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- Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik (E+I) (bis 03/2019) (381)
- Fakultät Medien und Informationswesen (M+I) (bis 21.04.2021) (296)
- Fakultät Elektrotechnik, Medizintechnik und Informatik (EMI) (ab 04/2019) (251)
- Fakultät Wirtschaft (W) (172)
- INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme (112)
- Fakultät Medien (M) (ab 22.04.2021) (78)
- Zentrale Einrichtungen (72)
- IMLA - Institute for Machine Learning and Analytics (55)
- ivESK - Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (41)
Open Access
- Open Access (1692) (remove)
In der Forschungsgruppe um Prof. Dr. Thomas Wendt werden Themen in unterschiedlichsten Bereichen von Automatisierungstechnik über funktionale Sicherheit bis hin zur 3D-gedruckten Elektronik / Sensorik behandelt. Insgesamt arbeiten vier Doktoranden und vier Mitarbeiter an der Weiterentwicklung der verschiedenen Technologien, die in diesem Artikel zusammengefasst dargestellt sind.
Forschung im Fokus 2023
(2023)
Forschung im Fokus 2022
(2022)
Forschung im Fokus 2021
(2021)
Forschung im Fokus 2020
(2020)
Forschung im Fokus 2019
(2019)
Forschung im Fokus 2018
(2018)
Forschung im Fokus 2017
(2017)
Forschung im Fokus 2016
(2016)
Forschung im Fokus 2015
(2015)
Forschung im Fokus 2014
(2014)
Formal verification (FV) is considered by many to be complicated and to require considerable mathematical knowledge for successful application. We have developed a methodology in which we have added formal verification to the verification process without requiring any knowledge of formal verification languages. We use only finite-state machine notation, which is familiar and intuitive to designers. Another problem associated with formal verification is state-space explosion. If that occurs, no result is returned; our method switches to random simulation after one hour without results, and no effort is lost. We have compared FV against random simulation with respect to development time, and our results indicate that FV is at least as fast as random simulation. FV is superior in terms of verification quality, however, because it is exhaustive.
Formal Description of Inductive Air Interfaces Using Thévenin's Theorem and Numerical Analysis
(2014)
With the development of new integrated circuits to interface radio frequency identification protocols, inductive air interfaces have become more and more important. Near field communication is not only able to communicate, but also possible to transfer power wirelessly and to build up passive devices for logistical and medical applications. In this way, the power management on the transponder becomes more and more relevant. A designer has to optimize power consumption as well as energy harvesting from the magnetic field. This paper discusses a model with simple equations to improve transponder antenna matching. Furthermore, a new numerical analysis technique is presented to calculate the coupling factors, inductions, and magnetic fields of multiantenna systems.
Meeting the requirements of smart grids local, decentralized subnets will offer additional potentials to stabilize and compensate the utility grid mainly on the low voltage level. In a quite complex configuration these decentralized energy systems are combined power, heat and cooling power distributions. According to the regional and local availability of renewable energy sources advanced energy management concepts should consider climatic conditions as well as the state of the interacting utility grid and consumption profiles. The approach uses demonstrational setups to develop a forecast based energy management for trigeneration subnets by taking into account the running conditions of local electrical and thermal energy conversion units. This should lead to the best coverage of the demand and supporting/stabilizing the utility grid at the same time. For the first of three demonstrational projects the priorities of the subnet are given with the maximization of the CHP operation to substitute a major part of the heating and cooling power delivered by electric heaters or compression chillers.
Vorhofflimmern ist die häufigste tachykarde Herzrhythmusstörung weltweit. Dabei verliert das Herz seinen normofrequenten Sinusrhythmus und schlägt nicht mehr regelmäßig, sondern zu schnell und unregelmäßig. Vorhofflimmern ist normalerweise keine lebensbedrohliche Herzrhythmusstörung, aber es kann zu einem Schlaganfall führen. Die Ursache dieser Herzrhythmusstörung sind die Kreisende bzw. die fokalen Erregungen im linken Atrium, die hauptsächliche aus einer oder mehreren Pulmonalvenen kommen. Die übliche Therapieverfahren des Vorhofflimmerns ist die Pulmonalvenenisolation.
Diese Bachelorthesis beschäftigt sich daher mit der Modellierung unterschiedlicher linksatrialer Fokus-Modelle und intrakardialer Elektrodenkatheter für die Diagnostik und Terminierung von Vorhofflimmern mittels Pulmonalvenenisolation im Offenburger Herzrhythmusmodell nach Schalk, Krämer und Benke, welches in CST
Studio Suite realisiert wurde.
Zu Beginn wurden die verschiedenen linksatrialen fokalen Flimmerquellen modelliert und daraufhin simuliert. Hierbei wurde jeweils eine Simulation mit linksatrialen fokalen Flimmerquellen, die aus einzelnen, dualen oder allen vier Pulmonalvenen kommen, durchgeführt. Es wurde ebenfalls eine weitere Simulation mit Biosignalen (aus der Realität) erstellt. Mit diesen Simulationen konnte nun der elektrische Erregungsablauf sichtbar gemacht werden. Daraufhin wurden die Katheter für die Diagnostik und für die Pulmonalvenenisolation modelliert und in das bestehende Offenburger Herzrhythmusmodell integriert. Bei den Diagnostik-Kathetern handelte es sich um 10-polige Lasso® Katheter, zwei Varianten von PentaRay® NAV eco Katheter und 4-polige Diagnostik-Katheter „OSYPKA FINDER pure®“. Ablationskatheter sind zwei Varianten von Pentaspline Basket pose Katheter und HELIOSTAR™ Ablation Ballon. Abschließend wurden verschiedene Varianten von Isolationsverfahren der Pulmonalvenen modelliert und daraufhin die linksatrialen fokalen Flimmerquellen nach der Isolation der Pulmonalvenen simuliert.
Capture threshold (CT) for transesophageal left atrial (LA) pacing (TLAP) and transesophageal left ventricular (LV) pacing (TLVP) with conventional cylindrical electrodes (CE) are higher than TLAP feeling threshold (FT). Purpose of the study was to evaluate focused TLAP CT and FT for supraventricular tachycardia (SVT) initiation and focused TLVP CT for cardiac resynchronisation therapy (CRT) simulation.
Methods: SVT initiation in patients (P) with palpitations (n=49, age 47 ± 17 years) was analysed during spontaneous rhythm and during focused bipolar TLAP with atrial constant current stimulus output, distal CE and three or seven 6 mm hemispherical electrodes (HE) (TO, Osypka AG, Rheinfelden, Germany). CRT simulation in heart failure P (n=75, age 62 ± 11 years) was evaluated by focused bipolar TLAP and/or TLVP with ventricular constant voltage stimulus output and different pacing mode.
Results: Focused electrical pacing field between CE and HE (n=28) allowed low threshold TLAP with 8.0 ± 2.6 mA CT at 9.9 ms stimulus duration (SD) which was lower than 9.2 ± 4.5 mA FT at 9.9 ms SD. Focused electrical pacing field between HE and HE (n=21) allowed low threshold TLAP with 8.1 ± 2.2 mA CT at 9.9 ms SD which was lower than 9.8 ± 5.0 mA FT at 9.9 ms SD. SVT initiation by programmed AAI TLAP was possible in 23 P and not possible in 26 P. CRT simulation was evaluated with TLAP and TLVP with VAT, D00 and V00 pacing mode and 95.5 ± 10.9 V TLVP CT at 4.0 ms SD.
Conclusions: Programmed focused AAI TLAP allowed initiation of SVT with very low CT and high FT and focused electrical pacing field between CE-HE and HE-HE.CRT simulation with focused TLAP and/or TLVP with VAT, D00 and V00 pacing mode may be a useful technique to detect responders to CRT.
Die Allgegenwart der elektronischen Hypersphäre weicht das Körperempfinden zunehmend auf. Umhüllt vom Rauschen der Cloud verliert das postmediale Selbst an Kontur, die zeitlichen und räumlichen Topologien des Ich erfahren immer neue Faltungen und Teilungen. Dies ist der Untersuchungsgegenstand von »Inter- corporeal Splits« (2010–2013) eines Zyklus’ von drei Skype-Performances über die Medialität von Stimme, Haut und Rhythmus.
Die vorliegende Bachelor Thesis befasst sich mit der Funktionsweise des ArduPilot Open Source Autopiloten. Für die Ausführung erfolgt mit einem Pixhawk Flugcontroller. Dabei wird die Funktionsweise der Regler und der Navigation des Luftfahrzeuges untersucht. Nach der Analyse des Regler Aufbaus werden wird die Regelung für einen Multiplex EasyStar 2 ausgelegt und in dem Flugzeug verbaut. Für die Kommunikation mit dem Pixhawk Flugcontroller und der Parametereinstellung für die Regelung wird die Mission Planner Bodenstation verwendet. Die Regelung wird mit praktischen Flugtests und der automatischen Tuning Funktion durchgeführt. Mit Hilfe der angelegten Daten Protokolle während des Flugs wird im Nachhinein das Flugverhalten des Multiplex EasyStar 2 ausgewertet und angepasst. Nach der Auslegung der Regelparameter besteht die Aufgabe darin, einen vollautonomen Flug mit automatischem Start und automatischer Landung durchzuführen. Die Wegpunkt Generierung für den autonomen Flug erfolgt mit der Mission Planner Bodenstation. Es soll mit dieser Arbeit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Systems überprüft werden.
In dem ersten Teil dieses Beitrags, welcher in der Industrie 4.0 Management Ausgabe 5/2021 erschienen ist, wurde das Referenzmodell bereits in seinen wesentlichen Grundzügen erläutert [1]. Im zweiten Teil soll die Weiterentwicklung zu einem flexiblen Referenzmodell aufgezeigt werden. Der Fokus liegt auf die Implementierung von weiteren Planungstools, und die Implementierung von KI-Tools zur Erreichung eines dynamischen Produktionsengineerings in Form einer ganzheitlichen und integrierten Fabrikplanung.
Der digitale Zwilling dringt immer weiter in den Fokus von Produktionsunternehmen vor und wurde von Gartner als wichtige Schlüsseltechnologie identifiziert. Volkswagen setzt die Technologie in der Cloud ein, um zukünftig die Produktion an allen Standorten digital zu planen, zu steuern und zu optimieren. Dennoch ist diese Technologie im Mittelstand bisher kaum vertreten. Dieser Beitrag beschreibt ein flexibles Referenzmodell für die Planung und Optimierung der Produktion durch den digitalen Zwilling. Der Fokus liegt zum einen auf der Optimierung statischer Layouts und Materialflüsse und zum anderen auf der Optimierung der dynamischen Materialflüsse und der zeitlichen Organisation von Prozessen.
Fix your downsampling ASAP! Be natively more robust via Aliasing and Spectral Artifact free Pooling
(2023)
Convolutional neural networks encode images through a sequence of convolutions, normalizations and non-linearities as well as downsampling operations into potentially strong semantic embeddings. Yet, previous work showed that even slight mistakes during sampling, leading to aliasing, can be directly attributed to the networks' lack in robustness. To address such issues and facilitate simpler and faster adversarial training, [12] recently proposed FLC pooling, a method for provably alias-free downsampling - in theory. In this work, we conduct a further analysis through the lens of signal processing and find that such current pooling methods, which address aliasing in the frequency domain, are still prone to spectral leakage artifacts. Hence, we propose aliasing and spectral artifact-free pooling, short ASAP. While only introducing a few modifications to FLC pooling, networks using ASAP as downsampling method exhibit higher native robustness against common corruptions, a property that FLC pooling was missing. ASAP also increases native robustness against adversarial attacks on high and low resolution data while maintaining similar clean accuracy or even outperforming the baseline.
If the current situation could be described in one word, it would be ‘uncertainty’. In times of global crisis, it is important to support the economy to keep businesses alive. Therefore, this paper shows the Finnish government measures and how exporters can benefit from them. Looking in particular at the maritime sector, the research pointed out that there were not that many specific measures for exporters and shipbuilders. This essay detected that the provided measures are suitable for the needs of the affected companies and are an effective instrument by the government to stabilise the industry. This is proved by the number of companies taking advantage of these loans, grants and guarantees. Due to the already mentioned uncertainty, it remains unclear how measures have to be adjusted in the future.
Da die Bleche in der automatisierten Umformtechnik stets mit Eigenspannungen und Verformungen angeliefert werden, ist dem eigentlichen Prozess ein Biegewechselrichten vorgestellt. Dadurch sollen vorhandene Eigenspannungen abgebaut und die Bleche gleichbleibende Eigenschaften, unabhängig vom Anlieferungszustand, bekommen. Ziel dieser Bachelorthesis ist es den Prozess des Biegewechselrichtens mit einem FEM-Programm zu modellieren. Hierzu ist es wichtig, die notwendigen Grundlagen im Bereich der Werkstoffmechanik, des Richtvorgangs, der FE-Methode und dem Umgang mit dem FE-Programm ABAQUS zu verstehen. Damit soll dann ein lauffähiges Modell mit ABAQUS erstellt werden und erste Untersuchungen über den Verlauf der Spannungen und Dehnungen im Werkstoff durchgeführt werden.
In this paper, we describe a first publicly available fine-grained product recognition dataset based on leaflet images. Using advertisement leaflets, collected over several years from different European retailers, we provide a total of 41.6k manually annotated product images in 832 classes. Further, we investigate three different approaches for this fine-grained product classification task, Classification by Image, by Text, as well as by Image and Text. The approach "Classification by Text" uses the text extracted directly from the leaflet product images. We show, that the combination of image and text as input improves the classification of visual difficult to distinguish products. The final model leads to an accuracy of 96.4% with a Top-3 score of 99.2%. We release our code at https://github.com/ladwigd/Leaflet-Product-Classification.
The aim of the essay is to identify current trends in infrastructure financing in times of net zero, crucial challenges, and solutions to overcome these issues. To gain information, a fundamental literal research, and interviews with infrastructure financing specialists of development banks were conducted. The growing importance of climate aspects for financing decisions, the changing sources of infrastructure funding and the increased role of Multilateral Development Banks (MDBs) can be listed as the most important trends. The main challenges are the financing gap for infrastructure, the high investment risks and a lack of standards, and policies regarding climate neutrality. To overcome these challenges, innovative financing solutions and the merging of public and private funding have been identified as potential solutions.
Die Bachelor - Thesis befasst sich mit drei unterschiedliche Aspekte der Filmmusik: ihre Wirkung und Funktionen, ihre Verwendung im Marketing sowie ihre Bedeutung im Bereich der Pädagogik. Dadurch wird ein umfassender Einblick in die Filmmusik gegeben. Den Schwerpunkt dabei bilden die Funktionen der Filmmusik und ihre Bedeutung. Grundlage der Arbeit waren, neben zahlreicher Literatur, Gespräche mit renommierten Filmkomponisten und Klanggestaltern. Sie halfen mir, einen aktuellen Einblick in das Filmmusikgeschehen zu bekommen und haben diese Arbeit mit ihren eigenen Erfahrungen bereichert. So konnte ich beispielsweise direkt erfahren, wie die momentane Situation im Bereich des Musikmarketing aussieht. Abgerundet wird das Ganze durch eigene Erfahrungen aus Beobachtungen eines Seminars sowie einer Lehrveranstaltung mit Studioarbeit der Hochschule Offenburg.
The identification and quantification of compounds in the gas phase becomes of increasing interest in the context of environmental protection, as well as in the analytical field. In this respect, the high extinction coefficients of vapours and gases in the ultraviolet wavelength region allow a very sensitive measurement system. In addition, the increased performance of the components necessary for setting up a measurement system, such as fibres, light sources and detectors has been improved. In particular the light sources and detectors offer improved stability, and the deep UV performance and solarisation resistance of fused silica fibres allow have been significantly optimized in the past years. Therefore a compact and reliable detection system with high measuring accuracy is developed. Within this paper possible applications of the system under development and recent results will be discussed.
FHOP-Mikroprozessor-Kernel
(1995)
There are some existing Java benchmarks, application benchmarks as well as micro benchmarks or mixture both of them,such as: Java Grande, Spec98, CaffeMark, HBech, etc. But none of them deal with behaviors of multi tasks operating systems. As a result, the achieved outputs are not satisfied for performance evaluation engineers. Behaviors of multi tasks operating systems are based on a schedule management which is employed in these systems. Different processes can have different priority to share the same resources. The time is measured by estimating from applications started to it is finished does not reflect the real time value which the system need for running those programs. New approach to this problem should be done. Having said that, in this paper we present a new Java benchmark, named FHOJ benchmark, which directly deals with multi tasks behaviors of a system. Our study shows that in some cases, results from FHOJ benchmark are far more reliable in comparison with some existing Java benchmarks.
Der hier vorliegende Beitrag beschreibt erste Untersuchungsergebnisse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Entlastung der Kerbspannungen an Getriebewellen mit Durchdringungskerben. Es handelt sich bei den Kerben um eine Umlaufnut mit überlagerter Querbohrung und um einen Wellenabsatz mit überlagerter Querbohrung. Die neu entwickelte Entlastungskerbe erweitert die üblichen Möglichkeiten zur Entlastung von Durchdringungskerben und ermöglicht bedeutende Spannungsreduktionen bis etwa 48% bei Biegung oder Zug/Druck. Die Entlastung bei Torsionsbelastung beträgt maximal etwa 18%. Es wurden Spannungsdiagramme der variierten Entlastungsnutparameter erstellt und Formeln zur näherungsweisen Berechnung der zu erwartenden Spannungen in der Durchdringungskerbe und in der Entlastungsnut ermittelt, zudem werden Empfehlungen zur Gestaltung der Entlastungskerbe gegeben. Dieser Beitrag bietet eine Grundlage zur weiteren Untersuchung zum Thema „räumliche Durchdringungskerben“ und deren Entlastung.
Der hier vorliegende Beitrag beschreibt erste Untersuchungsergebnisse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Kerbspannungsanalyse an Durchdringungskerben bei Getriebewellen. Es handelt sich dabei um eine Umlaufnut sowie einen Wellenabsatz mit jeweils überlagerter Querbohrung. In beiden Fällen wird die Bohrung im Bereich der maximalen Spannungskonzentration der Umlaufnut bzw. des Wellenabsatzes angebracht. Entsprechende Formzahldiagramme werden angegeben und neue Näherungsgleichungen für eine genauere Formzahlberechnung je nach Belastungsart Torsion, Biegung und Zug/Druck aufgestellt. Die neu gewonnenen FEM-Ergebnisse erweitern die qualitativen und quantitativen Erkenntnisse über die in der Literatur vorhandenen Berechnungsverfahren und werden als Grundlage für weitere Untersuchungen zu dem bislang wenig erforschten Thema „räumliche Durchdringungskerbwirkung“ und deren Entlastung verwendet.
Die bisherigen Forschungen [1] im Bereich der Entlastungen von den örtlichen Spannungskonzentrationen in den Sicherungsringnuten beschränken sich auf glatte Vollwellen. Über die Abschwächung der Kerbwirkung von Sicherungsringnuten bei Zahn- und Keilwellen lagen bisher keine systematischen Untersuchungen und keine ausreichend gesicherten Ergebnisse vor. Deshalb wurden Untersuchungen zur Ermittlung der entlastenden Wirkung der Spannungsformzahlen von SR-Nuten bei Zahnwellen durchgeführt. Diese erfolgen mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) für die Belastungsarten Zug/Druck, Biegung und Torsion. Eine Formzahlreduktion von ca. 35% in der SR-Nut konnte bei Biegung und Zug/Druck realisiert werden. Bei Torsion beträgt diese ca. 30 % nach der NSH bzw. 12% nach der GEH gegenüber der originalen Kerbgeometrie ohne Entlastungsnuten. Die gewonnenen Ergebnisse erweitern die qualitativen und quantitativen Erkenntnisse über die Entlastung von der mehrfachen Kerbwirkung.
Der hier vorliegende Beitrag beschreibt die mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) gewonnenen Untersuchungsergebnisse zur Bestimmung von Stützziffern und Kerbwirkungszahlen bei Getriebewellen. Es handelt sich dabei zum einen um die Kerbüberlagerung einer umlaufenden Halbkreisnut in Kombination mit überlagerter Querbohrung. Da zur Bestimmung der Stützwirkungszahlen die Berechnung der bezogenen Spannungsgradienten in Tiefenrichtung benötigt wird, wurden die Parameter der Kerbgeometrie (der Umlaufnutradius sowie der Querbohrungsdurchmesser) variiert. Als Ergebnis dieser Arbeit wurde festgehalten, dass sich die Formzahl infolge der Durchdringungskerbe im Vergleich zur Formzahl einer Einzelkerbe (z. B. Umlaufnut oder Querbohrung) erhöht und dementsprechend erhöht sich die Kerbwirkungszahl deutlich im Vergleich zu einer Einzelkerbe. Die numerisch erfassten Kerbwirkungszahlen
an den erforschten Durchdringungskerben wurden mit analytischen Ansätzen aus der Fachliteratur verglichen. Entsprechende Diagramme und Zahlenwerte werden zur Abschätzung der Kerbwirkungs- und Stützzahlen je nach Belastungsart Torsion, Biegung und Zug/Druck angegeben.
Viele hochbeanspruchte Bauteile müssen zur Erfüllung ihres konstruktiven Zwecks mit Durchdringungskerben versehen werden. Infolge der gegenseitigen Wechselwirkung gelten für die Kerbwirkung dieser Art von Mehrfachkerben andere Gesetzmäßigkeiten als bei Einzelkerben. Die Weiterentwicklung der Lehre von der Tragfähigkeitsberechnung höchstbeanspruchter Maschinenelemente macht es notwendig, sich mit der Durchdringungskerbwirkung eingehend zu befassen. Thum und Svenson [1] entwickelten im Jahr 1949 ein Näherungsverfahren zur Abschätzung der Formzahl an einem zugbelasteten Stab mit Durchdringungskerben. In vielen Lehrbüchern findet dieses Verfahren Anwendung. Aus heutiger Sicht erscheint die Eignung der aus diesem Ansatz erzielten Ergebnisse als dringend überprüfungswürdig. Das thum’sche Verfahren wird unter die Lupe genommen. Der hier vorliegende Beitrag präsentiert mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) neue Untersuchungsergebnisse an zugbeanspruchten Stäben mit Halbkreisnut und überlagerter Querbohrung. Diese ergaben, dass die Berechnung nach [1] Lücken aufweist. Ihr Ansatz stellt für den heutigen Entwicklungsstand eine mit zu großen Abweichungen behaftete Näherungshypothese dar.
In the framework of electro-elasticity theory and the finite element method (FEM), a model is set up for the computation of quantities in surface acoustic wave (SAW) devices accounting for nonlinear effects. These include second-order and third-order intermodulations, second and third harmonic generation and the influence of electro-acoustic nonlinearity on the frequency characteristics of SAW resonators. The model is based on perturbation theory, and requires input material constants, e.g., the elastic moduli up to fourth order for all materials involved. The model is two-dimensional, corresponding to an infinite aperture, but all three Cartesian components of the displacement and electrical fields are accounted for. The first version of the model pertains to an infinite periodic arrangement of electrodes. It is subsequently generalized to systems with a finite number of electrodes. For the latter version, a recursive algorithm is presented which is related to the cascading scheme of Plessky and Koskela and strongly reduces computation time and memory requirements. The model is applied to TC-SAW systems with copper electrodes buried in an oxide film on a LiNbO3 substrate. Results of computations are presented for the electrical current due to third-order intermodulations and the displacement field associated with the second harmonic and second-order intermodulations, generated by monochromatic input tones. The scope of this review is limited to methodological aspects with the goal to enable calculations of nonlinear quantities in SAW devices on inexpensive and easily accessible computing platforms.
Die hochfrequente, feldnumerische Analyse mit der Finite-Differenzen Methode erfordert die Diskretisierung der zu untersuchenden Struktur in einem nichtäquidistanten Gitter. Vorschriften zur Diskretisierung kreiszylindrischer Strukturen wie sie z.B. bei Durchkontaktierungen auftreten, werden untersucht und eine optimierte Lösung vorgestellt.
Purpose
This work presents a new monocular peer-to-peer tracking concept overcoming the distinction between tracking tools and tracked tools for optical navigation systems. A marker model concept based on marker triplets combined with a fast and robust algorithm for assigning image feature points to the corresponding markers of the tracker is introduced. Also included is a new and fast algorithm for pose estimation.
Methods
A peer-to-peer tracker consists of seven markers, which can be tracked by other peers, and one camera which is used to track the position and orientation of other peers. The special marker layout enables a fast and robust algorithm for assigning image feature points to the correct markers. The iterative pose estimation algorithm is based on point-to-line matching with Lagrange–Newton optimization and does not rely on initial guesses. Uniformly distributed quaternions in 4D (the vertices of a hexacosichora) are used as starting points and always provide the global minimum.
Results
Experiments have shown that the marker assignment algorithm robustly assigns image feature points to the correct markers even under challenging conditions. The pose estimation algorithm works fast, robustly and always finds the correct pose of the trackers. Image processing, marker assignment, and pose estimation for two trackers are handled in less than 18 ms on an Intel i7-6700 desktop computer at 3.4 GHz.
Conclusion
The new peer-to-peer tracking concept is a valuable approach to a decentralized navigation system that offers more freedom in the operating room while providing accurate, fast, and robust results.
Mit gleichem kommunalem Mehrzweck-Fahrzeug (Abb. 1) wurden mehrere Fahrzyklen mit konventionellem Dieselantrieb und mit parallelem diesel-elektrischem Hybridantrieb simuliert. Aus den Ergebnissen der realen Fahrzyklen mit konventionellem Dieselmotorantrieb ließen sich die Kraftstoffeinsparpotenziale mit dem Hybridmotor und den verschiedenen Maßnahmen wie Start-Stopp, Rekuperation und Boost ermitteln. Selbst bei diesem Kommunalfahrzeug lassen sich Kraftstoffeinsparungen bis über 20 % nachweisen, obwohl die Fahrzyklen für Hybridanwendungen nicht besonders attraktiv sind. Deutlich höhere Potenziale liegen beispielsweise bei Gabelstaplern und Baumaschinen vor.
Immunosorbent turnip vein clearing virus (TVCV) particles displaying the IgG-binding domains D and E of Staphylococcus aureus protein A (PA) on every coat protein (CP) subunit (TVCVPA) were purified from plants via optimized and new protocols. The latter used polyethylene glycol (PEG) raw precipitates, from which virions were selectively re-solubilized in reverse PEG concentration gradients. This procedure improved the integrity of both TVCVPA and the wild-type subgroup 3 tobamovirus. TVCVPA could be loaded with more than 500 IgGs per virion, which mediated the immunocapture of fluorescent dyes, GFP, and active enzymes. Bi-enzyme ensembles of cooperating glucose oxidase and horseradish peroxidase were tethered together on the TVCVPA carriers via a single antibody type, with one enzyme conjugated chemically to its Fc region, and the other one bound as a target, yielding synthetic multi-enzyme complexes. In microtiter plates, the TVCVPA-displayed sugar-sensing system possessed a considerably increased reusability upon repeated testing, compared to the IgG-bound enzyme pair in the absence of the virus. A high coverage of the viral adapters was also achieved on Ta2O5 sensor chip surfaces coated with a polyelectrolyte interlayer, as a prerequisite for durable TVCVPA-assisted electrochemical biosensing via modularly IgG-assembled sensor enzymes.
Facial image manipulation is a generation task where the output face is shifted towards an intended target direction in terms of facial attribute and styles. Recent works have achieved great success in various editing techniques such as style transfer and attribute translation. However, current approaches are either focusing on pure style transfer, or on the translation of predefined sets of attributes with restricted interactivity. To address this issue, we propose FacialGAN, a novel framework enabling simultaneous rich style transfers and interactive facial attributes manipulation. While preserving the identity of a source image, we transfer the diverse styles of a target image to the source image. We then incorporate the geometry information of a segmentation mask to provide a fine-grained manipulation of facial attributes. Finally, a multi-objective learning strategy is introduced to optimize the loss of each specific tasks. Experiments on the CelebA-HQ dataset, with CelebAMask-HQ as semantic mask labels, show our model’s capacity in producing visually compelling results in style transfer, attribute manipulation, diversity and face verification. For reproducibility, we provide an interactive open-source tool to perform facial manipulations, and the Pytorch implementation of the model.
When a new product is produced, it makes sense, to test the usability before its appearance on the market. Within such a test there are different methods which can be used. For example, the eyetracking method. This research report illustrates how the eyetracking method can be used in combination with a qualitative inquiry to identify problems of a product. The study was conducted in cooperation with the company K+UPrintwareGmbH in Ettenheim. The object of the study was the EcoCash recycling and selling machine. The main element of this study is the identification of problems in the user interface and the handling of the machine. Furthermore, solutions to solve the problems were included.
Um Rückschlüsse auf das Vorgehen von Studierenden beim Lesen technischer Darstellungen ziehen zu können, wurden 49 Probanden aus dem Studiengang „Maschinenbau“ der Hochschule Offenburg bei ihrer Lösungssuche für eine zeichnerische Aufgabe mit Hilfe der Eyetracking-Technik beobachtet. Die Analyse der empirischen Untersuchungen legt die Vermutung nahe, dass die zunehmende Digitalisierung der Gesellschaft verstärkt zu einem punktuellen und flüchtigen Wahrnehmungsverhalten führen. Ruhe und Gelassenheit im Umgang mit Informationen gehen verloren, ebenso das Denken im Kontext. Nach Ansicht der Autoren sollte in der Ausbildung deshalb eine stärkere Konzentration auf die Grundbausteine und die grundlegenden Zusammenhänge des jeweiligen Fachgebietes, Entschleunigung, Förderung von Versteh-, Abstraktions- und Denkfähigkeit und auf der Motivation zur studentischen Eigenleistung liegen.
Eye-Tracking-Analyse des Betrachtungsverhaltens bei Micro-Präsentationen in der CAE-Ausbildung
(2015)
Die Zielsetzung des vorliegenden Beitrags ergibt sich aus der persönlichen Motivation der Autoren, das visuelle Verhalten und das Handeln vom jungen Ingenieur beim Micro-Präsentieren technischer Inhalte und Lösungsergebnisse in bildlicher und begrifflicher Form besser zu verstehen und somit effizienter unterstützen zu können. Dabei wurden mehrere Einzelpersonen aus dem Studiengang des Maschinenbaus der Hochschule Offenburg mit Hilfe der Eye-Tracking-Technick beobachtet. Die Probanden befinden sich im 6. Semester, sind im Alter von 21 bis 24 Jahren und zeichnen sich durch einen einheitlichen Ausbildungsstand aus. Die Versuchszeit für die Präsentation der Aufgabe betrug 100 Sekunden. Die Analyse der gewonnenen Daten dieser empirischen Laboruntersuchung erlaubt erste Einblicke in die visuelle Wahrnehmung technischer Objekte beim Vortragen.
Prof. Gitte Lindgaard, from the University of Carleton, Canada, says that viewing only some milliseconds of the first page of a website defines our general opinion about it [1]. For an online-shop, it would therefore be essential to have a first page that is not only pleasing to the eye, but also understandable enough to not loose the attention of the user. More and more companies are nowadays using the Internet not only as a showcase anymore, but as a full-strength selling tool, needing thus to convince their users and clients at first glance. This paper shows the analysis of two online-shops in the magazines’ field thanks to eye-tracking. With the analysis of the testers’ glances and their comments during and after the test, the usability of these two websites has been evaluated.
Extracting horizon surfaces from key reflections in a seismic image is an important step of the interpretation process. Interpreting a reflection surface in a geologically complex area is a difficult and time-consuming task, and it requires an understanding of the 3D subsurface geometry. Common methods to help automate the process are based on tracking waveforms in a local window around manual picks. Those approaches often fail when the wavelet character lacks lateral continuity or when reflections are truncated by faults. We have formulated horizon picking as a multiclass segmentation problem and solved it by supervised training of a 3D convolutional neural network. We design an efficient architecture to analyze the data over multiple scales while keeping memory and computational needs to a practical level. To allow for uncertainties in the exact location of the reflections, we use a probabilistic formulation to express the horizons position. By using a masked loss function, we give interpreters flexibility when picking the training data. Our method allows experts to interactively improve the results of the picking by fine training the network in the more complex areas. We also determine how our algorithm can be used to extend horizons to the prestack domain by following reflections across offsets planes, even in the presence of residual moveout. We validate our approach on two field data sets and show that it yields accurate results on nontrivial reflectivity while being trained from a workable amount of manually picked data. Initial training of the network takes approximately 1 h, and the fine training and prediction on a large seismic volume take a minute at most.