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Bürgerliches Recht
(2022)
Die nun vorliegende vollständig überarbeitete und aktualisierte zehnte Auflage des bewährten Lehrbuches deckt die wesentlichen Inhalte des zivilrechtlichen Lehrstoffes ab. Es werden in kompakter Form der Allgemeine Teil des BGB, das (Allgemeine und Besondere) Schuldrecht sowie das Sachenrecht dargestellt. Vervollständigt wird dieses Buch mit einem abschließenden Kapitel zum Zivilprozessrecht. Geschult werden das Verständnis für die Strukturen und Zusammenhänge im Bürgerlichen Recht und das Verständnis für die Verbindungen mit dem Zivilprozessrecht. Eine Vielzahl von Beispielen aus der Praxis, einprägsame Illustrationen, zahlreiche Schemata und Fälle mit Lösungsvorschlägen ermöglichen damit gleichzeitig auch ein anwendungsorientiertes bzw. fallorientiertes Lernen. Seine inhaltliche Kompaktheit macht es so zu einem idealen studienbegleitenden Lehrbuch für Studierende an Universitäten, Hochschulen, Berufsakademien und anderen Bildungseinrichtungen.
Im Sommersemester 2022 habe ich laufende und neue Forschungsprojekte sowohl national wie auch international vorangetrieben. Schwerpunktmäßig wurde die international etablierte Global Sanctions Data Base (GSDB) in Kooperation mit Forschern aus den USA und Österreich aktualisiert und in Form einer Forschungsarbeit der Forschungsgemeinschaft bekannt gemacht. Aufgrund der erarbeiteten Expertise habe ich zahlreiche Vorträge und Interviews in Medien zu Sanktionen und deren ökonomische Wirkung gegeben. Darüber hinaus wurde ein Buchkapitel zu Sanktionen in Kooperation mit internationalen Wissenschaftlern verfasst. Ferner wurde ein neues Forschungsprojekt in Kooperation mit einem regionalen Unternehmen zur Entwicklung eines Prozesses für die THG-Bilanzierung initiiert. Zwei wissenschaftliche Publikationen (peer-reviewed) wurden finalisiert. Ferner wurden 2 neue wissenschaftliche Forschungsprojekte mit internationalen Wissenschaftlern initiiert und die Ergebnisse in Arbeitspapieren veröffentlicht. Die zugrundeliegenden Manuskripte wurden in peer-reviewed Zeitschriften eingereicht. In Kooperation mit der Universität Konstanz wurde ein Schülertag für Gymnasiasten organisiert, um die Bedeutung von Wirtschaftspolitik den Schülern näher zu bringen.
In many industrial applications a workpiece is continuously fed through a heating zone in order to reach a desired temperature to obtain specific material properties. Many examples of such distributed parameter systems exist in heavy industry and also in furniture production such processes can be found. In this paper, a real-time capable model for a heating process with application to industrial furniture production is modeled. As the model is intended to be used in a Model Predictive Control (MPC) application, the main focus is to achieve minimum computational runtime while maintaining a sufficient amount of accuracy. Thus, the governing Partial Differential Equation (PDE) is discretized using finite differences on a grid, specifically tailored to this application. The grid is optimized to yield acceptable accuracy with a minimum number of grid nodes such that a relatively low order model is obtained. Subsequently, an explicit Runge-Kutta ODE (Ordinary Differential Equation) solver of fourth order is compared to the Crank-Nicolson integration scheme presented in Weiss et al. (2022) in terms of runtime and accuracy. Finally, the unknown thermal parameters of the process are estimated using real-world measurement data that was obtained from an experimental setup. The final model yields acceptable accuracy while at the same time shows promising computation time, which enables its use in an MPC controller.
This paper presents a modeling approach of an industrial heating process where a stripe-shaped workpiece is heated up to a specific temperature by applying hot air through a nozzle. The workpiece is moving through the heating zone and is considered to be of infinite length. The speed of the substrate is varying over time. The derived model is supposed to be computationally cheap to enable its use in a model-based control setting. We start by formulating the governing PDE and the corresponding boundary conditions. The PDE is then discretized on a spatial grid using finite differences and two different integration schemes, explicit and implicit, are derived. The two models are evaluated in terms of computational effort and accuracy. It turns out that the implicit approach is favorable for the regarded process. We optimize the grid of the model to achieve a low number of grid nodes while maintaining a sufficient amount of accuracy. Finally, the thermodynamical parameters are optimized in order to fit the model's output to real-world data that was obtained by experiments.
There have been substantial research efforts for algorithms to improve continuous and automated assessment of various health-related questions in recent years. This paper addresses the deployment gap between those improving algorithms and their usability in care and mobile health applications. In practice, most algorithms require significant and founded technical knowledge to be deployed at home or support healthcare professionals. Therefore, the digital participation of persons in need of health care professionals lacks a usable interface to use the current technological advances. In this paper, we propose applying algorithms taken from research as web-based microservices following the common approach of a RESTful service to bridge the gap and make algorithms accessible to caregivers and patients without technical knowledge and extended hardware capabilities. We address implementation details, interpretation and realization of guidelines, and privacy concerns using our self-implemented example. Also, we address further usability guidelines and our approach to those.
In this letter, we present an approach to building a new generalized multistream spatial modulation system (GMSM), where the information is conveyed by the two active antennas with signal indices and using all possible active antenna combinations. The signal constellations associated with these antennas may have different sizes. In addition, four-dimensional hybrid frequency-phase modulated signals are utilized in GMSM. Examples of GMSM systems are given and computer simulation results are presented for transmission over Rayleigh and deep Nakagami- m flat-fading channels when maximum-likelihood detection is used. The presented results indicate a significant improvement of characteristics compared to the best-known similar systems.
In tomato drying, degradation in final quality may occur based on the drying method used and predrying preparation. Hence, this research was conducted to evaluate the effect of different predrying treatments on physicochemical quality and drying kinetics of twin-layer-solar-tunnel-dried tomato slices. During the experimental work, tomato slices of var. Galilea were used. As predrying treatments, 0.5% calcium chloride (CaCl2), 0.5% ascorbic acid (C6H8O6), 0.5% citric acid (C6H8O7), and 0.5% sodium chloride (NaCl) were used. The tomato samples were sliced to 5 mm thickness, socked in the pretreatments for ten minutes, and dried in a twin layer solar tunnel dryer under the weather conditions of Jimma, Ethiopia. Untreated samples were used as control. The moisture losses from the samples were monitored by weighing samples at 2 h interval from each treatment. SAS statistical software version 9.2 was used for analyzing data on the physicochemical quality of tomato slices in CRD with three replications. From the experimental result, it was observed that dried tomato slices pretreated with 0.5% ascorbic acid gave the best retention of vitamin C and total phenolic content with a high sugar/acid ratio. Better retention of lycopene and fast drying were observed in dried tomato slices pretreated with 0.5% sodium chloride, and pretreating tomatoes with 0.5% citric acid resulted in better color values than the other treatments. Compared to the control, pretreating significantly preserved the overall quality of dried tomato slices and increased the moisture removal rate in the twin layer solar tunnel dryer.
The Black Forest offers renewable energy as a specific tourist destination in the form of bioenergy villages (BEV). Particularly expert tourists tend to visit them. The results of two quantitative surveys on the supply and demand side show that there is, up to now, an untapped potential among experienceoriented
tourists for this type of niche tourism.
In diesem Beitrag wird der finnische Tangotanztourismus
unter Berücksichtigung des Konzeptes des verkörperten Raumes (Low 2003) und des Raumverständnisses von Lefebvre (1991) auf den vielschichtig miteinander verbundenen Ebenen von Körper, Kultur und Raum analysiert. Die finnische „Kultur der Schweigsamkeit“ wird in diesem Zusammenhang im Besonderen
betrachtet. Methodisch werden hierbei sowohl Interviews mit Expertinnen und Experten, teilnehmende Beobachtung als auch die Auswertung von Filmmaterial herangezogen. Im Ergebnis zeigen sich vielfältige Wechselwirkungen von Körper, Kultur und Raum, die zusätzlich Potenziale für den finnischen Tangotanztourismus
aufzeigen.
Code-based cryptosystems are promising candidates for post-quantum cryptography. Recently, generalized concatenated codes over Gaussian and Eisenstein integers were proposed for those systems. For a channel model with errors of restricted weight, those q-ary codes lead to high error correction capabilities. Hence, these codes achieve high work factors for information set decoding attacks. In this work, we adapt this concept to codes for the weight-one error channel, i.e., a binary channel model where at most one bit-error occurs in each block of m bits. We also propose a low complexity decoding algorithm for the proposed codes. Compared to codes over Gaussian and Eisenstein integers, these codes achieve higher minimum Hamming distances for the dual codes of the inner component codes. This property increases the work factor for a structural attack on concatenated codes leading to higher overall security. For comparable security, the key size for the proposed code construction is significantly smaller than for the classic McEliece scheme based on Goppa codes.
Code-based cryptography is a promising candidate for post-quantum public-key encryption. The classic McEliece system uses binary Goppa codes, which are known for their good error correction capability. However, the key generation and decoding procedures of the classic McEliece system have a high computation complexity. Recently, q-ary concatenated codes over Gaussian integers were proposed for the McEliece cryptosystem together with the one-Mannheim error channel, where the error values are limited to Mannheim weight one. For this channel, concatenated codes over Gaussian integers achieve a higher error correction capability than maximum distance separable (MDS) codes with bounded minimum distance decoding. This improves the work factor regarding decoding attacks based on information-set decoding. This work proposes an improved construction for codes over Gaussian integers. These generalized concatenated codes extent the rate region where the work factor is beneficial compared to MDS codes. They allow for shorter public keys for the same level of security as the classic Goppa codes. Such codes are beneficial for lightweight code-based cryptosystems.
Large-scale quantum computers threaten today's public-key cryptosystems. The code-based McEliece and Niederreiter cryptosystems are among the most promising candidates for post-quantum cryptography. Recently, a new class of q-ary product codes over Gaussian integers together with an efficient decoding algorithm were proposed for the McEliece cryptosystems. It was shown that these codes achieve a higher work factor for information-set decoding attacks than maximum distance separable (MDS) codes with comparable length and dimension. In this work, we adapt this q-ary product code construction to codes over Eisenstein integers. We propose a new syndrome decoding method which is applicable for Niederreiter cryptosystems. The code parameters and work factors for information-set decoding are comparable to codes over Gaussian integers. Hence, the new construction is not favorable for the McEliece system. Nevertheless, it is beneficial for the Niederreiter system, where it achieves larger message lengths. While the Niederreiter and McEliece systems have the same level of security, the Niederreiter system can be advantageous for some applications, e.g., it enables digital signatures. The proposed coding scheme is interesting for lightweight Niederreiter cryptosystems and embedded security due to the short code lengths and low decoding complexity.
The code-based McEliece cryptosystem is a promising candidate for post-quantum cryptography. The sender encodes a message, using a public scrambled generator matrix, and adds a random error vector. In this work, we consider q-ary codes and restrict the Lee weight of the added error symbols. This leads to an increased error correction capability and a larger work factor for information-set decoding attacks. In particular, we consider codes over an extension field and use the one-Lee error channel, which restricts the error values to Lee weight one. For this channel model, generalized concatenated codes can achieve high error correction capabilities. We discuss the decoding of those codes and the possible gain for decoding beyond the guaranteed error correction capability.
Der Artikel stellt den methodisch-didaktischen Ansatz get_connected zur Förderung der Zusammenarbeit in kulturell gemischten Teams vor. Mit diesem Ansatz reagiert die HTWG Konstanz auf die langjährige Erfahrung, dass sich trotz grundsätzlich optimaler struktureller Bedingungen für interkulturelles Lernen – mit regelmäßiger Teilnahme chinesischer Studierender im
Fachstudium an der deutschen Hochschule – beiderseitige Vorurteile über »die anderen« nicht automatisch auflösen, sondern sich sogar verstärken können. In der konkreten Zusammenarbeit zeigt sich, dass das eigene Handeln oftmals hinter dem für sich selbst formulierten Anspruch an kulturell adäquates Verhalten zurückbleibt. Mit Methoden des erfahrungsbasierten interkulturellen Lernens
und insbesondere durch die von den Lehrenden als Coachinnen bzw. Coaches begleitete Arbeit mit Emotionen in kulturell gemischten (deutsch-chinesischen) Gruppen werden die Studierenden darin unterstützt, als Vorbereitung auf eine zukünftige Tätigkeit in international vernetzten Teams ihr
Kommunikationsverhalten zu reflektieren, den Perspektivenwechsel sowie neue emotionale bzw. kommunikative Strategien einzuüben und damit ihre interkulturelle Handlungskompetenz – auch im deutsch-chinesischen Dialog – zu verbessern. Der Beitrag stellt den im Rahmen von designbased research über mehrere Semester hinweg (weiter-)entwickelten Ansatz get_connected und
seine Umsetzung in einem Kursformat zum Erwerb interkultureller (China-)Kompetenz für Studierende aller Fachrichtungen vor. Die konkreten Erfahrungen bei der (Online-)Durchführung des Kurskonzepts im Sommersemester 2021 an der HTWG Konstanz unter Einbeziehung chinesischer (und internationaler) Studierender der Partnerhochschule Beijing Institute of Technology werden
im Folgekapitel (Beitrag von Thelen, Bai und Obendiek) dargestellt.
In diesem Beitrag stellen wir Inhalte und Methoden des Kurses »How to communicate successfully in international teams« vor. Wir zeigen auf, wie einzelne Kurselemente mittels unseres methodisch-didaktischen Ansatzes get_connected vermittelt werden. Die Darstellung basiert auf der Dokumentation eines im Sommersemester 2021 in Kooperation zwischen der HTWG Konstanz und dem Beijing Institute of Technology (online) durchgeführten Kurses. Die im Rahmen der Lehrveranstaltung dokumentierten Reflexionen, Einsichten und Evaluationen der Kursteilnehmenden weisen auf einen Kompetenzaufbau im Hinblick auf die Fähigkeit zu Perspektivenwechsel, Selbstreflexion, Frustrationstoleranz, Flexibilität und empathische Kommunikation hin.
Chinesische Studierende in der wissenschaftlichen Auseinandersetzungskultur an deutschen Hochschulen
(2022)
Die zunehmende internationale Vernetzung der akademischen Welt, die sich in den
aktuellen Internationalisierungsbemühungen deutscher Hochschulen widerspiegelt, erfordert eine Auseinandersetzung mit interkulturellen Aspekten der Hochschuldidaktik. Unterschiedliche Lernstile und Rollenerwartungen an Lehrende und Studierende beeinflussen die gegenseitige Wahrnehmung und den Studienerfolg. Der Beitrag reflektiert Erfahrungen deutscher/westlicher Lehrender und chinesischer Studierender: Aus verschiedenen Perspektiven und auf unterschiedlichen Ebenen werden Diskrepanzen zwischen Erwartungen und tatsächlichen Gegebenheiten aufgezeigt und im Kontext unterschiedlicher Lerntraditionen erklärt. Dabei stehen die Anforderungen an die Lehrenden als den zentralen Akteur*innen einer erfolgreichen Wissensvermittlung im Vordergrund. Im internationalen Kontext sind ihre interkulturellen Kompetenzen ähnlich wichtig wie ihre Fachkompetenzen. Die chinesische Lerntradition erschwert chinesischen Studierenden einen direkten Anschluss an die Studienkultur im deutschen Hochschulsystem. Zu dem Hemmnis, in einer Fremdsprache zu studieren, kommt die Schwierigkeit, Debattenkultur und Wissenschaftsstreit als angemessene Auseinandersetzungsformen zu verstehen. Der direkte, offene und häufig nur aus westlicher Sicht als objektiv empfundene Umgang mit Themen kann aufgrund unterschiedlicher kultureller Prägung dazu beitragen, dass das Studium in Deutschland als anstrengend und befremdlich empfunden wird. In diesem Beitrag werden erfahrungsbasierte Überlegungen geteilt, wie chinesische Studierende an die Debattenkultur an deutschen Hochschulen herangeführt werden können. Der Beitrag endet mit Hinweisen und guidelines für deutsche Lehrende im Umgang mit chinesischen Studierenden.
Haarstylingutensil
(2022)
A novel implant system for bone elongation will be presented. With this technique, the body's own bone material, so-called callus, can be formed by gradual distraction of the tubular bones, thus achieving an extension of femur and tibia bones. The driving principle of this fully implantable bone lengthening system is based on a shape memory element. During the surgical treatment, the intramedullary nail serves to stabilize the severed bone and enables the formation of new, endogenous bone material to lengthen the limbs or to bridge bone defects. The intramedullary nail is implanted into the medullary cavity and fixed at both ends with locking bolts. A receiver coil implanted under the skin receives the necessary energy twice a day through high-frequency energy transport to activate the thermal phase transformation of the shape memory element. This gradually increases the bone gap by 0.5 mm each time and stimulates callus formation. Consequently, osteoblasts or osteocytes are formed in the area of the desired bone extension and load-bearing bone material is formed. Three nail prototypes have already been tested for their functionality in a cadaver study in a German clinic. Currently a redesign of this intelligent implant system is underway, focusing on a novel coil geometry, a monitoring sensor system and control technology and a novel connection technology for the drive components. With this intelligent implant system, it will be possible for the first time to lengthen the bones in a patient-friendly manner and to continuously monitor, document and evaluate the entire lengthening process.
As fish farming is becoming more and more important worldwide, this ongoing project aims at the simulation and test-based analysis of highly stressed wire contacts, as they are found in off-shore fish farm cages in order to make them more reliable. The quasi-static tensile test of a wire mesh provides data for the construction of a finite element model to get a better understanding of the behavior of high-strength stainless steel from which the cages are made. Fatigue tests provide new insights that are used for an adjustment of the finite element model in order to predict the probability of possible damage caused by heavy mechanical loads (waves, storms, predators (sharks)).
Digitization extends to all areas of people's lives and processes, including public administration and government technology (GovTech for short). However, there are various problems here, such as the inappropriate development of new application systems, that are to be solved efficiently by combining two aspects: methodical digitization according to the process-driven approach and the idea of an app store for processes. This simultaneously fuels a process competition to advance methodical process digitization in the EU. Furthermore, this study explains the target-oriented use of this “firing” within the EU and concludes with a proposal of a new 3-schema architecture standard for successful process digitization within the EU.
This report summarises up-to-date social science evidence on climate communication for effective public engagement. It presents ten key principles that may inform communication activities. At the heart of them is the following insight: People do not form their attitudes or take action as a result primarily of weighing up expert information and making rational cost-benefit calculations. Instead, climate communication has to connect with people at the level of values and emotions.
Two aspects seem to be of special importance: First, climate communication needs to focus more on effectively speaking to people who have up to now not been properly addressed by climate communications, but who are vitally important to build broad public engagement. Second, climate communication has to support a shift from concern to agency, where high levels of climate risk perception turn into pro-climate individual and collective action.
Um im Angesicht der Klimakrise eine lebenswerte Zukunft zu sichern, brauchen wir einen grundlegenden und raschen gesellschaftlichen Wandel. Wirksame Klimakommunikation kann eine wichtige Rolle spielen, um das für diesen Wandel erforderliche gesamtgesellschaftliche Engagement zu fördern.
Im Forschungssemester wurden drei Ziele verfolgt: Erstens der Auf- und Ausbau des eigenen Kenntnisstands zur Klimakommunikation, zweitens das Kennenlernen der Arbeitsmethoden und -kultur des gastgebenden Think-Tanks Climate Outreach sowie drittens die Erstellung eines oder mehrerer für die Nachhaltigkeitstransformation nützlicher ‚Produkte‘ als Ergebnis des Forschungsaufenthalts. Alle drei Ziele konnten erreicht werden. Dabei bilden ein Working Paper, ein 4-Seiter für Praktiker sowie mehrere Artikel und ein Buchkapitel die Arbeitsergebnisse für andere nachvollziehbar und anwendbar ab (siehe Liste entstandener Veröffentlichungen in diesem Bericht).
Inhaltlich war die Kernerkenntnis, dass Menschen sich ihre Meinung zum Klima und der eigenen Rolle in der Transformation nicht in erster Linie durch mehr und bessere Informationen bilden, sondern durch Geschichten, die ihre Werte ansprechen, die von Menschen erzählt werden, denen sie vertrauen, und die durch die Überzeugungen und das Verhalten der Menschen in ihrem Umfeld bestätigt werden. Klimakommunikation sollte also neben der rationalen Vermittlung von Fakten auch unsere emotionale Seite bedienen und beispielsweise zeigen, wie sich soziale Normen verändern und Klimaschutzhandeln zum neuen Normal wird.
The digital twin concept has been widely known for asset monitoring in the industry for a long time. A clear example is the automotive industry. Recently, there has also been significant interest in the application of digital twins in healthcare, especially in genomics in what is known as precision medicine. This work focuses on another medical speciality where digital twins can be applied, sleep medicine. However, there is still great controversy about the fundamentals that constitute digital twins, such as what this concept is based on and how it can be included in healthcare effectively and sustainably. This article reviews digital twins and their role so far in what is known as personalized medicine. In addition, a series of steps will be exposed for a possible implementation of a digital twin for a patient suffering from sleep disorders. For this, artificial intelligence techniques, clinical data management, and possible solutions for explaining the results derived from artificial intelligence models will be addressed.
The use of deep learning models with medical data is becoming more widespread. However, although numerous models have shown high accuracy in medical-related tasks, such as medical image recognition (e.g. radiographs), there are still many problems with seeing these models operating in a real healthcare environment. This article presents a series of basic requirements that must be taken into account when developing deep learning models for biomedical time series classification tasks, with the aim of facilitating the subsequent production of the models in healthcare. These requirements range from the correct collection of data, to the existing techniques for a correct explanation of the results obtained by the models. This is due to the fact that one of the main reasons why the use of deep learning models is not more widespread in healthcare settings is their lack of clarity when it comes to explaining decision making.
oday many scientific works are using deep learning algorithms and time series, which can detect physiological events of interest. In sleep medicine, this is particularly relevant in detecting sleep apnea, specifically in detecting obstructive sleep apnea events. Deep learning algorithms with different architectures are used to achieve decent results in accuracy, sensitivity, etc. Although there are models that can reliably determine apnea and hypopnea events, another essential aspect to consider is the explainability of these models, i.e., why a model makes a particular decision. Another critical factor is how these deep learning models determine how severe obstructive sleep apnea is in patients based on the apnea-hypopnea index (AHI). Deep learning models trained by two approaches for AHI determination are exposed in this work. Approaches vary depending on the data format the models are fed: full-time series and window-based time series.
The citizen-centered health platform project is intended to provide a platform that can be used in EU cross-border regions, where social and economic exchange occurs across national borders. The overriding challenges are: (a) social: improving citizen-centered health and care provision; (b) technical: providing a digital platform for networking citizens, service providers, and municipal actors; (c) economic: developing long-term successful (sustainable) business models/value chains. The platform should strengthen and expand existing networks and establish new regional networks. Each network addresses particular challenges and apply them in a region-specific manner. Here, the national boundary conditions and the interregional needs play an essential role. These objectives require sufficient participation of civil society representatives. Furthermore, the platform will establish an overarching, sustainable, and knowledge-based network of health experts. The platform is to be jointly developed and implemented in the regions and follow an open-access approach. Therefore, synergies will be shared more quickly, strengthening competencies and competitiveness. In addition to practice partners, scientific and municipal institutions and SMEs are involved. The actors thus contribute to scientific performance, innovative strength, and resilience.
Ein Wandel weg von der linearen und hin zu einer Kreislaufwirtschaft, wie man ihn bereits in verschiedenen Bereichen erkennen kann, hat positive Auswirkungen auf das Klima und die Umwelt. Die Baubranche könnte durch ihre hohe Ressourcen- und Energieintensität ein wichtiger Beitrag zur Klima- und Umweltschonung durch Kreislaufpraktiken leisten. Im Fokus sollte nicht mehr nur eine effiziente Gebäudehülle stehen, sondern eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbetrachtung.
Aufgrund mangelnden Bewusstseins, fehlender rechtlicher Rahmenbedingungen, Organisationen, Softwaretools und fehlender Anreize durch Förderungen oder Geschäftsmodelle kann und wird eine ganzheitliche Kreislaufwirtschaft derzeit noch nicht in der Baubranche umgesetzt. Ein weiterer bedeutsamer Grund sind fehlende Materialpässe und deren Umsetzungsmöglichkeiten in der Praxis.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Lücke zwischen den Anforderungen an Materialpässe und deren Umsetzung in der Praxis, speziell für WeberHaus und somit den Holz-Fertighausbau, frühzeitig zu schließen. Durch Experteninterviews werden der Ist-Zustand des Material- und Informationsflusses beschrieben und gleichzeitig die Themen Kreislaufwirtschaft, Rückverfolgung und Materialpässe mit den Mitarbeitern diskutiert und nähergebracht. Aus dem Ist- Zustand des Material- und Informationsflusses werden Möglichkeiten einer Umsetzung in Form von zwei Varianten für Materialpässe geliefert, welche die zuvor festgelegten Anforderungen erfüllen.
Zur Beschreibung des Materialflusses hat es sich als sinnvoll erwiesen, eine Einteilung des gesamten Unternehmens auf Gebäude- und Elementebene vorzunehmen. Der Informationsfluss wird für den Materialpass hauptsächlich durch die vorhandenen Softwaresysteme Bentley, Dietrich´s, SAP und WeKo bestimmt. Um die Anforderungen, die an die Materialpässe gestellt werden, bestmöglich und mit geringem Aufwand erfüllen zu können, stellt sich BIM in Kombination mit der Plattform Madaster als sinnvolles Instrument heraus. Hierzu sind jedoch aufwendige Fachmodelle oder ein Koordinationsmodell nötig, welche von WeberHaus noch nicht vollständig realisiert werden. Als Übergangslösung bietet sich ein Materialpass auf Elementebene an, der durch diese Betrachtung standardisiert und ergänzt werden kann. Eine Ergänzung dieser Variante durch QR-Codes bietet zusätzlich eine direkte Verknüpfung von Informationen mit Bauteilen.
Das erfolgreiche Gestalten von Organisationen setzt die systematische Analyse ihrer Prozesse voraus. Das gilt auch und insbesondere für kleine und mittelgroße Unternehmen (KMU). Die praktische Durchführung solcher in KMU ist jedoch mit besonderen Herausforderungen verbunden, die in der vorhandenen Literatur bislang kaum reflektiert werden. In diesem Beitrag werden Erfahrungen aus 20 in KMU durchgeführten Prozessanalysen geteilt. Entlang der Prozessphasen werden unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten vorgestellt und ihre spezifischen Vor- und Nachteile bei der praktischen Anwendung in KMU identifiziert. Der Beitrag unterstreicht die Relevanz von Prozessanalysen in KMU und befähigt zugleich zu ihrer Durchführung.
Systematic Generation of XSS and SQLi Vulnerabilities in PHP as Test Cases for Static Code Analysis
(2022)
Synthetic static code analysis test suites are important to test the basic functionality of tools. We present a framework that uses different source code patterns to generate Cross Site Scripting and SQL injection test cases. A decision tree is used to determine if the test cases are vulnerable. The test cases are split into two test suites. The first test suite contains 258,432 test cases that have influence on the decision trees. The second test suite contains 20 vulnerable test cases with different data flow patterns. The test cases are scanned with two commercial static code analysis tools to show that they can be used to benchmark and identify problems of static code analysis tools. Expert interviews confirm that the decision tree is a solid way to determine the vulnerable test cases and that the test suites are relevant.
The purpose of this paper is to examine the effects of perceived stress on traffic and road safety. One of the leading causes of stress among drivers is the feeling of having a lack of control during the driving process. Stress can result in more traffic accidents, an increase in driver errors, and an increase in traffic violations. To study this phenomenon, the Stress Perceived Questionnaire (PSQ) was used to evaluate the perceived stress while driving in a simulation. The study was conducted with participants from Germany, and they were grouped into different categories based on their emotional stability. Each participant was monitored using wearable devices that measured their instantaneous heart rate (HR). The preference for wearable devices was due to their non-intrusive and portable nature. The results of this study provide an overview of how stress can affect traffic and road safety, which can be used for future research or to implement strategies to reduce road accidents and promote traffic safety.
Sleep is an important part of our life that significantly influences our health and well-being. The monitoring of sleep can provide data based on which sleep quality could be improved. This paper presents a system for heart rate detection during sleep. The data is collected from sensors underneath the test subjects. Though the data contains noise, it needs to be filtered to remove it. Due to the low strength of the signals, they need to be amplified after filtering. At some points of the signal, particular heartbeats may not be tracked by sensors due to the failure of a sensor or other reasons, which should be considered. The heart rate is detected in intervals of 15 s. A tool is implemented that detects the heart rate and visualizes it. The preprocessing of the data is performed with several filters: a highpass filter, a band-reject filter, a lowpass filter, and a motion detector. After the preprocessing of the data, the quality of the signal is significantly increased, and detection is possible.
Der wirtschaftliche Erfolg eines Unternehmens wird an seinen Umsätzen und Gewinnen gemessen. Im Sinne der Lean Management-Philosophie wird versucht, Prozesse und Abläufe immer weiter zu optimieren, um immer bessere Ergebnisse zu liefern. Der maßgebliche Einfluss, den dabei die Führung des Unternehmens, aber auch die Führung innerhalb des Betriebs auf die Produktion hat, wird jedoch häufig unterschätzt. Shopfloor Management bietet hier das Führungsinstrument, um durch Führung am Ort des Geschehens Produktion und Management miteinander zu verbinden. Das Bauunternehmen Ed. Züblin AG setzt Lean Construction mit Hilfe der Methode der Taktplanung und Taktsteuerung um. Zu diesem Zweck hat es mit der digitalen Taktsteuerungstafel (dTST) ein eigenes Instrument zur Steuerung der Prozesse auf der Baustelle entwickelt, mit dem der Status täglich erfasst und bewertet wird. Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden wie sich mit Hilfe der dTST und ihrer Daten Shopfloor Management Ansätze für Bauprojekte entwickeln lassen. Hierzu werden Interviews mit Stakeholdern höherer Hierarchieebenen verschiedener Bauprojekte geführt, um deren Bedürfnisse und Anforderungen an einen entsprechenden Ansatz zu eruieren. Die Verbesserung der Kommunikation, das Schaffen von Transparenz und auch die Mitarbeiterentwicklung sind die maßgeblichen Ziele der Stakeholder, die mit Shopfloor Management erreicht werden sollen. Die dTST wird dabei jetzt schon als das Werkzeug zur Durchführung von Shopfloor Management angesehen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde ein Konzept in Form einer Besprechungslandschaft entwickelt. In dieser dienen die dTST und ihre Daten als Grundlage der täglich stattfindenden Kommunikation zwischen den Ebenen. Um die dTST noch aktiver in die tägliche Kommunikation einzubinden und ihre Daten aktiver und besser nutzen zu können, wurden Zusatzeigenschaften entworfen. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass bei der Entwicklung und Gestaltung von Shopfloor Management Ansätzen in der Praxis eine Vielzahl von Hindernissen und Herausforderungen gemeistert werden müssen. Eine maßgebliche Rolle spielen hier u.a. die Entwicklung von Standards, der notwendige Kulturwandel (z.B. Fehlerkultur, Führungsstil), die Berücksichtigung des Einflusses externer Stakeholder und die Gestaltung des Change Managements.
Nowadays, most digital modulation schemes are based on conventional signal constellations that have no algebraic group, ring, or field properties, e.g. square quadrature-amplitude modulation constellations. Signal constellations with algebraic structure can enhance the system performance. For instance, multidimensional signal constellations based on dense lattices can achieve performance gains due to the dense packing. The algebraic structure enables low-complexity decoding and detection schemes. In this work, signal constellations with algebraic properties and their application in spatial modulation transmission schemes are investigated. Several design approaches of two- and four-dimensional signal constellations based on Gaussian, Eisenstein, and Hurwitz integers are shown. Detection algorithms with reduced complexity are proposed. It is shown, that the proposed Eisenstein and Hurwitz constellations combined with the proposed suboptimal detection can outperform conventional two-dimensional constellations with ML detection.
Deep Learning-based EEG Detection of Mental Alertness States from Drivers under Ethical Aspects
(2022)
One of the most critical factors for a successful road trip is a high degree of alertness while driving. Even a split second of inattention or sleepiness in a crucial moment, will make the difference between life and death. Several prestigious car manufacturers are currently pursuing the aim of automated drowsiness identification to resolve this problem. The path between neuro-scientific research in connection with artificial intelligence and the preservation of the dignity of human individual’s and its inviolability, is very narrow. The key contribution of this work is a system of data analysis for EEGs during a driving session, which draws on previous studies analyzing heart rate (ECG), brain waves (EEG), and eye function (EOG). The gathered data is hereby treated as sensitive as possible, taking ethical regulations into consideration. Obtaining evaluable signs of evolving exhaustion includes techniques that obtain sleeping stage frequencies, problematic are hereby the correlated interference’s in the signal. This research focuses on a processing chain for EEG band splitting that involves band-pass filtering, principal component analysis (PCA), independent component analysis (ICA) with automatic artefact severance, and fast fourier transformation (FFT). The classification is based on a step-by-step adaptive deep learning analysis that detects theta rhythms as a drowsiness predictor in the pre-processed data. It was possible to obtain an offline detection rate of 89% and an online detection rate of 73%. The method is linked to the simulated driving scenario for which it was developed. This leaves space for more optimization on laboratory methods and data collection during wakefulness-dependent operations.
Technologiebasierte Startups leisten einen wesentlichen Beitrag zur wirtschaftlichen sowie gesellschaftlichen Entwicklung. Im Zuge ihrer Gründung benötigen sie Unterstützung in Form von Risikokapital, das in der Seed- und Early-Stage primär durch Business Angels (BAs) bereitgestellt wird. Die Abläufe und Bewertungskriterien des BA Investmentprozesses sind bisher jedoch unzureichend erforscht. Der vorliegende Beitrag nutzt Experteninterviews im Rahmen einer Fallstudie des baden-württembergischen entrepreneurialen Ökosystems zur Identifikation des Vorgehens von BAs bei der Bewertung und Auswahl technologiebasierter Startups. Zudem werden die Kriterien, nach denen BAs vielversprechende von scheiternden Startups unterscheiden abgeleitet. Somit trägt der Beitrag zur Öffnung der „Black Box” von Investmentaktivitäten in den frühsten Gründungsphasen bei.
Reliability Assessment of an Unscented Kalman Filter by Using Ellipsoidal Enclosure Techniques
(2022)
The Unscented Kalman Filter (UKF) is widely used for the state, disturbance, and parameter estimation of nonlinear dynamic systems, for which both process and measurement uncertainties are represented in a probabilistic form. Although the UKF can often be shown to be more reliable for nonlinear processes than the linearization-based Extended Kalman Filter (EKF) due to the enhanced approximation capabilities of its underlying probability distribution, it is not a priori obvious whether its strategy for selecting sigma points is sufficiently accurate to handle nonlinearities in the system dynamics and output equations. Such inaccuracies may arise for sufficiently strong nonlinearities in combination with large state, disturbance, and parameter covariances. Then, computationally more demanding approaches such as particle filters or the representation of (multi-modal) probability densities with the help of (Gaussian) mixture representations are possible ways to resolve this issue. To detect cases in a systematic manner that are not reliably handled by a standard EKF or UKF, this paper proposes the computation of outer bounds for state domains that are compatible with a certain percentage of confidence under the assumption of normally distributed states with the help of a set-based ellipsoidal calculus. The practical applicability of this approach is demonstrated for the estimation of state variables and parameters for the nonlinear dynamics of an unmanned surface vessel (USV).
Experimental Validation of Ellipsoidal Techniques for State Estimation in Marine Applications
(2022)
A reliable quantification of the worst-case influence of model uncertainty and external disturbances is crucial for the localization of vessels in marine applications. This is especially true if uncertain GPS-based position measurements are used to update predicted vessel locations that are obtained from the evaluation of a ship’s state equation. To reflect real-life working conditions, these state equations need to account for uncertainty in the system model, such as imperfect actuation and external disturbances due to effects such as wind and currents. As an application scenario, the GPS-based localization of autonomous DDboat robots is considered in this paper. Using experimental data, the efficiency of an ellipsoidal approach, which exploits a bounded-error representation of disturbances and uncertainties, is demonstrated.
Low-Code Development Platforms (LCDPs) enable non-information technology (IT) personnel to develop applications and workflows independently of the IT department. Consequently, these digital platforms help to overcome the growing need for software development. However, science and practice warn of several barriers that slow down or hinder the usage of LCDPs. This publication scientifically identifies, analyzes, and discusses challenges during implementation and application of LCDPs from both perspectives in a holistic manner. Therefore, we conduct an exploratory study (data from scientific literature, expert interviews, and practical studies) and assign the challenges to the socio-technical system model. The results show that the scientific and practical communities recognize common challenges (especially knowledge transfer) but also perceive differences related to technological (science) and social (practice) aspects. This paper proposes future research directions for academia, such as governance, culture change, and value evaluation of LCDPs. Additionally, practitioners can prepare for possible challenges when using LCPDs.
In recent years, there has been a noticeable trend towards a general contractor strategy for plant engineering companies. Multiple disciplines and departments must be administered in a joint project. In the process, different work results are often managed in various systems without any associative relationship. A possible way to address this complexity is to implement a specifically tailored PLM strategy to gain a competitive advantage. Maturity models as well as methods to evaluate possible benefits constitute increasingly applied tools during this journey. Both methods have been theoretically described in previous publications. However, this paper should provide insights in the practical application within machinery industry. Therefore, a medium-sized German plant engineering company serves as an example for determining the scope and value of a multi-national overarching Product Lifecycle Management architecture as the central piece of a future digitalization strategy. The company’s current maturity levels for several digitalization capabilities are evaluated, prioritized and benchmarked against a set of similar companies. This allows to derive suitable target states in terms of maturity levels as well as the technical specification of digitalization use cases. In order to provide profound data for cost justification the resulting benefits are quantified.
Die vorliegende Arbeit soll durch einen möglichst gesamtheitlichen Vergleich von Fertigbadzellen und der konventionellen Ausführung von Bädern als eine Entscheidungshilfe für zukünftige Projekte dienen. Durch den immer stärker werdenden Fachkräftemangel sind Unternehmen auf Methoden angewiesen, welche diesem Mangel entgegenwirken. Eine Möglichkeit bietet die Verwendung von Fertigbadmodulen, welche noch viele weitere Vorteile sowohl für den Nutzer als auch den Generalunternehmer darstellt. Ziel der Arbeit ist es, neben der Ermittlung der Mindeststückzahl für eine sinnvolle Anwendung, eines Kosten- und Bauzeitenvergleichs auch einen Ausblick auf einen vermehrten Einsatz von Fertigbädern im Wohnungsbau zu geben. Im Rahmen der Arbeit wurden Experteninterviews geführt, um die gesammelten Erfahrungen auf den Baustellen sowie die Informationen aus Internet- und Literaturrecherchen mit aktuellen und aussagekräftigen Informationen zu stärken. Zuletzt fasst ein Leitfaden alle wichtigen Aspekte zusammen, die berücksichtigt werden sollten, wenn es um die Frage geht, ob der Einsatz von Fertigbädern sinnvoll ist. Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehört die Tatsache, dass beim betrachteten Beispielprojekt eine deutliche Kosteneinsparung durch eine Verkürzung der Gesamtbauzeit sowie durch einen reduzierten Koordinationsaufwand ermittelt werden konnte. Weiterhin zeigen die Erkenntnisse aus den Interviews eine zukünftig verstärkte Orientierung in Richtung des Wohnungsbaus. Dies zeigt sich in den Anwendungszahlen sowie durch Maßnahmen zur stärkeren Etablierung im Wohnungsbau. Zusammenfassend kann die Anwendung von Fertigbadzellen besonders bei Projekten mit hoher Wiederholungsrate empfohlen werden, jedoch sollte auch hier in Zukunft der Wohnungsbau unter Berücksichtigung bestimmter Prämissen nicht vernachlässigt werden.
Ignorantia doctorum
(2022)
Since the turn of the millennium, many writing centers have been established at universities in the German-speaking world, in order to support students in academic writing. This essay argues for offering subject-anchored directive guidance and using scientific texts as a basis for model learning. It states that the rhetorical tradition is hardly taken into account in the writing centers. Five arguments for this ignorance are discussed and, if possible, dispelled: the antiquity argument, which considers rhetoric outdated; the orality argument, which understands rhetoric as irrelevant to writing; the moral argument, which condemns rhetoric as a tool for demagogues; the positivist argument, which criticizes rhetoric as unempirical; and the didactic argument, which rejects rhetoric as a rigid doctrine. The discussion shows, however, that the rhetorical tradition, with its normative power and centuries of teaching practice, is a treasure trove of writing didactics that holds many resources, such as well-founded assessment criteria for the quality, appropriateness, and usefulness of texts.
Die GIGA-Adaptionsmethode
(2022)
Der Aufsatz stellt eine schreibdidaktische Lehrmethode vor, die auf einem Cicero-Zitat über das Aptum, die Angemessenheit des Stils, basiert. Nach einigen psychologischen Vorüberlegungen zur Differenz von Sprech- und Schreibsituation wird das Zitat im Hochschulschreibunterricht in Hinblick auf die darin genannten Stilfaktoren analysiert. Die Ergebnisliste dient als Grundlage einer Methode, mit der sich die stilistische Passgenauigkeit von Texten aller Art stark verbessern lässt. Ziel ist es, eine möglicherweise schreibferne Klientel dazu zu motivieren, zu einem musterhaften, zweckdienlichen, sachgerechten und zielgruppenorientierten Schreiben zu finden.
Analyse der Nachhaltigkeit verschiedener Redevelopmentszenarien einer Unternehmensbestandsimmobilie
(2022)
Ziel dieser Arbeit ist es einen Beitrag dazu zu leisten, dass auch Argumente der Nachhaltigkeit in Investitions- und Projektentscheidungen der Immobilienbranche leichter einfließen können, indem sie besser messbar gemacht werden, und somit an Einfluss gewinnen. Betrachtet werden sollen hierbei Entscheidungen zwischen verschiedenen Redevelopmentszenarien. Wann ergibt es mehr Sinn, eine bestehende Immobilie zu modernisieren? Wann lohnt sich ein Neubau eher? Zur Beantwortung dieser Fragen soll im Rahmen dieser Arbeit eine Entscheidungshilfe entwickelt werden. Konkret soll sich diese Entscheidungshilfe auf verschiedene Redevelopmentszenarien von speziell denjenigen Bürogebäuden beziehen, welche Teil von Unternehmensimmobilien sind. Entwickelt wird die Entscheidungshilfe aus einem bestehenden „Nachhaltigkeitsrating zur Bewertung der Zukunftsfähigkeit von Immobilien“, welches von Sarah Ok Kyu Strunk im Rahmen ihrer Dissertation an der Universität Stuttgart erstellt wurde. Die Besonderheit dieses Ratings liegt darin, dass es verschiedene nachhaltigkeitsrelevante Standortund Gebäudeeigenschaften im Hinblick auf ihr Wertentwicklungsrisiko betrachtet. Dies bedeutet, dass es eine Übersicht über diejenigen Nachhaltigkeitsmerkmale einer Immobilie gibt, welche nicht nur nachhaltigkeitsrelevant sind, sondern gleichzeitig maßgeblichen Einfluss auf das wirtschaftliche Risiko und somit die Wirtschaftlichkeit der Projektentwicklung haben. Ausgelegt ist das Rating auf die Betrachtung einzelner deutscher Büroimmobilien jeglichen Alters. Im Rahmen dieser Arbeit soll hieraus eine Entscheidungshilfe für Büroimmobilien als Teil von Unternehmensimmobilien entwickelt werden, bei welcher mehrere Redevelopmentszenarien verglichen werden können, um schließlich festzustellen, welches Szenario das geringere Wertentwicklungsrisiko mit sich bringt. Das Ergebnis hieraus soll nicht die abschließende Entscheidung zwischen den beiden Redevelopmentszenarien darstellen. Es soll vielmehr neben anderen Vergleichen, beispielsweise dem Vergleich der Wirtschaftlichkeit oder der Nachhaltigkeit der Bausubstanz der beiden Szenarien, eine stichhaltige Grundlage für eine wirtschaftlich und nachhaltig sinnvolle Entscheidung bieten.
Dieses Arbeitspapier behandelt den aktuellen Markt von Legal-Tech-Diensten in Deutschland und die rechtlichen Entwicklungen bezüglich der dort bestehenden Law-Tech-Branche. Ziel ist es dabei, anhand einer systematischen Analyse der beteiligten Marktkräfte, die Attraktivität der Legal-Tech-Branche einzuschätzen, um dem Leser dadurch eine Hilfestellung für die Strategiebildung innerhalb Law-Tech bezogener Unternehmen sowie Kanzleien zu bieten, denn die strategische Planung eines Unternehmens ist als Basis für den nachhaltigen Erfolg desselben unabdinglich.
Darüber hinaus zielt die Arbeit darauf ab, dem Leser einen Überblick über die rechtlichen Entwicklungen im Bereich von Legal-Tech sowie damit einhergehend ein Basiswissen über die Hintergründe der Gesetzgebung in Bezug auf die Law-Tech-Branche zu verschaffen.
Per-capita greenhouse gas emissions in cities like Bangkok or Shanghai have already reached emission levels of cities like London or Toronto. Large parts of the building stock and service infrastructure in cities in rapidly developing countries will be built in the coming decades—and may lock in high emissions pathways. A survey of projects under the Clean Development Mechanism (CDM) of the Kyoto Protocol shows that only about 1% of projects have been submitted by municipalities, mostly in the waste management and more recently in the transport sector. This is probably due to a lack of technical know-how, legal barriers, methodological challenges, long project cycles and limited “visibility” of projects for the electorate. A case study of city network ICLEI’s experience with the CDM adds practical insights. We conclude that while the new market mechanisms under Article 6 may make it easier for municipalities to engage in international market mechanisms, new forms of cooperation between actors on multiple levels, potentially facilitated by ICLEI, are required to help to realize the urban potential in international market mechanisms.
While managerial mobility is ubiquitously seen as an integral part of the success in firms’ internationalization, discerning its empirical merits has been impaired by the paucity of quasi-experimental evidence, or adequate instrumental variables. To overcome these objective limitations, this paper proposes a novel identification strategy, which uses a control function based on on-the-job search theory to correct estimates for the presence of self-selected mobility flows. Our analysis confirms the finding that managers’ specific market experience matters for firms’ internationalization, especially when it derives from longer tenures at the former jobs.
Regarding the attributes of managerial knowledge, our results reveal that on-the-job earned experience is at least as effective for firms’ internationalization as in born knowledge (i.e. origins) and that managers’ personal network of customers is an important asset in managers’ fund of expertise for the expansion into new markets.
Purpose
The goal of this research survey was to propose an entrepreneurship education model for students in higher education institutions.
Methodology
A questionnaire was distributed to 246 randomly sampled students at the Universitas Negeri Jakarta. The data was analyzed through Structural Equation Modeling to study the variables of entrepreneurship education for higher education students and examine whether it can be predicted by the university leadership as a facilitator of entrepreneurial culture, university departments as promoters of entrepreneurial skills, and university research as an incubator of local business
development.
Findings
The results show that university leadership as a facilitator of entrepreneurial culture is supported by the university leadership’s fostering a culture of entrepreneurial thinking. It was also evident that the university placed sufficient emphasis on entrepreneurial education, and it successfully motivated lecturers to embrace entrepreneurship education, and students to embrace entrepreneurship education. The results also indicated that university departments acted as promoters of entrepreneurial skills and stimulated students to attain sufficient entrepreneurial skills during their university education. Lastly, the university research also proved as an incubator of local business development and was found influenced by the university conducting research projects with local
private sector businesses and supporting graduates planning to launch start-ups.
Implications to Research and Practice
The survey results will provide valuable policy insights to improve entrepreneurship education. The university faculty and students would have opportunities to gain practical experience in local private sector businesses. The model of entrepreneurship education proposed herein can be applied for higher education students.
Digitization and sustainability are the two big topics of our current time. As the usage of digital products like IoT devices continues to grow, it affects the energy consumption caused by the Internet. At the same time, more and more companies feel the need to become carbon neutral and sustainable. Determining the environmental impact of an IoT device is challenging, as the production of the hardware components should be considered and the electricity consumption of the Internet since this is the primary communication medium of an IoT device. Estimating the electricity consumption of the Internet itself is a complex task. We performed a life cycle assessment (LCA) to determine the environmental impact of an intelligent smoke detector sold in Germany, taking its whole life-cycle from cradle-to-grave into account. We applied the impact assessment method ReCiPe 2016 Midpoint and compared its results with ILCD 2011 Midpoint+ to check the robustness of our results. The LCA results showed that electricity consumption during the use phase is the main contributor to environmental impacts. The mining of coal causes this contribution, which is a part of the German electricity mix. Consequently, the smoke detector mainly contributes to the impact categories of freshwater and marine ecotoxicity, but only marginally to global warming.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Frage, ob aus der auditiven Wahrnehmung allgemeingültige Gestaltungsparameter abgeleitet werden können. Hierzu wurde sowohl eine Grundlagenrecherche betrieben als auch eigene Experimente durchgeführt um sich einer Antwort auf die Frage qualitativ anzunähern.
Die Ergebnisse, die im Rahmen dieser Arbeit erbracht werden konnten, legen nahe, dass die Transformation von auditiven in gestalterische Parameter möglich ist, jedoch zum Teil auf subjektiven Empfindungen beruht, die von verschiedenen Person in individuell wahrgenommen werden können. Dennoch zeigen sich klare Tendenzen, die durch Analyse der Forschungsergebnisse und Befragung der Probanden Rückschlüsse auf Gemeinsamkeiten bei der Assoziation auditiver Variablen zulassen. Durch eine schrittweise Reduzierung der audiobezogenen Faktoren, wie Tonhöhe, Schalldruck oder Balance, kann gezeigt werden, dass beim Erfassen von auditiven Reizen, bildliche Ableitungen vorgenommen werden können und diese formspezifischer werden, je qualitativer die Klänge bewertet werden können.
Klangmuster mit vielen sich verändernden Variablen hingegen, werden im überwiegenden Maße rational und stark technisiert in Zeichenform wiedergegeben, da die Probanden offenbar versuchen, die für sie wahrnehmbaren Klangparameter auf dem Papier abzubilden. Da sich diese Parameter im Laufe der Untersuchung und Befragung als trivial herausgestellt haben, war die weitere Forschung auf die intuitive Formgebung gerichtet.
In the last decade, both sustainability (Green &
Blue Economies) and business models for sustainability
(BMfS) have increased in importance. Social life cycle
sustainability assessment has not fully achieved goal,
mainly because sustainability‐oriented business is very
complex and dynamic. System Dynamics (SD) is a powerful
methodology and computer simulation modeling technique
for framing, understanding and discussing complex issues
and problems. This paper responds to the urgent need for
a new business model by presenting a concept for dynamic
business modeling for sustainability using system dynamics.
The paper illustrates the key operating principles through
an application from the smartphone industry with help
from STELLA® software for simulation. Simulations
suggest that dynamic business modeling for sustainability
may contribute to sustainable business model research and
practice by introducing a systemic design tool that frames
environmental, social, and economic drivers of value
generation into a dynamic business model causal feedback
structure, therefore overcoming shortcomings of current
business models when applied to complex systems.
Mutual Information Analysis for Generalized Spatial Modulation Systems With Multilevel Coding
(2022)
Generalized Spatial Modulation (GSM) enables a trade-off between very high spectral efficiencies and low hardware costs for massive MIMO systems. This is achieved by transmitting information via the selection of active antennas from a set of available antennas besides the transmission of conventional data symbols. GSM systems have been investigated concerning various aspects like suitable signal constellations, efficient detection algorithms, hardware implementations, spatial precoding, and error control coding. On the other hand, determining the capacity of GSM is challenging because no closed-form expressions have been found so far. This paper investigates the mutual information for different GSM variants. We consider a multilevel coding approach, where the antenna selection and IQ modulation are encoded independently. Combined with multistage decoding, such an approach enables low-complexity capacity-achieving coded modulation. The influence of the data symbols on the mutual information is illuminated. We analyze the portions of mutual information related to antenna selection and the IQ modulation processes which depend on the GSM variant and the signal constellation. Moreover, the potential of spatial modulation for massive MIMO systems with many transmit antennas is investigated. Especially in systems with many transmit antennas much information can be conveyed by antenna selection.
Durch neuartige Arten der Fortbewegung, eine weitreichende Vernetzung und die Notwendigkeit einer nachhaltigen Mobilität steht die Mobilitätsplanung vor neuen Herausforderungen. Die bisherige Ausrichtung auf die Optimierung von Kapazität und Geschwindigkeit des Verkehrsflusses ist mit der modernen Stadtplanung nicht mehr vereinbar.
Ziel dieser Masterarbeit ist es, ein Konzept für eine zukunftsorientierte Mobilitätsplanung mit der Eingliederung in eine klimaresiliente Stadtplanung zu schaffen. Dafür wird der Einsatz von Fernerkundungsdaten als Datengrundlage für Planung und Monitoring und die Verwendung weicher Maßnahmen untersucht. Sie erfordern keinen direkten Eingriff in die Infrastruktur, sondern bauen auf der bereits bestehenden auf und zielen auf eine Veränderung des Mobilitätsverhalten der Reisenden ab.
Auf Basis einer Literaturrecherche wurde ein Konzept erstellt, das die identifizierten Problemstellen der heutigen Mobilitätsplanung aufgreift. Zur Validierung der technischen Machbarkeit und die Praxistauglichkeit, wurden Experteninterviews durchgeführt. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen wurde der neue Ansatz darauffolgend erweitert und angepasst.
Die Auswertung zeigt, dass die Herausforderungen durch das entwickelte Konzept aufgegriffen werden und die Mobilitätsplanung von der Verwendung von Fernerkundungsdaten profitieren kann. Um eine optimale Datenverwertung zu gewährleisten, ist eine Bilderkennungssoftware erforderlich. Allerdings erfordert die angestrebte Verhaltensänderung bei den Reisenden zudem ein unterstützendes zielgruppenorientiertes Marketing. Für eine weitere Verbesserung des Monitorings ist die Bildung von KPIs bereits in der Planungsphase und eine Monitoring-Plattform hilfreich.
Zur Einbindung des Konzepts in der Praxis ist die Entwicklung einer auf die Fernerkundungsdaten angepasste Bilderkennungssoftware notwendig. Danach kann das entwickelte Konzept in Pilotprojekten angewendet werden. Dadurch können auch die prozessualen Änderungen, die durch den Ansatz erfolgen, erprobt werden.
Evaluation of tech ventures’ evolving business models: rules for performance-related classification
(2022)
At the early stage of a successful tech venture's life cycle, it is assumed that the business model will evolve to higher quality over time. However, there are few empirical insights into business model evolution patterns for the performance-related classification of early-stage tech ventures. We created relevant variables evaluating the evolution of the venture-centric network and the technological proposition of both digital and non-digital ventures' business models using the text of submissions to the official business plan award in the German State of Baden-Württemberg between 2006 and 2012. Applying a principal component analysis/rough set theory mixed methodology, we explore performance-related business model classification rules in the heterogeneous sample of business plans. We find that ventures need to demonstrate real interactions with their customers' needs to survive. The distinguishing success rules are related to patent applications, risk capital, and scaling of the organisation. The rules help practitioners to classify business models in a way that allows them to prioritise action for performance.
The development of a new product can be accelerated by using an approach called crowdsourcing. The engineers compete and try their best to provide the related solution based on the given product requirement submitted in the online crowdsourcing platform. The one who has submitted the best solution get a financial reward. This approach is proven to be three time faster than the conventional one. However, the crowdsourcing process is usually not transparent to a new user. The risk for the execution of a new project for developing a new product is not easy to be calculated [1, 2]. We developed a method InnoCrowd to handle this problem and the new user could use during the planning of a new product development project. This system uses AI concepts to generate a knowledgebase representing histories of successful product development projects. The system uses the knowledge to determine qualitative and quantitative risks of a new project. This paper describes the new method, the InnoCrowd design, and results of a validation experiment based on data from a current crowdsourcing platform. Finally, we compare InnoCrowd to related methods and systems in terms of design and benefits.
Botenstoffe für Innovationen
(2022)
For some years, universities in countries where the first language is not English choose English as the medium of instruction. In German universities, instruction in German is still the dominant form, which makes university study in Germany less accessible to international students. To attract international students and to improve career prospects for home students, many German universities offer programmes taught in English or in a combination of German and English. It is widely expected that the implementation of EMI-programmes leads to improvements in English language proficiency (ELP). However, it has emerged that substantial gains in ELP in EMI programmes will only occur as the result of content and language integrated learning.
Generating synthetic data is a relevant point in the machine learning community. As accessible data is limited, the generation of synthetic data is a significant point in protecting patients' privacy and having more possibilities to train a model for classification or other machine learning tasks. In this work, some generative adversarial networks (GAN) variants are discussed, and an overview is given of how generative adversarial networks can be used for data generation in different fields. In addition, some common problems of the GANs and possibilities to avoid them are shown. Different evaluation methods of the generated data are also described.
Outcomes with a natural order commonly occur in prediction problems and often the available input data are a mixture of complex data like images and tabular predictors. Deep Learning (DL) models are state-of-the-art for image classification tasks but frequently treat ordinal outcomes as unordered and lack interpretability. In contrast, classical ordinal regression models consider the outcome’s order and yield interpretable predictor effects but are limited to tabular data. We present ordinal neural network transformation models (ontrams), which unite DL with classical ordinal regression approaches. ontrams are a special case of transformation models and trade off flexibility and interpretability by additively decomposing the transformation function into terms for image and tabular data using jointly trained neural networks. The performance of the most flexible ontram is by definition equivalent to a standard multi-class DL model trained with cross-entropy while being faster in training when facing ordinal outcomes. Lastly, we discuss how to interpret model components for both tabular and image data on two publicly available datasets.
Driver assistance systems are increasingly becoming part of the standard equipment of vehicles and thus contribute to road safety. However, as they become more widespread, the requirements for cost efficiency are also increasing, and so few and inexpensive sensors are used in these systems. Especially in challenging situations, this leads to the fact that target discrimination cannot be ensured which in turn leads to a false reaction of the driver assistance system. Typically, the interaction between moving traffic participants is not modeled directly in the environmental model so that tracked objects can split, merge or disappear. The Boids flocking algorithm is used to model the interaction between road users on already tracked objects by applying the movement rules (separation, cohesion, alignment) on the boids. This facilitates the creation of semantic neighborhood information between road users. We show in a comprehensive simulation that with only 7 boids per traffic participant, the estimated median separation between objects can improve from 2.4 m to 3 m for a ground truth of 3.7 m. The bottom percentile improves from 1.85 m to 2.8 m.
Unternehmenskultur
(2022)
Unternehmenskultur als die zentrale informeller Steuerungsgröße von Organisationen spielt insbesondere bei der Verankerung ethischer Werte und Prinzipien in Unternehmen eine unverzichtbare Rolle. Warum dies so ist und welchen konkreten Beitrag eine bewusste Kulturentwicklung im Kontext angewandter Unternehmensethik leisten kann, ist Gegenstand des Artikels.
Unternehmensberatung
(2022)
Im Kapitel "Unternehmensberatung" geht es um die Themen, inhaltlichen Schwerpunkte und möglichen Ansätze von Beratungsdienstleistungen im Kontext heutiger angewandter Unternehmensethik. Von der Gestaltung einer Unternehmenskultur der Integrität zur Prävention von Wirtschaftskriminalität bis zur Entwicklung eines ganzheitlichen unternehmerischen Verantwortungsmanagements, das neben Nachhaltigkeitsaspekten auch einen ethisch reflektierten Umgang mit Digitalisierung und KI umfasst.
ISO 26000
(2022)
Bei der internationalen Norm DIN ISO 26000, deren englische Originalfassung unter dem Titel Guidance on Social Responsibility (ISO 26000: 2010) veröffentlicht wurde, handelt es sich um den ersten und einzigen Standard zum Thema, der eine eindeutige, international konsensfähige Definition gesellschaftlicher Verantwortung von Unternehmen (CSR) vorgelegt hat und der empfiehlt, die damit verbundenen Aspekte nicht isoliert zu betrachten und zu managen. Aufgrund der Entwicklung im Rahmen eines aufwendigen globalen Multistakeholderprozesses auf der Basis des Konsensprinzips verfügen ihre Inhalte zudem über ein hohes Maß an Legitimität. Neben einer Betrachtung der Inhalte und Besonderheiten der Norm soll deutlich gemacht werden, dass und warum es für Organisationen aller Art lohnend sein kann, sich auch zehn Jahre nach der Veröffentlichung mit diesem umfassendsten Standard zum Thema auseinanderzusetzen: Welche Hinweise und Ratschläge für ein zeitgemäßes Management von CSR bzw. Nachhaltigkeit lassen sich für die Praxis daraus nach wie vor entnehmen? Welche Antworten bietet die ISO 26000 zu neueren gesellschaftlichen und wirtschaftspolitischen Trends, zu den heutigen Anforderungen an ein Nachhaltigkeitsmanagement? War man bei ihrer inhaltlichen Konzeption und Ausarbeitung dem Mainstream der damaligen Zeit vielleicht sogar voraus?
As interest in the investigation of possible sources and environmental sinks of technology-critical elements (TCEs) continues to grow, the demand for reliable background level information of these elements in environmental matrices increases. In this study, a time series of ten years of sediment samples from two different regions of the German North Sea were analyzed for their mass fractions of Ga, Ge, Nb, In, REEs, and Ta (grain size fraction < 20 µm). Possible regional differences were investigated in order to determine preliminary reference values for these regions. Throughout the investigated time period, only minor variations in the mass fractions were observed and both regions did not show significant differences. Calculated local enrichment factors ranging from 0.6 to 2.3 for all TCEs indicate no or little pollution in the investigated areas. Consequently, reference values were calculated using two different approaches (Median + 2 median absolute deviation (M2MAD) and Tukey inner fence (TIF)). Both approaches resulted in consistent threshold values for the respective regions ranging from 158 µg kg−1 for In to 114 mg kg−1 for Ce. As none of the threshold values exceed the observed natural variation of TCEs in marine and freshwater sediments, they may be considered baseline values of the German Bight for future studies.
Der Urban-Heat-Island-Effekt in Städten wird sich, angetrieben durch den globalen Klimawandel, weiter verstärken. Dem können städtebauliche Maßnahmen mildernd entgegenwirken.
Aus diesem Grund soll in dieser Bachelorarbeit im Rahmen des CoKLIMAx-Projekts eine Maßnahmentoolbox für resiliente Stadtplanung erstellt werden. Im Fokusbereich Wärme werden Maßnahmen näher betrachtet, die dazu beitragen können, Städte bezüglich zu erwartender vermehrter Hitzeereignisse zukünftig klimaresilienter zu gestalten.
Ziel dieser Arbeit ist die Zusammenstellung ausgewählter, konkreter Hitze-Resilienz-Maßnahmen für den städtischen Raum in einer Maßnahmentoolbox. Mithilfe dieser Toolbox sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, die Auswirkungen von Hitzeextremereignissen auf den städtischen Raum durch städtebauliche Maßnahmen zu minimieren beziehungsweise zu vermeiden.
Adressaten sollen in erster Linie Behörden auf kommunaler Ebene sein. Diese sollen bezüglich zunehmender Hitzeextremereignisse und ihrer negativen Auswirkungen auf Mensch, Wirtschaft sowie Gebäude und Infrastruktur, besser vorbereitet bzw. handlungsfähiger gemacht werden.
Wie gehen mittelständische Unternehmen mit internationaler Geschäftstätigkeit mit Compliance-Risiken um? Wie gelingt das Risikomanagement spezifischer Herausforderungen der Regelkonformität in Wachstumsländern, die aus Compliance-Gesichtspunkten als Hochrisikoländer eingestuft werden? Und was beschäftigt dabei Compliance-Officer im Mittelstand? Diesen Fragen widmete sich ein anwendungsorientiertes Forschungsprojekt am Konstanz Institut für Corporate Governance.
The trajectory tracking problem for a real-scaled fully-actuated surface vessel is addressed in this paper. A nonlinear model predictive control (NMPC) scheme was designed to track a reference trajectory, considering state and input constraints, and environmental disturbances, which were assumed to be constant over the prediction horizon. The controller was tested by performing docking maneuvers using the real-scaled research vessel from the University of Applied Sciences Konstanz at the Rhine river in Germany. A comparison between the experimental results and the simulated ones was analyzed to validate the NMPC controller.
The trajectory tracking problem for a fully-actuated real-scaled surface vessel is addressed in this paper by designing a backstepping controller with a multivariable integral action, considering the thruster allocation problem. The performance and robustness of this controller are evaluated in simulation, taking into account environmental disturbance forces and modeling mismatch, using a docking maneuver as a reference trajectory. Furthermore, a comparison between the backstepping controller and a nonlinear position PID-Control with flatness based-feedforward is also analyzed.
Lidar sensors are widely used for environmental perception on autonomous robot vehicles (ARV). The field of view (FOV) of Lidar sensors can be reshaped by positioning plane mirrors in their vicinity. Mirror setups can especially improve the FOV for ground detection of ARVs with 2D-Lidar sensors. This paper presents an overview of several geometric designs and their strengths for certain vehicle types. Additionally, a new and easy-to-implement calibration procedure for setups of 2D-Lidar sensors with mirrors is presented to determine precise mirror orientations and positions, using a single flat calibration object with a pre-aligned simple fiducial marker. Measurement data from a prototype vehicle with a 2D-Lidar with a 2 m range using this new calibration procedure are presented. We show that the calibrated mirror orientations are accurate to less than 0.6° in this short range, which is a significant improvement over the orientation angles taken directly from the CAD. The accuracy of the point cloud data improved, and no significant decrease in distance noise was introduced. We deduced general guidelines for successful calibration setups using our method. In conclusion, a 2D-Lidar sensor and two plane mirrors calibrated with this method are a cost-effective and accurate way for robot engineers to improve the environmental perception of ARVs.
Dynamic Real-Time Range Queries (DRRQ) are a common means to handle mobile clients in high-density areas where both, clients requested by the query and the inquirers, are mobile. In contrast to the very well-known continuous range queries, only a few approaches, such as Adaptive Quad Streaming (AQS), address the mandatory scalability and real-time requirements of these so-called ad-hoc mobility challenges. In this paper we present the highly decentralized solution Adaptive Quad Streaming Flexible (AQSflex) as an extension of the already existing more theoretical AQS approach. Beside a highly distributed cell structure without data structures and a lightweight streaming communication, we use a multi-cell-assignment on limited pool resources instead of an idealistic unlimited cell-per-server assignment. The described experimental results show the potential of our local capacity balancing scheme for cell handover in a strongly decentralized setting. Leafs of a cell hierarchy define a kind of self-optimizing fuzzy edge for the processing resources in high-density systems without any centralized controlling or cloud component.
This research project has been awarded as part of the research competition organized by Connect2Recover, which is a global initiative by the International Telecommunication Union (ITU) with the priority of reinforcing and strengthening the digital infrastructure and ecosystems of developing countries. Carried out by an international and transdisciplinary research consortium, the project sets out to analyze the prospects of digital federation and data sharing within the context of Botswana. Considering the country’s stage of economic and digital development, the project team identified Botswana’s smallholder agricultural sector as the most important area of digital transformation given the development need of the country’s primary sector.
Derived from semi-structured interviews, a focus group, as well as secondary research, the project team developed a digital transformation roadmap based on three development stages: (a) crowdfarming pilot, (b) crowdfarming marketplace, and (c) digital ecosystem for smallholder agriculture. Based on a detailed review of Botswana’s smallholder agriculture and the government’s digitalization strategy, the report envisions each phase, especially the pilot project, in terms of a minimal viable product. This is to consider the low level of digital penetration of Botswana’s primary sector, while providing an incentive to connect smallholders with consumers, traders, and retailers.
The project team has been successful in receiving commitment from actual smallholder farmers, the farmer association and government, as well as support for the idea of developing a crowdfarming marketplace as a novel production model and, eventually, a digital agriculture ecosystem for smallholder farmers, livestock producers, and agricultural technology companies and start-ups. The report is a proposal for a phase-one pilot project with the objective to advance smallholder agribusiness in Botswana.
In dieser Arbeit wird die Ausgangssituation der klimabezogenen Stadtplanung in Konstanz in den Bereichen Wasser, Wärme und Vegetation im Hinblick auf die Anpassung an den Klimawandel untersucht. Diese dient als eine Grundlage für das Projekt CoKLIMAx.
Ziel dieses Projektes ist es, eine einfache Toolbox zu entwickeln, die Kommunen befähigt, mit Hilfe von Satelliten- und in-situ-Daten Klimaanalysen, erforderliche Gewichtungen und späteres Monitoring selbst durchführen zu können, um Entscheidungen für auf die langfristige Stadtentwicklung treffen zu können.
Für die Feststellung der Ausgangssituation in Konstanz wurden Mitarbeiter der Stadtverwaltung Konstanz befragt, ein Planungsprozess für die Klimaanpassung künftiger Bauprojekte entwickelt und eine Stakeholderidentifikation erstellt.
Zu Beginn der Arbeit werden die Ursachen für den Klimawandel und seine Auswirkungen erörtert, Anpassungsbeispiele anderer Städte betrachtet und die Funktionsprinzipien der verwendeten Satelliten und die Dienste des Copernicus-Programms erklärt.
Die Beständigkeit von hochlegierten korrosions- und säurebeständigen Stählen wird primär durch den Chromgehalt bestimmt. Allerdings gibt es entlang der Wertschöpfungskette von der Stahlerschmelzung bis zum fertigen Produkt eine Vielzahl weiterer Einflussfaktoren. Dem Schleifen kommt hier eine besondere Bedeutung zu, da es je nach Wahl der Prozessparameter sowohl zu einer signifikanten Verschlechterung als auch zu einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit führen kann. Im vorliegenden Beitrag wird aufgezeigt, dass die erzeugte Rauheit nur eine begrenzte Aussagekraft bietet. Vielmehr erhöhen lokale Mikrodefekte die Anfälligkeit gegen Lochfraß – je nach Ausprägung und Anzahl. Die Automatisierung für die Innenbearbeitung von Behältern im pharmazeutischen Apparatebau kann dabei zu einer signifikanten Verbesserung der Oberfläche und einem homogeneren Erscheinungsbild führen.
Um gegen den Klimawandel vorzugehen, ist im Gebäudebestand eine Reduktion der Treibhausemmissionen nötig. Dafür müssen politische Entscheidungsträger, Wohnungsunternehmen und Baufirmen gemeinsam arbeiten, um CO2 Neutralität zu erreichen. Die energetische Sanierung der bedürftigen Gebäude ist mit den konventionellen Methoden bis zum Jahr 2050 nicht zu erreichen. Das Energiesprong Prinzip bietet einen Lösungsansatz, welcher finanziell interessant ist und mit weniger Personalaufwand in großer Menge umgesetzt werden kann. Es wird die Erkenntnis gewonnen, dass die bisher verwendeten konstruktiven Systeme jedoch noch Optimierungsbedarf haben, um den finanziellen Rahmen des Prinzips einzuhalten und den Massenmarkt bedienen zu können. Die Untersuchungen dieser Arbeit ergeben, dass eine im Prozess eingebundene Gebäudeaufstockung in Holzbauweise eine lohnende Ergänzung sein kann. Aus nachhaltigem Baumaterial wird mit verhältnismäßigem Mehraufwand eine größere Rentabilität der Immobilie bewirkt und dem Problem der Wohnungsknappheit in Städten entgegengewirkt.