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In diesem Beitrag wird zunächst ein einführender Überblick über die Thematik eines Marketing-Controlling spezifischen Rechtsrahmens gegeben. Da die Datenerhebung, -verarbeitung und -analyse stets die Hauptfunktionsmerkmale eines Marketing-Controllings sind, stehen nach diesem Überblick die Rechtsgrundlagen eines Datenschutzes im Mittelpunkt der folgenden Ausführungen.
Many countries offer state credit guarantees to support credit-constrained exporters. The policy instrument is commonly justified by governments as a means to mitigating adverse outcomes of financial market frictions for exporting firms. Accumulated returns to the German state credit guarantee scheme deriving from risk-compensating premia have outweighed accumulated losses over the past 60 years. Why do private financial agents not step in and provide insurance given that the state-run program yields positive returns? We argue that costs of risk diversification, liquidity management, and coordination among creditors limit the ability of private financial agents to offer comparable insurance products. Moreover, we suggest that the government’s greater effectiveness in recovering claims in foreign countries endows the state with a cost advantage in dealing with the risks involved in large export projects. We test these hypotheses using monthly firm-level data combined with official transaction-level data on covered exports of German firms and find suggestive evidence that positive effects on trade are due to mitigated financial constraints: State credit guarantees benefit firms that are dependent on external finance, if the value at risk which they seek to cover is large, and at times when refinancing conditions on the private financial market are tight.
In this paper, a systematic comparison of three different advanced control strategies for automated docking of a vessel is presented. The controllers are automatically tuned offline by applying an optimization process using simulations of the whole system including trajectory planner and state and disturbance observer. Then investigations are conducted subject to performance and robustness using Monte Carlos simulation with varying model parameters and disturbances. The control strategies have also been tested in full scale experiments using the solar research vessel Solgenia. The investigated control strategies all have demonstrated very good performance in both, simulation and real world experiments. Videos are available under https://www.htwg-konstanz.de/forschung-und-transfer/institute-und-labore/isd/regelungstechnik/videos/
This paper describes the development of a control system for an industrial heating application. In this process a moving substrate is passing through a heating zone with variable speed. Heat is applied by hot air to the substrate with the air flow rate being the manipulated variable. The aim is to control the substrate’s temperature at a specific location after passing the heating zone. First, a model is derived for a point attached to the moving substrate. This is modified to reflect the temperature of the moving substrate at the specified location. In order to regulate the temperature a nonlinear model predictive control approach is applied using an implicit Euler scheme to integrate the model and an augmented gradient based optimization approach. The performance of the controller has been validated both by simulations and experiments on the physical plant. The respective results are presented in this paper.
inno4regio
(2021)
Unternehmen stehen häufig unter einem Innovationsdruck, um ihre langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Vor allem kleine und mittelständische Unternehmen sind hier besonders gefordert, da ihnen vielfach die erforderlichen Ressourcen oder Kompetenzträger fehlen und das tägliche operative Geschäft häufig eine intensive Auseinandersetzung mit dem Thema nicht zulässt.
Diese Unternehmen sind auf externe Ressourcen angewiesen. Hinzu kommt die Unsicherheit vieler Unternehmer hinsichtlich Kooperationsmöglichkeiten mit öffentlichen Forschungseinrichtungen sowie organisatorische Bedenken mit dem damit verbundenen Koordinationsaufwand.
Das Innovationsportal inno4regio kann genau hier Abhilfe schaffen. Mittels standardisierter Prozesse soll den Unternehmern eine Möglichkeit geboten werden, externe Innovationsvorhaben durch eine Problemanalyse anzustoßen und die notwendigen Partner aus der Hochschulwelt einzubinden. Der Zugriff über einen Knotenpunkt auf das fachliche sowie kreative Personal von rund dreißig Hochschulen im Verbund der Internationalen Bodensee-Hochschule ist dabei ein Alleinstellungsmerkmal, welches in dieser Form bisher noch nicht am Markt existiert.
This paper presents a generic method to enhance performance and incorporate temporal information for cardiorespiratory-based sleep stage classification with a limited feature set and limited data. The classification algorithm relies on random forests and a feature set extracted from long-time home monitoring for sleep analysis. Employing temporal feature stacking, the system could be significantly improved in terms of Cohen’s κ and accuracy. The detection performance could be improved for three classes of sleep stages (Wake, REM, Non-REM sleep), four classes (Wake, Non-REM-Light sleep, Non-REM Deep sleep, REM sleep), and five classes (Wake, N1, N2, N3/4, REM sleep) from a κ of 0.44 to 0.58, 0.33 to 0.51, and 0.28 to 0.44 respectively by stacking features before and after the epoch to be classified. Further analysis was done for the optimal length and combination method for this stacking approach. Overall, three methods and a variable duration between 30 s and 30 min have been analyzed. Overnight recordings of 36 healthy subjects from the Interdisciplinary Center for Sleep Medicine at Charité-Universitätsmedizin Berlin and Leave-One-Out-Cross-Validation on a patient-level have been used to validate the method.
Das produzierende Gewerbe in Deutschland erlebt aufgrund von Technologiewandel im Automobilbau, der Anpassung von Lieferketten und der digitalen Transformation grundlegende Veränderungen. Diese als Chance für künftiges Wachstum zu begreifen ist essenziell und eine zwingende Voraussetzung für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Anhand eines konkreten Unternehmensbeispiels werden hierfür zentrale Aspekte für Transformation eines mittelständischen produzierenden Blechbearbeitungsunternehmens hin zu einem netzwerkbasierten Geschäftsmodell betrachtet. Auf Basis der Analyse von Referenzbeispielen webbasierter Vertriebsplattformen in der Blechbearbeitung werden erfolgsrelevante Aspekte für die Ausgestaltung und die Umsetzung für ein Onlineplattformmodell beschrieben. Hierbei wird exemplarisch dargelegt, wie mittels digitaler Vertriebsplattformen in Verbindung mit digitalen Auftragsmanagementprozessen neue Wege für Wachstum ermöglicht werden können.
Im Zuge zunehmender Effizienzbestrebungen in produzierenden Unternehmen spielt auch die Optimierung von indirekten Wertschöpfungsprozessen eine immer größere Rolle. Neben einer ansteigenden Aufgabenvielfalt stellt ein parallel wachsender Kostendruck eine doppelte Herausforderung dar. Dies gilt insbesondere für Einkaufsbereiche entsprechender Organisationen, welche an der Schnittstelle zwischen der unternehmensinternen und -externen Wertschöpfungskette operieren und an dieser einen essenziellen Beitrag auch im Sinne des Informationsflusses zur Unterstützung eines integrierten Supply Chain Managements darstellen. Um diesen zu begegnen, ist es notwendig, die relevanten Kernprozesse der Einkaufsbereiche stetig im Blick zu halten und Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und umzusetzen. Dieser Beitrag will zu einem Überblick für die Prozessoptimierung mithilfe des Einsatzes digitaler Technologien speziell in Einkaufsbereichen beitragen. Es werden die Spezifika des Einkaufs vorgestellt, relevante Kernaufgaben beschrieben und exemplarisch technologische Ansätze zur Prozessoptimierung anhand von Process Mining, Robotic Process Automation und künstlicher Intelligenz aufgezeigt.
A nonlinear mathematical model for the dynamics of permanent magnet synchronous machines with interior magnets is discussed. The model of the current dynamics captures saturation and dependency on the rotor angle. Based on the model, a flatness-based field-oriented closed-loop controller and a feed-forward compensation of torque ripples are derived. Effectiveness and robustness of the proposed algorithms are demonstrated by simulation results.
Innovation Labs
(2021)
Today's increasing pace of change and intense competition places demands on organizations to use a different approach to innovation, going beyond the incremental innovation that is typically developed within the core of the organization. As an option to escape the existing beliefs of the core organization, innovation labs are used to develop more discontinuous innovation. Despite the abundance of these so-called innovation labs in practice, researchers have devoted little effort to scrutinizing the concept and to provide managers with a framework for exploiting this form of innovation. In this paper, we aim to perform an empirical investigation and to create a consensus around the concept of innovation labs. To do so, we conducted a multiple case study in large international organizations with a total of 31 interviews of an average length of 70 minutes. We offer a framework by identifying four innovation lab types and consider when each is most appropriate. Furthermore, we highlight the importance for managers and their organizations to align the strategic intent with the innovation lab type as well as the interface between the innovation lab and the core business.
The main objective of this paper is to revisit the Euro method in a critical and constructive way.Wehave analysed some arguments against the Euro method published recently in the literature as well as some other relevant aspects of the SUT-Euro and SUT-RAS methods not covered before. Although not being the Euro method perfect, we believe that there is still space for the use of the Euro method in updating/regionalizing Supply and Use tables.
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit einem Kooperationsprojekt in Botswana, welches durch Lehrende und Studierende der Hochschule für Technik Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz und einigen Experten aus aller Welt umgesetzt werden soll. Außerdem geht sie der Frage nach, was der Unterschied vom klassischen zum hybriden Projektmanagement, welches hier angewendet wird ist und wie es möglich ist eine Supply-Chain für dieses Projekt zu erstellen.
Despite the increased attention dedicated to research on the antecedents and determinants of new venture survival in entrepreneurship, defining and capturing survival as an outcome represents a challenge in quantitative studies. This paper creates awareness for ventures being inactive while still classified as surviving based on the data available. We describe this as the ‘living dead’ phenomenon, arguing that it yields potential effects on the empirical results of survival studies. Based on a systematic literature review, we find that this issue of inactivity has not been sufficiently considered in previous new venture survival studies. Based on a sample of 501 New Technology-Based Firms, we empirically illustrate that the classification of living dead ventures into either survived or failed can impact the factors determining survival. On this basis, we contribute to an understanding of the issue by defining the ‘living dead’ phenomenon and by proposing recommendations for research practice to solve this issue in survival studies, taking the data source, the period under investigation and the sample size into account.
Text produced by entrepreneurs represents a data source in entrepreneurship research on venture performance and fund-raising success. Manual text coding of single variables is increasingly assisted or replaced by computer-aided text analysis. Yet, for the development of prediction models with several variables, such dictionary-based text analysis methods are less suitable. Natural language processing techniques are an alternative; however, the implementation is more complex and requires substantial programming skills. More work is required to understand how text analytics can advance entrepreneurship research. This study hence experiments with different artificial intelligence methods rooted in Natural Language Processing and deep learning. It uses 766 business plans to train a model for the automated measurement of transaction relations, a construct which is an indicator for new technology-based firm survival. Empirical findings show that the accuracy of construct measurement can be significantly increased with automated methods and improves with larger amounts of training data. Language complexity sets limits to the precision of automated construct measurement though. We therefore recommend a hybrid approach: making use of the inherent advantages of combining automated with human coding until the amount of training data is sufficiently large to substitute the human coding completely. The study provides insights into the applicability of different text analytics methods in entrepreneurship research and points at future research potential.
Respiratory diseases are leading causes of death and disability in the world. The recent COVID-19 pandemic is also affecting the respiratory system. Detecting and diagnosing respiratory diseases requires both medical professionals and the clinical environment. Most of the techniques used up to date were also invasive or expensive.
Some research groups are developing hardware devices and techniques to make possible a non-invasive or even remote respiratory sound acquisition. These sounds are then processed and analysed for clinical, scientific, or educational purposes.
We present the literature review of non-invasive sound acquisition devices and techniques.
The results are about a huge number of digital tools, like microphones, wearables, or Internet of Thing devices, that can be used in this scope.
Some interesting applications have been found. Some devices make easier the sound acquisition in a clinic environment, but others make possible daily monitoring outside that ambient. We aim to use some of these devices and include the non-invasive recorded respiratory sounds in a Digital Twin system for personalized health.
Matrix methods for the computation of bounds for the range of a complex polynomial and its modulus over a rectangular region in the complex plane are presented. The approach relies on the expansion of the given polynomial into Bernstein polynomials. The results are extended to multivariate complex polynomials and rational functions.
This paper examines the interdependencies of tourism, Buddhism and sustainability combining in-depth-interviews with Buddhism experts and non-participant observation in a mixed-method approach. The area under investigation is the Alpine region of Austria, Germany and Switzerland, since it is home to Asian and Western forms of Buddhism tourism alike. Results show that Buddhism tourism as a value-based activity on the one hand is not commercial, but since demand is rising, on the other hand tendencies towards more commercial forms can be observed. As a modest form of activity Buddhism tourism does not shape the landscape of the Alpine area and by its nature it incorporates sustainability.
Generalized Concatenated Codes over Gaussian and Eisenstein Integers for Code-Based Cryptography
(2021)
The code-based McEliece and Niederreiter cryptosystems are promising candidates for post-quantum public-key encryption. 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. Due to the limited error values, the codes over Gaussian integers achieve a higher error correction capability than maximum distance separable (MDS) codes with bounded minimum distance decoding. This higher error correction capability improves the work factor regarding decoding attacks based on information-set decoding. The codes also enable a low complexity decoding algorithm for decoding beyond the guaranteed error correction capability. In this work, we extend this coding scheme to codes over Eisenstein integers. These codes have advantages for the Niederreiter system. Additionally, we propose an improved code construction based on generalized concatenated codes. These codes extent the rate region where the work factor is beneficial compared to MDS codes. Moreover, generalized concatenated codes are more robust against structural attacks than ordinary concatenated codes.
The performance and reliability of non-volatile NAND flash memories deteriorate as the number of program/erase cycles grows. The reliability also suffers from cell to cell interference, long data retention time, and read disturb. These processes effect the read threshold voltages. The aging of the cells causes voltage shifts which lead to high bit error rates (BER) with fixed pre-defined read thresholds. This work proposes two methods that aim on minimizing the BER by adjusting the read thresholds. Both methods utilize the number of errors detected in the codeword of an error correction code. It is demonstrated that the observed number of errors is a good measure for the voltage shifts and is utilized for the initial calibration of the read thresholds. The second approach is a gradual channel estimation method that utilizes the asymmetrical error probabilities for the one-to-zero and zero-to-one errors that are caused by threshold calibration errors. Both methods are investigated utilizing the mutual information between the optimal read voltage and the measured error values.
Numerical results obtained from flash measurements show that these methods reduce the BER of NAND flash memories significantly.
Im modernen Automobilbau spielen Fussgängerschutzsysteme eine immer stärker werdende Rolle, um Verletzungen und Todesfälle bei Verkehrsunfällen mit Fussgängerbeteiligung zu reduzieren. Eines dieser Sicherheitssysteme ist die aktive Motorhaube. Durch die Verwendung von Formgedächtnislegierungen (FGL) als Aktoren können die bestehenden Systeme vereinfacht werden, wobei die gleiche Funktion durch neue Mechanismen bei reduzierter Grösse und Gewicht sowie verringerten Kosten ausgeführt werden kann. In diesem Beitrag werden nach einer Einleitung zu existierenden Systemen zur Motorhauben-Anhebung FG-Aktoren und deren potenzielle Einsatzmöglichkeiten in Automobilbau kurz vorgestellt.
This paper describes the rationale and the development of a structured digital approach for measuring corporate environmental sustainability using performance metrics.
It is impossible to imagine today's age without the preservation of our environment, not even in the corporate environment. Currently, sustainability is mostly only rudimentarily considered in companies, mostly only with written down phrases on the website. This will no longer be sufficient in the future, which is why companies should record sustainability on a numerical basis. Based on the development of a workable concept for companies, a small empirical study was carried out, which can be used to numerically measure the sustainability performance of companies. Two utility analyses were completed.
One of them was supplemented by expert interviews. Well-known practitioners from the business world were interviewed and asked for their assessment of ecological performance indicators. The result of the research is an indicator-based concept that can be applied in corporate practice to determine ecological sustainability performance.
Monitor Energiewende 2020
(2021)
Deep transformation models
(2021)
We present a deep transformation model for probabilistic regression. Deep learning is known for outstandingly accurate predictions on complex data but in regression tasks it is predominantly used to just predict a single number. This ignores the non-deterministic character of most tasks. Especially if crucial decisions are based on the predictions, like in medical applications, it is essential to quantify the prediction uncertainty. The presented deep learning transformation model estimates the whole conditional probability distribution, which is the most thorough way to capture uncertainty about the outcome. We combine ideas from a statistical transformation model (most likely transformation) with recent transformation models from deep learning (normalizing flows) to predict complex outcome distributions. The core of the method is a parameterized transformation function which can be trained with the usual maximum likelihood framework using gradient descent. The method can be combined with existing deep learning architectures. For small machine learning benchmark datasets, we report state of the art performance for most dataset and partly even outperform it. Our method works for complex input data, which we demonstrate by employing a CNN architecture on image data.
Ballistocardiography (BCG) can be used to monitor heart rate activity. Besides, the accelerometer should have high sensitivity and minimal internal noise; a low-cost approach was taken into consideration. Several measurements have been executed to determine the optimal positioning of a sensor under the mattress to obtain a signal strong enough for further analysis. A prototype for an unobtrusive accelerometer-based measurement system has been developed and tested in a conventional bed without any specific extras. The influence of the human sleep position for the output accelerometer data was tested. The obtained results indicate the potential to capture BCG signals using accelerometers. The measurement system can detect heart rate in an unobtrusive form in the home environment.
Introduction. Despite its high accuracy, polysomnography (PSG) has several drawbacks for diagnosing obstructive sleep apnea (OSA). Consequently, multiple portable monitors (PMs) have been proposed. Objective. This systematic review aims to investigate the current literature to analyze the sets of physiological parameters captured by a PM to select the minimum number of such physiological signals while maintaining accurate results in OSA detection. Methods. Inclusion and exclusion criteria for the selection of publications were established prior to the search. The evaluation of the publications was made based on one central question and several specific questions. Results. The abilities to detect hypopneas, sleep time, or awakenings were some of the features studied to investigate the full functionality of the PMs to select the most relevant set of physiological signals. Based on the physiological parameters collected (one to six), the PMs were classified into sets according to the level of evidence. The advantages and the disadvantages of each possible set of signals were explained by answering the research questions proposed in the methods. Conclusions. The minimum number of physiological signals detected by PMs for the detection of OSA depends mainly on the purpose and context of the sleep study. The set of three physiological signals showed the best results in the detection of OSA.
In today's volatile market environments, companies must be able to continuously innovate. In this context, innovation does not only refer to the development of new products or business models but often also affects the entire organization, which has to transform its structures, processes, and ways of working.Corporate entrepreneurship (CE) programs are often used by established companies to address these innovation and transformation challenges. In general, they are understood as formalized entrepreneurial activities to (1) support internal corporate ventures or (2) work with external startups. The organizational design and value creation of CE programs exhibit a high degree of heterogeneity. On the one hand, this heterogeneity makes CE programs a valuable management tool that can be used for many purposes. On the other hand, it can be seen as a reason for the current challenges that companies experience in effectively using and managing CE programs.By systematically analyzing 54 different cases in established companies in Germany, Switzerland, and Austria, this study contributes to a better understanding of the heterogeneity of CE programs. The taxonomic approach provides clearly defined types of CE programs that are distinguished according to their organizational design and the outputs they generate.
The development of home health systems can provide continuous and user-friendly monitoring of key health parameters. This project aims to create a concept for such a system, implement it on a test basis, and evaluate it. Three health areas were selected for this purpose:
Sleep, Stress, and Rehabilitation. Appropriate devices were installed in the homes of test subjects and used by them for two weeks. Besides, relevant questionnaires were completed to obtain a complete picture. Finally, the implemented system was evaluated, and the results of the conducted study showed that home health systems have great potential. However, it is necessary to consider some points to increase the usability of the system and the motivation of the users. Among others, ease of use of the equipment is of extreme importance.
Ferromagnetism is of increasing importance in the growing field of electromobility and data storage. In stable austenitic steels, the occurrence of ferromagnetism is not expected and would also interfere with many applications. However, ferromagnetism in austenitic stainless steels after low-temperature nitriding has already been shown in the past. Herein, the presence of ferromagnetism in austenitic steels is discovered after low-temperature carburization (Kolsterizing), which represents a novel and unique finding. A zone of expanded austenite is established on various austenitic stainless steels by low-temperature carburization and the respective ferromagnetism is investigated in relation to the alloy composition. The ferromagnetism occurring is determined by means of a commercial magnetoinductive sensor (Feritscope). Ferromagnetic domains are visualized by magnetic force microscopy and a ferrofluid. X-ray diffraction measurements indicate a clear difference in the lattice expansion of the different alloys. Furthermore, a different appearance of the magnetizable microstructure regions (magnetic domain structure) is detected depending on the grain orientation determined by electron backscatter diffraction (EBSD). Strongly pronounced magnetic domains show no linear lattice defects, whereas in small magnetizable areas linear lattice defects are detected by electron channeling contrast imaging and EBSD.
We compared vulnerable and fixed versions of the source code of 50 different PHP open source projects based on CVE reports for SQL injection vulnerabilities. We scanned the source code with commercial and open source tools for static code analysis. Our results show that five current state-of-the-art tools have issues correctly marking vulnerable and safe code. We identify 25 code patterns that are not detected as a vulnerability by at least one of the tools and 6 code patterns that are mistakenly reported as a vulnerability that cannot be confirmed by manual code inspection. Knowledge of the patterns could help vendors of static code analysis tools, and software developers could be instructed to avoid patterns that confuse automated tools.
With the increasing challenges of the 21st century, such as a rapidly growing population, increasing hunger and the destruction of the environment, the demand for sustainable and future-oriented ways of living is growing. To meet this demand, a residential district named Maun Science Park is being built in Botswana to develop a resilient society. In addition to the application of modern technology to optimise the use of resources, the environmentally friendly construction of the buildings is another goal of the project. This thesis investigates the prefabrication of rammed earth in terms of implementation and profitability for the Maun Science Park.
For this purpose, the specific properties, handling, as well as the application of the building material in prefabrication are first discussed.
This is followed by an investigation of how the work processes of prefabrication can be implemented in the Maun Science Park. Based on this, a profitability test is carried out using a break-even and sensitivity analysis.
The analyses showed that the investment in prefabrication is not profitable within the assumed production volume, which is due to the high fixed costs. These are primarily generated by the two main cost drivers, consisting of the new construction of the production hall and the rental of heavy construction equipment.
Lastly, recommendations for action were formulated that provide for a cost reduction in both the two main cost drivers as well as for other decisive factors.
Stadtbaukunst
(2021)
Notizen zur Stadtbaukunst
(2021)
Bedarf es heute einer institutionalisierten Stadtbaukunst? Als Gegenbewegung zur schematischen, mechanischen Stadterweiterungspraxis entwickelte sich Stadtbaukunst gegen Ende des 19. Jahrhunderts und fand in Praxis und Diskurs ihren Höhepunkt vor dem Ersten Weltkrieg. Seit einigen Jahren wird nun von verschiedenen Seiten deren Neuentdeckung und Neubewertung eingefordert. Doch die Lage heute ist eine andere als die vor über hundert Jahren. Was bedeutet das für die Idee einer Stadtbaukunst im Zusammenspiel mit Städtebau, Architektur und Stadtplanung?
Nowadays, the inexpensive memory space promotes an accelerating growth of stored image data. To exploit the data using supervised Machine or Deep Learning, it needs to be labeled. Manually labeling the vast amount of data is time-consuming and expensive, especially if human experts with specific domain knowledge are indispensable. Active learning addresses this shortcoming by querying the user the labels of the most informative images first. One way to obtain the ‘informativeness’ is by using uncertainty sampling as a query strategy, where the system queries those images it is most uncertain about how to classify. In this paper, we present a web-based active learning framework that helps to accelerate the labeling process. After manually labeling some images, the user gets recommendations of further candidates that could potentially be labeled equally (bulk image folder shift). We aim to explore the most efficient ‘uncertainty’ measure to improve the quality of the recommendations such that all images are sorted with a minimum number of user interactions (clicks). We conducted experiments using a manually labeled reference dataset to evaluate different combinations of classifiers and uncertainty measures. The results clearly show the effectiveness of an uncertainty sampling with bulk image shift recommendations (our novel method), which can reduce the number of required clicks to only around 20% compared to manual labeling.
Auslegung von Radsatzwellen unter Berücksichtigung des maximalen, dynamischen Torsionsmoments
(2021)
Der vorgestellte Bericht verdeutlicht denEinfluss des dynamischen Torsionsmomentsinfolge von selbsterregten Radsatz-Torsionsschwingungen auf den Festigkeitsnachweisvon Radsatzwellen. Durch dieanalytische Berechnung des maximalen,dynamischen Torsionsmoments werdenkausale Zusammenhänge erkennbar, diebei der Dimensionierung von Radsätzenhilfreich sind. So führt eine Vergröβerungdes Radsatzwellendurchmessers aufgrundder zunehmenden Torsionssteifigkeitzwar zu höheren Momenten, bewirktaber gleichzeitig eine deutlich niedrigereVergleichsspannung. Durch gröβereDurchmesser der Radsatzwelle ist, infolgegeringerer Fugendrücke, allerdings auchmit einer Schwächung der Pressverbändezu rechnen. In jedem Fall sind im Hinblickauf den Festigkeitsnachweis kleine Radradienvorteilhaft. Sollten Radradius undRadsatzwellendurchmesser nicht optimiertwerden können, kann zur weiteren Absicherungdes Festigkeitsnachweises derWerkstoff EA4T verwendet werden.
Die vorgestellte analytische Berechnungsmethode führt, unter Berücksichtigung desKraftschlusses, der Radsatzdimensionierungund der Dämpfungseigenschaft des Antriebssystems, zu einem konservativ berechnetendynamischen Torsionsmoment.Die ermittelten Abweichungen zeigenleicht gröβere Werte gegenüber der Messungund über einen breiten Parameterbereichtendenziell gröβere Werte gegenüber der Simulation. Demnach stellt die Methodeeinen pragmatischen Ansatz dar, dasmaximale, dynamische Torsionsmomentfür die Auslegung von Radsatzwelle ausreichendkonservativ zu berechnen.
This paper examines how varying antidumping methodologies applied within the World Trade Organization differ in the extent to which they reduce targeted exports. We show that antidumping duties, on average, hit Chinese exporters harder than those of other targeted countries. This difference can be traced back in part to China's non-market economy status, which affects the way antidumping duties are calculated. Furthermore, we show that the type of imposed duty matters, as ad-valorem duties affect exports differently compared to specific duties or duties conditional on the export price. Overall, however, antidumping duties remain effective in reducing imports independent of market economy status.
Modular arithmetic over integers is required for many cryptography systems. Montgomeryreduction is an efficient algorithm for the modulo reduction after a multiplication. Typically, Mont-gomery reduction is used for rings of ordinary integers. In contrast, we investigate the modularreduction over rings of Gaussian integers. Gaussian integers are complex numbers where the real andimaginary parts are integers. Rings over Gaussian integers are isomorphic to ordinary integer rings.In this work, we show that Montgomery reduction can be applied to Gaussian integer rings. Twoalgorithms for the precision reduction are presented. We demonstrate that the proposed Montgomeryreduction enables an efficient Gaussian integer arithmetic that is suitable for elliptic curve cryptogra-phy. In particular, we consider the elliptic curve point multiplication according to the randomizedinitial point method which is protected against side-channel attacks. The implementation of thisprotected point multiplication is significantly faster than comparable algorithms over ordinary primefields.
Algorithms and Architectures for Cryptography and Source Coding in Non-Volatile Flash Memories
(2021)
In this work, algorithms and architectures for cryptography and source coding are developed, which are suitable for many resource-constrained embedded systems such as non-volatile flash memories. A new concept for elliptic curve cryptography is presented, which uses an arithmetic over Gaussian integers. Gaussian integers are a subset of the complex numbers with integers as real and imaginary parts. Ordinary modular arithmetic over Gaussian integers is computational expensive. To reduce the complexity, a new arithmetic based on the Montgomery reduction is presented. For the elliptic curve point multiplication, this arithmetic over Gaussian integers improves the computational efficiency, the resistance against side channel attacks, and reduces the memory requirements. Furthermore, an efficient variant of the Lempel-Ziv-Welch (LZW) algorithm for universal lossless data compression is investigated. Instead of one LZW dictionary, this algorithm applies several dictionaries to speed up the encoding process. Two dictionary partitioning techniques are introduced that improve the compression rate and reduce the memory size of this parallel dictionary LZW algorithm.
Die Entwicklung der Elektromobilität, als alternative Fortbewegungsform ist seit geraumer Zeit eine nicht nur regional, sondern weltweit und unter den verschiedensten Aspekten (Technik, Umwelt, Wirtschaft, Energiewende etc.) intensiv betrachtete und untersuchte Thematik. Hierbei spielt der mögliche positive Effekt auf die Umwelt und die Energiewende hin zu nicht fossilen Energieträgern eine zentrale Rolle für Politik und Forschung bei der Förderung dieser Technologie. Die vorliegende Arbeit untersucht die Elektromobilität im Bodenseetourismus. Ziel der Arbeit ist es, die Potenziale für die Integration der Elektromobilität im Bodenseetourismus darzustellen. Hierfür wird die Elektromobilität im Bodenseetourismus als innovative Mobilitätsform postuliert, verstanden und untersucht. Die Betrachtung der Diffusion der Innovation wird vor dem Hintergrund heterogener Akteursgruppen im Dreiländereck D-A-CH untersucht.
Electricity generation from renewable energies often fluctuates due to weather and other natural effects. The instrument of control energy (balancing energy) can compensate for these fluctuations and thus guarantee the system and supply security of the electricity grid. Luxury hotels on tourist islands could react to fluctuations in electricity generation and provide balancing energy. The purpose of this paper is to investigate the electricity consumption of luxury hotels to assess their potential as a source for providing control energy.
Four-Dimensional Hurwitz Signal Constellations, Set Partitioning, Detection, and Multilevel Coding
(2021)
The Hurwitz lattice provides the densest four-dimensional packing. This fact has motivated research on four-dimensional Hurwitz signal constellations for optical and wireless communications. This work presents a new algebraic construction of finite sets of Hurwitz integers that is inherently accompanied by a respective modulo operation. These signal constellations are investigated for transmission over the additive white Gaussian noise (AWGN) channel. It is shown that these signal constellations have a better constellation figure of merit and hence a better asymptotic performance over an AWGN channel when compared with conventional signal constellations with algebraic structure, e.g., two-dimensional Gaussian-integer constellations or four-dimensional Lipschitz-integer constellations. We introduce two concepts for set partitioning of the Hurwitz integers. The first method is useful to reduce the computational complexity of the symbol detection. This suboptimum detection approach achieves near-maximum-likelihood performance. In the second case, the partitioning exploits the algebraic structure of the Hurwitz signal constellations. We partition the Hurwitz integers into additive subgroups in a manner that the minimum Euclidean distance of each subgroup is larger than in the original set. This enables multilevel code constructions for the new signal constellations.
Market research institutes forecast a growing relevance of Low-Code Development Platforms (LCDPs) for organizations. Moreover, the rising number of scientific publications in recent years shows the increasing interest of the academic community. However, an overview of current research focuses and fruitful future research topics is missing. This paper conducts a first scientific literature review on LCDPs to close this gap. The socio-technical system (STS) model, which categorizes information systems into a social and a technical system, serves to analyze the identified 32 publications. Most of current research focuses on the technical system (technology or task). In contrast, only three publications explicitly target the social system (structure or people). Hence, this paper enables future research to address the identified research gaps. Additionally, practitioners gain awareness of technical and social aspects involved in the development, implementation, and application of LCDPs.
The present work proposes the use of modern ICT technologies such as smartphones, NFCs, internet, and web technologies, to help patients in carrying out their therapies. The implemented system provides a calendar with a reminder of the assumptions, ensures the drug identification through NFC, allows remote assistance from healthcare staff and family members to check and manage the therapy in real-time. The system also provides centralized information on the patient's therapeutic situation, helpful in choosing new compatible therapies.
Preliminary results of homomorphic deconvolution application to surface EMG signals during walking
(2021)
Homomorphic deconvolution is applied to sEMG signals recorded during walking. Gastrocnemius lateralis and tibialis anterior signals were acquired according to SENIAM recommendation. MUAP parameters like amplitude and scale were estimated, whilst the MUAP shape parameter was fixed. This features a useful time-frequency representation of sEMG signal. Estimation of scale MUAP parameter was verified extracting the mean frequency of filtered EMG signal, extracted from the scale parameter estimated with two different MUAP shape values.
Female Entrepreneurship has gained interest over the last 20 years. Therefore, this paper analyses 7,320 articles of the research field ‘women in entrepreneurial context’ published in 885 journals. The sample is analyzed by using a machine learning and text mining based methodological approach. Aiming to provide a broad overview over the research literature, 41 clusters and 11 superordinate topics were identified. Major developments of research attention are outlined by analyzing bibliometric data of the period from 2000 to 2020. Overall growth in terms of research attention measured by the development of yearly citations per article is best noticeable in clusters ‘corporate social responsibility’, ‘brand’, and ‘corporate (-governance)’, and in superordinate topics ‘performance’, ‘education’, and ‘corporate (board/ management)’. There are also indicators for an overall increase of research attention and cluster variety. The synthesis provides an insight into most trending superordinate topics. Therefore, this literature review gives a comprehensive and descriptive overview as well as an insight into thematic trend developments of the research field.
Twenty-first century infrastructure needs to respond to changing demographics, becoming climate neutral, resilient, and economically affordable, while remaining a driver for development and shared prosperity. However, the infrastructure sector remains one of the least innovative and digitalized, plagued by delays, cost overruns, and benefit shortfalls. The authors assessed trends and barriers in the planning and delivery of infrastructure based on secondary research, qualitative
interviews with internationally leading experts, and expert workshops. The analysis concludes that the root-cause of the industry’s problems is the prevailing fragmentation of the infrastructure value chain and a lacking long-term vision for infrastructure. To help overcome these challenges, an integration of the value chain is needed. The authors propose that this could be achieved through a use-case-based, as well as vision and governance-driven creation of federated digital platforms applied to infrastructure projects and outline a concept. Digital platforms enable full-lifecycle participation and responsible governance guided by a shared infrastructure vision. This paper has contributed as policy recommendation to the Group of Twenty (G20) in 2021.
Als Grundlage für die im Zuge der Verkehrswende anfallenden Planungs- und Entscheidungsprozesse werden aktuelle und digitale Daten des Straßenraums benötigt. Mobile-Mapping-Systeme sind in der Lage, solche raumbezogenen Daten schnell, genau und flächendeckend zu erfassen. Die anfallenden Datenmengen sind dabei jedoch erheblich und der Zeitaufwand für eine manuelle Analyse durch Personen mit entsprechender Expertise immens. Daher ist eine Automatisierung wünschenswert. Der vorliegende Beitrag gibt einen praxisbezogenen Überblick über Anwendungsmöglichkeiten für Künstliche Intelligenz (KI) im Themenbereich Straßenraumerfassung. Aufbauend auf einer thematischen Einführung in Mobile Mapping und KI werden ausgewählte Anwendungen vorgestellt, bei denen KI-Ansätze typische Prozesse der Straßenraumdatenverarbeitung unterstützen und beschleunigen können.
Einsatz von Bankettbeton bei schmalen und stark beanspruchten Ortsverbindungs- und Kreisstraßen
(2021)
Sanierputzsysteme
(2021)
Sanierputzsysteme wurden für feuchtes, salzbelastetes Mauerwerk entwickelt. Richtig angewendet ermöglichen sie langfristig schadenfreie Putzflächen auf problematischen Untergründen. Leider kommen immer wieder Fehlanwendungen vor. Es treten Flecken und Ausblühungen auf, der Putz wird zerstört, weil grundlegende Voraussetzungen für die Planung und Ausführung missachtet wurden. Dieses Buch vermittelt das notwendige Grundwissen für die Vermeidung solcher Fehler. Sanierputzsysteme bestehen in der Regel aus dem Spritzbewurf, dem Sanierputz als Grundputz und einem Oberputz oder einem Farbanstrich. Diese Materialien müssen genau aufeinander abgestimmt werden, damit sie in der Lage sind, Salze aufzunehmen und Feuchtigkeit zu speichern. Außerdem müssen sie zum jeweiligen Untergrund passen. Vorhandene Salzbelastung, Durchfeuchtungsgrad, Tragfähigkeit des Putzgrunds, Saug- und Trocknungsverhalten sind nur einige der Eigenschaften, an die das System angepasst werden muss. Diese komplexen Zusammenhänge zwischen Untergrund und Putzmörteleigenschaften sind wissenschaftlich gut erforscht und in den technischen Regelwerken berücksichtigt. Die Autoren bereiten dieses Wissen für die praktische Anwendung auf. Mit anschaulichen Erklärungen und aussagekräftigen Bilder gelingt es ihnen, die komplexen Schadensmechanismen von Putzen und Mauerwerk darzustellen und die Funktionsweise von Sanierputzsystemen zu erklären. Das Buch enthält alle Informationen, die Planer und Ausführende für die Herstellung dauerhafter Putze auf problematischen Untergründen benötigen, einschließlich der Lösungen für die besonders schwierigen Gebäudesockel und denkmalgeschützte Fassaden.
Dieses Forschungsvorhaben zielt darauf ab, individuelle Entrepreneure hinsichtlich ihrer Veränderungstendenzen zur Nutzung der Entscheidungslogik Effectuation und Causation zu untersuchen – insbesondere während des Gründungsprozesses. Basierend auf einem qualitativen Fallstudiendesign zeigen sowohl fallinterne als auch fallübergreifende Analysen, wie Entrepreneure zunächst an der effektuativen Logik festhalten und im Gründungsverlauf zu hybriden Logikformen übergehen. Der Beitrag zur Weiterentwicklung der Forschung zielt in drei Richtungen: Erstens schließt die Arbeit Lücken in der Effectuation-Forschung, indem sie Entscheidungsfindung von Unternehmensgründern auf individueller Ebene spezifiziert. Zweitens ermöglicht die Fokussierung auf die einzelnen Gründungsphasen ein besseres Verständnis der Veränderungstendenzen einschließlich der Kausalzusammenhänge (wann, wie und warum). Insbesondere werden Erkenntnisse zur Auffälligkeit von Veränderungssprüngen von einer Phase zur anderen geliefert. Drittens kann durch die Beleuchtung der verschiedenen Subdimensionen von Effectuation und Causation ihre zunehmend hybride Verwendung im Zeitverlauf der Gründung das Verständnis für transformative Prozesse entwickeln.
Cultural Mapping 4.0
(2021)
Cultural mapping aims to capture and visualize tangible and intangible cultural assets. This extend abstract proposes the consequent extension of analogue forms of cultural mapping using digital technologies, and its contribution is two-fold. First, the necessary theoretical basis is provided by a literature review of the still-young field of cultural mapping and the complementary disciplines of participatory mapping and digital story-mapping. Second, we propose a digitally enhanced Cultural Mapping 4.0 vision based on a case study from an ongoing research project in the Lake Constance region. Digital participatory mapping approaches are applied to capture data, and to validate and disseminate the results, story-mapping - a spatial form of digital storytelling - is used.
Urban car-free mobility
(2021)
Across the globe, urban areas experience the phenomena of rising road-congestion, air pollution and car accidents. These are just a few popular quantified effects that arise due to rapid, uncoordinated urbanization on a car-centric city layout. There is an urgent need to consider new concepts of urban mobility development to combat these negative effects. Car-free mobility is one notion adopted in diverse formats by numerous cities to create a more inclusive, just, healthy and sustainable urban life. The focus of this thesis is to ex- amine whether a car-free mobility concept is applicable to the Maun Science Park, Bot- swana. Therefore, the idea of car-free mobility, its positive aspects as well as its con- straints, are described first. This illustrates the complexity of urban transport planning as it is intertwined with urban land-use, political vision and people’s perceptions and behav- iors. Secondly, examples and strategies on how to change existing structures are pre- sented. Following this, the smart developments in the field of sustainable urban mobility are considered to provide an insight into their assets and drawbacks. Then the local mo- bility conditions are examined before the car-free concept is exemplarily applied to the Maun Science Park via scenario construction. These scenarios give a first vision of how a car-free concept can be applied to the MSP and additionally provide a starting point for future strategic planning as well as inspiration for other cities to follow along.
Cultural Mapping 4.0
(2021)
Die Bodenseeregion gehört zu einer der ältesten Kulturlandschaften Europas. Ihre regionale kulturelle Identität trägt zum Image sowie Identifikation seitens der Bevölkerung mit der Bodenseeregion bei. Dennoch mangelt es an einer ganzheitlichen, die gesamte Bodenseeregion umfassende Betrachtung der Frage, was die kulturelle Identität der Bodenseeregion ausmacht. Das Forschungsprojekt «CultMap4.0» hat daher zum Ziel, aus einer räumlichen Perspektive die Wechselwirkung zwischen regionaler Identität, Kultur und Mobilität zu untersuchen. Neben der Leitfrage, was kulturelle Identität in einer grenzüberschreitenden und diversen Region wie dem Bodensee zu sein und leisten vermag, werden im Rahmen von vier Themenschwerpunkten folgende Forschungsfragen untersucht: Wie nehmen einheimische Bevölkerung, Unternehmen und TouristInnen die regionale kulturelle Identität (Eigenbild) und das Image (Fremdbild) der Bodenseeregion wahr? Wie kann der Ansatz des “Cultural Mappings” durch partizipative Kartierung digital transformiert werden, und wie können kulturelle Identität und Mobilität mit digitalem Storytelling in Storymaps visualisiert werden? Welchen Beitrag kann “Cultural Mapping 4.0” als partizipatives Werkzeug zur Regionalplanung und zur Kommunikation mit Stakeholdern in der Bodenseeregion und anderenorts leisten? Die dabei entstehenden Storymaps – interaktive Webinhalte aus Texten, Karten und weiteren Medien – zur kulturellen Identität der Bodenseeregion sollen auf der Plattform “Cultural Mapping” Project Lake Constance” veröffentlicht werden, um so von den Stakeholdern als Planungs- und Entscheidungstool sowie fürs Standortmarketing genutzt werden zu können.
Guiding through the Fog
(2021)
Corporate Entrepreneurship (CE) programs are formalized efforts to realize entrepreneurial activities in established companies. Despite the growing and evolving landscape of CE programs, effectively managing them remains a challenging endeavor which results in disappointing outcomes and oftentimes leads to the early termination of such programs. We unmask the differences in goal setting of CE programs and highlight that setting appropriate goals is imperative for their desired outcomes. In practice, companies seem to struggle with the goal setting, and scholars have not yet fully solved the puzzle of goals setting in the context of CE programs either. Therefore, we set out to explore the current state of goal setting in the context of CE programs building upon 61 semi-structured interviews with CE program executives from cross-industry companies with different sizes. Our study contributes to a better understanding of goal setting in the context of CE programs by (1) characterizing the goal setting of CE programs based on goal attributes and goal types and (2) identifying differences among the goal setting of CE programs. We provide implications to practice for a more effective management of CE programs and conclude with a discussion for future research on the impact of the different goal settings.
InnoCrowd, a Product Classification System for Design Decision in a Crowdsourced Product Innovation
(2021)
System engineering focuses on how to design and manage complex systems. Meanwhile, in the era of Industry 4.0 and Internet of Things (IoT), systems are getting more complex. Contributors to higher complexity include the usage of modern components (e.g. mechatronics), new manufacturing technologies (e.g. 3D Print) and new engineering product development processes, e.g. open innovation. Open innovation is enabled by IoT, where people and devices are easily connected, and it supports development of more innovative products through ideas gained from predecessors and collaborators world wide. Some researchers suggest this approach is up to three times faster and five times cheaper than conventional approaches [Gassmann, 2012], [Howe, 2008], [Kusumah, 2018]. Because open innovation is relatively new, many managers do not know how to employ it effectively in some phases of product development [Schenk, 2009], [Afuah, 2017], including requirements definition, design and engineering processes (task assignment) through quality assurance. Also, they have trouble estimating and controlling development time and cost [Nevo, 2020], [Thanh, 2015]. As a consequence, the acceptance of this new approach in the industry is limited. Research activities addressing this new approach mainly address high-level and qualitive issues. Few effective methods are available to estimate project risk and to decide whether to initiate a project.
We propose InnoCrowd, a decision support system that uses an improved method to support these tasks and make decisions about crowdsourced engineering product development.
InnoCrowd uses natural language processing and machine learning to build a knowledgebase of crowdsourced product developments. InnoCrowd presents a manager with results of similar projects to show which practices led to good results. A manager of a new project can use this guidance to employ best practices for product requirements definition, project schedule, and other aspects, thereby reducing risk and increasing chances for success.
Die fortschreitende Urbanisierung sowie die voranschreitende digitale Transformation stellen viele Städte vor großen Herausforderungen. Um den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Veränderungsprozessen gerecht zu werden, braucht es innovative Lösungen. Die Nutzung digitaler Technologien und Daten eröffnen Städten neue Möglichkeiten, um sich zukunftsfähig zu gestalten. So wird die Stadt der Zukunft eine Stadt der Daten sein. Sie ist smart, vernetzt und entwickelt intelligente, digitale Lösungen für sich und ihre Bürger. Digitale, offene föderierte Plattformen bilden hierbei das Herzstück. Als zentraler Zugangspunkt zu Daten schaffen sie eine grenzenlose Vernetzung und generieren einen Mehrwert für Stadt, Bürger und Wirtschaft. Sie vereinen smarte Dienste und Services, verbessern die digitale Teilhabe und erhöhen die Lebensqualität in einer Stadt.
Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung von Anwendungsfällen aus dem Bereich der Bauwirtschaft für offene, föderierte digitale Plattformen. Der Fokus liegt hierbei auf der Online-Plattform für sogenannte digitale Zwillinge, die ein virtuelles Abbild der Realität erschaffen. Der virtuelle Stadtzwilling bildet das Fundament zahlreicher Smart City-Konzepte. Er ist ein Smart City-Werkzeug, das aufgrund seiner vielfältigen Einsatzfähigkeit für Städte großes Potenzial bietet.
Der Stadt Konstanz eröffnen sich mit der Etablierung eines digitalen Stadtzwillings neue Möglichkeiten für eine resiliente und umweltschonende Gestaltung ihres urbanen Raums. Der digitale Zwilling findet in den unterschiedlichsten Feldern Anwendung. So kann er beispielsweise für die Entwicklung klimaoptimierter Bebauungsszenarien eingesetzt oder für intelligent vorausschauende Verkehrsleitsysteme genutzt werden. Darüber hinaus ermöglicht er neue Formen mit der Öffentlichkeit zu interagieren, indem er geplante Bauvorhaben und deren Auswirkungen realitätsgetreu abbildet. Dennoch stellt die Etablierung und die vollumfängliche Nutzung des digitalen Zwillings die Stadt Konstanz vor großen Herausforderungen. So setzt die Anwendung smarter städtischer Lösungen einen ausreichenden Datenschutz voraus. Darüber hinaus ist die digitale Transformation ein zeitintensiver und kostenaufwendiger Prozess, für den entsprechende Ressourcen benötigt werden. Zudem bedarf es einen gesellschaftsübergreifenden Paradigmenwechsel, der bislang nur langsam voranschreitet. Dennoch ist es unerlässlich, dass die Stadt Konstanz die Herausforderungen annimmt und die Chancen ergreift, um zu einer zukunftsfähigen und digitalen Stadt zu werden. Denn der digitale Zwilling bildet einen zentralen Baustein auf dem Weg zu einer Smart City.
Beim data-driven learning (DDL) werden Lernerinnen und Lerner angeleitet, sprachliche Muster mit Hilfe von Korpuswerkzeugen zu entdecken und eigene Korpusabfragen durchzuführen. Am Beispiel einer Unterrichtseinheit für den Wirtschaftsdeutsch-Unterricht wird der Einsatz von DDL erläutert. Es wird deutlich, welche Chancen korpuslinguistische Verfahren bieten, aber auch, welche Probleme beim DDL auftreten können. Vor allem für die Planung des Fachsprachenunter-richts können korpuslinguistische Analysen hilfreich sein: Zu nennen sind die Bedarfsermittlung, die Auswahl von Materialien, die Identifizierung von typischem Wortschatz und häufigen Mustern sowie die Erstellung von Übungsmaterialien. Das Praxisbeispiel, das auf andere Kontexte übertragen werden kann, illustriert, wie sich korpuslinguistische Verfahren und DDL auf die Unterrichtsplanung und -durchführung auswirken: Sprache wird als Datenmenge betrachtet; der Fokus liegt auf sprachlichen Mustern; Fragen nach der Korrektheit bzw. der Angemessenheit werden thematisiert.
Interpretability and uncertainty modeling are important key factors for medical applications. Moreover, data in medicine are often available as a combination of unstructured data like images and structured predictors like patient’s metadata. While deep learning models are state-of-the-art for image classification, the models are often referred to as ’black-box’, caused by the lack of interpretability. Moreover, DL models are often yielding point predictions and are too confident about the parameter estimation and outcome predictions.
On the other side with statistical regression models, it is possible to obtain interpretable predictor effects and capture parameter and model uncertainty based on the Bayesian approach. In this thesis, a publicly available melanoma dataset, consisting of skin lesions and patient’s age, is used to predict the melanoma types by using a semi-structured model, while interpretable components and model uncertainty is quantified. For Bayesian models, transformation model-based variational inference (TM-VI) method is used to determine the posterior distribution of the parameter. Several model constellations consisting of patient’s age and/or skin lesion were implemented and evaluated. Predictive performance was shown to be best by using a combined model of image and patient’s age, while providing the interpretable posterior distribution of the regression coefficient is possible. In addition, integrating uncertainty in image and tabular parts results in larger variability of the outputs corresponding to high uncertainty of the single model components.
Background:
One of the most promising health care development areas is introducing telemedicine services and creating solutions based on blockchain technology. The study of systems combining both these domains indicates the ongoing expansion of digital technologies in this market segment.
Objective:
This paper aims to review the feasibility of blockchain technology for telemedicine.
Methods:
The authors identified relevant studies via systematic searches of databases including PubMed, Scopus, Web of Science, IEEE Xplore, and Google Scholar. The suitability of each for inclusion in this review was assessed independently. Owing to the lack of publications, available blockchain-based tokens were discovered via conventional web search engines (Google, Yahoo, and Yandex).
Results:
Of the 40 discovered projects, only 18 met the selection criteria. The 5 most prevalent features of the available solutions (N=18) were medical data access (14/18, 78%), medical service processing (14/18, 78%), diagnostic support (10/18, 56%), payment transactions (10/18, 56%), and fundraising for telemedical instrument development (5/18, 28%).
Conclusions:
These different features (eg, medical data access, medical service processing, epidemiology reporting, diagnostic support, and treatment support) allow us to discuss the possibilities for integration of blockchain technology into telemedicine and health care on different levels. In this area, a wide range of tasks can be identified that could be accomplished based on digital technologies using blockchains.
In der Nachhaltigkeits-Diskussion spielen anthropogene Treibhausgasemissionen durch den von ihnen hervorgerufenen Klimawandel eine entscheidende Rolle. Im Zuge dessen entscheidet sich die Hochschule Technik, Wirtschaft und Gestaltung in Konstanz (HTWG), eine jährliche Treibhausgasbilanzierung zu erstellen. Durch die jährliche Erfassung der hochschulbezogenen Emissionen erfolgt das Monitoring (dt.: Überwachung).
Die Bilanzierung und Überwachung der durch die Hochschule und ihren Betrieb verursachten Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) dienen als Ausgangspunkt für lokalen Klima-schutz. Die wesentlichen Handlungsfelder werden durch das Identifizieren der Hauptursachen für Treibhausgasemissionen ermittelt und setzen den Startpunkt für die Planung, Auswahl und Umsetzung von Klimaschutzaktivitäten. Durch eine langfristige und regelmäßige Überwachung der Emissionen trägt die HTWG auch über ihre lokalen Systemgrenzen hinaus zum gesellschaftlichen Umweltbewusstsein bei.
Um das Erreichen dieses Ziels zu unterstützen, wird im Rahmen der vorliegenden Abschlussarbeit ein Pflichtenheft erstellt. Dieses enthält eine Ausarbeitung über die erforderlichen Organisations- und Arbeitsstrukturen für das Monitoring der THG-Emissionen. Des Weiteren erfolgt mit der Status-Quo-Abschätzung der THG-Emissionen des festgelegten Basisjahres 2019 die erste exemplarische Praxisanwendung des Pflichtenheftes. Das Monitoring wird mit der Zielsetzung einer maßnahmen- und umsetzungsorientierten Anwendung konzeptioniert, dessen jährliche Erhebung mit einem vertretbaren Aufwand zu realisieren ist.
Discourse Ethics
(2021)
The Global Sanctions Data Base (GSDB): an update that includes the years of the Trump presidency
(2021)
Trajectory Tracking of a Fully-actuated Surface Vessel using Nonlinear Model Predictive Control
(2021)
The trajectory tracking problem for a fully-actuated real-scaled surface vessel is addressed in this paper. The unknown hydrodynamic and propulsion parameters of the vessel’s dynamic model were identified using an experimental maneuver-based identification process. Then, a nonlinear model predictive control (NMPC) scheme is designed and the controller’s performance is assessed through the variation of NMPC parameters and constraints tightening for tracking a curved trajectory.
Zur Erfassung von Veränderungen der Produkteigenschaften während der Trocknung von Lebensmitteln werden zerstörungsfreie Qualitätsmesstechniken gefordert, mit denen Veränderungen im Inneren des Produkts bestimmt werden können. Gerade im industriellen Einsatz sind schnelle, präzise, und gleichzeitig robuste Verfahren besonders wichtig, um qualitativ hochwertige Produkte zu erhalten.
In dieser Arbeit wurde zur optischen Qualitätsmessung ein neuartiges multispektrales Kamerasystem eingesetzt, um von Veränderungen der spektralen Oberflächenreflexion bei der Mango- und Ananastrocknung mit Veränderungen der Produktfeuchte, sowie mechanischen und chemischen Eigenschaften zu verknüpfen. Diese Verknüpfung wurde mit maschinellem Lernen erreicht.
In einem ersten Schritt wurde ein neues Kameraprinzip, eine multispektrale Flächenkamera mit vier Objektiven und Vorsatzfiltern, entwickelt und speziell auf den Einsatz in der Obsttrocknung angepasst. Anschließend wurden die Änderungen der Spektren und der Qualitätskriterien während der Trocknung gemessen. Dazu wurden Mango- und Ananasscheiben in einem Einzelschichttrockner bei Lufttemperaturen zwischen 40 °C und 80 °C und relativen Luftfeuchtigkeiten von 5 % bis 30 % getrocknet. Während der gesamten Trocknungsdauer wurde die Produktfeuchte der Proben gemessen, und Bilder mit der multispektralen Flächenkamera aufgenommen. Zur Analysen von nur ausgewählten Bereichen von Interesse in den Bildern wurde ein Softwarefilter entwickelt. Aus Spektraldaten und Prozessdaten konnte mit Algorithmen des maschinellen Lernens die Produktfeuchte zu jedem Zeitpunkt sehr genau vorhergesagt werden (Bestimmtheitsmaß R² von 0,98 bis 0,99). Die Kombination aus dem Prinzip der multispektralen Flächenkamera und maschinellem Lernen wurde in einem anderen Trocknungsprozess und mit weiteren Qualitätskriterien getestet. Dafür wurden Mangoscheiben in einem Schranktrockner getrocknet und deren Produkteigenschaften anhand der Spektraldaten und der Prozessdaten vorhergesagt. Bei der Vorhersage der Farbwerte Δa*, Δb* und ΔE00 sowie des Gehalts an gesamtlöslichen Feststoffen im Rehydrierungswasser wurden Bestimmtheitsmaße R² zwischen 0,56 und 0,94 erzielt).
Es konnte gezeigt werden, dass die Kombination aus dem neu entwickelten Multispektralkamerasystem und maschinellem Lernen zur Vorhersage der Produktfeuchte und anderer Qualitätskriterien der Produkte eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können Qualitätsänderungen während des Prozesses mit nur wenigen Messgeräten inline überwacht werden.
Continuous range queries are a common means to handle mobile clients in high-density areas. Most existing approaches focus on settings in which the range queries for location-based services are mostly static whereas the mobile clients in the ranges move. We focus on a category called Dynamic Real-Time Range Queries (DRRQ) assuming that both, clients requested by the query and the inquirers, are mobile. In consequence, the query parameters results continuously change. This leads to two requirements: the ability to deal with an arbitrary high number of mobile nodes (scalability) and the real-time delivery of range query results. In this paper we present the highly decentralized solution Adaptive Quad Streaming (AQS) for the requirements of DRRQs. AQS approximates the query results in favor of a controlled real-time delivery and guaranteed scalability. While prior works commonly optimizes data structures on servers, we use AQS to focus on a highly distributed cell structure without data structures automatically adapting to changing client distributions. Instead of the commonly used request-response approach, we apply a lightweight streaming method in which no bidirectional communication and no storage or maintenance of queries are required at all.
Das Ziel dieser Arbeit war die Konzeption eines untergeordneten Stadtbusnetzes der Stadt Konstanz. Dabei wurde auf einem bereits entwickelten Entwurf eines übergeordneten Netzes aufgesetzt. Durch die Kombination dieser beiden entstand ein Gesamtbusnetz.
Im ersten Schritt wurde eine breit gefächerte Bestandsanalyse durchgeführt, inbegriffen war dabei eine Analyse des übergeordneten Busnetzes. Die gebündelten Ergebnisse gaben den Rahmen für die Konzeption vor. Danach folgte der schrittweise Entwurf der einzelnen Linien des untergeordneten Netzes. Im letzten Schritt der Konzeption wurden die Linien an wichtigen Umsteigeknoten und Parkräumen aufeinander abgestimmt.
Aus der genannten Analyse resultierten diverse Anforderungen für die Konzeption eines neuen Busnetzes. Hierbei konnte die Anbindung an die Bahn und das neu entstehende Mobilitätszentrum besonders hervorgehoben werden. Das Ergebnis der Konzeption waren elf Buslinien, die dem untergeordneten Netz zugewiesen werden können. Gemeinsam mit den fünf Linien des übergeordneten Entwurfs bilden sie ein Gesamtstadtbusnetz. Dabei wurden die Streckenverläufe der Linien aufeinander abgestimmt, sodass ein breitgefächertes Netz an Direktverbindungen entstehen konnte. Mithilfe der Abstimmung an Umsteigeknoten konnten sinnvolle Umsteigerelationen geschaffen werden, wodurch die Direktverbindungen zu einer flächendeckenden Anbindung der Stadtteile an relevante Ziele im Stadtgebiet erweitert wurden.
Auf theoretischer Ebene wurde hier aufgezeigt, wie ein neues Buskonzept der Stadt Konstanz gestaltet sein kann. Das vorliegende Konzept sollte in einer separaten Arbeit auf eine tatsächliche Umsetzbarkeit geprüft werden.
Die großen Herausforderungen des nachhaltigen Bauens im Bereich Ökologie liegen zukünftig in der Optimierung der Baumaterialien hinsichtlich des Ressourcenbedarfs bei der Herstellung und Verwendung. Das Ziel für die Zukunft muss eine möglichst umfassende Kreislaufwirtschaft sein, für die neue Bewertungskriterien gelten (stofflicher, energetischer und logistischer Aufwand im Zyklus). Im Sinne eines ökologisch optimierten Kreislaufansatzes bieten hier die Strategien Wiederverwendung und Weiterverwendung große Potenziale. Es mangelt jedoch bisher an Analysen zur systematischen Wieder- und Weiterverwendung von Baukomponenten im regionalen Kontext und der Übertragung auf Anforderungen an zukünftige Neubauvorhaben.
Das Ziel des Forschungsprojektes RE-USE war es, im Landkreis Konstanz die Grundlagen zur regionalen Etablierung einer geeigneten Organisationsstruktur für eine Wieder- und Weiterverwendung im Hochbau zu schaffen und zu dokumentieren. Zudem erfolgte die Analyse des baulichen Bestandes in Konstanz sowie der Hemmnisse, die derzeit die Wiederverwendung von Bauteilen erschweren. Die relevanten Akteure im Landkreis Konstanz wurden bereits früh in das Projekt involviert und untereinander vernetzt. In Abstimmung mit den derzeitigen Abläufen beim Abbruch von Gebäuden, wurden die für die Demontage von wiederverwendbaren Bauteilen erforderlichen, zusätzlichen logistischen Abläufe des Gebäuderückbaus mit den Akteuren abgestimmt. Dies geschah vor dem Hintergrund, dass im Rahmen des Forschungsprojektes die Planung und die bauliche Umsetzung eines Pilotgebäudes aus Rückbaukomponenten wissenschaftlich begleitet werden sollte.
Das Pilotgebäude, ein Ausstellungspavillon, der zu 100% aus Rückbaukomponenten und (Bau-)Abfällen aus dem Landkreis Konstanz bestehen sollte, wurde mithilfe eines dialektischen Entwurfsansatzes entwickelt, dessen besondere Herausforderung darin bestand, Bauteilakquise und Planungsfortschritt parallel zu bearbeiten und den Entwurf mit fortschreitendem Detaillierungsgrad immer wieder anzupassen und weiterzuentwickeln. Studierende der Architektur und des Bauingenieurwesens nahmen sich dieser Aufgabe gemeinsam an. Aufgrund der Corona-Pandemie konnte es zwar nicht zur Realisierung des Bauvorhabens kommen, jedoch wurden die bis zur Umsetzung notwendigen Planungsschritte und Arbeitsabläufe dokumentiert. Es entstanden ein 3-D-Modell und ein Präsentationsfilm. Die ursprüngliche Idee des Forschungsvorhabens, mit dem Pilotgebäude ein „Haus der 1000 Geschichten“ zu erschaffen, in dem jedes Bauteil über einen QR-Code seinen Herkunftsgeschichte erzählt, wurde von Studierenden mit verschiedenen Konzeptideen für die Form der Erzählung weiterentwickelt.
Im Verlauf des Forschungsvorhabens entstanden Arbeitsinstrumente, die zukünftig bei der Demontage von Rückbaukomponenten und deren Wiederverwendung im Landkreis Konstanz, aber auch darüber hinaus, eingesetzt werden bzw. als Anregung für zukünftige Rückbau- und Wiederverwendungsprojekte dienen können. Ein RE-USE Baustoff-Lexikon dokumentiert die Verfügbarkeit und Eignung einzelner Baustoffe zur Wiederverwendung. Es ist online abrufbar auf der für das Forschungsvorhaben erstellten RE-USE Website. Außerdem entstand eine RE-USE Map, auf der die Akteure sowie die im Rahmen des Projektes für den Ausbau von Wunschbauteilen genutzten Abbruchgebäude und Transportdistanzen der demontierten Bauteile kartiert sind. Auch eine Übersicht über den aktuellen Gebäudebestand in Konstanz ist dort verzeichnet. Des Weiteren entstand ein virtueller Rundgang durch ein Konstanzer Bestandsgebäude, der es ermöglicht, Informationen zu einzelnen Wunschbauteilen abzurufen (z.B. Bauteilbezeichnung, Maße, geschätztes Gewicht, Ökobilanzdaten, Rückbaumöglichkeit, Wiederverwendbarkeit, Recyclingfähigkeit). Insbesondere bei größeren Abbruchvorhaben, die aufgrund ihrer Größe unübersichtlich sind, kann eine solche Darstellung hilfreich sein, um Demontageabläufe vorab in Absprache mit allen Akteuren zu planen und die auszubauenden Wunschbauteile mit relativ einfachen Mitteln eindeutig zu kennzeichnen. Darüber hinaus konnte ein Netzwerk der lokalen Akteure aufgebaut werden, das, ebenso wie die logistischen Abläufe und die Form der Inventarisierung bei der Dokumentation von Wunschbauteilen, die im Rahmen diese Projektes erarbeitet wurden, auch für zukünftige Demontagevorhaben genutzt werden kann.
Eine wichtige Erkenntnis aus dem Forschungsprojekt ist, dass für eine auf regionaler Ebene optimierte Kreislaufwirtschaft großes Potenzial besteht, das allerdings derzeit noch nicht voll ausgeschöpft werden kann. Mit den Arbeitsinstrumenten, Analysen und Erkenntnissen aus diesem Forschungsprojekt kann aber ein Beitrag für eine zukünftige Wieder- und Weiterverwendung von Bauteilen im regionalen Kontext geleistet werden. Dennoch werden die Hemmnisse, die einer umfangreichen Wiederverwendung von Bauteilen aus Bestandsgebäuden derzeit im Wege stehen, ohne politische und wirtschaftliche Anreize nur schwierig zu überwinden sein. Da die Wiederverwendung im Bestandsbau mit großen Hürden verbunden ist, ist es umso wichtiger, aktuelle Bauvorhaben dergestalt zu planen, dass Bauteile später einfacher rückbaubar sind, als dies heute der Fall ist. Material- und Gebäudepässe könnten in dieser Hinsicht vielversprechende Instrumente sein, um das Wissen um die verbauten Materialien und deren Fügungen bereits heute für den späteren Rückbau zu dokumentieren.
Botswana is a country in southern Africa with rich mineral resources, which has built its economy on mining. Due to challenges in the upcoming years caused by climate and demographic change, it aims to move away from a resource-based economy to a knowledge-based economy in the long term. In order to support the
process, the Maun Science Park, a centre for research and development is planned to be created in Maun, a town on the edge of the Okavango Delta. The project is initiated by the “International Resilience and Sustainability Partnership” (inRES), a non-governmental organization. The project is currently in the initiation phase.
The purpose of this thesis is to determine a cost framework with exemplary developer calculation and sensitivity analysis for the Maun Science Park Project in Botswana. Therefor, a source research was performed in a first step. Based on this, interviews were conducted with members of the inRES. Based on the data
obtained and further assumptions, a cost framework for the different project phases of the MSP project was established. Subsequently, a developer calculation
was exemplarily carried out on the basis of the project phase 2 and a sensitivity analysis was performed.
During the interviews, data was collected on the different project phases. It became clear that the interview partners had partly inconsistent perceptions
about different project phases. The calculation can be used as a basis for further calculation at the time of concretization of the planning data.
Die Fähigkeit zur Erzeugung einer nur wenige Nanometer dicken Passivschicht gelingt nichtrostenden Edelstählen aufgrund deren chemischer Zusammensetzung. Die erzielte Korrosionsbeständigkeit wird allerdings darüber hinaus als Systemeigenschaft von einer Vielzahl von weiteren Faktoren beeinflusst. Die vorliegende Arbeit befasst sich fokussiert mit dem Einfluss der schleiftechnischen Oberflächenbearbeitung von zwei ausgesuchten metastabilen austenitischen Legierungen auf deren Korrosionsverhalten.
Obwohl beide Legierungen eine vergleichbare Beständigkeit gemäß der chemischen Zusammensetzung besitzen, kann gezeigt werden, dass infolge von unterschiedlicher Oberflächenbearbeitung und unterschiedlichem Umformgrad eine starke Variation des Korrosionsverhaltens möglich ist. Es kann ebenfalls nachgewiesen werden, dass die Ausprägung und Anzahl von lokalen Oberflächendefekten hierfür verantwortlich ist. Dem eingesetzten Schleifkornwerkstoff kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu.
The main challenge in Bayesian models is to determine the posterior for the model parameters. Already, in models with only one or few parameters, the analytical posterior can only be determined in special settings. In Bayesian neural networks, variational inference is widely used to approximate difficult-to-compute posteriors by variational distributions. Usually, Gaussians are used as variational distributions (Gaussian-VI) which limits the quality of the approximation due to their limited flexibility. Transformation models on the other hand are flexible enough to fit any distribution. Here we present transformation model-based variational inference (TM-VI) and demonstrate that it allows to accurately approximate complex posteriors in models with one parameter and also works in a mean-field fashion for multi-parameter models like neural networks.
Der Inhalt dieser Arbeit befasst sich mit der Erläuterung von Technologien der Industrie 4.0. Diese Technologie soll in Verbindung mit einem Stampfprozess die altbewährte Stampflehmbauweise wieder mehr ins Leben rufen. Dabei soll in dieser Arbeit über die technischen Funktionalitäten, die relevanten Parameter sowie über den Stand der Technik aufgeklärt werden. Darüber hinaus wird in einer Markabschätzung das Potential des Stampflehms als nachhaltige Baumethode und Ersatz für anderweitige Baumethoden untersucht. Hierbei werden die Vor- und Nachteile nochmals aufgezeigt, um eine bessere Beurteilung möglich zu machen. Die Meinungen und Erfahrungen von Experten sind in dieser Arbeit aufbauend miteingeflossen.