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MiniKueWeE-Abwärmenutzung
(2023)
Das Thema Energiewende ist derzeit so aktuell wie nie. Neben dem Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energien gewinnt auch die Energieeffizienz auf allen Ebenen immer mehr an Bedeutung. Dies gilt besonders für viele Teile des Gebäudebereichs, wo heute eine beachtliche Energiemenge, nicht nur für die Wärmeerzeugung, sondern auch zur Raumkühlung benötigt wird (Umweltbundesamt 2020). In Anbetracht der Klimaveränderungen wird der Kühlbedarf in den nächsten Jahrzehnten zudem noch weiter ansteigen. Aus diesem Grund gibt es einen großen Bedarf an innovativen Lösungen, welche eine effiziente Raumkühlung unter möglichst geringem Energieeinsatz gewährleisten. Die vorliegende Projektarbeit untersucht einen Teilbereich einer solchen Lösung. Genaueres zum Hintergrund, den technischen Randbedingungen sowie den Zielen des Projekts, wird in den folgenden Abschnitten erläutert.
Purpose
In order to combat climate change and safeguard a liveable future we need fundamental and rapid social change. Climate communication can play an important role to nurture the public engagement needed for this change, and higher education for sustainability can learn from climate communication.
Approach
The scientific evidence base on climate communication for effective public engagement is summarised into ten key principles, including ‘basing communication on people’s values’, ‘conscious use of framing’, and ‘turning concern into action’. Based on the author’s perspective and experience in the university context, implications are explored for sustainability in higher education.
Findings
The article provides suggestions for teaching (e.g. complement information with consistent behaviour by the lecturer, integrate local stories, and provide students with basic skills to communicate climate effectively), for research (e.g. make teaching for effective engagement the subject of applied research), for universities’ third mission to contribute to sustainable development
in the society (e.g. provide climate communication trainings to empower local stakeholders), andgreening the campus (develop a proper engagement infrastructure, e.g. by a university storytelling exchange on climate action).
Originality
The article provides an up-to-date overview of climate communication research, which is in itself original. This evidence base holds interesting learnings for institutions of higher education, and the link between climate communication and universities has so far not been explored comprehensively.
In this work, a storage study was conducted to find suitable packaging material for tomato powder storage. Experiments were laid out in a single factor completely randomized design (CRD) to study the effect of packaging materials on lycopene, vitamin C moisture content, and water activity of tomato powder; The factor (packaging materials) has three levels (low‐density polyethylene bag, polypropylene bottle, wrapped with aluminum foils, and packed in low‐density polyethylene bag) and is replicated three times. During the study, a twin layer solar tunnel dried tomato slices of var. Galilea was used. The dried tomato slices were then ground and packed (40 g each) in the packaging materials and stored at room temperature. Samples were drawn from the packages at 2‐month interval for quality analysis and SAS (version 9.2) software was used for statistical analysis. From the result, higher retention of lycopene (80.13%) and vitamin C (49.32%) and a nonsignificant increase in moisture content and water activity were observed for tomato powder packed in polypropylene bottles after 6 months of storage. For low‐density polyethylene packed samples and samples wrapped with aluminum foil and packed in a low‐density polyethylene bag, 57.06% and 60.45% lycopene retention and 42.9% and 49.23% Vitamin C retention were observed, respectively, after 6 months of storage. Considering the results found, it can be concluded that lycopene and vitamin C content of twin layer solar tunnel dried tomato powder can be preserved at ambient temperature storage by packing in a polypropylene bottle with a safe range of moisture content and water activity levels for 6 months.
This study aims to investigate the utilization of Bayesian techniques for the calibration of micro-electro-mechanical system (MEMS) accelerometers. These devices have garnered substantial interest in various practical applications and typically require calibration through error-correcting functions. The parameters of these error-correcting functions are determined during a calibration process. However, due to various sources of noise, these parameters cannot be determined with precision, making it desirable to incorporate uncertainty in the calibration models. Bayesian modeling offers a natural and complete way of reflecting uncertainty by treating the model parameters as variables rather than fixed values. In addition, Bayesian modeling enables the incorporation of prior knowledge, making it an ideal choice for calibration. Nevertheless, it is infrequently used in sensor calibration. This study introduces Bayesian methods for the calibration of MEMS accelerometer data in a straightforward manner using recent advances in probabilistic programming.
The random matrix approach is a robust algorithm to filter the mean and covariance matrix of noisy observations of a dynamic object. Afterward, virtual measurement models can be used to find iteratively the extent parameters of an object that would cause the same statistical moments within their measurements. In previous work, this was limited to elliptical targets and only contour measurements.In this paper, we introduce the parallel use of an elliptical, triangular and rectangular-shaped virtual measurement model and a shape classification that selects the model that fits best to the measurements. The measurement likelihood is modeled either via ray tracing, a uniformly or normally spatial distribution over the object’s extent or as a combination of those.The results show that the extent estimation works precisely and that the classification accuracy highly depends on the measurement noise.
Large-scale quantum computers threaten the security of today's public-key cryptography. The McEliece cryptosystem is one of the most promising candidates for post-quantum cryptography. However, the McEliece system has the drawback of large key sizes for the public key. Similar to other public-key cryptosystems, the McEliece system has a comparably high computational complexity. Embedded devices often lack the required computational resources to compute those systems with sufficiently low latency. Hence, those systems require hardware acceleration. Lately, a generalized concatenated code construction was proposed together with a restrictive channel model, which allows for much smaller public keys for comparable security levels. In this work, we propose a hardware decoder suitable for a McEliece system based on these generalized concatenated codes. The results show that those systems are suitable for resource-constrained embedded devices.
Prior quantitative research identified in the text of technology-based ventures' business plans distinctive performance patterns of evolving business models. Accordingly, interactions with customers, financiers, and people and the patenting strategy's status evolved and served as indicators of early-stage tech ventures' performance. With longitudinal data from five venture cases, this research sheds light on the evolving business model by validating the performance patterns, and elucidating how and why the ventures' business models evolved. Based on a generic systems theory framework for the indicators, the explanatory case studies re-contextualize the performance patterns taken from the snapshot perspective of business plans to the longitudinal perspective of technology-based ventures' life-cycle. This research confirms the relation of business model patterns of digital and non-digital ventures to the performance groups of failure, survival, or success and suggests a broader systems perspective for further research.
This study aims to adapt CEFR in developing an integrative approach-based teaching material model for a pre-basic BISOL class. The method used in this research is the development research design by Borg and Gall. This study was development research. The stages are identification of the problem, formulation of a hypothetical draft model; feasibility testing by experts; product revision; and test product effectiveness. The data were collected through survey techniques, interviews, and documentation. The needs identification results revealed data encompassing 10 themes, 5 tasks per theme, and diverse evaluations comprising theory, in-class practice, and real-world field assignments, both on an individual and group basis. These identified needs require alignment with CEFR A1 for the development of BISOL learning. These findings were subsequently incorporated into the design of the teaching material model, and the results indicated that tailoring CEFR to BISOL as an integrative language teaching material model was feasible for application in the classroom, as assessed by experts. The implications suggest that integrating CEFR into BISOL is highly feasible for the development of teaching materials, and teachers can leverage this instructional model to enhance students' proficiency in the Indonesian language.
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 (GRC). The purpose of this paper is to present the Design and Evaluation phase of creating an artefact, to reduce these risks. With this, the Design Science Research approach based on Hevner is using. The artefact will be developed by selecting relevant existing frameworks and the identification of SME-specific competencies. The method enables IT-GRC managers to transfer or adapt the frameworks to an SME organizational structure. The results from ten interviews and further three feedback loops showed that the method can be applied in practice and that a tailoring of established frameworks can take place. Contrary to the previous basic orientation of the research, this paper focuses on the concretization of approaches.
In the digital age, information technology (IT) is a strategic asset for organizations. As a result, the IT costs are rising, and the cost-effective management of IT is crucial. Nevertheless, organizations still face major challenges and former studies lack comprehensiveness and depth. The goal of this paper is to generate a deep and holistic view on current management challenges of IT costs. In 15 expert interviews, we identify 23 challenges divided into 7 categories. The main challenges are to ensure transparency on IT cost information, to demonstrate the business impact of IT as well as to change the mindset for the value of IT and overcoming them requires attention to their interactions. Hence, this paper leads to a better understanding of the issues that IT cost management (ITCM) faces in the digital age and builds a base for future research.
CSR Pyramid
(2023)
Carroll, A.B.
(2023)
Infrastructure-making in interwar India was a dynamic, multilayered process involving roads and vehicles in urban and rural sites. One of their strongest playgrounds was Bombay Presidency and the Central Provinces in central and western India. Focusing on this region in the interwar period, this paper analyzes the varied relationship between peasant households and town-centred modernizing agents in the making of road transport infrastructures. The central argument of this paper is about the persistence of bullock carts over motor cars in the region. This persistence was grounded in the specific regional environment, the effects of the 1930s economic depression, and the priorities of social classes. Pinpointing these connections, the paper highlights that “modernization” of infrastructure was not a simple, linear process of progressivist change, nor did it mean the survival of apparently “old” technologies in the modern era. Instead, the paper pays attention to conflicting social complexities, implications, and meanings of the connection between infrastructure and modernity that modernization assumptions often overlook. Here, the paper shows how technological change occurred as a result of real, material class interests pulling infrastructural technology in different directions. This was where and why arguments of road-motor lobbyists and cart advocates eventually clashed, and Gandhian social workers resisted motor transport in defense of peasant interests.
Nowadays, organizations must invest strategically in information technology (IT) and choose the right digital initiatives to maximize their benefit. Nevertheless, Chief Information Officers still struggle to communicate IT costs and demonstrate the business value of IT. The goal of this paper is to support their effective communication. In focus groups, we analyzed how different stakeholders perceive IT costs and the business value of IT as the basis of communication. We identified 16 success factors to establish effective communication. Hence, this paper enables a better understanding of the perception and the operationalization of effective communication.
This chapter takes a detailed look at the developmental state model and its manifestations in regional development policies. Developmentalist ideas have been waxing and waning across periods of economic boom and bust. Recent years, however, have seen a renaissance of East Asian developmentalism – reminiscent of its heyday in the 1980s and 1990s and most notably driven by the region’s continued economic strength.
The endorsement of state-led modernization, preferential policies, and close state-business relations – which underpinned Japan/Korea/China’s transformations – has also left its mark on current ODA practices in the region and beyond. East Asia’s state agencies are pushing ahead with colossal infrastructure programs – in close cooperation with commercial actors – that advance broad development goals and, at the same time, promotes national interests. Compared to Western OECD peers, Asian development cooperation tends to focus less on neoliberal and democratic principles and, instead, places greater emphasis on state-corporatist and meritocratic ideas.
To what extent East Asia’s infrastructural megaprojects and connectivity corridors across Eurasia and Africa (BRI, EAI, and Partnership for Quality Infrastructure) will generate political momentum for an emergent developmental consensus remains uncertain. The jury is still out when it comes to whether and how Asian developmentalism will take center stage in global development debates. What is clear, however, is that the changing zeitgeist of a less Anglo/Euro-centric world bodes well for more heterodox and diverse ideas on development cooperation.
Dieses Buch bietet eine kompakte Einführung in die systemische Denkweise und die Methodik des Vernetzten Denkens. Tragfähige Entscheidungen und Handlungen in unserer vernetzten und komplexen Welt erfordern, sich mit anderen Denk- und Sichtweisen vertraut zu machen und in systemisch-vernetzten Zusammenhängen zu denken. Dazu benötigen die Entscheider ein tiefergehendes Verständnis über das Denken in Wirkungszusammenhängen und wie sich diese bildhaft darstellen lassen. Mittels vieler motivierender Beispiele zeigt dieses essential, was Systemdenken ausmacht und wie sich diese Denkweise in die eigene Entscheidungspraxis umsetzen lässt.
Southeast Asia
(2023)
Southeast Asia continues to inspire and intrigue observers from all walks
of life due to its diverse cultural traditions and its interwoven threads of
geographical, historical, and social transformation. This essay will explore some of these threads by highlighting Southeast Asia’s (1) deep-rooted diversity, (2) decolonial nation-building, (3) digital leapfrogging, and (4) under-rated prospects
Praktische Rhetorik
(2023)
Arbeitsrecht für Dummies
(2023)
Unsere Wirtschaft ist ohne Verständnis des Arbeitsrechts schwer zu begreifen. Oliver Haag erklärt Ihnen von den Rechtsquellen bis hin zum Betriebsverfassungsrecht alles, was Sie über das Arbeitsrecht wissen sollten. Anhand von Übungsfällen können Sie Ihr Wissen direkt überprüfen.
Oliver Haag erklärt Ihnen, was Sie für Ihr Studium über Arbeitsrecht wissen sollten. Er führt Sie in die juristische Denk- und Arbeitsweise ein und erklärt Ihnen die allgemeinen Grundlagen des Arbeitsrechts. Sie erfahren außerdem, was es mit den Details des Individualarbeitsrechts und des Kollektivarbeitsrechts auf sich hat. Zum Abschluss lernen Sie anhand von Übungsfällen, wie Sie sich mit dem Arbeitsrecht in Klausuren auseinandersetzen sollten. So ist dieses Buch unverzichtbar bei Ihren ersten Schritten in diesem wichtigen, aber manchmal auch recht komplizierten Thema.
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 may lead to false reactions of the driver assistance system. In this paper, the Boids flocking algorithm is used to generate semantic neighborhood information between tracked objects which in turn can significantly improve the overall performance. Two different variants were developed: First, a free-moving flock whereby a separate flock is generated per tracked object and second, a formation-controlled flock where boids of a single flock move along the future road course in a pre-defined formation. In the first approach, the interaction between the flocks as well as the interaction between the boids within a flock is used to generate additional information, which in turn can be used to improve, for example, lane change detection. For the latter approach, new behavioral rules have been developed, so that the boids can reliably identify control-relevant objects to a driver assistance system. Finally, the performance of the presented methods is verified through extensive simulations.
Bribery
(2023)
Trotz des dringenden Erfordernisses einer nachhaltigen und unabhängigen Energieerzeugung und bereits steigender Anteile photovoltaisch erzeugten Stroms stockt die Verbreitung der bauwerkintegrierten Photovoltaik (BIPV). Zahlreiche „Leuchtturm“-Projekte zeigen das große ästhetische Potential solaraktiver Bauteile und dennoch werden insbesondere von Architekt/innen-Seite neben vermeintlichen Einschränkungen in der planerischen Freiheit immer wieder auch gestalterische Vorbehalte angeführt.
Bisher wurde im Zusammenhang mit PV-Bauteilen schwerpunktmäßig die technische und konstruktive Einfügung thematisiert. Um einen Beitrag zur Diskussion um die Entwicklung visuell überzeugender Ergebnisse zu leisten, die verhindern, dass photovoltaische Bauteile am Gebäude als Fremdkörper wahrgenommen werden, ermittelt die vorliegende Arbeit auf der Grundlage ästhetischer Architekturtheorien allgemeingültige Kriterien für architektonische Wirkungsqualität und transferiert diese auf den Bereich der BIPV-Gestaltung.
Dabei werden zum Verständnis erforderliche Grundlagen der BIPV-Systemtechnik vermittelt sowie verfügbare Bauteile und die unterschiedlichen Akteure und Ziele bei der Gestaltung von BIPV aufzeigt. Auch die speziellen funktionalen und technischen Anforderungen, die PV-Bauteile als „aktive“ Bauteile stellen, werden berücksichtigt und hinsichtlich ihrer hemmenden oder synergetischen Wechselwirkungen differenziert.
Im Rahmen einer Projektstudie finden die oben genannten Kriterien Anwendung auf 13 „best practice“-Beispiele aktueller Wettbewerbsgewinner des vom Solarenergieförderverein Bayern e. V. (SeV) ausgelobten „Architekturpreis Gebäudeintegrierte Solartechnik“, die in Form von Steckbriefen vergleichend dargestellt werden.
Das Ergebnis ist die Synthese eines Kriterienkatalogs als Orientierungs-, Planungs- und Kommunikationswerkzeug, in dem alle Ergebnisse systematisiert zusammengestellt werden.
Ergänzend wird in einem kurzen Exkurs auf von der Hauptuntersuchung ausgenommene, für die Praxis aber relevante Schnittstellen zu wirtschaftlichen Aspekten eingegangen.
Motion estimation is an essential element for autonomous vessels. It is used e.g. for lidar motion compensation as well as mapping and detection tasks in a maritime environment. Because the use of gyroscopes is not reliable and a high performance inertial measurement unit is quite expensive, we present an approach for visual pitch and roll estimation that utilizes a convolutional neural network for water segmentation, a stereo system for reconstruction and simple geometry to estimate pitch and roll. The algorithm is validated on a novel, publicly available dataset recorded at Lake Constance. Our experiments show that the pitch and roll estimator provides accurate results in comparison to an Xsens IMU sensor. We can further improve the pitch and roll estimation by sensor fusion with a gyroscope. The algorithm is available in its implementation as a ROS node.
This paper applies the concept of Soja’s Thirdspace to the phenomenon of Lazgi dance and tourism in Uzbekistan. In doing so it analyses the different levels of perception (including Firstspace and Secondspace) of Lazgi and tourism via an autoethnographic lens. Complemented by expert interviews, the interaction of Lazgi and tourism is examined and characteristics of the Lazgisphere (world of Lazgi) in Uzbekistan are distilled. The results show that Lazgi is often directly or indirectly connected with tourism in Uzbekistan, but even more so serves to reaffirm national identity.
Entwicklung und Analyse eines Turmes aus Buchenfurnierschichtholz für eine Kleinwindkraftanlage
(2023)
Die Energiepreise in Deutschland steigen und viele Immobilienbesitzer wollen unabhängiger von den Stromerzeugern werden, weshalb sie in eine eigene Stromproduktion investieren. Eine optimale Ergänzung zu einer Photovoltaikanlage stellt dabei eine Kleinwindkraftanlage dar, die im Vergleich zu den großen Anlagen geringere Umweltbelastungen verursacht. Allerdings entstehen beim Bau einer Kleinwindkraftanlage hohe Kosten, weshalb dieses Konzept kaum verbreitet ist.
Die Türme von Windkraftanlagen werden normalerweise aus Stahl hergestellt. Bei der Herstellung dieses Baustoffs werden große Mengen an Treibhausgasen freigesetzt. Ein umweltfreundlicheres Material ist der nachwachsende Rohstoff Holz. Die Herstellung der Türme in Holzbauweise ist bisher kaum zu finden. Daher wird in dieser Arbeit untersucht, ob ein Holzturm eine Alternative zum Stahlturm sein kann und ob dadurch die Investitionskosten für eine Kleinwindkraftanlage gesenkt werden können.
Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde ein Konzept für einen Holzturm aus Buchenfurnierschichtholz entwickelt. Zunächst wurde die Bedeutung von Buchenholz im Bauwesen erarbeitet. Anschließend wurden die Grundlagen für den Bau von Kleinwindkraftanlagen erforscht und die Abmessungen einer fiktiven Anlage festgelegt. Es wurden die relevanten Einwirkungen ermittelt und die Anlage mittels einer Finiten-Elemente-Berechnung untersucht. Zuletzt wurden die Nachweise für die Tragfähigkeit und die Ermüdungssicherheit des Querschnittes und der Verbindungsmittel geführt.
Bei den Untersuchungen der Randbedingungen konnten keine Argumente gefunden werden, die gegen die Verwendung von Holz sprechen. In einigen Punkten wie beispielsweise in der Herstellungs- und Errichtungsphase sind sogar Vorteile gegenüber dem Stahl zu erkennen. Zudem wurde in einer Kostenschätzung herausgefunden, dass ein Holzturm auch preislich mithalten kann und dass die Herstellungskosten sogar gesenkt werden können. Die Gesamtkosten für eine Kleinwindkraftanlage können dennoch nur unwesentlich gesenkt werden. Die Investition ist daher nur sinnvoll, wenn am geplanten Standort genügend Wind zur Verfügung steht und wenn der produzierte Strom größtenteils selbst genutzt werden kann.
In order to ensure sufficient recovery of the human body and brain, healthy sleep is indispensable. For this purpose, appropriate therapy should be initiated at an early stage in the case of sleep disorders. For some sleep disorders (e.g., insomnia), a sleep diary is essential for diagnosis and therapy monitoring. However, subjective measurement with a sleep diary has several disadvantages, requiring regular action from the user and leading to decreased comfort and potential data loss. To automate sleep monitoring and increase user comfort, one could consider replacing a sleep diary with an automatic measurement, such as a smartwatch, which would not disturb sleep. To obtain accurate results on the evaluation of the possibility of such a replacement, a field study was conducted with a total of 166 overnight recordings, followed by an analysis of the results. In this evaluation, objective sleep measurement with a Samsung Galaxy Watch 4 was compared to a subjective approach with a sleep diary, which is a standard method in sleep medicine. The focus was on comparing four relevant sleep characteristics: falling asleep time, waking up time, total sleep time (TST), and sleep efficiency (SE). After evaluating the results, it was concluded that a smartwatch could replace subjective measurement to determine falling asleep and waking up time, considering some level of inaccuracy. In the case of SE, substitution was also proved to be possible. However, some individual recordings showed a higher discrepancy in results between the two approaches. For its part, the evaluation of the TST measurement currently does not allow us to recommend substituting the measurement method for this sleep parameter. The appropriateness of replacing sleep diary measurement with a smartwatch depends on the acceptable levels of discrepancy. We propose four levels of similarity of results, defining ranges of absolute differences between objective and subjective measurements. By considering the values in the provided table and knowing the required accuracy, it is possible to determine the suitability of substitution in each individual case. The introduction of a “similarity level” parameter increases the adaptability and reusability of study findings in individual practical cases.
"KI first" braucht Verlierer
(2023)
Aktuell vergeht kaum eine Woche, in der nicht ein Unternehmen den Kampf um die Vorherrschaft im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) aufnimmt. Tech-Konzerne versprechen sich auch von KI-gesteuerten Bildgeneratoren satte Gewinne. Diese ahmen mit synthetischen Mischbildern stilprägende Künstler/innen nach. Dabei wird auf die Rechtslage verwiesen, die eine zustimmungs- und vergütungsfreie Vervielfältigung ihrer Kunstwerke für Trainingszwecke angeblich zulässt. Doch Widerstand von Künstlern/innen hiergegen ist gesellschaftlich dringend geboten und wäre im Übrigen auch rechtlich gedeckt.
Effiziente Energienutzung ist eine bestehende Problematik, welche nicht nur Privathaushalte, sondern auch Institute und Unternehmen betrifft. Die Thematik, mit der sich diese Bachelorarbeit beschäftigt, ist intelligente Regelung von Wärmeenergie für Nichtwohngebäude. Das Ziel hierbei ist die Einsparung von Energie und die daraus folgenden Kosten. Hierfür wird mittels theoretischer Arbeit, Recherche für vorhandene Konzepte durchgeführt. Mit MATLAB Simulink soll anschließend ein eigenes Konzept für eine intelligente, vorausschauende Regelung aufgebaut und simuliert werden. Dabei soll die Raumlufttemperatur eines Raumes in einem Nichtwohngebäude, mithilfe eines modellbasierten prädiktiven Reglers (MPC), auf eine bestimmte Wunschtemperatur geregelt werden. Zum Schluss wird diese mit einer herkömmlichen Regelung (PID-Regelung) verglichen. Als Ergebnis kam dabei heraus, dass sich bei der vorausschauenden Regelung, im Vergleich zur herkömmlichen Regelung, ein deutlich besserer Temperaturverlauf ergibt. Die Raumtemperatur liegt im gewünschten Sollbereich, jedoch sind in den Ergebnissen keine nennenswerten Energieeinsparungen zu sehen. Durch zukünftige Erweiterungen in den MPC, sollte dies aber definitiv möglich sein. Deshalb und aufgrund der genaueren Regelung der Temperatur, wird eine Empfehlung zur Anwendung von MPC-Reglern an Nichtwohngebäude abgegeben.
Non-volatile NAND flash memories store information as an electrical charge. Different read reference voltages are applied to read the data. However, the threshold voltage distributions vary due to aging effects like program erase cycling and data retention time. It is necessary to adapt the read reference voltages for different life-cycle conditions to minimize the error probability during readout. In the past, methods based on pilot data or high-resolution threshold voltage histograms were proposed to estimate the changes in voltage distributions. In this work, we propose a machine learning approach with neural networks to estimate the read reference voltages. The proposed method utilizes sparse histogram data for the threshold voltage distributions. For reading the information from triple-level cell (TLC) memories, several read reference voltages are applied in sequence. We consider two histogram resolutions. The simplest histogram consists of the zero-and-one ratios for the hard decision read operation, whereas a higher resolution is obtained by considering the quantization levels for soft-input decoding. This approach does not require pilot data for the voltage adaptation. Furthermore, only a few measurements of extreme points of the threshold voltage distributions are required as training data. Measurements with different conditions verify the proposed approach. The resulting neural networks perform well under other life-cycle conditions.
Background: Polysomnography (PSG) is the gold standard for detecting obstructive sleep apnea (OSA). However, this technique has many disadvantages when using it outside the hospital or for daily use. Portable monitors (PMs) aim to streamline the OSA detection process through deep learning (DL).
Materials and methods: We studied how to detect OSA events and calculate the apnea-hypopnea index (AHI) by using deep learning models that aim to be implemented on PMs. Several deep learning models are presented after being trained on polysomnography data from the National Sleep Research Resource (NSRR) repository. The best hyperparameters for the DL architecture are presented. In addition, emphasis is focused on model explainability techniques, concretely on Gradient-weighted Class Activation Mapping (Grad-CAM).
Results: The results for the best DL model are presented and analyzed. The interpretability of the DL model is also analyzed by studying the regions of the signals that are most relevant for the model to make the decision. The model that yields the best result is a one-dimensional convolutional neural network (1D-CNN) with 84.3% accuracy.
Conclusion: The use of PMs using machine learning techniques for detecting OSA events still has a long way to go. However, our method for developing explainable DL models demonstrates that PMs appear to be a promising alternative to PSG in the future for the detection of obstructive apnea events and the automatic calculation of AHI.
Sleep is extremely important for physical and mental health. Although polysomnography is an established approach in sleep analysis, it is quite intrusive and expensive. Consequently, developing a non-invasive and non-intrusive home sleep monitoring system with minimal influence on patients, that can reliably and accurately measure cardiorespiratory parameters, is of great interest. The aim of this study is to validate a non-invasive and unobtrusive cardiorespiratory parameter monitoring system based on an accelerometer sensor. This system includes a special holder to install the system under the bed mattress. The additional aim is to determine the optimum relative system position (in relation to the subject) at which the most accurate and precise values of measured parameters could be achieved. The data were collected from 23 subjects (13 males and 10 females). The obtained ballistocardiogram signal was sequentially processed using a sixth-order Butterworth bandpass filter and a moving average filter. As a result, an average error (compared to reference values) of 2.24 beats per minute for heart rate and 1.52 breaths per minute for respiratory rate was achieved, regardless of the subject’s sleep position. For males and females, the errors were 2.28 bpm and 2.19 bpm for heart rate and 1.41 rpm and 1.30 rpm for respiratory rate. We determined that placing the sensor and system at chest level is the preferred configuration for cardiorespiratory measurement. Further studies of the system’s performance in larger groups of subjects are required, despite the promising results of the current tests in healthy subjects.
Die jüngeren Entscheidungen des EuGH sowie des BAG zur Arbeitszeiterfassung haben trotz ihrer eigentlich klaren Aussagen in der betrieblichen Praxis zu teils erheblichen Verunsicherungen geführt: Müssen nun wirklich die Arbeitszeiten der Beschäftigten erfasst werden und wie wirkt sich das auf die in vielen Unternehmen gelebte „Vertrauensarbeitszeit“ aus?
Urlaub, Urlaub und kein Ende – Die aktuelle Rechtslage auf Basis der Rechtsprechung von EuGH und BAG
(2023)
Die Relevanzanalyse
(2023)
Ordnungsgemäße Unternehmensführung ohne adäquates Risiko- und Compliance-Management ist kaum noch vor- und darstellbar. Rechtsprechung, Literatur, Politik und Gesellschaft stellen (mehr oder weniger) klare Anforderungen an ordnungsgemäßes unternehmerisches Verhalten und sanktionieren tatsächliche (und vermeintliche) Regelverstöße. Um die unternehmensspezifischen Risiken zu erfassen ist die Durchführung einer Risikoanalyse (Compliance Risk Assessment – CRA) unumgänglich1. Der eigentlichen Risikoanalyse ist eine Relevanzanalyse voranzustellen, um sich der bei unternehmerischen Aktivitäten naturgemäß nahezu unüberschaubaren potenziellen Risikomenge anzunähern und diese „abarbeitbar“ zu erfassen. Wird diese Relevanzanalyse professionell und strukturiert durchgeführt und dokumentiert, so kann sie einen wertvollen Beitrag zum Schutz und zur Hilfe gegen Compliance-Verstöße und deren Sanktionierung leisten. Der nachfolgende Beitrag stellt die Grundlagen, Ziele, Anforderungen und Ansätze der Relevanzanalyse dar. In einem weiteren Beitrag (erscheint in CB 11/2023) werden sich die Autoren der Durchführung der Relevanzanalyse widmen und Hinweise zu deren Ablauf und Inhalt geben.
Sanktionen gegen Russland
(2023)
Die EU hat aufgrund des völkerrechtswidrigen Angriffskrieges auf die Ukraine umfangreiche Sanktionen gegen Russland erlassen. Die Sanktionspakete umfassen insbesondere Wirtschaftssanktionen in Form von Einfuhr- und Ausfuhrbeschränkungen, die für deutsche Unternehmen mit unmittelbaren oder mittelbaren Geschäftsbeziehungen nach Russland von Bedeutung sind. Im Vordergrund der rechtlichen Thematik steht die Frage, ob und wann deutsche Unternehmen gegen EU-Sanktionen verstoßen. Aber auch deutsche Unternehmen mit Tochtergesellschaften in Drittstaaten stehen vor der großen Herausforderung, den Regelmechanismus der diversen Sanktionspakete zu durchleuchten, um sich nicht der Gefahr des Vorwurfs einer Umgehung der Sanktionen auszusetzen.
Die Relevanzanalyse
(2023)
Um unternehmensspezifische Risiken zu erfassen ist die Risikoanalyse unumgänglich. Ihr ist wiederum eine Relevanzanalyse voranzustellen. Nachdem im Heft 10 des Compliance Berater 2023, S. 400-404 die Grundlagen, Ziele, Anforderungen und Ansätze der Relevanzanalyse dargestellt wurden, widmet sich der nachfolgende Beitrag der Durchführung der Relevanzanalyse und gibt Hinweise zu deren Ablauf und Inhalt.
Compliance meets CSR
(2023)
Was früher Gegenstand freiwilliger Selbstverpflichtung war, wird seit einiger Zeit zunehmend reguliert: die Wahrnehmung der unternehmensspezifischen Verantwortung gegenüber Umwelt und Gesellschaft, neudeutsch Corporate Social Responsibility (CSR). CSR und Compliance rücken damit näher zusammen. Vieles, was früher durch CSR-Abteilungen im besten Fall systematisch gemanagt wurde, ist nun gesetzlich vorgeschrieben und fällt damit in den Aufgabenbereich von Compliance. Liegt es da nicht nahe, die beiden Bereiche miteinander zu verschmelzen respektive CSR dem Bereich unterzuordnen, der seit den spektakulären Korruptions- und Bilanzfälschungsskandalen zu Beginn dieses Jahrtausends über die größere Management-Awareness verfügt?
Der vorliegende Beitrag versucht deutlich zu machen, wie das Verhältnis sachlich-fachlich einzuordnen ist und welche Schlussfolgerungen in der Praxis daraus gezogen werden könnten.
Comparison of Data-Driven Modeling and Identification Approaches for a Self-Balancing Vehicle
(2023)
This paper gives a systematic comparison of different state–of–the–art modeling approaches and the corresponding parameter identification processes for a self–balancing vehicle. In detail, a nonlinear grey box model, its extension to consider friction effects, a parametric black box model based on regression neural networks, and a hybrid approach are presented. The parameters of the models are identified by solving a nonlinear least squares problem. The training, validation, and test datasets are collected in full–scale experiments using a self–balancing vehicle. The performance of the different models used for ego–motion prediction are compared in full–scale scenarios, as well. The investigated model architectures can be used to improve both, simulation environments and model–based controller design. This paper shows the upsides and downsides arising from using the different modeling approaches. Videos showing the self–balancing vehicle in action are available at: https://tinyurl.com/mvn8j7vf22nd
This paper compares novel methods to efficiently include input constraints using the nonlinear Model Predictive Path Integral (MPPI) approach. The MPPI algorithm solves stochastic optimal control problems and is based on sampled trajectories. MPPI results from the physical path integral framework. Sample-based algorithms are characterized by the fact that they can be computed in parallel and offer the possibility to handle discontinuous dynamics and cost functions. However, using standard MPPI the input costs in the Lagrange term have to be chosen quadratic. This fact is unfavorable for various real applications. Further, in standard nonlinear model predictive control (NMPC) approaches hard box constraints on the control input trajectory can be treated directly. In this contribution, novel architectures based on integrator action are compared. The investigated input constraint MPPI controllers were tested on an autonomous self-balancing vehicle. Therefore both, simulation and real-world experiments are presented. This paper addresses the question of how the MPPI algorithm can be further developed to consider input box constraints. Videos of the self-balancing vehicle are available at: https: https://tinyurl.com/mvn8j7vf