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Schlussbericht HIGEDIS
(2015)
Im Rahmen der Forschungsprojekte FeGeb und SPAI wurden bei zahlreichen Probanden Hautproben an mehreren Stellen des Gesichts, sowie der Arme und Hände, mit einem Nahinfrarot-Spektrometer (NIR, auch „Short Wave Infrared“, SWIR) erfasst und die Gesichter der Probanden zusätzlich mit einer hochwertigen Farb-Kamera, sowie einem selbst entwickelten multispektralen NIR-Kamerasystem aus mehreren Perspektiven aufgenommen. Vorrangiges Ziel dieser Messreihe war es, die Robustheit des an der Hochschule entwickelten Verfahrens zur berührungslosen Hauterkennung mittels multispektraler Nahinfrarotsensorik nachzuweisen. Haut ist im nahinfraroten Spektralbereich unabhängig von Geschlecht, Alter und Hauttyp sehr gut von anderen Materialien unterscheidbar. Weiterhin konnte mit Hilfe der so aufgenommenen Daten ein Klassifikator trainiert werden, der auch „Fälschungen“ wie beispielsweise Latexmasken zuverlässig von echter Haut unterscheiden kann.
Ein Teil der aus dieser Messreihe entstandenen Datenbank kann zum Download angefordert und für wissenschaftliche und akademische Zwecke in Forschung und Lehre kostenfrei verwendet werden.
We present GEM-NI -- a graph-based generative-design tool that supports parallel exploration of alternative designs. Producing alternatives is a key feature of creative work, yet it is not strongly supported in most extant tools. GEM-NI enables various forms of exploration with alternatives such as parallel editing, recalling history, branching, merging, comparing, and Cartesian products of and for alternatives. Further, GEM-NI provides a modal graphical user interface and a design gallery, which both allow designers to control and manage their design exploration. We conducted an exploratory user study followed by in-depth one-on-one interviews with moderately and highly skills participants and obtained positive feedback for the system features, showing that GEM-NI supports creative design work well.
Was ist dran am Hype um die Cloud? Während Gartner Research bereits von einem Abwärts trend spricht, sehen Prof. Alda und Prof. Bonne von der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg viele gewinnbringende Anwendungsszenarien in der Praxis. Insbesondere auf den Finance- und Accounting-Bereich lassen sich die positiven Vorteile einer Cloud- Lösung übertragen.
Binary relations with certain properties such as biorders, equivalences or difunctional relations can be represented as particular matrices. In order for these properties to be identified usually a rearrangement of rows and columns is required in order to reshape it into a recognisable normal form. Most algorithms performing these transformations are working on binary matrix representations of the underlying relations. This paper presents an approach to use the RLE-compressed matrix representation as a data structure for storing relations to test whether they are biorders in a hopefully more efficient way.
Ein neues Projekt beginnt, alle legen enthusiastisch los. Doch nach wenigen Wochen beschleicht den Projektleiter ein mulmiges Gefühl: Der Schwerpunkt des Projekts ist offenbar falsch gesetzt und wichtige Interessen des Auftraggebers wurden nicht berücksichtigt. Es drohen zahlreiche Überstunden oder sogar der Projektstopp. Olaf Ihlow erspart sich solche Schwierigkeiten, indem er frühzeitig eine einfache Methode anwendet, die aussagekräftige Ergebnisse liefert: die systemische Auftragsklärung.
Förderpreise 2015
(2015)
Praxisorientierte, wissenschaftliche Lehre und Forschung in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen, Organisationen und gesellschaftlichen Gruppierungen ist das zentrale Leitbild des Fachbereichs Wirtschaftswissenschaften an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg.
Alles dreht sich um's Denken im gerade erschienenen Jahresbericht 2014.
Im Interview erörtern Hochschulpräsident Hartmut Ihne und 3Sat-Moderator Gert Scobel den Denkbegriff - "Dürfen wir unsere Autonomie aus freien Stücken an Algorithmen abgeben?".
James Chamberlain, Leiter des Sprachenzentrums der H-BRS, geht der Frage auf den Grund, in wieweit sich das Denken in unterschiedlichen Sprachen unterscheidet.
Professor Paul Plöger vom Fachbereich Informatik erklärt, warum Roboter große Probleme damit haben, komplexe Zusammenhänge in offenen Umgebungen zu verstehen.
Der knapp 90 Seiten starke Jahresbericht verknüpft sein großes Thema mit der enormen Vielfalt von Leben, Forschung und Lehre an der H-BRS und wirft nicht nur einen Blick in die Zukunft der Hochschule.
Lehren an Hochschulen
(2015)
Die Servicestelle Lehrbeauftragtenpool ist ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördertes Verbundprojekt der Hochschulen Bonn-Rhein-Sieg, Düsseldorf, Niederrhein und Rhein-Waal. Unser Ziel ist es, die Qualität der Lehre zu verbessern, indem wir Menschen mit Berufserfahrung an die Hochschulen und in die Lehre bringen.
The central theme of the 2014 Annual Report is human thinking.
In an interview, University President Hartmut Ihne and 3Sat moderator Gert Scobel discuss the concept of thought: "Should we be allowed to give up our autonomy voluntarily?"
Our university’s Language Centre Director James Chamberlain examines to what extent thinking varies in different languages.
Professor Paul Plöger from the Department of Computer Science explains why robots have tremendous problems understanding complex relationships in open environments.
Rather than focusing solely on our university’s future, the Annual Report links the fascinating theme to the enormous variety of life, research and tuition offered by H-BRS.
Digitalisierung eines Pen-&-Paper-Rollenspiels mit Übertragung von Interaktionen in die reale Welt
(2015)
Das hier vorliegende Werk ist eine Zusammenführung des Masterprojekts und der darauf aufbauenden Masterarbeit von Antony Konstantinidis und Nicolas Kopp. Diese Arbeiten sind in den Jahren 2013 und 2014 entstanden und ergeben zusammen ein umfassendes Bild der Software- und Spielenentwicklung, der Konzeption von Echtzeitanwendungen und vermitteln Hintergründe aus den verschiedensten Bereichen der Mixed Reality, des Storytelling, der Netzwerkkonzeption und der künstlichen Intelligenz.
Advanced driver assistance systems (ADAS) are technology systems and devices designed as an aid to the driver of a vehicle. One of the critical components of any ADAS is the traffic sign recognition module. For this module to achieve real-time performance, some preprocessing of input images must be done, which consists of a traffic sign detection (TSD) algorithm to reduce the possible hypothesis space. Performance of TSD algorithm is critical.
One of the best algorithms used for TSD is the Radial Symmetry Detector (RSD), which can detect both Circular [7] and Polygonal traffic signs [5]. This algorithm runs in real-time on high end personal computers, but computational performance of must be improved in order to be able to run in real-time in embedded computer platforms.
To improve the computational performance of the RSD, we propose a multiscale approach and the removal of a gaussian smoothing filter used in this algorithm. We evaluate the performance on both computation times, detection and false positive rates on a synthetic image dataset and on the german traffic sign detection benchmark [29].
We observed significant speedups compared to the original algorithm. Our Improved Radial Symmetry Detector is up to 5.8 times faster than the original on detecting Circles, up to 3.8 times faster on Triangle detection, 2.9 times faster on Square detection and 2.4 times faster on Octagon detection. All of this measurements were observed with better detection and false positive rates than the original RSD.
When evaluated on the GTSDB, we observed smaller speedups, in the range of 1.6 to 2.3 times faster for Circle and Regular Polygon detection, but for Circle detection we observed a decreased detection rate than the original algorithm, while for Regular Polygon detection we always observed better detection rates. False positive rates were high, in the range of 80% to 90%.
We conclude that our Improved Radial Symmetry Detector is a significant improvement of the Radial Symmetry Detector, both for Circle and Regular polygon detection. We expect that our improved algorithm will lead the way to obtain real-time traffic sign detection and recognition in embedded computer platforms.
Die Forschung zur kontrovers diskutierten Robotik in der Pflege und Begleitung von Personen mit Demenz steht noch am Anfang, wenngleich bereits erste Systeme auf dem Markt sind. Der Beitrag gibt entlang beispielhafter, fallbezogener Auszüge Einblicke in das laufende multidisziplinäre Projekt EmoRobot, das sich explorativ und interpretativ mit der Erkundung des Einsatzes von Robotik in der emotionsorientierten Pflege und Versorgung von Personen mit Demenz befasst. Fokussiert werden dabei die je eigenen Relevanzen der Personen mit Demenz.
Industrie 4.0: Digitale Wirtschaft – Herausforderung und Chance für Unternehmen und Arbeitswelt
(2015)
Seit Mitte der 1990er Jahre werden neue Informations- und Kommunikationstechnologien in der Arbeitswelt genutzt, in wachsendem Ausmaß und mit wachsender Bedeutung. Die verstärkte Digitalisierung verändert sowohl die Wirtschaft als auch die Gesellschaft. Es wird sogar von der "vierten industriellen Revolution" gesprochen, denn traditionelle Geschäftsmodelle geraten unter Druck.
Statistische Fragestellungen finden sich in den verschiedensten alltäglichen Lebensbereichen. Ohne Grundlagen der Deskriptiven Statistik ist das Verständnis technischer, sozialer oder naturwissenschaftlicher Zusammenhänge kaum denkbar. Dieses Buch verbindet hohe analytische Tiefe statistischer Fragestellungen mit großer Anschaulichkeit.
Langfristige Finanzierungen tragen wesentlich zur Beruhigung der Märkte und damit zur Stabilität von Volkswirtschaften bei. Dies zeigt eindrucksvoll das Beispiel des deutschen Marktes für Wohnungsfinanzierungen. Bedingt durch die neuen Finanzmarktregulierungen wie Basel III und Solvency II wird sich der Markt für langfristige Finanzierungen jedoch verkleinern, da Banken Anreize erhalten, eher kurzfristige Darlehen zu vergeben. Andere Finanzintermediäre, etwa Versicherungen oder Fonds, werden diese Lücke kaum schließen können. Zwar werden alternative Finanzintermediäre aufgrund von Vorteilen in der Regulierung ihre Kreditvergabe erhöhen, aber wegen fehlender Erfahrungen und Anreize werden sie den Mangel an Langfristfinanzierungen nicht beheben können. Geboten ist daher eine Anpassung des Regelwerks, damit der Bankensektor robuster wird, gleichzeitig aber seine originären volkswirtschaftlichen Funktionen weiter erfüllen kann.
Communicating Sequential Processes (CSP) [7] is a calculus for concurrent systems that has been the basis of subject-oriented business process management (S-BPM) [4]. We use CSPm -- a machine readable dialect of CSP -- to create a sequence of models for a case study on an "Automated Teller Machine" [1]. We use the refinement checker FDR2 to prove that certain models are correct implementations of specifications.
Comparison of the subject-oriented and the Petri net based approach for business process automation
(2015)
The subject-oriented modelling approach [5] significally differs from the classic Petri net based approach of many business process modeling languages like EPC [9], Business Process Model and Notation (BPMN) [11], and also Yet Another Workflow Language (YAWL) [10]. In this work, we compare the two approaches by modeling a case study called "Procure to Pay"[3], a typical business process where some equipment for a construction site is rented and finally paid. The case study is not only modelled but also automated using the Metasonic Suite for the subject-oriented and YAWL for the Petri net based approach.
An Hochschulen ist eine zunehmende generationale Durchmischung der Beschäftigten zu beobachten (vgl. Gülker 2011). Erklärungsansätze, warum dies so ist, beziehen sich insbesondere auf zwei Entwicklungen: zum einen den demografischen Wandel, zum anderen einen sich verändernden Führungsstil in Organisationen.
Extraction of text information from visual sources is an important component of many modern applications, for example, extracting the text from traffic signs on a road scene in an autonomous vehicle. For natural images or road scenes this is a unsolved problem. In this thesis the use of histogram of stroke widths (HSW) for character and noncharacter region classification is presented. Stroke widths are extracted using two methods. One is based on the Stroke Width Transform and another based on run lengths. The HSW is combined with two simple region features– aspect and occupancy ratios– and then a linear SVM is used as classifier. One advantage of our method over the state of the art is that it is script-independent and can also be used to verify detected text regions with the purpose of reducing false positives. Our experiments on generated datasets of Latin, CJK, Hiragana and Katakana characters show that the HSW is able to correctly classify at least 90% of the character regions, a similar figure is obtained for non-character regions. This performance is also obtained when training the HSW with one script and testing with a different one, and even when characters are rotated. On the English and Kannada portions of the Chars74K dataset we obtained over 95% correctly classified character regions. The use of raycasting for text line grouping is also proposed. By combining it with our HSW-based character classifier, a text detector based on Maximally Stable Extremal Regions (MSER) was implemented. The text detector was evaluated on our own dataset of road scenes from the German Autobahn, where 65% precision, 72% recall with a f-score of 69% was obtained. Using the HSW as a text verifier increases precision while slightly reducing recall. Our HSW feature allows the building of a script-independent and low parameter count classifier for character and non-character regions.
Weniger Gutachten
(2015)
This book chapter describes application examples of gas chromatography/mass spectrometry and pyrolysis – gas chromatography/mass spectrometry in failure analysis for the identification of chemical materials like mineral oils and nitrile rubber gaskets. Furthermore, failure cases demanding identification of polymers/copolymers in fouling on the compressor wall of a car air conditioner and identification of fouling on the surface of a bearing race from the automotive industry are demonstrated. The obtained analytical results were then used for troubleshooting and remedial action of the technological process.
Das Thema Prozessorganisation hat die gfo in den letzten Jahren intensiv begleitet und auf mehreren Tagungen eingehend diskutiert. Um den aktuellen Umsetzungsstand der Prozessorganisation in Deutschland zu untersuchen wurde im Jahr 2014 eine empirische Studie durchgeführt. Neben der Ist-Situation liefert die Studie Einsichten in Erwartungen über zukünftige Entwicklungen, Hindernisse und Erfolgsfaktoren der Einführung einer Prozessorganisation sowie zur Zielerreichung durch prozessorientierte Organisationen.
Unternehmen agieren in einem dynamischen Umfeld mit hoher Komplexität und Unsicherheit. Um dabei langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, ist eine kontinuierliche Optimierung der Prozesse erforderlich. Eine konsequente Prozessorientierung wird daher seit langem angestrebt. Zur Ermittlung des aktuellen Standes der Prozessorganisation in deutschen Unternehmen hat die Gesellschaft für Organisation e. V. (gfo) eine Studie durchführen lassen, deren erste Ergebnisse hier vorgestellt werden.
Der Nutzen von Prozessmanagement für die Effizienz und Effektivität der Organisation von Unternehmen ist vielfach bestätigt. Eine Studie der gfo-Gesellschaft für Organisation stellt fest, dass der Umsetzungsgrad der Prozessorganisation in Unternehmen dennoch mangelhaft ist. Es fehlt die Unterstützung der Leitung, die selbst noch überwiegend funktional organisiert ist.
In the fermentation process sugars are transformed into lactic acid. pH meters have traditionally been used for fermentation process monitoring based on acidity. More recently, near infrared (NIR) spectroscopy has proven to provide an accurate and non-invasive method to detect when the transformation of sugars into lactic acid is finished. The fermentation process when sugars are transformed into lactic acid. This research proposes the use of simplified NIR spectroscopy using multispectral optical sensors as a simpler and less expensive measure to end the fermentation process. The NIR spectrum of milk and yogurt is compared to find and extract features that can be used to design a simple sensor to monitor the yogurt fermentation process. Multispectral images in four selected wavebands within the NIR spectrum are captured and show different spectral remission characteristics for milk, yogurt and water, which support the selection of these wavebands for milk and yogurt classification.