Refine
Year of publication
- 2022 (202) (remove)
Document Type
- Conference Proceeding (71)
- Article (46)
- Part of a Book (25)
- Report (12)
- Bachelor Thesis (10)
- Master's Thesis (10)
- Doctoral Thesis (6)
- Book (5)
- Journal (Complete Issue of a Journal) (4)
- Study Thesis (4)
Language
- English (110)
- German (91)
- Multiple languages (1)
Keywords
- 360-degree coverage (1)
- 3D Extended Object Tracking (EOT) (2)
- ADAM (1)
- AHI (1)
- Accelerometer sensor (1)
- Accessibility (1)
- Adaptive birth density (1)
- Aerospace Engineering (1)
- Anhaftung (1)
- Anpassung an den Klimawandel (1)
Institute
- Fakultät Architektur und Gestaltung (2)
- Fakultät Bauingenieurwesen (23)
- Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik (5)
- Fakultät Informatik (8)
- Fakultät Maschinenbau (10)
- Fakultät Wirtschafts-, Kultur- und Rechtswissenschaften (16)
- Institut für Angewandte Forschung - IAF (24)
- Institut für Optische Systeme - IOS (5)
- Institut für Strategische Innovation und Technologiemanagement - IST (9)
- Institut für Systemdynamik - ISD (26)
Handbuch China-Kompetenzen
(2022)
Angesichts des rasanten wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Aufstrebens Chinas offenbart sich an deutschen Hochschulen ein deutlicher Mangel an China-Kompetenzen auf allen Ebenen. Wie sind chinesische Kooperationspartner*innen einzuschätzen? Wie sollten Studierende ausgebildet werden, damit sie in Zukunft informiert und (selbst-)bewusst zusammenarbeiten können? Wie kann erreicht werden, dass chinesische Studierende ihre Zeit in Deutschland als akademisch und persönlich bereichernd empfinden? Best practice-Beispiele von elf deutschen Hochschulen geben Anregungen, die sich auch übergreifend auf verschiedene Bildungseinrichtungen und Partnerländer übertragen lassen.
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.
Because process and product innovations are usually no longer sufficient to establish a company in the market or to generate a competitive advantage, Business Model Innovation is considered a powerful tool, especially for start-ups for which innovation is at the core of their business. Due to the complexity of this process, frameworks should help entrepreneurs with executing Business Model Innovation. However, theory and practice diverge. The aim of this paper is to identify the needs of a start-up regarding Business Model Innovation frameworks, underlining the importance of Business Model Innovation for start-ups as well as the relevance of a supporting framework. The research results aim to contribute to an ideal process for Business Model Innovation when applied to start-ups.
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.
The growing error rates of triple-level cell (TLC) and quadruple-level cell (QLC) NAND flash memories have led to the application of error correction coding with soft-input decoding techniques in flash-based storage systems. Typically, flash memory is organized in pages where the individual bits per cell are assigned to different pages and different codewords of the error-correcting code. This page-wise encoding minimizes the read latency with hard-input decoding. To increase the decoding capability, soft-input decoding is used eventually due to the aging of the cells. This soft-decoding requires multiple read operations. Hence, the soft-read operations reduce the achievable throughput, and increase the read latency and power consumption. In this work, we investigate a different encoding and decoding approach that improves the error correction performance without increasing the number of reference voltages. We consider TLC and QLC flashes where all bits are jointly encoded using a Gray labeling. This cell-wise encoding improves the achievable channel capacity compared with independent page-wise encoding. Errors with cell-wise read operations typically result in a single erroneous bit per cell. We present a coding approach based on generalized concatenated codes that utilizes this property.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
The detection of anomalous or novel images given a training dataset of only clean reference data (inliers) is an important task in computer vision. We propose a new shallow approach that represents both inlier and outlier images as ensembles of patches, which allows us to effectively detect novelties as mean shifts between reference data and outliers with the Hotelling T2 test. Since mean-shift can only be detected when the outlier ensemble is sufficiently separate from the typical set of the inlier distribution, this typical set acts as a blind spot for novelty detection. We therefore minimize its estimated size as our selection rule for critical hyperparameters, such as, e.g., the size of the patches is crucial. To showcase the capabilities of our approach, we compare results with classical and deep learning methods on the popular datasets MNIST and CIFAR-10, and demonstrate its real-world applicability in a large-scale industrial inspection scenario.
Image novelty detection is a repeating task in computer vision and describes the detection of anomalous images based on a training dataset consisting solely of normal reference data. It has been found that, in particular, neural networks are well-suited for the task. Our approach first transforms the training and test images into ensembles of patches, which enables the assessment of mean-shifts between normal data and outliers. As mean-shifts are only detectable when the outlier ensemble and inlier distribution are spatially separate from each other, a rich feature space, such as a pre-trained neural network, needs to be chosen to represent the extracted patches. For mean-shift estimation, the Hotelling T2 test is used. The size of the patches turned out to be a crucial hyperparameter that needs additional domain knowledge about the spatial size of the expected anomalies (local vs. global). This also affects model selection and the chosen feature space, as commonly used Convolutional Neural Networks or Vision Image Transformers have very different receptive field sizes. To showcase the state-of-the-art capabilities of our approach, we compare results with classical and deep learning methods on the popular dataset CIFAR-10, and demonstrate its real-world applicability in a large-scale industrial inspection scenario using the MVTec dataset. Because of the inexpensive design, our method can be implemented by a single additional 2D-convolution and pooling layer and allows particularly fast prediction times while being very data-efficient.
We are interested in computing a mini-batch-capable end-to-end algorithm to identify statistically independent components (ICA) in large scale and high-dimensional datasets. Current algorithms typically rely on pre-whitened data and do not integrate the two procedures of whitening and ICA estimation. Our online approach estimates a whitening and a rotation matrix with stochastic gradient descent on centered or uncentered data. We show that this can be done efficiently by combining Batch Karhunen-Löwe-Transformation [1] with Lie group techniques. Our algorithm is recursion-free and can be organized as feed-forward neural network which makes the use of GPU acceleration straight-forward. Because of the very fast convergence of Batch KLT, the gradient descent in the Lie group of orthogonal matrices stabilizes quickly. The optimization is further enhanced by integrating ADAM [2], an improved stochastic gradient descent (SGD) technique from the field of deep learning. We test the scaling capabilities by computing the independent components of the well-known ImageNet challenge (144 GB). Due to its robustness with respect to batch and step size, our approach can be used as a drop-in replacement for standard ICA algorithms where memory is a limiting factor.
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 many cases continuous monitoring of vital signals is required and low intrusiveness is an important requirement. Incorporating monitoring systems in the hospital or home bed could have benefits for patients and caregivers. The objective of this work is the definition of a measurement protocol and the creation of a data set of measurements using commercial and low-cost prototypes devices to estimate heart rate and breathing rate. The experimental data will be used to compare results achieved by the devices and to develop algorithms for feature extraction of vital signals.
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.
In recent decades, it can be observed that a steady increase in the volume of tourism is a stable trend. To offer travel opportunities to all groups, it is also necessary to prepare offers for people in need of long-term care or people with disabilities. One of the ways to improve accessibility could be digital technologies, which could help in planning as well as in carrying out trips. In the work presented, a study of barriers was first conducted, which led to selecting technologies for a test setup after analysis. The main focus was on a mobile app with travel information and 360° tours. The evaluation results showed that both technologies could increase accessibility, but some essential aspects (such as usability, completeness, relevance, etc.) need to be considered when implementing them.
Gamification is one of the recognized methods of motivating people in various life processes, and it has spread to many spheres of life, including healthcare. This article proposes a system design for long-term care patients using the method mentioned. The proposed system aims to increase patient engagement in the treatment and rehabilitation process via gamification. Literature research on available and earlier proposed systems was conducted to develop a suited system design. The primary target group includes bedridden patients and a sedentary lifestyle (predominantly lying in bed). One of the main criteria for selecting a suitable option was its contactless realization for the mentioned target groups in long-term care cases. As a result, we developed the system design for hardware and software that could prevent bedsores and other health problems from occurring because of low activity. The proposed design can be tested in hospitals, nursing homes, and rehabilitation centers.
Personalized remote healthcare monitoring is in continuous development due to the technology improvements of sensors and wearable electronic systems. A state of the art of research works on wearable sensors for healthcare applications is presented in this work. Furthermore, a state of the art of wearable devices, chest and wrist band and smartwatches available on the market for health and sport monitoring is presented in this paper. Many activity trackers are commercially available. The prices are continuously reducing and the performances are improving, but commercial devices do not provide raw data and are therefore not useful for research purposes.
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.
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.
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?
In order to support entrepreneurs in the Business Model Innovation (BMI) process, practice-oriented frameworks such as the St. Gallen Business Model NavigatorTM (BMN) are considered to be a powerful tool. The aim of this paper is to identify strengths and limitations of the BMN when applied to start-ups in their early stages and to contribute to the optimization of the BMN in terms of applicability for start-ups. Furthermore, the paper aims to emphasize the importance of BMI for start-ups and the relevance of a supporting framework as well as formulating a unified catalogue of requirements of BMI frameworks for start-ups.
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.
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.
With the high resolution of modern sensors such as multilayer LiDARs, estimating the 3D shape in an extended object tracking procedure is possible. In recent years, 3D shapes have been estimated in spherical coordinates using Gaussian processes, spherical double Fourier series or spherical harmonics. However, observations have shown that in many scenarios only a few measurements are obtained from top or bottom surfaces, leading to error-prone estimates in spherical coordinates. Therefore, in this paper we propose to estimate the shape in cylindrical coordinates instead, applying harmonic functions. Specifically, we derive an expansion for 3D shapes in cylindrical coordinates by solving a boundary value problem for the Laplace equation. This shape representation is then integrated in a plain greedy association model and compared to shape estimation procedures in spherical coordinates. Since the shape representation is only integrated in a basic estimator, the results are preliminary and a detailed discussion for future work is presented at the end of the paper.
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.
Projekte aus dem Hochbau, wie z.B. Schulgebäude sind eine klassische Aufgabe der Tragwerksplanung. Dabei steht eine Vielzahl an unterschiedlichen Bauweisen zur Verfügung. Vor dem Hintergrund der Klimakrise und den damit verbundenen Klimaschutzzielen von Paris besteht akuter Handlungsbedarf in allen Bereichen des Lebens, besonders aber im Bausektor, welcher maßgeblich zu den gesamten Treibhausgasemissionen beiträgt. Deshalb wird momentan vermehrt auf Lösungen in Holzbauweise zurückgegriffen. Neben der Gründung nehmen die Geschossdecken den größten Anteil an den Umweltwirkungen ein. Dieser Anteil steigt mit zunehmender Deckenfläche an. Dadurch besteht ein großes Potenzial bei der Verringerung der Treibhausgasemissionen durch geeignete Auswahl des Deckensystems und Optimierung der Tragstruktur.
In Diskussionen über den Klimawandel wird oft eine nachhaltige Entwicklung thematisiert. Für den Vergleich wurde eine Optimierung durchgeführt zur Beurteilung des CO2-Einsparpotenziales. Um alle Aspekte der Nachhaltigkeit zu erfüllen, wurden die gefundenen Varianten auf Basis gängiger Zertifizierungssysteme für Nachhaltigkeit bewertet. Jede Variante erfüllt dabei die Anforderungen an maximale Spannungen und Verformungen. Durch die Optimierung und den folgenden Vergleich wurde das Optimierungspotenzial verdeutlicht. Gleichzeitig entstehen teilweise nutzungsbedingte Konflikte aus der Optimierung und Anforderungen aus dem Schallschutz.
We call for a paradigm shift in engineering education. We are entering the era of the Fourth Industrial Revolution (“4IR”), accelerated by Artificial Intelligence (“AI”). Disruptive changes affect all industrial sectors and society, leading to increased uncertainty that makes it impossible to predict what lies ahead. Therefore, gradual cultural change in education is no longer an option to ease social pain. The vast majority of engineering education and training systems, which have remained largely static and underinvested for decades, are inadequate for the emerging 4IR and AI labour markets. Nevertheless, some positive developments can be observed in the reorientation of the engineering education sector. Novel approaches to engineering education are already providing distinctive, technology-enhanced, personalised, student-centred curriculum experiences within an integrated and unified education system. We need to educate engineering students for a future whose key characteristics are volatility, uncertainty, complexity and ambiguity (“VUCA”). Talent and skills gaps are expected to increase in all industries in the coming years. The authors argue for an engineering curriculum that combines timeless didactic traditions such as Socratic inquiry, mastery-based and project-based learning and first-principles thinking with novel elements, e.g., student-centred active and e-learning with a focus on case studies, as well as visualization/metaverse and gamification elements discussed in this paper, and a refocusing of engineering skills and knowledge enhanced by AI on human qualities such as creativity, empathy and dexterity. These skills strengthen engineering students’ perceptions of the world and the decisions they make as a result. This 4IR engineering curriculum will prepare engineering students to become curious engineers and excellent collaborators who navigate increasingly complex multistakeholder ecosystems.
This policy brief presents the possibilities of using big data analytics for safe, decarbonised and climate-resilient infrastructure. The policy brief focuses on current constraints and limitations to applying big data analytics to the infrastructure ecosystem and presents several examples and best practices for different infrastructure sectors and at different policy levels (national, municipal) to highlight recommendations and policy requirements needed for deep digital transformation and sustainable solutions in infrastructure planning and delivery.
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.
Kleinwind-Marktreport
(2022)
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.
As organizations struggle to cope with digital transformation in
an innovation environment, partnerships between startups and established
companies have become increasingly important. Building upon years of
practical experience and empirical research, we present advantages,
obstacles, and the keys to successful corporate-startup collaboration.
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.
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.
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.
Healthy sleep is required for sufficient restoration of the human body and brain. Therefore, in the case of sleep disorders, appropriate therapy should be applied timely, which requires a prompt diagnosis. Traditionally, a sleep diary is a part of diagnosis and therapy monitoring for some sleep disorders, such as cognitive behaviour therapy for insomnia. To automatise sleep monitoring and make it more comfortable for users, substituting a sleep diary with a smartwatch measurement could be considered. With the aim of providing accurate results, a study with a total of 30 night recordings was conducted. Objective sleep measurement with a Samsung Galaxy Watch 4 was compared with a subjective approach (sleep diary), evaluating the four relevant sleep characteristics: time of getting asleep, wake up time, sleep efficiency (SE), and total sleep time (TST). The performed analysis has demonstrated that the median difference between both measurement approaches was equal to 7 and 3 minutes for a time of getting asleep and wake up time correspondingly, which allows substituting a subjective measurement with a smartwatch. The SE was determined with a median difference between the two measurement methods of 5.22%. This result also implicates a possibility of substitution. Some single recordings have indicated a higher variance between the two approaches. Therefore, the conclusion can be made that a substitution provides reliable results primarily in the case of long-term monitoring. The results of the evaluation of the TST measurement do not allow to recommend substitution of the measurement method.
Home health applications have evolved over the last few decades. Assistive systems such as a data platform in connection with health devices can allow for health-related data to be automatically transmitted to a database. However, there remain significant challenges concerning intermodular communication. Central among them is the challenge of achieving interoperability, the ability of devices to communicate and share data with each other. A major goal of this project was to extend an existing data platform (COMES®) and establish working interoperability by connecting assistive devices with differing approaches. We describe this process for a sleep monitoring and a physical exercise device. Furthermore, we aimed to test this setup and the implementation with a data platform in both a laboratory and an in-home setting with 11 elderly participants. The platform modification was realized, and the relevant changes were made so that the incoming data could be processed by the data platform, as well as visually displayed in real-time. Data was recorded by the respective device and transmitted into the data server with minor disruptions. Our observations affirmed that difficulties and data loss are far more likely to occur with increasing technical complexity, in the event of instable internet connection, or when the device setup requires (elderly) subjects to take specific steps for proper functioning. We emphasize the importance for tests and evaluations of home health technologies in real-life circumstances.
Nowadays, the importance of early active patient mobilization in the recovery and rehabilitation phase has increased significantly. One way to involve patients in the treatment is a gamification-like approach, which is one of the methods of motivation in various life processes. This article shows a system prototype for patients who require physical activity because of active early mobilization after medical interventions or during illness. Bedridden patients and people with a sedentary lifestyle (predominantly lying in bed) are also potential users. The main idea for the concept was non-contact system implementation for the patients making them feel effortless during its usage. The system consists of three related parts: hardware, software, and game application. To test the relevance and coherence of the system, it was used by 35 people. The participants were asked to play a video game requiring them to make body movements while lying down. Then they were asked to take part in a small survey to evaluate the system's usability. As a result, we offer a prototype consisting of hardware and software parts that can increase and diversify physical activity during active early mobilization of patients and prevent the occurrence of possible health problems due to predominantly low activity. The proposed design can be possibly implemented in hospitals, rehabilitation centers, and even at home.
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.
Nachhaltige Entwicklung umfasst verschieden weite Definitionen und konzeptionelle Zugänge. Im Zentrum der Diskussion steht die zukünftige Entwicklungsfähigkeit von Biosphäre und Anthroposphäre im Sinne einer Koevolution. Thematisiert werden die zunehmende Eingriffstiefe in die Natur sowie die intersystemische Konkurrenz zwischen diesen beiden Sphären. Das evolutorische Verständnis der naturalen Produktion unterscheidet sich vom herkömmlichen Produktionsverständnis der Ökonomik. Aus diesen verschiedenen Zugängen ergibt sich ein Problemlösungsspektrum, das sich über eine integrative Verknüpfung der drei Strategieansätze und Handlungsfelder Effizienz, Konsistenz und Suffizienz erstreckt.
Ökonomische Aktivitäten sind auf den Input hochwertiger Energieträger angewiesen; diese sind knapp und werden in der fossil-nuklearen Energiewirtschaft aufgrund einer qualitativen Fehlanpassung zwischen Primärenergieeinsatz und Nutzenergiebedarf verschwenderisch genutzt. Daraus resultieren ökologische Probleme, insbesondere der Klimawandel, mit entsprechenden externen Kosten. Ein Umstieg auf erneuerbare Energien und effizientere Nutzungsstrukturen unterliegt diversen Pfadabhängigkeiten und ist aufgrund der multiplen Lernkosten mit hohen Pfadwechselkosten verbunden, die ebenfalls von der Gesellschaft getragen werden müssen. Unterschiedliche politökonomische Interessen der maßgeblichen Staaten verhindern derzeit harmonische weltweite Lösungen. Für eine evolutorische Energieökonomik ergeben sich einige Herausforderungen, insbesondere hinsichtlich der Klärung von sekundären und tertiären Pfadabhängigkeiten, der Erfassung systemischer Wechselwirkungen sowie der Problematik von Interventionsspiralen und der Formulierung von evolutorischen Designregeln für Energie- und Zertifikatemärkte.
Das 'essential' behandelt die technoökonomischen Grundlagen und deren Anwendung auf die Schlüsseltechnologien der Energiewende. Zunächst erfolgt eine inhaltliche Klärung und formale Herleitung von statischen und dynamischen Skaleneffekten sowie eine Übersicht bzgl. deren unterschiedlicher Kombinationsmöglichkeiten für die Diskussion von Best- und Worst-Case-Szenarien. Für eine Anwendung dieser Grundlagen stehen zunächst die diversen brennstoffbasierten KWK-Varianten, insbesondere Blockheizkraftwerke (BHKW), im Zentrum. Anschließend erfolgt eine Ausweitung der Betrachtungen auf die regenerativen Energietechnologien Photovoltaik und Windkraft. Mit einem kurzen Blick auf weitere Technologien wie Wärmepumpen sowie elektrische und thermische Energiespeicher finden diese Darstellungen ihren Abschluss.
Determination of accelerometer sensor position for respiration rate detection: Initial research
(2022)
Continuous monitoring of a patient's vital signs is essential in many chronic illnesses. The respiratory rate (RR) is one of the vital signs indicating breathing diseases. This article proposes the initial investigation for determining the accelerometric sensor position of a non-invasive and unobtrusive respiratory rate monitoring system. This research aims to determine the sensor position in relation to the patient, which can provide the most accurate values of the mentioned physiological parameter. In order to achieve the result, the particular system setup, including a mechanical sensor holder construction was used. The breathing signals from 5 participants were analyzed corresponding to the relaxed state. The main criterion for selecting a suitable sensor position was each patient's average acceleration amplitude excursion, which corresponds to the respiratory signal. As a result, we provided one more defined important parameter for the considered system, which was not determined before.
Sleep analysis using a Polysomnography system is difficult and expensive. That is why we suggest a non-invasive and unobtrusive measurement. Very few people want the cables or devices attached to their bodies during sleep. The proposed approach is to implement a monitoring system, so the subject is not bothered. As a result, the idea is a non-invasive monitoring system based on detecting pressure distribution. This system should be able to measure the pressure differences that occur during a single heartbeat and during breathing through the mattress. The system consists of two blocks signal acquisition and signal processing. This whole technology should be economical to be affordable enough for every user. As a result, preprocessed data is obtained for further detailed analysis using different filters for heartbeat and respiration detection. In the initial stage of filtration, Butterworth filters are used.
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.
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.
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.
The respiratory rate is a vital sign indicating breathing illness. It is necessary to analyze the mechanical oscillations of the patient's body arising from chest movements. An inappropriate holder on which the sensor is mounted, or an inappropriate sensor position is some of the external factors which should be minimized during signal registration. This paper considers using a non-invasive device placed under the bed mattress and evaluates the respiratory rate. The aim of the work is the development of an accelerometer sensor holder for this system. The normal and deep breathing signals were analyzed, corresponding to the relaxed state and when taking deep breaths. The evaluation criterion for the holder's model is its influence on the patient's respiratory signal amplitude for each state. As a result, we offer a non-invasive system of respiratory rate detection, including the mechanical component providing the most accurate values of mentioned respiratory rate.
Der Beitrag beschreibt beispielhaft die administrativen, organisatorischen und sozialen Voraussetzungen gelungener Austauschprogramme mit chinesischen Partnerhochschulen. Hierzu gehört neben einer intensiven Beziehungspflege mit diesen Partnerinstitutionen eine gelebte Willkommenskultur für chinesische Studierende an der deutschen Hochschule. Letztere beinhaltet eine über die notwendigen administrativen Prozesse hinausgehende Betreuung, besondere Kursangebote sowie eine kontinuierliche Vernetzung und Einbindung der chinesischen Studierenden durch verschiedene extracurriculare Aktivitäten zur Integration in den Studienalltag und in das Alltagsleben über verschiedene Phasen hinweg (vor der Ausreise, bei der Ankunft, im Verlauf des Studiums, bei der Gestaltung von Praxisphasen sowie beim Übergang ins Berufsleben). Als Teil
dieses Maßnahmenplans fördern interkulturelle Kursangebote in kulturell gemischten Gruppen nicht nur die Integration der chinesischen Studierenden. Sie leisten auch einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der internationalen Ausbildung deutscher Studierender im Sinne einer internationalization@home. Entsprechende Angebote erhöhen damit die Wertschätzung von Internationalisierung als Mehrwert für die gesamte Hochschule. Gleichzeitig unterstützen sie den Ausbau interkultureller Sensibilität als wichtiger Qualifikation für das zukünftige Berufsleben für die Studierenden beider Seiten. Um all diese Maßnahmen zu verwalten und umzusetzen, sind personelle Ressourcen zur Betreuung und Evaluation der Programme erforderlich. Darüber hinaus bedarf es einer konstruktiven Kommunikationskultur zwischen verschiedenen Abteilungen der Hochschule sowie hinreichend mit China-Kompetenz ausgestatteter Akteur*innen (Mitarbeiter*innen im Akademischen Auslandsamt, Professor*innen, Auslands- und Regionalbeauftragte etc.).
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.
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.
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.
Die vorliegende Studie analysiert die Barrierefreiheit der
Stadt Konstanz im Hinblick auf Angebote für und Nachfrage von Touristinnen und Touristen. Die Datenerhebung basierte auf einem Methodenmix aus Interviews und Umfragen von Probanden und Probandinnen mit Behinderungen und zuständigen Akteurinnen und Akteuren in der Stadtplanung sowie Begehungen vor Ort. Als theoretische Grundlage wird das Modell der Unabhängigkeit nach
Nosek and Fuhrer (1992) verwendet. Die Untersuchung zeigt, dass der Bedarf an barrierefreien Angeboten sehr divers ist und die Umsetzung im Sinne eines Universal Design durch die zunehmende Nachfrage zentral. Die Analyse des Tourismusraum Konstanz zeigt Schwachpunkte und Stärken, mit denen sich Implikationen für andere Tourismusregionen ableiten lassen.
Vertrauen durch Integrität
(2022)
Wirtschaftsprüfung
(2022)
Unternehmen stehen heute vor der Herausforderung, dass eine klare Trennung von verpflichtenden Anforderungen und freiwilliger Verantwortungsübernahme nur noch schwer möglich ist. Haftungsvermeidung, Reputationsschutz sowie der Aufbau und die Sicherung von Vertrauenskapital in Kooperationsbeziehungen gehen Hand in Hand. Der Beitrag beleuchtet Corporate Compliance und Integrity Management als Gestaltungsansätze eines gezielten und integrierten Managements der Unternehmensverantwortung. Compliance ist dabei das Rückgrat, Integrity ihr Herz.
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.
Welche Kompetenzen brauchen Führungskräfte, damit der Ansatz Compliance und Integrity als Führungsaufgabe in Organisationen verfängt? Und wie lassen sich diese systematisch nutzen und trainieren? Der Beitrag stellt den ersten Baustein eines am Konstanz Institut für Corporate Governance angesiedelten Forschungsprojekts vor, das darauf abzielt, bestehende Compliance-Systeme in Unternehmen praxistauglicher zu machen und die Wirksamkeit der Maßnahmen eines Compliance-Management-Systems (CMS) zu steigern.
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.
Die nachfolgende Publikation stellt die zentralen Studienergebnisse vor und fokussiert dabei auf Herausforderungen und Lösungen für das Compliance- und Integrity Management.
The digital transformation of business processes and the integration of IT systems leads to opportunities and risks for small and medium-sized enterprises (SMEs). Risks that can result in a lack of IT Governance, Risk and Compliance (IT-GRC). The purpose of this paper is to present the current state of the research project. With this, the Design Science Research approach based on Hevner is using. Based on the phase of Problem Identification and Objectives, this paper will deal with the development of an artefact and thus present the draft of the Design phase. The artefact will be developed by selecting relevant existing frameworks and standards and the identification of SME-specific conditions.
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.
Reed-Muller (RM) codes have recently regained some interest in the context of low latency communications and due to their relation to polar codes. RM codes can be constructed based on the Plotkin construction. In this work, we consider concatenated codes based on the Plotkin construction, where extended Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) codes are used as component codes. This leads to improved code parameters compared to RM codes. Moreover, this construction is more flexible concerning the attainable code rates. Additionally, new soft-input decoding algorithms are proposed that exploit the recursive structure of the concatenation and the cyclic structure of the component codes. First, we consider the decoding of the cyclic component codes and propose a low complexity hybrid ordered statistics decoding algorithm. Next, this algorithm is applied to list decoding of the Plotkin construction. The proposed list decoding approach achieves near-maximum-likelihood performance for codes with medium lengths. The performance is comparable to state-of-the-art decoders, whereas the complexity is reduced.
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.
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.
Botenstoffe für Innovationen
(2022)
Leveraging differences
(2022)
Die Automobilindustrie steht wirtschaftlich aktuell besser da, als von manchem erwartet. Sie steht aber gleichzeitig großen Herausforderungen gegenüber, denn wir erleben die Überlagerung dreier Transformationen, deren Auswirkungen sich wohl in keinem Markt so gravierend niederschlagen wie in diesem. Um hierbei die Rolle als Leitmarkt zu erhalten, braucht es mehr Veränderungsintelligenz und eine noch höhere Innovationsdynamik. Diese sind mit beidhändigen Organisationen zu erreichen, die die Ambidextrie beherrschen, gleichzeitig das Kerngeschäft zu optimieren und mit strategischer Innovation Zukunft zu erfinden.
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.
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 importance of sleep for human life is enormous. It affects physical, mental, and psychological health. Therefore, it is vital to recognise sleep disorders in a timely manner in order to be able to initiate therapy. There are two methods for measuring sleep-related parameters - objective and subjective. Whether the substitution of a subjective method for an objective one is possible is investigated in this paper. Such replacement may bring several advantages, including increased comfort for the user. To answer this research question, a study was conducted in which 75 overnight recordings were evaluated. The primary purpose of this study was to compare both ways of measurement for total sleep time and sleep efficiency, which are essential parameters for, e.g., insomnia diagnosis and treatment. The evaluation results demonstrated that, on average, there are 32 minutes of difference between the two measurement methods when total sleep time is analysed. In contrast, on average, both measurement methods differ by 7.5% for sleep efficiency measurement. It should also be noted that people typically overestimate total sleep time and efficiency with the subjective method, where the perceived values are measured.
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.
Uzbekistan is an emerging tourism destination that has experienced a strong increase in tourists since 2017. However, little research on tourism development in Uzbekistan exists to date. This study therefore analyzes possible research topics and proposes a tourism research agenda for Uzbekistan. A mix of methods was used consisting of participant observation, semi-structured qualitative expert interviews and qualitative content anal- ysis. The results revealed a variety of research deficits in different areas, which could be synthesized into a total of ten research fields, which were clustered into three overarching areas, namely market research, management, and culture & environment. The subordi- nate research fields identified are Demand, Statistics, Potentials, Governance, Products, Infrastructure & Development, Marketing, Heritage & Nation-building, Sustainability as well as Peace & Conflict Prevention. A strategic research plan based on this tourism research agenda could help to foster a purposeful scientific debate. Tourism research in these fields has both the potential to investigate and compare theoretical issues in an unique context and to produce applied research results that can make a relevant contri- bution to tourism development in Uzbekistan.
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 influence of sleep on human life, including physiological, psychological, and mental aspects, is remarkable. Therefore, it is essential to apply appropriate therapy in the case of sleep disorders. For this, however, the irregularities must first be recognised, preferably conveniently for the person concerned. This dissertation, structured as a composition of research articles, presents the development of mathematically based algorithmic principles for a sleep analysis system. The particular focus is on the classification of sleep stages with a minimal set of physiological parameters. In addition, the aspects of using the sleep analysis system as part of the more complex healthcare systems are explored. Design of hardware for non-obtrusive measurement of relevant physiological parameters and the use of such systems to detect other sleep disorders, such as sleep apnoea, are also referred to. Multinomial logistic regression was selected as the basis for development resulting from the investigations carried out. By following a methodical procedure, the number of physiological parameters necessary for the classification of sleep stages was successively reduced to two: Respiratory and Movement signals. These signals might be measured in a contactless way. A prototype implementation of the developed algorithms was performed to validate the proposed method, and the evaluation of 19324 sleep epochs was carried out. The results, with the achieved accuracy of 73% in the classification of Wake/NREM/REM stages and Cohen's kappa of 0.44, outperform the state of the art and demonstrate the appropriateness of the selected approach. In the future, this method could enable convenient, cost-effective, and accurate sleep analysis, leading to the detection of sleep disorders at an early stage so that therapy can be initiated as soon as possible, thus improving the general population's health status and quality of life.
In this paper, we propose a novel method for real-time control of electric distribution grids with a limited number of measurements. The method copes with the changing grid behaviour caused by the increasing number of renewable energies and electric vehicles. Three AI based models are used. Firstly, a probabilistic forecasting estimates possible scenarios at unobserved grid nodes. Secondly, a state estimation is used to detect grid congestion. Finally, a grid control suggests multiple possible solutions for the detected problem. The best countermeasures are then detected by evaluating the systems stability for the next time-step.