=10), DDD defibrillator (n=1), RV pacing, New York Heart Association (NYHA) class 3.0 ± 0.2 and 24.5 ± 4.9 % LVEF were measured by surface ECG and transesophageal bipolar LV ECG before upgrading to CRT defibrillator (n=8) and CRT pacemaker (n=3). IVD was measured between onset of QRS in the surface ECG and onset of LV signal in the transesophageal ECG. LVD was measured between onset and offset of LV signal in the transesophageal ECG. CRT atrioventricular (AV) and BV pacing delay were optimized by impedance cardiography.
Results: Interventricular and intraventricular desynchronization in RV pacemaker pacing were 228.2 ± 44.8 ms QRS duration, 86.5 ± 32.8ms IVD, 94.4 ± 23.8ms LVD, 2.6 ± 0.8 QRS-IVD-ratio with correlation between IVD and QRS-IVD-ratio (r=-0.668 P=0.0248) and 2.3 ± 0.7 QRS-LVD-ratio. The LVEF-IVD-ratio was 0.3 ± 0.1 with correlation between IVD and LVEF-IVD-ratio (r=-0.8063 P=0.00272) and with correlation between QRS duration and LVEF-IVD-ratio (r=-0.7251 P=0.01157). Optimal sensing and pacing AV delay were 128.3 ± 24.8 ms AV delay after atrial sensing (n=6) and 173.3 ± 40.4 ms AV delay after atrial pacing (n=3). Optimal BV pacing delay was -4.3 ± 11.3 ms between LV and RV pacing (n=7). During 30.4 ± 29.6 month CRT follow-up, the NYHA class improved from 3.1 ± 0.2 to 2.2 ± 0.3.
Conclusions: Transesophageal electrical IVD and LVD in RV pacemaker pacing may be additional useful ventricular desynchronization parameters to improve P selection for upgrading RV pacemaker pacing to CRT BV pacing.
Im Rahmen der Cochleaimplantat (CI)-Versorgung werden sowohl intraoperativ als auch postoperativ verschiedene elektrische und elektrophysiologische Diagnostikverfahren eingesetzt, bei denen elektrische Messgrößen vom CI erfasst und elektrophysiologische Messungen bei CI-Patienten durchgeführt werden. Zu den elektrophysiologischen Diagnostikverfahren zählen die Messung der elektrisch evozierten Summenaktionspotenziale des Hörnervs, die Registrierung der elektrisch evozierten auditorischen Hirnstammpotenziale und die Erfassung der elektrisch evozierten auditorischen kortikalen Potenziale. Diese Potenziale widerspiegeln die Erregung des Hörnervs und die Reizverarbeitung in verschiedenen Stationen der aufsteigenden Hörbahn bei intracochleärer elektrischer Stimulation mittels eines CI. Bei den aktuellen CI sind die Beurteilung der Elektrodenlage sowie die Prüfung der Ankopplung des Implantats an den Hörnerv wichtige Anwendungsgebiete der elektrophysiologischen Diagnostikverfahren. Ein weiteres bedeutendes Einsatzfeld stellt die Prüfung der Reizverarbeitung in der Hörbahn dar. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Verfahren bildet jedoch die Unterstützung der Anpassung der CI-Sprachprozessoren bei Säuglingen und Kleinkindern auf der Basis elektrophysiologischer Schwellen.
Data is ever increasing in the computing world. Due to advancement of cloud technology the dynamics of volumes of data and its capacity has increased within a short period of time and will keep increasing further. Providing transparency, privacy, and security to the cloud users is becoming more and more challenging along with the volume of data and use of cloud services. We propose a new approach to address the above mentioned challenge by recording the user events in the cloud ecosystem into log files and applying MAR principle namely 1) Monitoring 2) Analyzing and 3) Reporting.
Making innovation, trade, investment and environment policy goals mutually supportive creates challenges for internationally‐oriented firms, financial institutions, governments and other stakeholders. Will the Ukraine war derail the green energy transition? How can governments and the financial system work together to broaden, deepen, and accelerate the global transition to net‐zero? What are innovation, trade and investment opportunities for green growth? How to refocus government financing instruments to support countries and trade partners meet their climate targets in times of crisis? The IfTI Global Symposium 2022 hosted by the Institute of Trade and Innovation (IfTI) at Offenburg University discussed challenges to trade in a new global order, as well as opportunities and threats of the green transition. This Special Section brings together practitioner commentaries of key symposium speakers.
The use of renewable energy sources for heating and cooling in buildings today offers the best opportunities to avoid the use of fossil fuels and the associated climate-damaging emissions. However, unlike fossil fuels, renewable energy sources such as solar radiation are not available at the push of a button, but occur uncontrollably depending on weather conditions, the location of the building and the time of year. Their use is free of charge. However, complex converters and systems usually have to be installed in order to use them. These must be carefully planned and operated in order to avoid unnecessary costs and to generate the maximum possible yield. The regenerative energy systems are usually integrated into existing conventional systems. When designing the control and regulation equipment, it is crucial to design the automation of the systems in such a way that primarily renewable energy sources are used and the share of fossil energy sources is minimized.
In this editorial, a topic for general discussion in the field of neuroprosthetics of the upper limb is addressed: which way—invasive or non-invasive—is the right one for the future in the development of neuroprosthetic concepts. At present, two groups of research priorities (namely the invasive versus the non-invasive approach) seem to be emerging, without taking a closer look at the wishes but also the concerns of the patients. This piece is intended to stimulate the discussion on this.
Inventar und Bilanz
(2015)
The Datagram Transport Layer Security (DTLS) protocol has been designed to provide end-to-end security over unreliable communication links. Where its connection establishment is concerned, DTLS copes with potential loss of protocol messages by implementing its own loss detection and retransmission scheme. However, the default scheme turns out to be suboptimal for links with high transmission error rates and low data rates, such as wireless links in electromagnetically harsh industrial environments. Therefore, in this paper, as a first step we provide an analysis of the standard DTLS handshake's performance under such adverse transmission conditions. Our studies are based on simulations that model message loss as the result of bit transmission errors. We consider several handshake variants, including endpoint authentication via pre-shared keys or certificates. As a second step, we propose and evaluate modifications to the way message loss is dealt with during the handshake, making DTLS deployable in situations which are prohibitive for default DTLS.
A fundamental and still largely unsolved question in the context of Generative Adversarial Networks is whether they are truly able to capture the real data distribution and, consequently, to sample from it. In particular, the multidimensional nature of image distributions leads to a complex evaluation of the diversity of GAN distributions. Existing approaches provide only a partial understanding of this issue, leaving the question unanswered. In this work, we introduce a loop-training scheme for the systematic investigation of observable shifts between the distributions of real training data and GAN generated data. Additionally, we introduce several bounded measures for distribution shifts, which are both easy to compute and to interpret. Overall, the combination of these methods allows an explorative investigation of innate limitations of current GAN algorithms. Our experiments on different data-sets and multiple state-of-the-art GAN architectures show large shifts between input and output distributions, showing that existing theoretical guarantees towards the convergence of output distributions appear not to be holding in practice.
Tryptamines can occur naturally in plants, mushrooms, microbes, and amphibians. Synthetic tryptamines are sold as new psychoactive substances (NPS) because of their hallucinogenic effects. When it comes to NPS, metabolism studies are of crucial importance, due to the lack of pharmacological and toxicological data. Different approaches can be taken to study in vitro and in vivo metabolism of xenobiotica. The zygomycete fungus Cunninghamella elegans (C. elegans) can be used as a microbial model for the study of drug metabolism. The current study investigated the biotransformation of four naturally occurring and synthetic tryptamines [N,N‐Dimethyltryptamine (DMT), 4‐hydroxy‐N‐methyl‐N‐ethyltryptamine (4‐HO‐MET), N,N‐di allyl‐5‐methoxy tryptamine (5‐MeO‐DALT) and 5‐methoxy‐N‐methyl‐N‐isoporpoyltryptamine (5‐MeO‐MiPT)] in C. elegans after incubation for 72 hours. Metabolites were identified using liquid chromatography–high resolution–tandem mass spectrometry (LC–HR–MS/MS) with a quadrupole time‐of‐flight (QqTOF) instrument. Results were compared to already published data on these substances. C. elegans was capable of producing all major biotransformation steps: hydroxylation, N‐oxide formation, carboxylation, deamination, and demethylation. On average 63% of phase I metabolites found in the literature could also be detected in C. elegans. Additionally, metabolites specific for C. elegans were identified. Therefore, C. elegans is a suitable complementary model to other in vitro or in vivo methods to study the metabolism of naturally occurring or synthetic tryptamines.
Skin cancer detection proves to be complicated and highly dependent on the examiner’s skills. Millimeter-wave technologies seem to be a promising aid for the detection of skin cancer. The different water content of the skin area affected by cancer compared to healthy skin changes its reflective property. Due to limited available resources on the dielectric properties of skin cancer, especially in comparison to surrounding healthy skin, accurate simulations and evaluations are quite challenging. Therefore, comparing different results for different approaches and starting points can be difficult. In this paper, the Effective Medium Theory is applied to model skin cancer, which provides permittivity values dependent on the water content.
Investigation of the Angle Dependency of Self-Calibration in Multiple-Input-Multiple-Output Radars
(2021)
Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO) is a key technology in improving the angular resolution (spatial resolution) of radars. In MIMO radars the amplitude and phase errors in antenna elements lead to increase in the sidelobe level and a misalignment of the mainlobe. As the result the performance of the antenna channels will be affected. Firstly, this paper presents analysis of effect of the amplitude and phase errors on angular spectrum using Monte-Carlo simulations. Then, the results are compared with performed measurements. Finally, the error correction with a self-calibration method is proposed and its angle dependency is evaluated. It is shown that the values of the errors change with an incident angle, which leads to a required angle-dependent calibration.
Investigation on Bowtie Antennas Operating at Very Low Frequencies for Ground Penetrating Radar
(2023)
The efficiency of Ground Penetrating Radar (GPR) systems significantly depends on the antenna performance as the signal has to propagate through lossy and inhomogeneous media. GPR antennas should have a low operating frequency for greater penetration depth, high gain and efficiency to increase the receiving power and should be compact and lightweight for ease of GPR surveying. In this paper, two different designs of Bowtie antennas operating at very low frequencies are proposed and analyzed.
Nonlinearity can give rise to intermodulation distortions in surface acoustic wave (SAW) devices operating at high input power levels. To understand such undesired effects, a finite element method (FEM) simulation model in combination with a perturbation theory is applied to find out the role of different materials and higher order nonlinear tensor data for the nonlinearities in such acoustic devices. At high power, the SAW devices containing metal, piezoelectric substrate, and temperature compensating (TC) layers are subject to complicated geometrical, material, and other nonlinearities. In this paper, third-order nonlinearities in TC-SAW devices are investigated. The materials used are LiNbO 3 -rot128YX as the substrate and copper electrodes covered with a SiO 2 film as the TC layer. An effective nonlinearity constant for a given system is determined by comparison of nonlinear P-matrix simulations to third-order intermodulation measurements of test filters in a first step. By employing these constants from different systems, i.e., different metallization ratios, in nonlinear periodic P-matrix simulations, a direct comparison to nonlinear periodic FEM-simulations yields scaling factors for the materials used. Thus, the contribution of the different materials to the nonlinear behavior of TC-SAW devices is obtained and the role of metal electrodes, substrate, and TC film are discussed in detail.
Ultra wide band (UWB) signals are well suited both for short-range wireless communication and for high-precision localization applications. Channel impulse response (CIR) analysis in UWB systems is a major element in localization estimation. In this paper, practical aspects of CIR are presented. I.e. a technique for the construction of the accumulated echo-gram of a multipath delayed signal is proposed. Decawave hardware was used to demonstrate the technique of analysis of fine structure of signals with a sub-nanosecond resolution. Temporal stability, reliability and two-way characteristics of such echo-grams are discussed as well. The results of using two EVK1000 radio modules as a radar installation to detect a target in indoor environments prove that a low cost UWB intrusion detection and through-the-wall-vision systems might be developed using the proposed technique.
The Bluetooth community is in the process to develop mesh technology. This is highly promising as Bluetooth is widely available in Smart Phones and Tablet PCs, allowing an easy access to the Internet of Things. In this paper work, we investigate the performance of Bluetooth enabled mesh networking that we performed to identify the strengths and weaknesses. A demonstrator for this protocol has been implemented by using the Fruity Mesh protocol implementation. Extensive test cases have been executed to measure the performance, the reliability, the power consumption and the delay. For this, an Automated Physical Testbed (APTB), which emulates the physical channels has been used. The results of these measurements are considered useful for the real implementation of Bluetooth; not only for home and building automation, but also for industrial automation.
During the coronavirus crisis, labs had to be offered in digital form in mechanical engineering at short notice. For this purpose, digital twins of more complex test benches in the field of fluid energy machines were used in the mechanical engineering course, with which the students were able to interact remotely to obtain measurement data. The concept of the respective lab was revised with regard to its implementation as a remote laboratory. Fortunately, real-world labs were able to be fully replaced by remote labs. Student perceptions of remote labs were mostly positive. This paper explains the concept and design of the digital twins and the lab as well as the layout, procedure, and finally the results of the accompanying evaluation. However, the implementation of the digital twins to date does not yet include features which address the tactile experience of working in real-world labs.
Theoretical details about optics and photonics are not common knowledge nowadays. Physicists are keen to scientifically explain ‘light,’ which has a huge impact on our lives. It is necessary to examine it from multiple perspectives and to make the knowledge accessible to the public in an interdisciplinary, scientifically well-grounded and appealing medial way. To allow an information exchange on a global scale, our project “Invisible Light” establishes a worldwide accessible platform. Its contents will not be created by a single instance, but user-generated, with the help of the global community. The article describes the infotainment portal “Invisible Light,” which stores scientific articles about light and photonics and makes them accessible worldwide. All articles are tagged with geo-coordinates, so they can be clearly identified and localized. A smartphone application is used for visualization, transmitting the information to users in real time by means of an augmented reality application. Scientific information is made accessible for a broad audience and in an attractive manner.
Due to its potential in improving the efficiency of energy supply, smart energy metering (SEM) has become an area of interest with the surge in Internet of Things (IoT). SEM entails remote monitoring and control of the sensors and actuators associated with the energy supply system. This provides a flexible platform to conceive and implement new data driven Demand Side Management (DSM) mechanisms. The IoT enablement allows the data to be gathered and analyzed at requisite granularity. In addition to efficient use of energy resources and provisioning of power, developing countries face an additional challenge of temporal mismatch in generation capacity and load factors. This leads to widespread deployment of inefficient and expensive Uninterruptible Power Supply (UPS) solutions for limited power provisioning during resulting blackouts. Our proposed “Soft-UPS” allows dynamic matching of load and generation through a combination of managed curtailment. This eliminates inefficiencies in the energy and power value chain and allows a data-driven approach to solving a widespread problem in developing countries, simultaneously reducing both upfront and running costs of conventional UPS and storage. A scalable and modular platform is proposed and implemented in this paper. The architecture employs “WiMODino” using LoRaWAN with a “Lite Gateway” and SQLite repository for data storage. Role based access to the system through an android application has also been demonstrated for monitoring and control.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema Internet of Things und darin insbesondere mit dem Bereich Smart Home und Smart Mobile Home. Wesentliche Aspekte werden zu diesen Gebieten herausgearbeitet und analysiert. Es wird festgestellt, dass kaum Möglichkeiten existieren, Mobile Homes um smarte Systeme zu erweitern, wie es im herkömmlichen Smart Home Bereich der Fall ist.
Die Low-Code Entwicklungsplattform Node-RED wird als Tool für IoT-Anwendungen im Detail vorgestellt und die Funktionsweise wird ausführlich analysiert. Die Vorgehensweise bei der Anwendungsentwicklung, nach welcher einzelne Bausteine zu aneinanderhängenden Abläufen verkettet werden, wird aufgezeigt.
Der in diesem Rahmen entwickelte Prototyp Smart Van setzt dort an, wo die aktuellen Beschränkungen für Smart Mobile Home Systeme sitzen. Planung, Konzeption und die Implementierung mithilfe von Node-RED werden dokumentiert. Die Ergebnisse werden präsentiert und die Umsetzung des Prototyps wird als Erfolg ausgewertet.
Zusammenfassend wird festgehalten, dass Node-RED gegenwärtig und voraussichtlich auch in Zukunft ein wichtiges Werkzeug für Anwendungen im Bereich IoT ist. Für den Prototyp Smart Van werden die nächsten notwendigen Schritte festgehalten, mit deren Umsetzung der Prototyp auf dem Markt von Smart Mobile Home Systemen ein gewisses Potenzial besitzt.
IPv6 over LoRaWAN™
(2016)
Although short-range wireless communication explicitly targets local and regional applications, range continues to be a highly important issue. The range directly depends on the so-called link budget, which can be increased by the choice of modulation and coding schemes. The recent transceiver generation in particular comes with extensive and flexible support for software-defined radio (SDR). The SX127× family from Semtech Corp. is a member of this device class and promises significant benefits for range, robust performance, and battery lifetime compared to competing technologies. This contribution gives a short overview of the technologies to support Long Range (LoRa™) and the corresponding Layer 2 protocol (LoRaWAN™). It particularly describes the possibility to combine the Internet Protocol, i.e. IPv6, into LoRaWAN™, so that it can be directly integrated into a full-fledged Internet of Things (IoT). The proposed solution, which we name 6LoRaWAN, has been implemented and tested; results of the experiments are also shown in this paper.
In dieser Arbeit werden die Bedrohungen für ein lokales IPv6 Netzwerk, mit besonderem Hinblick auf das neu eingeführte Neighbor Discovery Protocol (NDP), analysiert. Dabei wird der Frage nachgegangen, wie ein IPv6 Netz gegen lokale Angriffe geschützt werden kann. Zunächst werden mögliche Angriffe auf das Netzwerk beschrieben. Gegen die dann jeweils Maßnahmen vorgestellt werden. Die Funktionsweise der Maßnahmen wird erläutert und die mit Einführung sowie Betrieb verbundenen Kosten und Nutzen eingeordnet. Darauf basierend wird eine Bewertung der Maßnahmen durchgeführt, um konkrete Handlungsempfehlungen zum sicheren Betrieb von IPv6 Netzen in der Praxis zu geben. In der Bewertung wird deutlich, dass ein Großteil der Maßnahmen noch nicht ausgereift oder nur bedingt praktisch anwendbar erscheint. Reaktive Maßnahmen wie NDPMon eignen sich dabei nach Ergebnissen der Analyse am besten zur Absicherung von NDP Verkehr. Um die Integration von NDPMon durch eine einheitliche Plattform zu erleichern, wird ein Einsatzbeispiel auf Basis des ARM-Einplatinencomputer Raspberry Pi beschrieben. Abgeschlossen wird die Arbeit mit einem Fazit zur lokalen Absicherung von IPv6 Netzwerken und den damit verbundenen Herausforderungen, sowie einem kurzen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bezug auf Schutzmaßnahmen.
Es ist derzeit "in", in der Werbung damit zu werben, das eigene Unternehmen sei besonders umweltfreundlich. Das Stichwort lautet "Klimaneutralität". Viele Unternehmen möchten etwa mit dem Begriff "CO2-neutral" oder ähnlichem werben, weil es gut klingt. Dabei wird sich dieses Prädikat naturgemäß nicht daraus ergeben, dass bei Produktion und Transport der eigenenLeistungen und Produkte keinerlei Emissionen anfallen. Produktion, Versand, allgemeiner Energieverbrauch und Reisetätigkeiten emittieren sehr wohl. Allerdings möchte man dieses Prädikat durch die Förderung von Umweltprojekten (oftmals auf anderen Kontinenten) oder den Erwerb von "Ausgleichszertifikaten", die von Seiten Dritter beispielsweise die dauerhafte Bindung von CO2 (z.B. in Pflanzenkohlesenken) garantieren sollen, ermöglichen. Der Beitrag gibt einen ersten Überblick über die aktuelle Rechtslage und geplante Änderung der UGP-Richtlinie, insbesondere mit Blick auf §5a UWG.
We present a planar chromatographic separation method for the phytoestrogenic active compound equol, separated on RP-18 W (Merck, 1.14296) phase. It could be shown that an ethanolic cattle manure extract contains this phytoestrogenic active compound to a larger amount. As solvents for the mobile phase, hexane, ethyl acetate, and acetone (45:15:10, v/v); acetone and water (15:10, v/v); and n-hexane, CH2Cl2, ethyl acetate, methanol, and formic acid (40:40:20:5:1, v/v) have been used. After separation, a modified yeast estrogen screen (YES) test was applied, using the yeast strain Saccharomyces cerevisiae BJ3505 containing an estrogen receptor. Its activation by equol induces the reporter gene lacZ which encodes the enzyme β-galactosidase. The enzyme activity is measured directly on the TLC plate by using the substrate MUG (4-methylumbelliferyl-β-d-galactopyranoside) or the substrate X-β-Gal (5-bromo-4-chloro-3-indoxyl-β-d-galactopyranoside). β-Galactosidase cleaves MUG into a fluorescing compound. X-β- Gal is also hydrolyzed and then oxidized by oxygen forming the deep-blue dye 5,5′-dibromo-4,4′-dichloro-indigo. Both reactions in combination with a thin-layer chromatography (TLC) separation allow very specific detecting of equol in cattle manure, although that is a very challenging matrix. Preliminary results show that the average content of equol in liquid manure is roughly 60 μg g−1. The value for urine is 50 μg mL−1.
Recently, RobustBench (Croce et al. 2020) has become a widely recognized benchmark for the adversarial robustness of image
classification networks. In it’s most commonly reported sub-task, RobustBench evaluates and ranks the adversarial robustness of trained neural networks on CIFAR10 under AutoAttack (Croce and Hein 2020b) with l∞ perturbations limited to ϵ = 8/255. With leading scores of the currently best performing models of around 60% of the baseline, it is fair to characterize this benchmark to be quite challenging. Despite it’s general acceptance in recent literature, we aim to foster discussion about the suitability of RobustBench as a key indicator for robustness which could be generalized to practical applications. Our line of argumentation against this is two-fold and supported by excessive experiments presented in this paper: We argue that I) the alternation of data by AutoAttack with l∞, ϵ = 8/255 is unrealistically strong, resulting in close to perfect detection rates of adversarial samples even by simple detection algorithms and human observers.
We also show that other attack methods are much harder to detect while achieving similar success rates. II) That results on low resolution data sets like CIFAR10 do not generalize well to higher resolution images as gradient based attacks appear to become even more detectable with increasing resolutions.
iSign - internet based simulation of guided wave propagation - ist eine Lernumgebung für Online-Laborversuche. Die Client-Serverarchitektur nutzt server-seitig das Tool F3D, das elektromagnetische Felder in 3D-Strukturen berechnet. Ein Apache-Webserver (unter Linux) bedient den Theorie-/Aufgaben-Teil und die Lernsystemadministration. Ein HPUX Simulationsserver steuert und kontrolliert den mehrstufigen Simulationsvorgang. Eine MySQL-Datenbank erlaubt dynmaische Webseiten-Generierung und Simulations-, Projekt- und Userdatenhaltung. Java-Applets, JavaServer Pages und JavaBeans erzeugen die interaktive Client-Oberfläche zur Eingabe, Ergebnisdarstellung und für Online-Virtual Reality. Die einheitlich gestaltete Benutzeroberfläche verbirgt die Systemkomplexität.
Ist Cloud datenschutzwidrig?
(2012)
Diese Bachelorarbeit führt in den Themenkomplex Wohlstand und dessen Messung ein. Es wird gezeigt, wer oder was heutzutage als „wohlhabend“ bezeichnet werden kann. Es wird der Frage nachgegangen, ob das Bruttoinlandsprodukt das geeignete Messinstrument für Wohlstand ist. Dazu wird sich zuerst den unterschiedlichen Dimensionen angenähert, die Wohlstand heutzutage auszeichnen. Es folgt eine Überleitung zu Grundprinzipen der Messung des Wohlstands. Anschließend wird im Hauptteil der Arbeit das Bruttoinlandsprodukt und dessen Nachteile behandelt. Das nächste Kapitel stellt alternativen Wohlstandsindikatoren vor, die auf ihre Vor- und Nachteile untersucht werden. Es wird dabei auch Bezug auf Ergebnisse der bekannten „Stiglitz-Sen-Fitoussi Kommission“ und der „Beyond GDP“ Konferenz der Europäischen Kommission genommen. Im Fazit wird eine Antwort auf den Titel der Bachelorarbeit gegeben und eine Empfehlung bzgl. eines alternativen Indikators abgegeben.