Zacharias, terHorst et al. (Hg.): Forschungsspitzen und Spitzenforschung. Innovationen an der FH Bonn-Rhein-Sieg, Festschrift für Wulf Fischer
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In the last 5 years a close co-operation between the Bonn-Rhein-Sieg University of Applied Sciences and the Philips Research Laboratories in Aachen has been established. In this article I want to report on the co-operation of the Department of Electrical Engineering, Mechanical Engineering and Technical Journalism with Philips. Besides a number of diploma theses on the field of water treatment with new discharge lamps, power electronics and modelling of electromagnetic field configurations, there is running also an activity on a new generation of highly efficient light sources based on molecular discharges.
Timely recognition of threats can be significantly supported by security assistance systems that work continuously in time and call the security personnel in case of anomalous events in the surveillance area. We describe the concept and the realization of an indoor security assistance system for real-time decision support. The system consists of a computer vision module and a person classification module. The computer vision module provides a video event analysis of the entrance region in front of the demonstrator. After entering the control corridor, the persons are tracked, classified, and potential threats are localized inside the demonstrator. Data for the person classification are provided by chemical sensors detecting hazardous materials. Due to their limited spatio-temporal resolution, a single chemical sensor cannot localize this material and associate it with a person. We compensate this deficiency by fusing the output of multiple, distributed chemical sensors with kinematical data from laser-range scanners. Considering both the computer vision formation and the results of the person classification affords the localization of threats and a timely reaction of the security personnel.
Embryonic stem cells (ES) have the potential of long-term viability, selfrenewal and pluripotency which makes them interesting candidates for tissue engineering and gene therapy applications. On the other hand ethical and political issues arise while using theses cells and severe problems such as their tumorgenicity have not been solved yet. In the last couple of month a new source of cells with stem cell character was developed, the induced pluripotent stem cells (iPS). These cells are derived from differentiated adult cells via transduction of three transcription factors and show features similar to embryonic stem cells. Unfortunately, this includes the tumorgenicity which is even higher in those cells since the transcription factor transduction needed until now, is performed with retrovial vectors, which have a tumor potential on their own. Thus, adult stem cells are investigated extensively as alternative source of self-renewing cells. Human mesenchymal stem cells (HMSCs), which have in addition the advantage of potential autologous transplantation, can be found in various differentiated tissues since they are needed for maintenance and repair. They can be differentiated in chondrogenic, osteogenic, adipogenic and myogenic lineages which makes them an excellent tool for future tissue replacement strategies.
A soluble form of the complement receptor CD21 (sCD21) is shed from the lymphocyte surface. The sCD21 is able to bind all known ligands such as CD23, sCD23, Epstein-Barr virus and C3d in immune complexes. Here, we show the serum levels of sCD21 in sera the of antiphospholipid syndrome (APS) patients. Antiphospholipid syndrome is an autoimmune disorder in which autoantibodies cause heart attack, stroke and miscarriage. Antiphospholipid syndrome may appear as primary or in association with systemic lupus erythromatosus (SLE) and other autoimmune diseases. Here, we ask whether APS patients have different sCD21 titers compared to healthy persons and whether sCD21 levels correlate with the presence of anti-β2-GPI autoantibodies. We show that autoimmune APS patients have significantly reduced amounts of sCD21 in their sera, irrespective of the presence of anti-β2-GPI autoantibodies. In our APS patients cohort additional SLE, vasculities, DVT (deep vein thrombosis), fetal loss or thrombosis did not correlate to the reduced level of sCD21.
In Artificial Intelligence, numerous learning paradigms have been developed over the past decades. In most cases of embodied and situated agents, the learning goal for the artificial agent is to „map“ or classify the environment and the objects therein [1, 2], in order to improve navigation or the execution of some other domain-specific task. Dynamic environments and changing tasks still pose a major challenge for robotic learning in real-world domains. In order to intelligently adapt its task strategies, the agent needs cognitive abilities to more deeply understand its environment and the effects of its actions. In order to approach this challenge within an open-ended learning loop, the XPERO project (http://www.xpero.org) explores the paradigm of Learning by Experimentation to increase the robot's conceptual world knowledge autonomously. In this setting, tasks which are selected by an actionselection mechanism are interrupted by a learning loop in those cases where the robot identifies learning as necessary for solving a task or for explaining observations. It is important to note that our approach targets unsupervised learning, since there is no oracle available to the agent, nor does it have access to a reward function providing direct feedback on the quality of its learned model, as e.g. in reinforcement learning approaches. In the following sections we present our framework for integrating autonomous robotic experimentation into such a learning loop. In section 1 we explain the different modules for stimulation and design of experiments and their interaction. In section 2 we describe our implementation of these modules and how we applied them to a real world scenario to gather target-oriented data for learning conceptual knowledge. There we also indicate how the goaloriented data generation enables machine learning algorithms to revise the failed prediction model.
Gas chromatography with flame-ionization detection (FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) has been used for structure elucidation of long-chain primary n-alkyl amines after derivatization with trifluoroacetic anhydride (TFAA). Electron impact ionization- (EI) and positive chemical ionization- (PCI) mass spectra of trifluoroacetylated derivatives of the identified nalkyl amines are presented. The corrosion inhibiting n-alkyl amines were applied in the investigation of a new anticorrosive and antifouling formulation for water-steam circuit of energy systems in the power industry. The presented results are part of an EU-funded international collaboration with partners from research institutes and industry from Poland, Lithuania, Romania, France and Germany (EUREKA project BOILTREAT E!2426).
Der Zukunftsforscher Leo A. Nefiodow sieht den Gesundheitsbereich als den neuen Megamarkt des 21. Jahrhunderts, der auf den Basisinnovationen psychosozialer Gesundheit mit den Anwendungen der Biotechnologie und Umwelttechnologien beruhen soll. Er sieht in der Verbesserung der psychosozialen Gesundheit erhebliche Produktivitätsreserven für Wirtschaft und Gesellschaft. Nefiodow beruft sich auf soziochronologische Wellen von mehreren Jahrzehnten Dauer, die der russische Wirtschaftswissenschaftler Nikolai Kondratieff entdeckte.
Das Litho-Jet-Bohrverfahren
(2009)
Mit zunehmender Knappheit fossiler Brennstoffe und sich zeitigender Akzeptanzprobleme nuklearer Energie gewinnen regenerative Energieträger an wachsender Bedeutung. Unter diesen nimmt die Erdwärme eine besondere Stellung ein, da sie – im Gegensatz zu anderen regenerativen Energien – global, kontinuierlich und auch längerfristig mit großen Potenzialen verfügbar ist.
In den Medien wird momentan immer mehr die Rolle von klein- und mittelständischen Betrieben, als "Jobmotor" für Deutschland betont. Darunter fallen auch Neugründungen. Wirtschaftspolitisch interessant sind deswegen vor allem innovative, wachstumsstarke Existenzgründungen. Verschiedene Untersuchungen geben Grund zu der Annahme, dass vornehmlich Hochschulabsolventen solche Unternehmen gründen. "Unternehmerisches Denken" ist eine Schlüsselqualifikation geworden, die für die berufliche Zukunft von Hochschulabsolventen von steigender Bedeutung ist. Unternehmern zugesprochene Eigenschaften, wie Eigeninitiative, Übernahme von Verantwortung, Führungsqualität und Belastbarkeit auch in besonderen Stresssituationen sind für viele etablierte Unternehmen als Einstellungskriterium für Akademiker stärker in den Vordergrund gerückt.
Ausgangspunkt unserer Überlegungen ist die Feststellung, dass die Legitimierung moderner Formen des Wissens mit dem Verlust von legitimierenden Metaerzählungen einhergeht. Diese Feststellung bezieht sich nicht nur ganz allgemein auf die klassischen Geistes- und Sozialwissenschaften, sondern auch konkret auf die angewandte Management- und Organisationsforschung. Traditionell werden diese untergeordneten Diskursarten durch den übergeordneten Diskurs der Aufklärung legitimiert und unterwerfen sich dem Diktat der Rationalität des Modernismus (Ant 2004).
Nach jetzigen Projektionen wird Afrika als einziger Kontinent das UN-Milleniumsziel einer ausreichenden Wasserversorgung nicht erreichen. Notwendig ist eine umfangreiche Analyse des Wasser-Sektors der afrikanischen Staaten, um Ursachen zu ermitteln und entsprechende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Im Mittelpunkt der vorliegenden Untersuchung steht eine länderübergreifende und -vergleichende Analyse der Kosten, Tarifstrukturen und der Subventionspraxis der Wasserversorgungsbetriebe in Sub-Sahara Afrika. Dazu wird ein entsprechendes Bewertungs- und Benchmarkingsystem aufgestellt, das anhand ökonomischer Leistungsprinzipien und -indikatoren eine unternehmensund sektorspezifische Analyse ermöglicht und darüber hinaus die Voraussetzungen für einen internationalen Vergleich schafft.
Es gehört nicht zum Alltag von Hochschullehrern, das Entstehen einer neuen Wissenschaft zu betrachten und zu beschreiben, geschweige denn an diesem Prozess beteiligt zu sein. Der Fachbereich Sozialversicherung der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg hat sich dieses Vergnügen im Jahre 2007 gegönnt und dazu angesetzt, eine neue Wissenschaft "aus der Taufe zu heben" – die Sozialversicherungswissenschaft.
Motivation is a key ingredient for learning: Only if the learner is motivated, successful learning is possible. Educational robotics has proven to be an excellent tool for motivating students at all ages from 8 to 80. Robot competitions for kids, like RoboCupJunior, are instrumental to sustain motivation over a significant period of time. This increases the chances that the learner acquires more in-depth knowledge about the subject area and develops a genuine interest in the field.
Der Mutterpass wurde als wichtiges Vorsorgeinstrument für Schwangere Anfang der sechziger Jahre in Papierform eingeführt. Er wird bei 90% aller Schwangerschaften genutzt. Seit seiner Einführung im Jahre 1968 hat jedoch die Komplexität der Vorsorgeuntersuchungen zugenommen, wie auch die Begleitumstände einer Schwangerschaft häufig komplexer geworden sind. Dies war Anlass dafür, die elektronische Abbildung des Papier basierten Mutterpasses zu entwickeln, um den gewachsenen Anforderungen der medizinischen Dokumentation und Evaluation gerecht zu werden. Eine große Herausforderung bei der Konzeption und Entwicklung des elektronischen Mutterpasses war dabei die Definition eines strukturierten und maschinenlesbaren Austauschformates. Darüber hinaus mussten weltweit neue eindeutige Identifier entwickelt werden, um den Mutterpass elektronisch abzubilden. Nach der prototypischen Realisierung einer vollständigen Version wurde im Frühjahr 2008 die Pilotierung in der Metropolregion Rhein-Neckar begonnen.
Die Evaluation politischer Programme hat sich in Deutschland in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts etabliert. Ziel war die Analyse der Wirkungen von gesetzlichen Initiativen der Bundesregierung zur Stabilisierung des stetigen wirtschaftlichen Wachstums und Wohlstands. Nach Beendigung der Maßnahmen wurde eine summarische Bewertung durch Beratungsunternehmen und Forschungsinstitute vorgenommen.
The objective of the FIVIS project is to develop a bicycle simulator which is able to simulate real life bicycle ride situations as a virtual scenario within an immersive environment. A sample test bicycle is mounted on a motion platform to enable a close to reality simulation of turns and balance situations. The visual field of the bike rider is enveloped within a multi-screen visualisation environment which provides visual data relative to the motion and activity of the test bicycle. That means the bike rider has to pedal and steer the bicycle as a usual bicycle, while the motion is recorded and processed to control the simulation. Furthermore, the platform is fed with real forces and accelerations that have been logged by a mobile data acquisition system during real bicycle test drives. Thus, using a feedback system makes the movements of the platform match to the virtual environment and the reaction of the driver (e.g. steering angle, step rate).
Forschungsprojekt Web 2.0
(2009)
Der Begriff Web 2.0 ist in der Internetbranche bereits seit 2005 populär, als Tim O'Reilly am 30. September 2005 den Artikel "What is Web 2.0?" veröffentlichte (O'Reilley 2005). Seit dem Jahr 2007 ist er auch der breiten Masse bekannt und entwickelt sich besonders im Marketing zu einem regelrechten Buzz-Word.
In the presented project, a new approach for the prevention of hand movements leading to hazards and for non-contact detection of fingers is intended to permit comprehensive and economical protection on circular saws. The basic principles may also be applied to other machines with manual loading and / or unloading. With an automatic blade guard an improved integration of the protection system can be achieved. In addition a new detection principle is explained. The distinction between skin and wood or other material is achieved by a dedicated spectral analysis in the near infrared region. Using LED and photodiodes it is possible to detect fingers and hands reliably. With a kind of light curtain the intrusion of hands or fingers into the dangerous zone near the blade guard can be prevented.
Während sich die Zahl entschädigungspflichtiger Arbeitsunfälle im Zeitraum der letzten 10 Jahre kontinuierlich zurückentwickelt hat, nehmen Prävalenz und Inzidenz der psychischen Erkrankungen und Verhaltensstörungen nach Kapitel F der ICD-10 stetig zu. Nach einer Prognose der "Burden of Disease Study" von WHO und Weltbank werden Depressionen im Jahr 2020 weltweit den zweiten Rang unter den Behinderung verursachenden Erkrankungen eingenommen haben. Manche Autoren betrachten schon heute die Erkrankungen nach Kapitel F der ICD-10 als "Die Epidemie des 21. Jahrhunderts". Neben den krankheitsbedingten Arbeitsausfällen aufgrund psychischer Gesundheitsstörungen ergeben sich auch ökonomische Belastungen infolge notwendig werdender Therapien und ein Verlust von Erfahrungswissen infolge verfrühten Eintritts ins Rentenalter seitens der Erkrankten. Als mögliche Einflussfaktoren auf die zunehmenden psychischen Erkrankungen werden neben individueller Veranlagung auch Stressoren aus der Gesellschaft postuliert, zu nennen wären hier beispielhaft die kontinuierliche Angst um den Arbeitsplatz oder Distress im Beruf aufgrund dauernder Überlastung.
A method for the identification of polymeric residues in recycled aluminium by using analytical pyrolysis at 700°C hyphenated to gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC/MS) was presented for the first time. The polymeric residues in recycled aluminium were identified as a mixture of polyethylene, polystyrene, and phenolic resin. The described method could be useful for the aluminium industry as a part of the quality control of the recycled aluminium production.
Zahlreiche Unternehmen erhoffen sich durch die Auslagerung von Softwareentwicklungsarbeiten in Niedriglohnländer (IT-Offshoring) hohe Kostenreduktionen und eine Verbesserung der Softwarequalität. Viele Projekte können diesen Anspruch jedoch nicht erfüllen und scheitern. Der Beitrag führt in die Thematik ein und beschreibt einen mehrstufigen Entscheidungsprozess für die Durchführung von IT-Offshore-Projekten.
Viele Managementkonzepte, die heute zu den "Klassikern" der Unternehmensführung zählen, wurden ursprünglich von Unternehmensberatern entwickelt, um innovative Lösungsmöglichkeiten für operative und vor allem strategische Managementprobleme aufzuzeigen. Nicht selten prägten ihre Ideen das betriebswirtschaftliche Leitbild einer ganzen Epoche. So revolutionierte beispielsweise das Portfoliokonzept der Boston Consulting Group Anfang der siebziger Jahre das Denken und Handeln vieler Führungskräfte – heute zählt es zum Basisrepertoire eines jeden strategischen Planers oder Controllers.
Von Fluiden durchströmte Rohr- und Kanalnetzwerke spielen in vielen technischen Anwendungen eine zentrale Rolle. Die beschreibenden hyperbolischen Modellgleichungen basieren auf Erhaltungsgesetzen von Masse, Impuls und Energie. Dazu können Konvektions-Diffusions-Reaktionsgleichungen kommen, falls die Fluide Inhaltsstoffe transportieren und deren chemisch-biologische Reaktionen betrachtet werden. Für die verschiedenen Modellgleichungen wird ein einheitlicher numerischer Lösungsansatz vorgeschlagen. Die Ortsdiskretisierung erfolgt mit dem Kurganov-Levi Verfahren. Damit können Stoßwellen aufgelöst werden, ohne auf die Eigenstruktur der hyperbolischen Systeme zurück zu greifen. Je nach Anwendungsgebiet können dann unterschiedliche Verfahren zur Lösung der entstehenden Systeme gewöhnlicher oder differential-algebraischer Gleichungssysteme eingesetzt werden. Anhand von Testproblemen mit unstetigem Lösungsverlauf wird die Eignung der gewählten Diskretisierungsansätze demonstriert.
Mobile Business
(2009)
Auf der Basis des modernen Mobilfunks entstehen neuartige Wertschöpfungsstrukturen, die die traditionellen Wirtschaftsstrukturen komplementieren und immer häufiger auch substituieren. Unternehmen, die in der "Mobile Economy" erfolgreich bestehen wollen, müssen sich daher umfassend mit den strategischen Rahmenbedingungen des Mobile Business auseinandersetzen. Nur wer die Einsatzpotenziale der multimedialen Mobilkommunikation differenziert bewerten kann und auch die kritischen Erfolgsfaktoren dieser noch jungen Disziplin kennt, wird in der mobilen Zukunft seine Wettbewerbsposition tatsächlich nachhaltig stärken können.
Für die Bilanzierung von Ausfallrisiken bei Kreditinstituten lässt sich kein einheitliches Konzept erkennen: Es stehen im Wesentlichen zwei Rechnungslegungsmodelle zur Verfügung, die sich nach dem Zeitpunkt der Berücksichtigung der Risiken unterscheiden. Während das Incurred Loss-Modell (ILM) im Rahmen der Risikovorsorge nur bereits eingetretene Kreditverluste berücksichtigt, stellt das Expected Loss-Modell (ELM) grundsätzlich auf erwartete Verluste ab.