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Knight Götz von Berlichingen (1480–1562) lost his right hand distal to the wrist due to a cannon ball splinter injury in 1504 in the Landshut War of Succession at the age of 24. Early on, Götz commissioned a gunsmith to build the first “Iron Hand,” in which the artificial thumb and two finger blocks could be moved in their basic joints by a spring mechanism and released by a push button. Some years later, probably around 1530, a second “Iron Hand” was built, in which the fingers could be moved passively in all joints. In this review, the 3D computer-aided design (CAD) reconstructions and 3D multi-material polymer replica printings of the first “Iron hand“, which were developed in the last few years at Offenburg University, are presented. Even by today’s standards, the first “Iron Hand”—as could be shown in the replicas—demonstrates sophisticated mechanics and well thought-out functionality and still offers inspiration and food for discussion when it comes to the question of an artificial prosthetic replacement for a hand. It is also outlined how some of the ideas of this mechanical passive prosthesis can be translated into a modern motorized active prosthetic hand by using simple, commercially available electronic components.
Background: This paper presents a novel approach for a hand prosthesis consisting of a flexible, anthropomorphic, 3D-printed replacement hand combined with a commercially available motorized orthosis that allows gripping.
Methods: A 3D light scanner was used to produce a personalized replacement hand. The wrist of the replacement hand was printed of rigid material; the rest of the hand was printed of flexible material. A standard arm liner was used to enable the user’s arm stump to be connected to the replacement hand. With computer-aided design, two different concepts were developed for the scanned hand model: In the first concept, the replacement hand was attached to the arm liner with a screw. The second concept involved attaching with a commercially available fastening system; furthermore, a skeleton was designed that was located within the flexible part of the replacement hand.
Results: 3D-multi-material printing of the two different hands was unproblematic and inexpensive. The printed hands had approximately the weight of the real hand. When testing the replacement hands with the orthosis it was possible to prove a convincing everyday functionality. For example, it was possible to grip and lift a 1-L water bottle. In addition, a pen could be held, making writing possible.
Conclusions: This first proof-of-concept study encourages further testing with users.
Um medizinische Behandlungsverfahren in der Praxis besser verstehen und anwenden zu können, gewinnt die Visualisierung der Prozesse an immer größerer Bedeutung. Durch Anwendung der Computer-Simulationssoftware CST können elektromagnetische und thermische Simulationen zur Analyse verschiedener Herzrhythmusstörungen durchgeführt werden. Eine weitere Form der Visualisierung erfolgt durch haptische, dreidimensionale Druckmodelle. Diese Modelle können mit einem generativen Herstellungsverfahren, wie z. B. einem 3D-Drucker, in kürzester Zeit hergestellt werden.
Die vorliegende Bachelorthesis befasst sich mit der Reproduktion der ersten „eisernen Hand“ des Götz von Berlichingen. Die Aufgabenstellung ist es, einen Öffnungsmechanismus zu entwickeln, welcher die zwei Fingerblöcke in die geöffnete Grundstreckstellung zurückführt, wenn die Finger zur Handinnenfläche eingefahren sind. Außerdem sollen die Fingerblöcke in drei verschiedenen Positionen einrasten können, wenn sie nach innen gedrückt werden. Insgesamt soll die Mechanik der Fingerblöcke durch 3D-unterstützte Optimierung von Bauteilen verbessert und unterstützt werden.
Der neukonstruierte Öffnungsmechanismus beinhaltet eine Drehfeder pro Fingerblock. Zudem begünstigt die CAD-Optimierung des Daumensystems und des Fingersystems die Mechanik der Fingerblöcke.
Printed electronics (PE) is a fast-growing field with promising applications in wearables, smart sensors, and smart cards, since it provides mechanical flexibility, and low-cost, on-demand, and customizable fabrication. To secure the operation of these applications, true random number generators (TRNGs) are required to generate unpredictable bits for cryptographic functions and padding. However, since the additive fabrication process of the PE circuits results in high intrinsic variations due to the random dispersion of the printed inks on the substrate, constructing a printed TRNG is challenging. In this article, we exploit the additive customizable fabrication feature of inkjet printing to design a TRNG based on electrolyte-gated field-effect transistors (EGFETs). We also propose a printed resistor tuning flow for the TRNG circuit to mitigate the overall process variation of the TRNG so that the generated bits are mostly based on the random noise in the circuit, providing a true random behavior. The simulation results show that the overall process variation of the TRNGs is mitigated by 110 times, and the generated bitstream of the tuned TRNGs passes the National Institute of Standards and Technology - Statistical Test Suite. For the proof of concept, the proposed TRNG circuit was fabricated and tuned. The characterization results of the tuned TRNGs prove that the TRNGs generate random bitstreams at the supply voltage of down to 0.5 V. Hence, the proposed TRNG design is suitable to secure low-power applications in this domain.
A Gamified and Adaptive Learning System for Neurodivergent Workers in Electronic Assembling Tasks
(2020)
Learning and work-oriented assistive systems are often designed to fit the workflow of neurotypical workers. Neurodivergent workers and individuals with learning disabilities often present cognitive and sensorimotor characteristics that are better accommodated with personalized learning and working processes. Therefore, we designed an adaptive learning system that combines an augmented interaction space with user-sensitive virtual assistance to support step-by-step guidance for neurodivergent workers in electronic assembling tasks. Gamified learning elements were also included in the interface to provide self-motivation and praise whenever users progress in their learning and work achievements.
In this work a method for the estimation of current slopes induced by inverters operating interior permanent magnet synchronous machines is presented. After the derivation of the estimation algorithm, the requirements for a suitable sensor setup in terms of accuracy, dynamic and electromagnetic interference are discussed. The boundary conditions for the estimation algorithm are presented with respect to application within high power traction systems. The estimation algorithm is implemented on a field programmable gateway array. This moving least-square algorithm offers the advantage that it is not dependent on vectors and therefore not every measured value has to be stored. The summation of all measured values leads to a significant reduction of the required storage units and thus decreases the hardware requirements. The algorithm is designed to be calculated within the dead time of the inverter. Appropriate countermeasures for disturbances and hardware restrictions are implemented. The results are discussed afterwards.
This paper presents a novel low-jitter interface between a low-cost integrated IEEE802.11 chip and a FPGA. It is designed to be part of system hardware for ultra-precise synchronization between wireless stations. On physical level, it uses Wi-Fi chip coexistence signal lines and UART frame encoding. On its basis, we propose an efficient communication protocol providing precise timestamping of incoming frames and internal diagnostic mechanisms for detecting communication faults. Meanwhile it is simple enough to be implemented both in low-cost FPGA and commodity IEEE802.11 chip firmware. The results of computer simulation shows that developed FPGA implementation of the proposed protocol can precisely timestamp incoming frames as well as detect most of communication errors even in conditions of high interference. The probability of undetected errors was investigated. The results of this analysis are significant for the development of novel wireless synchronization hardware.
Advances in printed electronics (PE) enables new applications, particularly in ultra-low-cost domains. However, achieving high-throughput printing processes and manufacturing yield is one of the major challenges in the large-scale integration of PE technology. In this article, we present a programmable printed circuit based on an efficient printed lookup table (pLUT) to address these challenges by combining the advantages of the high-throughput advanced printing and maskless point-of-use final configuration printing. We propose a novel pLUT design which is more efficient in PE realization compared to existing LUT designs. The proposed pLUT design is simulated, fabricated, and programmed as different logic functions with inkjet printed conductive ink to prove that it can realize digital circuit functionality with the use of programmability features. The measurements show that the fabricated LUT design is operable at 1 V.
Printed electronics (PE) enables disruptive applications in wearables, smart sensors, and healthcare since it provides mechanical flexibility, low cost, and on-demand fabrication. The progress in PE raises trust issues in the supply chain and vulnerability to reverse engineering (RE) attacks. Recently, RE attacks on PE circuits have been successfully performed, pointing out the need for countermeasures against RE, such as camouflaging. In this article, we propose a printed camouflaged logic cell that can be inserted into PE circuits to thwart RE. The proposed cell is based on three components achieved by changing the fabrication process that exploits the additive manufacturing feature of PE. These components are optically look-alike, while their electrical behaviors are different, functioning as a transistor, short, and open. The properties of the proposed cell and standard PE cells are compared in terms of voltage swing, delay, power consumption, and area. Moreover, the proposed camouflaged cell is fabricated and characterized to prove its functionality. Furthermore, numerous camouflaged components are fabricated, and their (in)distinguishability is assessed to validate their optical similarities based on the recent RE attacks on PE. The results show that the proposed cell is a promising candidate to be utilized in camouflaging PE circuits with negligible overhead.
… nicht nur in der Energiewirtschaft, sondern auch im positiven und wahrsten Sinne des Wortes in der Fachgruppe PM Windenergie. In über 40 Jahren GPM wurde immer wieder deutlich, dass Projekte und Programme in Wirtschaft und Gesellschaft nicht nur begleitet, sondern auch aus der GPM heraus mitgestaltet werden. Die Entwicklung und die Ergebnisse der Fachgruppe Windenergie machen dies besonders deutlich.
The authentication method of electronic devices, based on individual forms of correlograms of their internal electric noises, is well-known. Specific physical differences in the components – for example, caused by variations in production quality – cause specific electrical signals, i.e. electric noise, in the electronic device. It is possible to obtain this information and to identify the specific differences of the individual devices using an embedded analog-to-digital converter (ADC). These investigations confirm the possibility to identify and authenticate electronic devices using bit templates, calculated from the sequence of values of the normalized autocorrelation function of noise. Experiments have been performed using personal computers. The probability of correct identification and authentication increases with increasing noise recording duration. As a result of these experiments, an accuracy of 98.1% was achieved for a 1 second-long registration of EM for a set of investigated computers.
In this study, a facile method to fabricate a cohesive ion‐gel based gate insulator for electrolyte‐gated transistors is introduced. The adhesive and flexible ion‐gel can be laminated easily on the semiconducting channel and electrode manually by hand. The ion‐gel is synthesized by a straightforward technique without complex procedures and shows a remarkable ionic conductivity of 4.8 mS cm−1 at room temperature. When used as a gate insulator in electrolyte‐gated transistors (EGTs), an on/off current ratio of 2.24×104 and a subthreshold swing of 117 mV dec−1 can be achieved. This performance is roughly equivalent to that of ink drop‐casted ion‐gels in electrolyte‐gated transistors, indicating that the film‐attachment method might represent a valuable alternative to ink drop‐casting for the fabrication of gate insulators.
Wireless communication technologies play a major role to enable megatrends like Internet of Things (IoT) and Industry 4.0. The Narrowband Wireless WAN (NBWWAN) introduced to meet the long range and low power requirements of spatially distributed wireless communication use cases. These networks introduce additional challenges in testing because the network topology and RF characteristics become particularly complex and thus a multitude of different scenarios must be tested. This paper describes the infrastructure for automated testing of radio communication and for systematic measurements of the network performance of NBWWAN.
Financing trade and development sustainably will be crucial for Africa. Enhanced collaboration between multilateral development banks, development finance institutions and ECAs could greatly enhance intra-regional trade. Furthermore, setting up a ‘level playing field’ on the continent will allow governments to make strategic interventions for successful export credits and trade finance solutions, fostering growth through trade. African trade is already showing signs of rebounding from the coronavirus- induced recession. Through concerted, co-operative and continent-wide efforts, drawing on the knowledge and resources of all types of institutions and policy experts, Africa will continue to grow confidently and quickly into its increasingly important role as an engine of economic growth and global trade.
In this report, we have studied field-effect transistors (FETs) using low-density alumina for electrolytic gating. Device layers have been prepared starting from the structured ITO glasses by printing the In 2 O 3 channels, low-temperature atomic layer deposition (ALD) of alumina (Al 2 O 3 ), and printing graphene top gates. The transistor performance could be deliberately changed by alternating the ambient humidity; furthermore, ID,ON/ID,OFF-ratios of up to seven orders of magnitude and threshold voltages between 0.66 and 0.43 V, decreasing with an increasing relative humidity between 40% and 90%, could be achieved. In contrast to the common usage of Al 2 O 3 as the dielectric in the FETs, our devices show electrolyte-typegating behavior. This is a result from the formation of protons on the Al 2 O 3 surfaces at higher humidities. Due to the very high local capacitances of the Helmholtz double layers at the channel surfaces, the operation voltage can be as low as 1 V. At low humidities (≤30%), the solid electrolyte dries out and the performance breaks down; however, it can fully reversibly be regained upon a humidity increase. Using ALD-derived alumina as solid electrolyte gating material, thus, allows low-voltage operation and provides a chemically stable gating material while maintaining low process temperatures. However, it has proven to be highly humidity-dependent in its performance.
Die entscheidende Frage bei der Konzeption einer möglichen technischen Infrastruktur für Schulen ist keine technische, sondern eine pädagogische: Was soll denn genau gelernt werden, über Rechner und Netzwerke, am Rechner oder mit dem Rechner? Ist diese Frage geklärt, kann man Hard- und Software dafür zusammenstellen.
Rectifiersare vital electronic circuits for signal and power conversion in various smart sensor applications. The ability to process low input voltage levels, for example, from vibrational energy harvesters is a major challenge with existing passive rectifiers in printed electronics, stemming mainly from the built-in potential of the diode's p-njunction. To address this problem, in this work, we design, fabricate, and characterize an inkjet-printed full-wave rectifier using diode-connected electrolyte-gated thin-film transistors (EGTs). Using both experimental and simulation approaches, we investigate how the rectifier can benefit from the near-zero threshold voltage of transistors, which can be enabled by proper channel geometry setting in EGT technology. The presented circuit can be operated at 1-V input voltage, featuring a remarkably small voltage loss of 140 mV and a cutoff frequency of ~300 Hz. Below the cutoff frequency, more than 2.6-μW dc power is obtained over the load resistances ranging from 5 to 20 kQ. Furthermore, experiments show that the circuit can work with an input amplitude down to 500 mV. This feature makes the presented design highly suitable for a variety of energy-harvesting applications.
Mit zunehmender Digitalisierung ist zu erwarten, dass die Informationsflut, hinsichtlich der täglich auf die Rezipienten einprasselnden Werbebotschaften, immer weiter zunimmt. Dies mag für Werbetreibende mit hohen Budgets und vorhandener Reichweite keine Herausforderung darstellen, dennoch gibt es einen großen Teil der Unternehmen in Deutschland, welche von eben jene bereits bestehenden Voraussetzungen nicht profitieren können. Im Bereich der klein- und mittelständischen Unternehmen, zu denen auch ein Großteil der Handwerksunternehmen zählen, ist ein übermäßig großes Werbebudget meist nicht vorhanden. Um das eigene Unternehmen von Mitbewerbern und Konkurrenz abzuheben, finden immer innovativere Werbeformen den Einsatz in der Unternehmenskommunikation. Hierbei lässt sich eine Tendenz weg von der klassischen Push-Kommunikation hin zu einer wohlbedachten Pull-Kommunikation entdecken. In diesem Bereich ist das Buzzwort Content-Marketing in aller Munde und fungiert als übergeordnete Instanz des Storytellings. Ferner bietet die Entwicklung von rein informativen Werbebotschaften hin zum ,Geschichten erzählen‘ eine Vielzahl von Vorteilen. Neben einer größeren Viralkraft, bleiben Geschichten durch bessere Verknüpfung im ,neuronalen Netz‘ des Gehirns länger und nachdrücklicher im Gedächtnis der Zielgruppe. Darüber hinaus bietet Storytelling, online wie offline, hervorragende Möglichkeiten hinsichtlich der Distribution.
Die vorliegende Bachelorarbeit bietet einen Implementierungsleitfaden für Storytelling-Maßnahmen für die Bereich Print und Screen, sowie eine Bewertung der Plattformen hinsichtlich der Distribution. Zu den Vorüberlegungen einer Implementierung von Storytelling in die Unternehmenskommunikation, wurden in den Unterthemen außerdem die strategischen Aspekte der Integrationsstufen und der Distributionskanäle vorgenommen. Durch eine Befragung potenzieller Kunden von Handwerksunternehmen, können Rückschlüsse auf die beliebtesten Inhalte einer Storytelling-Kampagne von Handwerksunternehmen gewonnen werden. Somit kann die Kundenansprache durch Storytelling effektiver und gewinnbringender betrieben werden.
Analyse der Finanzierungs- und Überlebensstrategien von Bands im Streaming-Zeitalter in Deutschland
(2020)
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse der Finanzierungs- und Überlebensstrategien von Bands im Streaming-Zeitalter in Deutschland. Hierbei soll untersucht werden, wie Musikstreaming die finanziellen Einkünfte für Musiker verändert hat, warum Musiker vom Streaming nur in geringem Maße profitieren und wie sie versuchen den geringen Streaming-Einnahmen entgegenzuwirken.
Die Arbeit führt durch theoretische Betrachtungen der Musikindustrie auf die heute herrschende Problematik durch Streaming hin. Dabei werden einzelne Akteure der Musikindustrie, die Erlösquellen für Musiker und Bands, der Einfluss des Musikkonsums auf die finanziellen Erlöse und die Veränderungen, die Streaming für die Musikwelt mit sich bringt, betrachtet. Darüber hinaus wurde eine multiple Fallstudie mit fünf Bands unterschiedlicher Bekanntheit durchgeführt. Zu den in der Studie untersuchten Bands zählen die Leoniden, Heisskalt, Blackout Problems, Killerpilze und City Light Thief. Die Studie soll einen Einblick geben, welche Möglichkeiten deutsche Bands nutzen, um im Streaming-Zeitalter erfolgreich zu sein. Daraus werden abschließend einige Faktoren abgeleitet, die zur Finanzierung und zum Überleben deutscher Bands
beitragen können.
Seit 2009 nimmt das Team ”magmaOffenburg” an der 3D-Simulationsliga des RoboCups teil. Für das erfolgreiche Abschneiden in Turnieren ist die Qualität der erlernten Bewegungsabläufe ein zentraler Faktor. Bisher wurden genetische Algorithmen verwendet, um verschiedenste Aktionen zu erlernen sowie zu optimieren. In dieser Arbeit wird der Deep Reinforcement Learning Algorithmus Proximal Policy Optimization für das Erlernen bestimmter Bewegungen verwendet. Um ein Verständnis für dessen einflussreichen Parameter zu erhalten, werden Größen wie paralleles Lernen, Hyperparameter, Netzwerktopologie, Größe des Observationspace sowie asynchronem Lernen anhand dem Kicken aus dem Stand evaluiert. Durch die Ergebnisse der Evaluierung konnte der erlernte Kick signifikant verbessert werden und sein genetisch erlerntes Gegenstück im Spiel ablösen. Drüber hinaus wurden die Erkenntnisse anhand dem Laufen lernen evaluiert und Zusammenhänge bzw. Unterschiede der zwei Lernprobleme festgestellt.
Analysis of Amplitude and Phase Errors in Digital-Beamforming Radars for Automotive Applications
(2020)
Fundamentally, automotive radar sensors with Digital-Beamforming (DBF) use several transmitter and receiver antennas to measure the direction of the target. However, hardware imperfections, tolerances in the feeding lines of the antennas, coupling effects as well as temperature changes and ageing will cause amplitude and phase errors. These errors can lead to misinterpretation of the data and result in hazardous actions of the autonomous system. First, the impact of amplitude and phase errors on angular estimation is discussed and analyzed by simulations. The results are compared with the measured errors of a real radar sensor. Further, a calibration method is implemented and evaluated by measurements.
Analysis of Miniaturized Printed Flexible RFID/NFC Antennas Using Different Carrier Substrates
(2020)
Antennas for Radio Frequency Identification (RFID) provide benefits for high frequencies (HF) and wireless data transmission via Near Field Communication (NFC) and many other applications. In this case, various requirements for the design of the reader and transmitter antennas must be met in order to achieve a suitable transmission quality. In this work, a miniaturized cost-effective RFID/NFC antenna for a microelectronic measurement system is designed and printed on different flexible carrier substrates using a new and low-cost Direct Ink Writing (DIW) technology. Various practical aspects such as reflection and impedance magnitude as well as the behavior of the printed RFID/NFC antennas are analyzed and compared to an identical copper-based antenna of the same size. The results are presented in this paper. Furthermore, the problems during the printing process itself on the different substrates are evaluated. The effects of the characteristics on the antenna under kink-free bending tests are examined and subsequently long-term measurements are carried out.
Cooling towers or recoolers are one of the major consumers of electricity in a HVAC plant. The implementation and analysis of advanced control methods in a practical application and its comparison with conventional controllers is necessary to establish a framework for their feasibility especially in the field of decentralised energy systems. A standard industrial controller, a PID and a model based controller were developed and tested in an experimental set-up using market-ready components. The characteristics of these controllers such as settling time, control difference, and frequency of control actions are compared based on the monitoring data. Modern controllers demonstrated clear advantages in terms of energy savings and higher accuracy and a model based controller was easier to set-up than a PID.
While prospect of tracking mobile devices' users is widely discussed all over European countries to counteract COVID-19 propagation, we propose a Bloom filter based construction providing users' location privacy and preventing mass surveillance.
We apply a solution based on Bloom filters data structure that allows a third party, a government agency, to perform some privacy-preserving set relations on a mobile telco's access logfile.
By computing set relations, the government agency, given the knowledge of two identified persons, has an instrument that provides a (possible) infection chain from the initial to the final infected user no matter at which location on a worldwide scale they are.
The benefit of our approach is that intermediate possible infected users can be identified and subsequently contacted by the agency. With such approach, we state that solely identities of possible infected users will be revealed and location privacy of others will be preserved. To this extent, it meets General Data Protection Regulation (GDPR)requirements in this area.
The TriRhenaTech alliance presents a collection of accepted papers of the cancelled tri-national 'Upper-Rhine Artificial Intelligence Symposium' planned for 13th May 2020 in Karlsruhe. The TriRhenaTech alliance is a network of universities in the Upper-Rhine Trinational Metropolitan Region comprising of the German universities of applied sciences in Furtwangen, Kaiserslautern, Karlsruhe, and Offenburg, the Baden-Wuerttemberg Cooperative State University Loerrach, the French university network Alsace Tech (comprised of 14 'grandes écoles' in the fields of engineering, architecture and management) and the University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland. The alliance's common goal is to reinforce the transfer of knowledge, research, and technology, as well as the cross-border mobility of students.
Astronomical phenomena fascinate people from the very beginning of mankind up to today. In this paper the authors will present their experience with photography of astronomical events. The main focus will be on aurora borealis, comet Neowise, total lunar eclipses and how mobile devices open up new possibilities to observe the green flash. Our efforts were motivated by the great impact and high number of viewers of these events. Visitors from over a hundred countries watched our live broadcasts.
Furthermore, we report on our experiences with the photography of optical phenomena such as polar lights Fig. 1, comet Neowise with a Delta Aquariids meteor Fig. 11, and lunar eclipses Fig. 12.
Im Zusammenhang mit dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) wird die Kommunikationstechnologie, die ursprünglich in Heim- und Büroumgebung eingesetzt wurde, in industrielle Anwendungen eingeführt. Kommerzielle Standardprodukte sowie einheitliche und gut etablierte Kommunikationsprotokolle machen diese Technologie leicht zu integrieren und zu Nutzen. Sowohl die Automatisierungs- als auch die Steuerungstechnik verwenden zunehmend Protokolle, die auf TCP/IP aufsetzen. Diese Protokolle werden nicht nur von intelligenten Steuergeräten genutzt, auch Sensoren oder Aktoren kommunizieren zunehmend darüber. Doch die Steigerung der Protokolle und die Verbindung untereinander bewirkt eine enorme Komplexität solche Netze. Ein gestiegener Informationsaustausch über das Netzwerk verbirgt sicherlich auch Nachteile. Die Problematiken mit den Angriffsszenarien, die wir aus der Informationstechnik kennen, sind nun auch in Produktionsnetzwerken allgegenwärtig. Dies führt zu einer erhöhten Nachfrage nach industriellen Intrusion Detection-Lösungen. Es gibt jedoch Herausforderungen bei der Umsetzung der industriellen Intrusion Detection. Die größte Bedrohung für industrielle Anwendungen geht von staatlich geförderten und kriminellen Gruppen aus. Häufig werden von diesen Angreifern bisher unbekannte Exploits eingesetzt, so genannte 0-Days-Exploits. Sie können mit der signaturbasierten Intrusion Detection nicht entdeckt werden. Daher bietet sich eine statistische oder auf maschinelles Lernen basierende Anomalie-Erkennung an.
Hohe Kosten bei der Annotation von Daten führen dazu, dass datensparsamere Wege zum Erstellen von Modellen gesucht werden. In dieser Arbeit wird ein Lösungsansatz untersucht, der ausgehend von fokussierten Repräsentationen, datensparsame Lösungen für verschiedene Aufgaben finden soll. Durch einen Multi-Task-Learning-Ansatz trägt das Finden einer Repräsentation gleichzeitig zum Lösen einer Aufgabe bei. Durch Ersetzung einer der Aufgaben werden Wissentransfers datensparsam auf die neue Aufgabe durchgeführt. In der erarbeiteten und evaluierten Lösung können Hyperparameter automatisch gefunden werden. Bei Vergleichen von verschiedenen Ansätzen und Datenmengen ist über die Leistung der Netzwerke zu erkennen, dass der Ansatz insbesondere mit weniger Daten bessere Ergebnisse erzielt. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen eine Bereitstellung als Module zu. Die Module werden im Rahmen dieser Arbeit beschrieben. Abgeschlossen wird die Arbeit mit einem Ausblick auf Verbesserungen und Potenziale der Ansätze.
Aus Ideen werden Produkte
(2020)
In dieser Bachelorarbeit wird ein fiktives Weingut gegründet. Dabei werden zum einen Grundlagen der Corporate Identity und Gestaltung behandelt, zum anderen wurde eine Marktanalyse durchgeführt. Um eine Marke zu etablieren, erhält das Weingut ein Corporate Design mit gedruckten Anwendungsbeispielen. Dazu zählen Logo, Visitenkarten, Plakate und eine Unternehmensbroschüre.
The research paper provides important findings about the development, difficulties and perception of the support measures for exporters introduced by the Austrian government in times of COVID-19 crisis. Based on a literature review using secondary data, eight qualitative interviews were conducted with experts from the Austrian economy and government, among them the Austrian ECA ‘Oesterreichische Kontrollbank AG’. To balance the effects of the COVID-19 pandemic on the Austrian economy, a broad coverage with financing instruments for a wide range of target groups was established. Although the support measures have been well received by companies, insolvencies cannot completely be prevented. Nevertheless, the actual effects are not yet predictable and need to be assessed in further research at a later point in time.
Innovation ist die Triebfeder wirtschaftlicher Entwicklung. Niemand hat das so früh erkannt und so klar formuliert wie Joseph Schumpeter: „Der fundamentale Antrieb, der die kapitalistische Maschine in Bewegung setzt und hält, kommt von den neuen Konsumgütern, den neuen Produktions- oder Transportmethoden, den neuen Märkten, den neuen Formen der industriellen Organisation, welche die kapitalistische Unternehmung schafft.“
Die Literatur hat in den letzten Jahren einen breiten Diskurs zur Digitalisierung im Rechnungswesen eröffnet. Während die erste Digitalisierungswelle noch grundlegende Digitalisierungsprozesse umfasste, betrifft die zweite Digitalisierungswelle das Unternehmen in seiner Gesamtheit und geht weit über eine digitale Datenverarbeitung hinaus. Digitalisierung reicht daher von der Anwendung grundlegender digitaler Technologien zur Unterstützung von Geschäftsprozessen über Automatisierung betrieblicher Prozesse bis hin zu einer umfassenden digitalen Transformation des gesamten Unternehmens.
Bei dem vorgestellten Ansatz soll der Auftreffpunkt des Pfeils durch die Kreuzkorrelation von Audio-Signalen bestimmt werden. Das Auftreffen des Pfeils erzeugt ein charakteristisches Geräusch, welches von mehreren Mikrofonen in bestimmter Anordnung um die Dartscheibe herum in elektrische Signale umgewandelt wird. Mithilfe der Schallgeschwindigkeit und den Zeitdifferenzen, welche die Schallwelle zu den einzelnen Mikrofonen benötigt soll dann der Auftreffpunkt berechnet werden.
Die Diskussionen über die Bedeutung und Folgen der Digitalisierung sind kaum noch überschaubar. Einig sind sich die meisten, dass Digitalisierung und die sogenannte „Künstliche Intelligenz“ (sKI) sowohl „alternativlos“ wie entscheidend für die Zukunft seien. Wer bei diesen Techniken nicht an der Spitze stünde, würde wirtschaftlich abgehängt und letztlich zum Verlierer. Die erste Frage ist aber: Wer steht denn an der Spitze und ist es erstrebenswert, sich dazu zu gesellen? Die zweite Frage ist, was sich konkret an technischen Systemen hinter Schlagworten wie Big Data, Künstlicher Intelligenz und autonomen Systemen verbirgt. Nicht zuletzt steht in Frage, welche Konsequenzen diese Systeme für den Einzelnen haben (können und/oder werden).
The interaction between agents in multiagent-based control systems requires peer to peer communication between agents avoiding central control. The sensor nodes represent agents and produce measurement data every time step. The nodes exchange time series data by using the peer to peer network in order to calculate an aggregation function for solving a problem cooperatively. We investigate the aggregation process of averaging data for time series data of nodes in a peer to peer network by using the grouping algorithm of Cichon et al. 2018. Nodes communicate whether data is new and map data values according to their sizes into a histogram. This map message consists of the subintervals and vectors for estimating the node joining and leaving the subinterval. At each time step, the nodes communicate with each other in synchronous rounds to exchange map messages until the network converges to a common map message. The node calculates the average value of time series data produced by all nodes in the network by using the histogram algorithm. The relative error for comparing the output of averaging time series data, and the ground truth of the average value in the network will decrease as the size of the network increases. We perform simulations which show that the approximate histograms method provides a reasonable approximation of time series data.
This seminar paper examines government measures to support export-oriented companies in Belgium. After a short overview of the Belgian economy and the impact of the Covid-19 crisis, the paper introduces the available government measures for exporters. In particular, the role of Credendo as a Belgian export-credit insurance company will be discussed, and its measures will be examined in more detail. In addition, federal measures of the Belgian government will be identified, and a summary of the most important regional measures will be provided. The entirety of government measures available to export-oriented companies will be reviewed and options for the future activities of export-oriented companies will be pointed out.
In the modern knowledge-based and digital economy, the value of knowledge is growing relative to other assets and new intellectual property is being created at an ever-increasing rate. Therefore, the ability to find non-trivial solutions, systematically generate new concepts, and create intellectual property rapidly become crucial to achieving competitive advantage and leveraging the intellectual potential of organizations.
Diese Arbeit befasst sich mit der Betriebsanalyse einer Trinkwarmwasseranlage und der Erweiterung der Abwärmenutzung einer Wärme- und Kälteerzeugungsanlage. Der Trinkwarmwasserbetrieb wird mit einem Gaskessel und einem Wärmepumpenboiler energetisch analysiert und verglichen. Die Wärme- und Kälteerzeugung soll durch eine Umschaltung von einer Kältemaschine optimiert werden. Die bisherige Abwärmenutzung im Kühlbetrieb soll auch in Teilen für Verbraucher im Heizbetrieb gewährleistet werden und somit den Energieverbrauch des Gaskessels senken.
Do you know that for each banana bunch the complete plant must be cut as well? Only in Brazil 440 million trees are planted annually. With an average weight of 30 kg per banana plant you can estimate about 13,5 million tons of banana residues per year. Although there exist some projects to use these residues for the production of valuable products (e.g fibers for textile and paper production) most of this organic waste material is unused and left for composting on the farmland.
The basic idea of this project is to evaluate this organic waste material for converting it to a renewable and CO2 neutral fuel. Therefore, the different parts of the banana plant (heart, leaves and pseudo stem) were analyzed regarding their biogas potential (specific biogas yield and biogas production kinetics). In further studies the effect of mechanical and enzymatic pretreatments of the different parts of the plants was investigated. This examination could then be the basis for an energetic usage of this organic residue.
The biogas batch experiments were performed according to the german guideline VDI 4630 in 2-L-Batch reactors at 37°C. As biogas substrates, the heart, the leaves and the pseudo stem of the banana plant residue with and without enzymatic/mechanical pretreatment were used.
The different parts of the banana plants result in a specific biogas production yield in the range of 260-470 norm liters per kg organic dry mass.
To determine the influence of the mechanical pretreatment (particle size 1-15 mm) on the biogas production kinetics, the kinetic constants were defined and calculated. The reduction of the particle size leads to an improved biogas production kinetics. Therefore experiments will demonstrate, if the results from the batch experiments can be converted in the continuous fed biogas reactor. The experiments of the enzymatic pretreatment are still under investigation.
British Government long-term Measures for Exporters in the Manufacturing Sector in Times of COVID-19
(2020)
The authors of this paper have addressed the question of what measures have been taken by the British government to support exporters in the manufacturing sector in the era of COVID-19. A classification of the manufacturing export industry in the British economy as a whole and the impending economic impact of COVID-19 were also examined. It should be noted that the United Kingdom is facing major structural changes as a result of the Corona pandemic and its withdrawal from the European Union, which are examined more in detail in this paper. The UKEF, in cooperation with other institutions, provides a number of finance facilities for exporters already before Corona crisis. The access to get this support has been facilitated for the COVID-19 affected exporters, but no additional measures were made available.
Efficient collaborative robotic applications need a combination of speed and separation monitoring, and power and force limiting operations. While most collaborative robots have built-in sensors for power and force limiting operations, there are none with built-in sensor systems for speed and separation monitoring. This paper proposes a system for speed and separation monitoring directly from the gripper of the robot. It can monitor separation distances of up to three meters. We used single-pixel Time-of-Flight sensors to measure the separation distance between the gripper and the next obstacle perpendicular to it. This is the first system capable of measuring separation distances of up to three meters directly from the robot's gripper.
Campus 2020
(2020)
Die vorliegende Arbeit beschreibt die technischen Hintergründe des Campusradios der Hochschule Offenburg. Gleichzeitig soll sie als Betriebsanleitung für den Betrieb und die Wartung der im Hintergrund arbeitenden Systeme verstanden und genutzt werden.
Insbesondere wird auf die im Zeitraum Wintersemester 2019 bis Sommersemester 2020 ausgeführten Änderungen der Technik Bezug genommen. Zudem soll dieses Werk zukünftigen Redaktionsmitgliedern Einblicke in die Technik eines Webradios gewähren. Ebenso werden verschiedene Workflows und Anleitungen vorgestellt, wie Sendungen (technisch) vorbereitet werden können. Schließlich wird auf die Fragen und aufgetretenen Probleme in Bezug auf technische Einrichtungen, welche der studentischen Radioleitung am Häufigsten gestellt wurden, eingegangen.
Nicht Gegenstand dieser Arbeit sind redaktionelle Abläufe inhaltlicher Natur; ebenso wurden keine neuen Medien wie Jingles oder ähnliche Medien im Rahmen dieser Bachelorarbeit erstellt.
This paper gives an overview of the impact that the corona pandemic has on the export industry in Canada and analyzes the different Canadian government measures for exporters. In addition, the measures are subsequently evaluated in order to identify if the support measures can help Canadian exporters to overcome the crisis. The basis of this paper are semi-structured expert interviews with experts from the financial sector, scientific literature and studies. The results have shown that the COVID-19 pandemic has a major impact on Canada’s export economy and it’s GDP. Trade is only possible to a limited extent, as many borders are closed. The Canadian government reacted with an economic response plan to support Canadian individuals and businesses. This paper depicts and assesses the most eligible measures for export companies.
Well-designed and informative product presentations can support consumers in making purchase decisions. There are plenty of facts and details about a product of interest. However, also emotions are an important aspect for the purchase decision. The unique visualization opportunities of virtual reality (VR) can give users of VR applications the feeling of being there (telepresence). The applications can intensely engage them in a flow experience, comprising the four dimensions of enjoyment, curiosity, focused attention and control. In this work, we claim that VR product presentations can create subjective product experiences for consumers and motivate them to reuse this innovative type of product presentation in the future, by immersing them in a virtual world and causing them to interact with it. To verify the conceptual model a study was conducted with 551 participants who explored a VR hotel application. The results indicate that VR product presentations evoke positive emotions among consumers. The virtual experience made potential customers focus their attention on the virtual world and aroused their curiosity about getting more information about the product in an enjoyable way. In contrast to the theoretical assumption, control did not influence the users’ behavioral intentions to reuse VR product presentation. We conclude that VR product presentations create a feeling of telepresence, which leads to a flow experience that contributes to the behavioral intention of users to reuse VR product presentations in the future.
Co-Designing Assistive Tools to Support Social Interactions by Individuals Living with Deafblindness
(2020)
Deafblindness is a dual sensory impairment that affects many aspects of life, including mobility, access to information, communication, and social interactions. Furthermore, individuals living with deafblindness are under a high risk of social isolation. Therefore, we identified opportunities for applying assistive tools to support social interactions through co-ideation activities with members of the deafblind community. This work presents our co-design approach, lessons learned and directions for designing meaningful assistive tools for dual sensory loss.
Generative adversarial networks (GANs) provide state-of-the-art results in image generation. However, despite being so powerful, they still remain very challenging to train. This is in particular caused by their highly non-convex optimization space leading to a number of instabilities. Among them, mode collapse stands out as one of the most daunting ones. This undesirable event occurs when the model can only fit a few modes of the data distribution, while ignoring the majority of them. In this work, we combat mode collapse using second-order gradient information. To do so, we analyse the loss surface through its Hessian eigenvalues, and show that mode collapse is related to the convergence towards sharp minima. In particular, we observe how the eigenvalues of the G are directly correlated with the occurrence of mode collapse. Finally, motivated by these findings, we design a new optimization algorithm called nudged-Adam (NuGAN) that uses spectral information to overcome mode collapse, leading to empirically more stable convergence properties.
Time Sensitive Networking (TSN) provides mechanisms to enable deterministic and real-time networking in industrial networks. Configuration of these mechanisms is key to fully deploy and integrate TSN in the networks. The IEEE 802.1 Qcc standard has proposed different configuration models to implement a TSN configuration. Up until now, TSN and its configuration have been explored mostly for Ethernet-based industrial networks. However, they are still considered “work-in-progress” for wireless networks. This work focuses on the fully centralized model and describes a generic concept to enable the configuration of TSN mechanisms in wireless industrial networks. To this end, a configuration entity is implemented to conFigure the wireless end stations to satisfy their requirements. The proposed solution is then validated with the Digital Enhanced Cordless Telecommunication ultra-low energy (DECT ULE) wireless communication protocol.
Content Marketing und Customer Journey sind die beiden Themenbereiche, mit denen sich diese Arbeit intensiv auseinandersetzt. Die beiden Begriffe werden in der heutigen Zeit oft als Buzzwords bezeichnet. Es stellt sich die Frage, ob diese neumodischen Schlagwörter ihrer besonderen Beachtung gerecht werden. Der Hype, der um diese Begrifflichkeiten im Laufe der Jahre entstanden ist, ist nach Ansicht der Verfasserin auf jeden Fall gerechtfertigt. Diese Meinung vertreten auch zahlreiche Autoren, die sich mit den Themengebieten in ihrer Literatur auseinandersetzen. Sie unterstreichen die große Bedeutung dieser Kernbereiche für Unternehmen und deren Bestehen in der heutigen Zeit. Viele Autoren betonen zudem die große Relevanz der Auseinandersetzung mit Content Marketing und der Customer Journey bzw. dem Content Marketing entlang der Customer Journey. Florian Schauer-Bieche bezeichnet die heutige Zeit sogar als Beginn einer neuen Ära, der „Content-Ära“.
Am 01.10.2019 beschäftigte sich der EuGH mit der Frage, wann und inwieweit das Setzen von Cookies ohne vorherige Einwilligung des Internet-Nutzers zulässig sein könnte. Das Ergebnis ist für die Werbeindustrie zwar eigentlich nicht überraschend, aber dennoch für diese höchst ärgerlich. Die praktischen Folgen hingegen sind bislang etwas irritierend, hat sich doch die Zahl von Pop-Up-Fenstern immens vervielfacht, was jedoch, wie hier gezeigt wird, zumeist entweder überflüssig oder aber nicht hinreichend ist.
Unter dem Deckmantel der Covid-19-Pandemie werden soziale Einrichtungen wie Bildungseinrichtungen oder das Gesundheitssystem systematisch auf Digitalisierung getrimmt. Schon Grundschulkinder werden an die Arbeit am Display gewöhnt und Schulen mit Geldern aus dem Digitalpakt Schule technisch aufgerüstet. Lernsoftware, Schulcloud und Learning Analytics erlauben die Verdatung von Schülerbiographien. Digitale Endgeräte als Leihgabe für Schülerinnen und Schüler bereiten den Fernunterricht für die Zeit nach der Pandemie vor. Auf der Strecke bleiben dabei möglicherweise nicht nur Grundrechte, Privatsphäre und letztlich die Autonomie des Menschen, sondern auch das notwendige Vertrauen in politische Entscheidungen, wenn etwa die Digitalisierung zunehmend aller Lebensbereiche gar nicht mehr hinterfragt wird. Dabei reichen bereits vier Forderungen zur IT-Entwicklung, um demokratisch legitimierte Alternativen von Softwarelösungen zu entwickeln, wie der Streit um die Corona-App gezeigt hat.
Printed Electronics technology is a key-enabler for smart sensors, soft robotics, and wearables. The inkjet printed electrolyte-gated field effect transistor (EGFET) technology is a promising candidate for such applications due to its low-power operation, high field-effect mobility, and on-demand fabrication. Unlike conventional silicon-based technologies, inkjet printed electronics technology is an additive manufacturing process where multiple layers are printed on top of each other to realize functional devices such as transistors and their interconnections. Due to the additive manufacturing process, the technology has limited routing layers. For routing of complex circuits, insulating crossovers are printed at the intersection of routing paths to isolate them. The crossover can alter the electrical properties of a circuit based on specific location on a routing path. In this work, we propose a crossover-aware placement and routing (COPnR) methodology for inkjet-printed circuits by integrating the crossover constraints in our design framework. Our proposed placement methodology is based on a state-of-the-art evolutionary algorithm while the routing optimization is done using a genetic algorithm. The proposed methodology is compared with the industrial standard placement and routing (PnR) tools. On average, the proposed methodology has 38% fewer crossovers and 94% fewer failing paths compared to the industrial PnR tools applied to printed circuit designs.
Emotionen sind Teil jedes menschlichen Wesens: Sie begleiten Konsumenten und Konsumentinnen durch alle Alltagssituationen – auch und insbesondere bei Kaufentscheidungen. Jedoch war es bisher nur bedingt möglich, diese Emotionen im Dialogmarketing genau zu erfassen und zu interpretieren. Die innovative Customer Experience Tracking Methode der Hochschule Offenburg ermöglicht eine verzerrungsreduzierte Messung und Auswertung von Kundenemotionen, die vor, während und nach der Benutzerinteraktion mit Dialogmarketingaktivitäten auftreten. Aus den im Labor oder im Feld gewonnenen Untersuchungsergebnissen lassen sich konkrete Handlungsempfehlungen ableiten, um Dialogmarketingangebote im Offline-, Online- oder crossmedialen Bereich optimal auf die Bedürfnisse und Erwartungen der Kunden und Kundinnen auszurichten.
Das TMKB-Modell beschreibt einen Weg, den persönlichen und unternehmerischen Erfolg im beruflichen Alltag effizient und nachhaltig zu erreichen. Hierbei steht TMKB für den Transfer von Methoden und Kompetenzen in den Beruf. Dieses Modell beachtet die Theorien der Kompetenzentwicklung im Kontext realer Problemstellungen in Unternehmen. Beispielhaft wird das TMKB-Modell in der ersten Stufe mit dem Schwerpunkt Lean- und Projektmanagement erläutert. Die Zielgruppe dieses Ansatzes lässt sich über die der Auszubildenden bis hin zu Studierenden und Berufserfahrenen erweitern.
Datengetriebenes Targeting
(2020)
Die vorliegenden Arbeit befasst sich mit dem datengetriebenen Targeting im Social-Media Advertising. Sie gibt einen Einblick in die verschiedenen Möglichkeiten der datengetriebenen Zielgruppenansprache, welche die sozialen Netzwerke für werbetreibenden Unternehmen zur Verfügung stellen. Zu Beginn werden die Grundlagen des Datenmanagements dargestellt und anschließend die wesentlichen Targeting-Techniken sowie die technischen und juristischen Grenzen präsentiert. Dabei wird auf die Relevanz der Zielgruppenbestimmung eingegangen. Im Weiteren werden die Varianten des Social-Media-Targeting am Beispiel von Facebook ausgearbeitet. Am Ende wird ein Überblick über die Plattformen Facebook, Instagram, Twitter, LinkedIn, Pinterest und YouTube entwickelt.
DE\GLOBALIZE
(2020)
The status quo of PROFINET, a commonly used industrial Ethernet standard, provides no inherent security in its communication protocols. In this thesis an approach for protecting real-time PROFINET RTC messages against spoofing, tampering and optionally information disclosure is specified and implemented into a real-world prototype setup. Therefor authenticated encryption is used, which relies on symmetric cipher schemes. In addition a procedure to update the used symmetric encryption key in a bumpless manner, e.g. without interrupting the real-time communication, is introduced and realized.
The concept for protecting the PROFINET RTC messages was developed in collaboration with a task group within the security working group of PROFINET International. The author of this thesis has also been part of that task group. This thesis contributes by proofing the practicability of the concept in a real-world prototype setup, which consists of three FPGA-based development boards that communicate with each other to showcase bumpless key updates.
To enable a bumpless key update without disturbing the deterministic real-time traffic by dedicated messages, the key update annunciation and status is embedded into the header. By provisioning two key slots, of which only one is in used, while the other is being prepared, a well-synchronized coordinated switch between the receiver and the sender performs the key update.
The developed prototype setup allows to test the concept and builds the foundation for further research and implementation activities, e.g. the impact of cryptographic operations onto the processing time.
In this work, the authors have dealt with the question of what measures have been taken by the Danish government to support exporters during the time of COVID-19. The analysis first looks at Denmark's general economic situation. In the following, Denmark's governmental and financial measures to support exporters are briefly explained. In addition to the economic and financial effects, the issue of green energy has also become a major focus of political attention in times of crisis. Denmark is a pioneer in the wind energy sector and accounts for a large share of exports. For this reason, the impact and possible future developments for the wind sector in connection with the pandemic are also being investigated.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse der Kontamination von Medizinprodukten, die kritische Geometrien aufweisen. Geprüft wurden zwei Prüfkörper, die jeweils ein kritisches Merkmal darstellen, zum einen die „gefüllten Lumen“ und zum anderen die „abgedeckten Flächen“. Anhand der auf die Prüfkörper abgestimmten Versuchsdurchführungen wurde der Einfluss der definierten Parameter Spaltweite, Prüfanschmutzung in Abhängigkeit des Anwen-dungsgebiets, Bewegung, Druck und Menge geprüft.
Der Komplexitätsbeitrag als Kriterium für Entscheidungen zur Bereinigung technischer Produkte
(2020)
Die Bereinigung der Produktpalette wird meistens anhand des Umsatzanteils und des Deckungsbeitrags im Zuge der Einführung von Nachfolgeprodukten entschieden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Kriterium eingeführt und hergeleitet, das den Beitrag eines Produkts zur Komplexität auf Basis logistikrelevanter Produkteigenschaften quantifiziert. Die Anwendung des Kriteriums wird anhand der Ergebnisse aus einem Praxisbeispiel aufgezeigt.
The age of globalisation is characterised by increased competition. An opportunity to succeed in the face of increasing competition lies in the digitisation of production companies. This article is dedicated to the design of a three-stage model platform of Industry 4.0, which focuses on the consistency of processes from the customer to the supplier at all company levels. The model platform is followed by an overview of the transformation steps for evaluating and shaping progress on the way to become a digitised production company.
Computer an allen Schulen (1984), Schulen ans Netz (1996), Digitalpakt Schule (2016): Jede neue Rechnergeneration wird für Schule und Unterricht als notwendig reklamiert. Die Argumente wiederholen sich: PCs, Laptops, heute Tablets seien innovativ, motivationsfördernd und ermöglichten „modernen“ Unterricht. Stand der Wissenschaft ist: Weder Nutzen noch Mehrwert von IT in Schulen sind belegt. Die Digitalisierung dient offensichtlich anderen Interessen. Denn ob Kreidetafel oder Whiteboard: Entscheidend für Lernerfolge sind Lehrpersönlichkeiten, ein gut strukturierter Unterricht und der lernförderliche Umgang miteinander, nicht Medientechnik.
Diffracted waves carry high‐resolution information that can help interpreting fine structural details at a scale smaller than the seismic wavelength. However, the diffraction energy tends to be weak compared to the reflected energy and is also sensitive to inaccuracies in the migration velocity, making the identification of its signal challenging. In this work, we present an innovative workflow to automatically detect scattering points in the migration dip angle domain using deep learning. By taking advantage of the different kinematic properties of reflected and diffracted waves, we separate the two types of signals by migrating the seismic amplitudes to dip angle gathers using prestack depth imaging in the local angle domain. Convolutional neural networks are a class of deep learning algorithms able to learn to extract spatial information about the data in order to identify its characteristics. They have now become the method of choice to solve supervised pattern recognition problems. In this work, we use wave equation modelling to create a large and diversified dataset of synthetic examples to train a network into identifying the probable position of scattering objects in the subsurface. After giving an intuitive introduction to diffraction imaging and deep learning and discussing some of the pitfalls of the methods, we evaluate the trained network on field data and demonstrate the validity and good generalization performance of our algorithm. We successfully identify with a high‐accuracy and high‐resolution diffraction points, including those which have a low signal to noise and reflection ratio. We also show how our method allows us to quickly scan through high dimensional data consisting of several versions of a dataset migrated with a range of velocities to overcome the strong effect of incorrect migration velocity on the diffraction signal.
Annotated training data is essential for supervised learning methods. Human annotation is costly and laborsome especially if a dataset consists of hundreds of thousands of samples and annotators need to be hired. Crowdsourcing emerged as a solution that makes it easier to get access to large amounts of human annotators. Introducing paid external annotators however introduces malevolent annotations, both intentional and unintentional. Both forms of malevolent annotations have negative effects on further usage of the data and can be summarized as spam. This work explores different approaches to post-hoc detection of spamming users and which kinds of spam can be detected by them. A manual annotation checking process resulted in the creation of a small user spam dataset which is used in this thesis. Finally an outlook for future improvements of these approaches will be made.
For the standard ISO 16842 cruciform test specimen, stresses obtained from the gauge area are far below the ultimate tensile strength due to high stress concentrations at the slit ends which lead to premature failure. Objective: To introduce a new cruciform specimen design which has been optimized with respect to the determination of yield surfaces. Methods: The proposed design differs from the ISO standard by an additional thinning of the gauge area and wider slits in the arms to avoid stress singularities. Compared to other cruciform test piece designs found in the literature, the stress distribution is still homogeneous and there is no need to reduce the size of the gauge area, thanks to the specimen’s well-balanced proportions. Results: Biaxial tensile tests have been conducted with aluminium 5754 alloy samples of different thicknesses. For the standard cruciform test piece, the maximum strain achieved at the gauge area is only 25% of the fracture strain. The optimized cruciform test piece can attain about 66% of the fracture strain before breaking. Conclusions: The optimized specimen design enables the measurement of yield surfaces at higher stress levels. In case of other materials such as elastomers, the slit length has be to adjusted accordingly.
Laser ultrasound was used to determine dispersion curves of surface acoustic waves on a Si (001) surface covered by AlScN films with a scandium content between 0 and 41%. By including off-symmetry directions for wavevectors, all five independent elastic constants of the film were extracted from the measurements. Results for their dependence on the Sc content are presented and compared to corresponding data in the literature, obtained by alternative experimental methods or by ab-initio calculations.
Optimisation based economic despatch of real-world complex energy systems demands reduced order and continuously differentiable component models that can represent their part-load behaviour and dynamic responses. A literature study of existing modelling methods and the necessary characteristics the models should meet for their successful application in model predictive control of a polygeneration system are presented. Deriving from that, a rational modelling procedure using engineering principles and assumptions to develop simplified component models is applied. The models are quantitatively and qualitatively evaluated against experimental data and their efficacy for application in a building automation and control architecture is established.
This thesis deals with the creation of a cross-platform application using Xamarin.Forms. The cross-platform application will cover three different platforms android, iOS, and UWP.
The application is the first concept of a possible feature for a companion application for LS telcom. There, the user can identify cell antennas using a map-view and a camera-view making the application an augmented reality application. Thus, the user can search for a specific cell and access various information that he would not be able to see with his eyes like for example the frequency of the transmitting cells.
The cell data is generated from three different sources, Cartoradio, OpenCelliD, and the LS telcom databrowser. Eventually, the decision was taken, that the main source should be the LS telcom databrowser which has multiple advantages over the other cell sources.
The cells on the map-view are placed using the extracted coordinates from the source data. However, the cells on the camera-view are placed with complex calculations using different formulas like the Haversine formula to calculate the distance between the cell and the user and the bearing to calculate the angle between the cell and the user. Various settings will allow the user to personalize the application according to his wishes.
(1) Background: Little is known about the baroque composer Domenico Scarlatti (1685-1757), whose life was centred behind closed doors at the royal court in Spain. There are no reports about his illnesses. From his compositions, mainly for harpsichord, an outstanding virtuosity can be read. (2) Case Presentation: In this case report, the only known oil painting of Domenico Scarlatti is presented, on which he is about 50 years old. In it one recognizes conspicuous hands with hints of watch glass nails and drumstick fingers. (3) Discussion: Whether Scarlatti had chronic hypoxia of peripheral body regions as a sign of, e.g., bronchial cancer or a severe heart disease, is not known. (4) Conclusions: The above-mentioned signs recorded in the oil painting, even if they were not interpretable at that time, are clearly represented and recorded for us and are open to diagnostic discussion from today's point of view.
In dieser Arbeit wird untersucht, wie künstliche Intelligenz das Online-Marketing künftig beeinflussen wird und welche Chancen und Risiken dessen Einsatz in der Online-Marketing-Automation bietet. Dazu wurden zunächst Grundlagen des Online-Marketings, der Marketing-Automation, Big Data und der künstlichen Intelligenz dargelegt. Außerdem wurde ermittelt, welche Prozesse im Online-Marketing grundsätzlich automatisierbar sind und welche Einsatzmöglichkeiten von künstlicher Intelligenz im Online-Marketing existieren. Darüber hinaus erfolgte eine Analyse des Potenzials von künstlicher Intelligenz für das Online-Marketing innerhalb der Marketing-Automation. Dabei wurde der Status Quo untersucht, sowie Praxisbeispiele der erfolgreichen Anwendung von künstlicher Intelligenz im Online-Marketing aufgezeigt. Anschließend wurden die Chancen und Risiken näher beleuchtet. Auf Basis der Erkenntnisse und mehreren Expertenmeinungen wurde außerdem eine Prognose für den künftigen Einsatz von künstlicher Intelligenz im Online-Marketing gestellt.
Im Archiv für Kriminologie wurden bislang drei Arbeiten zur 3-D-CAD-Rekonstruktion der ersten "Eisernen Hand" des berühmten Reichsritters Gottfried ("Götz") von Berlichingen (1480-1562) vorgestellt. Mittlerweile sind einige neue Gesichtspunkte herausgearbeitet worden, die hier kurz als Ergänzung mitgeteilt werden sollen.
Im Beitrag wird gezeigt, wie sich die Ackermann’sche Formel zur Polvorgabe bei zeitkontinuierlichen
Ein- und Mehrgrößenzustandsregelungen in einfacher
Weise auf nicht vollständig steuerbare Regelstrecken
erweitern lässt. Das vorgestellte Verfahren basiert
auf einer teilsystemorientierten Zustandstransformation
in Verbindung mit der Einführung zusätzlicher fiktiver Stellgrößen, über die nichtsteuerbare Streckeneigenwerte
formal beeinflusst werden könnten, aber durch Nullsetzen
dieser Stellgrößen nicht beeinflusst werden. Dem
Reglerentwurf vorausgehende Maßnahmen zur Elimination
von nicht steuerbaren Anteilen aus dem Streckenmodell
sind daher nicht erforderlich. Im Vergleich zum Fall
einer vollständig steuerbaren Regelstrecke erfordert die
Anwendung des vorgestellten Verfahrens kaum Mehraufwand,
was am Beispiel eines Eingrößen- und eines Mehrgrößensystems
illustriert wird.
Die Physik des Fahrrades
(2020)
Jeder kann Fahrradfahren, keiner weiß,warum es klappt: Anders als beim Reiten, Laufen oder Skifahren muss man sich mit dem Fahrrad immer vorwärtsbewegen, um nicht umzufallen. Prof. Giel von der Hochschule Offenburg erklärt dieses und andere Geheimnisse des Radfahrens. Zum Beispiel, ob man mit der Fahrradpumpe auch Autoreifen aufpumpen kann, warum normale Fahrradfahrer die Marathon-Distanz schneller als die weltbesten Läufer zurücklegen und welche legalen Tuning-Methoden das eigene Fahrrad noch schneller machen.
Die Möglichkeiten, sowie die Vor- und Nachteile, die elektronisch gestütztes Lernen mit sich bringen, werden im Verlauf der Abschlussarbeit betrachtet. Ein aktueller Ist-Stand der Technik, sowie der Prozess des Lernens wird mit einem Ausblick in das zukünftige Lernen der Lernenden gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass grundlegende Veränderungen seitens der Bildungspolitik von Nöten sind und wie diese Umgesetzt werden können. Die Abschlussarbeit kann als Leitfaden gesehen werden, in der verdeutlicht wird, wie komplex das zielführende, also Kompetenz-fördernde Gestalten des Lernens ist. In technischer Hinsicht sind im Verlauf der letzten Jahre unzählige Neuerungen und Innovation erschienen, die es jetzt gilt mit einem didaktisch gut durchdachten, schulischen Konzept zu verknüpfen.
Welche Rolle Lernende, Lehrende, Verwaltung und Politik bei dieser Verknüpfung spielen, wird im Rahmen dieser Arbeit analysiert. Es wurden Erkenntnisse darüber gezogen, wie sich die Rahmenbedingungen ändern müssen, um eine gelungene Integration des elektronischen Lernens in das Schulsystem zu erreichen.
Der Fernsehmarkt im Bereich Live-Sport hat sich in den letzten Jahren verändert. Wir erleben das Vordringen eines neuen Mediums in den Sportsektor. Streaming-Plattformen etablierten sich bereits in den frühen 2010er Jahren in der Gesellschaft. Online-Plattformen, mit Fokus auf Unterhaltungsformate wie Filmen und Serien, stellen eine moderne Form der heutzutage bereits fast ausgestorbenen Video-Mediatheken dar. Doch auch der Sport und vor allem der Fußball erweist sich als interessantes Produkt für die Online-Streaming-Anbieter. Fußball wird in der heutigen Zeit nicht mehr nur im klassischen, linearen Fernsehen konsumiert, sondern auch im Internet. Dabei zeichnen sich signifikante Unterschiede zwischen den beiden Medienkanälen ab. Im Laufe der Zeit kommt es vor, dass ein altes Medium von einem neuen Medium komplett verdrängt oder in den Hintergrund gerückt wird. Das Radio nimmt beispielsweise in der heutigen Zeit eine komplett andere Rolle ein als noch vor 80 Jahren. Es wird in gewisser Weise vom Fernsehen abgelöst und muss sich neu positionieren. Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Frage zu klären, ob eine ähnliche Entwicklung auch für den Sport- Fernsehmarkt denkbar ist. Außerdem soll die aktuelle Marktsituation analysiert und das Konsumverhalten der Menschen erleuchtet werden. Hinzu kommt eine qualitative Befragung, die neue Aspekte zur Forschung liefern soll. Basierend auf dieser Analyse und auf einer empirischen Datenerhebung, soll eine Prognose für die Zukunft getroffen werden.
Das im Rahmen psychosomatischer und neurologischer Grundlagenforschung an der Uniklinik Heidelberg entwickelte Experimentalsystem der „zweigriffigen Baumsäge“ kann als bio-kybernetisches Experimentalsystem erster Stunde bezeichnet werden. Der Psychosomatiker und Philosoph Martin Dornberg und der Medienkünstler Daniel Fetzner diskutieren in einem Gespräch Kontexte und Folgen der um den Heidelberger Psychosomatiker Victor v. Weizsäcker in den 1940/1950er Jahren durchgeführten medizinischen Experimente in den Bereichen von Medizin und Psychotherapie einerseits, aber auch in den Technik- und Medienwissenschaften, der Kybernetik und der Medienkunst. Herausgearbeitet werden Querbezüge zu den von den Autoren durchgeführten künstlerisch-philosophischen Forschungen in Form von Installationen, Performances und interaktiven Webdokumentationen.
Digitale Geschäftsmodelle zeichnen sich oft durch die spezifische Nutzung von proprietären Daten oder Algorithmen aus. Wettbewerbsvorteile von Firmen mit digitalen Geschäftsmodellen sind dann charakterisiert durch Merkmale von erfolgsrelevanter Information und Aspekten von deren Offenlegung − oder bewusst gewählter Intransparenz − die intrinsisch zu asymmetrischer Information führen. Management und Personal der Firma kennen die Erfolgsaussichten und die relevanten Risikofaktoren dann besser als mögliche Kapitalgeber.
Dem Titel gemäß behandelt die vorliegende Arbeit das Themenfeld der digitalen Zahlungssysteme und deren Auswirkungen auf die deutsche Volkswirtschaft, um festzustellen, ob diese Auswirkungen weiterführend einen Einfluss auf den Umgang der deutschen Bevölkerung mit ihrem Geld haben.
Die Themenfindung beruht auf zwei Motiven. Das erste ist ein besonderes persönliches Interesse an den Entwicklungen in unserer deutschen Volkswirtschaft. Das zweite Motiv ist herauszufinden, ob ein spezielles Verhalten beim Menschen durch die Versuchung zu erklären ist, sich bei Zahlungsdiensten wie z.B. „PayPal“ für den Online-Handel zu registrieren, oder per „ApplePay“ „mal eben schnell“ mit dem Smartphone im Einzelhandel seinen Wochenendeinkauf zu bezahlen. Die Anzahl dieser Dienste verzeichnet ein stetiges Wachstum und die Kooperationen der Dienstleister mit den Banken gewannen innerhalb der letzten Jahre zunehmend an Bedeutung. Doch wie beeinflusst all dies das Konsumverhalten des Konsumenten und dessen Einstellung zum Geld?
Zur Beantwortung dieser Frage behandelt vorliegende Arbeit verschiedene Angebote von Zahlungsdiensten, sowie deren technische Hintergründe. Um eine Übersicht in die reellen Auswirkungen der digitalen Zahlungsdienste zu erhalten, wurden Experten-Interviews durchgeführt. Die erste Interviewpartnerin arbeitet in einer Dienstleistungsfirma, die Zahlungsdienste und Services an Unternehmen verkauft. Durch den zweiten Interviewpartner, welcher aus dem Einzelhandel kommt, konnten wertvolle/fachkundige Einblicke in den B2B und B2C Markt gewonnen werden. Er hat dabei die unterschiedlichen Einflüsse auf den stationären Handel, sowie auf den Online-Handel aufgezeigt. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass die aus den Interviews gewonnen Erkenntnisse keine repräsentativen Ergebnisse sind und lediglich subjektive Sichtweisen der einzelnen Interviewpartner darstellen.
Die voranschreitende Digitalisierung ist ein Enabler für Business Analytics wodurch sich wiederum ein weiteres Innovationspotenzial durch dessen Nutzung in der datengetriebenen betrieblichen Entscheidungsunterstützung ergibt. Die Herausforderung besteht nun darin, bereits bei der Planung eines Digitalisierungsprojektes das Potenzial für weitergehende Business Analytics-Anwendungen zu erkennen, um dieses auszuschöpfen. Dabei spielen weniger die Methodenspezialisten, sondern eher die Entscheider in den Fachabteilungen die zentrale Rolle.
Im Rahmen dieser Arbeit kann gezeigt werden, dass die Digitalisierung durch verschiedene Schlüsselfaktoren beeinflusst ist. Dabei können insbesondere Erkenntnisse der Disruptionsforschung einen wichtigen Beitrag zum Verständnis leisten. Hierbei wird die Bedeutung der digitalen Transformation für die Unternehmenskommunikation herausgearbeitet. Um für die Herausforderungen der Zukunft vorbereitet zu sein, ist die Entwicklung einer digitalen Kommunikationsstrategie notwendig, die insbesondere die Schlüsselfaktoren Technologie, Kommunikationsgewohnheiten, gesellschaftliche und politische sowie ökonomische Rahmenbedingungen, die Wirkungszusammenhänge der Schlüsselfaktoren und die Potenzialanalyse der digitalen Kommunikation umfasst. Auf Grundlage dieser Techniken ist die Entwicklung eines Frameworks möglich, das die verschiedenen Aspekte vereint.