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In this paper, we present XPERSim, a 3D simulator built on top of open source components that enables users to quickly and easily construct an accurate and photo-realistic simulation for robots of arbitrary morphology and their environments. While many existing robot simulators provide a good dynamics simulation, they often lack the high quality visualization that is now possible with general-purpose hardware. XPERSim achieves such visualization by using the Object-Oriented Graphics Rendering Engine 3D (Ogre) engine to render the simulation whose dynamics are calculated using the Open Dynamics Engine (ODE). Through XPERSim’s integration into a component-based software integration framework used for robotic learning by experimentation, XPERSIF, and the use of the scene-oriented nature of the Ogre engine, the simulation is distributed to numerous users that include researchers and robotic components, thus enabling simultaneous, quasi-realtime observation of the multiple-camera simulations.
XPERSIF: a software integration framework & architecture for robotic learning by experimentation
(2008)
The integration of independently-developed applications into an efficient system, particularly in a distributed setting, is the core issue addressed in this work. Cooperation between researchers across various field boundaries in order to solve complex problems has become commonplace. Due to the multidisciplinary nature of such efforts, individual applications are developed independent of the integration process. The integration of individual applications into a fully-functioning architecture is a complex and multifaceted task. This thesis extends a component-based architecture, previously developed by the authors, to allow the integration of various software applications which are deployed in a distributed setting. The test bed for the framework is the EU project XPERO, the goal of which is robot learning by experimentation. The task at hand is the integration of the required applications, such as planning of experiments, perception of parametrized features, robot motion control and knowledge-based learning, into a coherent cognitive architecture. This allows a mobile robot to use the methods involved in experimentation in order to learn about its environment. To meet the challenge of developing this architecture within a distributed, heterogeneous environment, the authors specified, defined, developed, implemented and tested a component-based architecture called XPERSIF. The architecture comprises loosely-coupled, autonomous components that offer services through their well-defined interfaces and form a service-oriented architecture. The Ice middleware is used in the communication layer. Its deployment facilitates the necessary refactoring of concepts. One fully specified and detailed use case is the successful integration of the XPERSim simulator which constitutes one of the kernel components of XPERO.The results of this work demonstrate that the proposed architecture is robust and flexible, and can be successfully scaled to allow the complete integration of the necessary applications, thus enabling robot learning by experimentation. The design supports composability, thus allowing components to be grouped together in order to provide an aggregate service. Distributed simulation enabled real time tele-observation of the simulated experiment. Results show that incorporating the XPERSim simulator has substantially enhanced the speed of research and the information flow within the cognitive learning loop.
In der Forschung und Entwicklung finden komplexe Prozesse zur Datenerzeugung, -verarbeitung, -analyse und -visualisierung statt. Oftmals sind an diesen Prozessen Partner aus verschiedenen Einrichtungen beteiligt. Um ihr gemeinsames Ziel zu erreichen, stellen sich die Partner gegenseitig Ressourcen, Daten und Applikationen zur Verfügung. Eine Plattform, die diese Form der Zusammenarbeit erleichtert, wird in der Einrichtung für Simulations- und Softwaretechnik (SISTEC) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mitentwickelt. Die komplexen Prozesse erfordern aber nicht nur, dass Ressourcen, Daten und Applikationen zur Verfügung stehen, sondern auch, dass diese sinnvoll miteinander verknüpft werden können. Die Verknüpfung mehrerer Applikationen zu einer neuen Applikation, sowie deren Ausführung mit bestimmten Eingabedaten kann durch ein Workflowsystem für die Anwender stark vereinfacht werden. Im Rahmen dieser Master-Thesis wird die erwähnte Plattform um ein solches Workflowsystem erweitert.
Vorrichtung zur Authentifikation einer Person anhand mindestens eines biometrischen Parameters
(2008)
Die Vorrichtung zur Authentifikation einer Person anhand mindestens eines biometrischen Parameters, insbesondere anhand eines Fingerabdrucks, ist versehen mit einem Biometrie-Detektor (20) zur Detektion eines biometrischen Parameters, einem Haut-Detektor (24) zur berührungslosen Erkennung lebender menschlicher Haut innerhalb eines Erfassungsbereichs. Der Haut-Detektor (24) weist mindestens eine Gruppe aus mindestens einer Strahlungseinheit (26, 28) und mindestens einer Empfangseinheit (30) auf. Die mindestens eine Strahlungseinheit (26, 28) gibt in Richtung auf den Erfassungsbereich Strahlung bei mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen im Wellenlängenbereich zwischen 400 nm und 1500 nm ab, wobei mindestens eine der Wellenlängen (26, 28) im Wellenlängenbereich von 900 nm bis 1500 nm liegt und die mindestens eine Empfangseinheit (30) aus dem Erfassungsbereich reflektierte Strahlung empfängt. Ferner ist die Vorrichtung versehen mit einer mit dem Biometer-Detektor (20) und dem Haut-Detektor (24) verbundenen Signalauswerteeinheit (22) zur Auswertung der Intensität der von der Empfangseinheit (30) empfangenen reflektierten Strahlungen der Strahlungseinheit (26, 28). In der Signalauswerteeinheit (22) ist anhand der Intensitäten der von der Empfangseinheit (30) empfangenen reflektierten Strahlungen der Strahlungseinheit (26, 28) bei den zwei unterschiedlichen Wellenlängen ermittelbar, ob der Haut-Detektor lebende menschliche Haut erkennt.
In dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Aspekte zum gemeinsamen Arbeiten in gemeinsam genutzten virtuellen Umgebungen behandelt. Zum einen wurden verschiedene Verfahren vorgestellt, die eine gleichzeitige Betrachtung zweier unterschiedlicher Ansichten auf einer Projektionsfläche ermöglichen (Switchen, Picture in Picture und Splitscreen). Der Schwerpunkt bei diesem Teil der Arbeit lag bei dem Splitscreen, da er zwei gleichwertige verzerrungsfreie Bilder beider Ansichten erzeugt. Um die korrekte Perspektive zu erhalten, wird der Sichtkegel der Betrachter vertikal in der Mitte geteilt. Dadurch kann ein betrachtetes Objekt am Bildrand abgeschnitten werden, weshalb die Kamera der Betrachter neu auf dieses Objekt ausgerichtet werden muss. Hierdurch können unterschiedliche Transformationen für beide Anwender erfolgen, wodurch das kollaborative Arbeiten gestört wird. Der zweite Aspekt dieser Arbeit beschäftigte sich mit einem Kollisionsproblem, welches auftreten kann, wenn mehrereBenutzer gemeinsam einen schmalen Durchgang passieren. Die Darstellung der virtuellen Umgebung erfolgt im TwoView. Hier steht den Benutzern eine frei begehbare Fläche zur Verfügung, auf der ihre realen Positionen erfasst und in die virtuelle Umgebung übertragen werden. Das Beschreiten der virtuellen Umgebung erfolgt anhand von Wegen, deren Ablaufgeschwindigkeit von einem Benutzer gesteuert werden kann. Stehen die Personen zu weit auseinander, um durch einen Durchgang zu passen, muss mindestens einer durch eine Wand laufen. Um dieses Problem zu beheben, wurde eine Pfadkorrektur implementiert, die entweder die Betrachter auf einem sicheren Weg durch diesen Durchgang leitet oder den begangenen Weg anhält. Da sowohl bei der Darstellung zweier Ansichten als auch bei der Pfadkorrektur der gemeinsame Raum beeinträchtigt werden kann, wurde zuletzt ein empirischer Test zur Bewertung dieses Effekts durchgeführt.
Currently, there is a global problem of an increasing need of energy. There will be less fossil fuel, which will be more expensive in the future. The regenerative energies are becoming more and more important. The subject deals the problem of economical feasibility of geothermal energy systems. Its goal is to analyze necesary conditions and aspects of realizing geothermal energy systems in comparison to and competition with traditional energy sources. The geothermal energy recovery is economically advantageous if the investment costs, esp. the drilling costs, could be reduced significantly. It only seems possible to open up a big opportunity for realizing geothermal energy systems by using a rock melt drilling technology, to reduce the investment costs significantly.
This paper introduces our robotic system named UGAV (Unmanned Ground-Air Vehicle) consisting of two semi-autonomous robot platforms, an Unmanned Ground Vehicle (UGV) and an Unmanned Aerial Vehicles (UAV). The paper focuses on three topics of the inspection with the combined UGV and UAV: (A) teleoperated control by means of cell or smart phones with a new concept of automatic configuration of the smart phone based on a RKI-XML description of the vehicles control capabilities, (B) the camera and vision system with the focus to real time feature extraction e.g. for the tracking of the UAV and (C) the architecture and hardware of the UAV.
Dieses Buch ganz besonders dazu geeignet, Studierenden in den ersten Semestern den Zugang zur Technischen Mechanik zu öffnen und ihnen dabei zu helfen, diese gefürchtete Prüfung des Maschinenbaustudiums erfolgreich zu bestehen. Mit rund 120 Beispielen und Aufgaben mit detaillierten Lösungen sowie Fallstudien zu interessanten mechanischen Fragen.
Technik ist heutzutage allgegenwärtig und beeinflusst Wirtschaft und Gesellschaft. Die Bundesrepublik Deutschland erwirtschaftet als Industriestaat ihr Bruttosozialprodukt zu einem bedeutenden Anteil aus der Entwicklung und Produktion von technischen Gütern. Hieran sind Personen mit unterschiedlicher Ausbildung in verschiedenen Tätigkeiten beteiligt. Ingenieure kümmern sich um die Technik, Betriebswirte um die Finanzen, Juristen um rechtliche Fragen. So zumindest die Theorie.
Technikjournalismus
(2008)
Technikjournalismus ist eine noch recht junge Sparte im Fachjournalismus und umfasst die Berichterstattung über Themen aus den Gebieten, Bauen und Wohnen, Energie und Umwelt, Verkehr und Transport, Gewerbe und industrielle Produktion, Handel und Dienstleistungen sowie Information und Kommunikation.Dieser Band gibt zunächst einen Überblick über das Berufsbild des Technikjournalisten, den Gegenstand seiner Berichterstattung, die Recherche, typische Darstellungsformen und sprachliche Besonderheiten.
Suprabasal BCL-2 Expression Does Not Sensitize to Chemically-induced Skin Cancer in Transgenic Mice
(2008)
Strategisches Management in kleinen und mittleren Unternehmen - Eine empirische Bestandsaufnahme
(2008)
Das Roboter-Baukastensystem ProfiBot vom Fraunhofer Institut IAIS wird in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW-Saarbrücken) und der Firma HighTec EDV-Systeme GmbH aus Saarbrücken zu einer mobilen Roboterplattform für die Ausbildung an Hochschulen weiterentwickelt. In dieser Diplomarbeit wird das vorgegebene eingebettete System und ein Echtzeitbetriebssystem der Firma HighTec EDV-Systeme GmbH benutzt, um die Regelung der Motoren und der Fahrzeugbewegungen zu implementieren. Ein Benutzer kann die mobile Roboterplattform mithilfe einer Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung (API) auf Basis von physikalischen Größen ansteuern und aktuelle Zustände abfragen. Um die mobile Roboterplattform flexibel benutzen zu können, werden mit einer zusätzlichen Elektronik digitale und analoge Ein- und Ausgänge des eingebetteten Systems auf die Anwendungen der Robotik angepasst. Neben einem Programmstartschalter und Status-LEDs können vier Schaltleisten zur Kollisionserkennung und analoge Sensoren mit Einheitssignal angeschlossen werden. Zuletzt wird die Reglerstruktur kalibriert und getestet.
Statistikbildung im Bachelor
(2008)
Schritt für Schritt hin zu einer erfolgreichen Präsentation: Dieses Buch zeigt klar auf, was wann zu tun ist, um vor Publikum überzeugend zu reden. Schaubilder, Merklisten und zahlreiche Beispiele helfen dabei, die Kunst der Präsentation von der Pike auf zu erlernen. Auf dem Weg zu dem eigenen Präsentationsstil wird gezeigt, wie persönliche Schwächen vermieden und Stärken ausgebaut werden können. Der ideale Begleiter für Studium, Lehre und Beruf.
Results Obtained with a Semi-lagrangian Mass-Integrating Transport Algorithm by Using the GME Grid
(2008)
In den 90er Jahre wurde in Kommunen damit begonnen, betriebswirtschaftliche Steuerungsinstrumente einzusetzen und zur Ressourcenallokation zu nutzen. Dies wird unter dem Begriff Neue Steuerungsmodelle (NSM) zusammengefasst. Das Neue Kommunale Finanzmanagement (NKF) ist eine konsequente Weiterentwicklung des NSM. Es fokussiert sich auf das Haushalts- und Rechnungswesen, welches durch die traditionelle Kameralistik der Modernisierung hinterher hinkt.
Parallel systems leverage parallel file systems to efficiently perform I/O to shared files. These parallel file systems utilize different client-server communication and file data distribution strategies to optimize the access to data stored in the file system. In many parallel file systems, clients access data that is striped across multiple I/O devices or servers. Striping, however, results in poor access performance if the application generates a different stride pattern. This work analyzes optimization approaches of different parallel file systems and proposes new strategies for the mapping of clients to servers and the distribution of file data with special respect to strided data access. We evaluate the results of a specific approach in a parallel file system for main memory.
Dieser Sammelband untersucht am Beispiel der Evaluation der Arbeitsmarktprogramme 'EQUAL' und 'Perspektive 50plus', inwieweit die Evaluation einen Beitrag zur Nachhaltigkeit von politischen Programmen leisten kann. Zu Wort kommen Projektleiter, Politiker sowie Mitarbeiter der DeGEval (Deutsche Gesellschaft für Evaluation), aus Hochschulen und evaluierenden Institutionen. Dargestellt wird eine Momentaufnahme unterschiedlicher Erfahrungen und Argumente, die eine Basis für die Diskussion über die weitere Entwicklung und Professionalisierung von Evaluationen bildet.
IT-Offshoring ist lediglich ein zur Zeit viel diskutierter Spezialfall des IT-Outsourcings, d. h. der Verlagerung von Aufgaben im Zusammenhang mit der Planung, Entwicklung und dem Betrieb von Informationssystemen auf Dritte. Insbesondere geht es um die Verlagerung von Programmier- und Testaufgaben aber auch um den Betrieb von Rechenzentren oder Hotlines für Endanwender. Wurden zunächst einfachere Aufgaben wie die Programmierung von mathematischen Algorithmen oder grafischen Anwendungen verlagert, werden zunehmend auch komplexere Tätigkeiten mit hoher Wertschöpfung wie z. B. die Entwicklung von ERP-Systemen in Betracht gezogen.
Mess- und Bewertungsinstrument zur Feststellung des Gefährdungspotentials von Glücksspielprodukten
(2008)
This thesis introduces and demonstrates a novel method for learning qualitative models of the world by an autonomous robot. The method makes possible generation of qualitative models that can be used for prediction as well as directing the experiments to improve the model. The qualitative models form the knowledge representation of the robot and consists of qualitative trees and non-deterministic finite automaton. An efficient exploration algorithm that lets the robot collect the most relevant learning samples is also introduced. To demonstrate the use of the methodology, representation and algorithm, two experiments are described. The first experiment is conducted using a mobile robot and a ball, where the robot observes the ball and learns the effect of its actions on the observed attributes of the world. The second experiment is conducted using a mobile robot and five boxes, two non-movable boxes and three movable boxes. The robot experiments actively with the objects and observes the changes in the attributes of the world. The main difference with the two experiments is that the first one tries to learn by observation while the second tries to learn by experimentation. In both experiments the robot learns qualitative models from its actions and observations. Although the primary objective of the robot is to improve itself by being able to predict the outcome of its actions, the models Learned were also used at each step of the learning process to direct the experiments so that the model converges to the final model as quickly as possible.
Kapitalstruktur im Blick
(2008)
In den letzten Jahren haben sich elektronische Zahlungssysteme als populäre Alternative zur klassischen Bargeldzahlung etabliert. Diese Zahlungssysteme bestehen in der Regel aus zwei elementaren Komponenten: einem Terminal und einer Kasse. Damit ist der Käufer eines Produktes in der Lage, seine Schuld gegenüber dem Verkäufer bargeldlos und elektronisch zu begleichen. Die dabei am Häufigsten anfallenden Geschäftsprozesse, das Buchen und das Stornieren von Zahlungsbelegen, werden hierbei als Transaktionen bezeichnet, da diese entweder vollständig gelingen oder im Fehlerfall ohne Auswirkungen bleiben müssen. In diesem Buch wird daher die Implementierung eines zuverlässigen Zahlungssystems mit einem TeleCash-Terminal dargestellt. Dabei werden in den geforderten Geschäftsprozessen die wichtigen Transaktionseigenschaften sichergestellt. Es werden dazu zunächst die Grundlagen von Transaktionen erarbeitet und ein geeignetes Transaktionskonzept entwickelt. Anschließend wird die konkrete Realisierung des Systems mit Hilfe der Java Transaction Services durchgeführt. Abschließend wird das entstandene System hinsichtlich seiner Transaktionseigenschaften untersucht.
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.
Grundkurs SAP ERP
(2008)
Das Buch führt in kompakter und praxisnaher Form in das IT-Projektcontrolling ein. Zahlreiche Übungsaufgaben sichern den Lehrstoff didaktisch erprobt ab. Hierdurch wird das Werk zu einem Lehr- und Arbeitsbuch für Studierende der BWL und Wirtschaftsinformatik sowie für Praktiker, die ihr Methodenwissen auf den neuesten Stand bringen wollen.
The automated annotation of data from high throughput sequencing and genomics experiments is a significant challenge for bioinformatics. Most current approaches rely on sequential pipelines of gene finding and gene function prediction methods that annotate a gene with information from different reference data sources. Each function prediction method contributes evidence supporting a functional assignment. Such approaches generally ignore the links between the information in the reference datasets. These links, however, are valuable for assessing the plausibility of a function assignment and can be used to evaluate the confidence in a prediction. We are working towards a novel annotation system that uses the network of information supporting the function assignment to enrich the annotation process for use by expert curators and predicting the function of previously unannotated genes. In this paper we describe our success in the first stages of this development. We present the data integration steps that are needed to create the core database of integrated reference databases (UniProt, PFAM, PDB, GO and the pathway database Ara-Cyc) which has been established in the ONDEX data integration system. We also present a comparison between different methods for integration of GO terms as part of the function assignment pipeline and discuss the consequences of this analysis for improving the accuracy of gene function annotation. The methods and algorithms presented in this publication are an integral part of the ONDEX system which is freely available from http://ondex.sf.net/.
The introduction of gestures as a supplementary input modality has become of increasing interest to human computer interaction design, especially for 3D computer environments. This thesis describes the concepts and development of a gesture recognition system based on the machine learning technique of Hidden Markov Models. Well-known from the field of speech recognition, this statistical method is employed in this thesis to represent and recognize predefined gestures. Within this work, gestures are defined as symbols, such as simple geometric shapes or Roman letters. They are extracted from a stream of three-dimensional optical tracking data which is resampled, reduced to 2D and quantized to be used as input to discrete Hidden Markov Models. A set of prerecorded training data is used to learn the parameters of the models and recognition is achieved by evaluating the trained models. The devised system was used to augment an existing virtual reality prototype application which serves as a demonstration and development platform for the VRGeo consortium. The consortium's goal is to investigate and utilize the benefits of virtual reality technology for the oil and gas industry. An isolated test of the system with seven gestures showed accuracies of up to 98.57% and the review from experts in the fields of virtual reality and geophysics was predominantly positive.
Todays Virtual Environment frameworks use scene graphs to represent virtual worlds. We believe that this is a proper technical approach, but a VE framework should try to model its application area as accurate as possible. Therefore a scene graph is not the best way to represent a virtual world. In this paper we present an easily extensible model to describe entities in the virtual world. Further on we show how this model drives the design of our VE framework and how it is integrated.
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 visualization environment which provides visual data relative to the motion and activity of the test bicycle. This implies the bike rider has to pedal and steer the bicycle as they would a traditional bicycle, while forward motion is recorded and processed to control the visualization. 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 reflect the virtual environment and the reaction of the driver (e.g. steering angle, step rate).
Video Surveillance is in the center of research due to high importance of safety and security issues. Usually, humans have to monitor an area and often they have to do this for 24 hours a day. Thus, it would be desirable to have automatic surveillance systems that support this job automatically. The system described in this paper is such an automatic surveillance system that has been developed to detect several dangerous situations in a subway station. This paper discusses the high-level module of the system. Herein, an expert system is used to detect events.
Die Anforderungen an die Diplomarbeit bestanden im Aufbau einer
Experimentierkammer in der marsähnliche Umweltbedingungen erzeugt werden können. Vordergründig wird die Atmosphärenzusammensetztung sowie der Druck, die Temperatur und der Feuchtegehalt simuliert. Hierauf aufbauend wurde eine Regelung entworfen, durch die alle Umweltparameter gemessen und direkt beeinflusst werden können.
Ziel der Arbeit war es, eine Experimentierkammer aufzubauen, in der im späteren Verlauf Probenbehälter mit Mikroorganismen eingesetzt werden können. Anhand deren Stoffwechselprodukte soll herausgefunden werden, ob Mikroorganismen unter derart extremen Bedingungen überlebensfähig sind und aktiv metabolisieren können.
Das aktuell oft genannte Web 2.0 basiert neben der rasch fortschreitenden Technologie auf drei Dimensionen: Datensammlungen, Funktionalität und Sozialisierung. Für alle drei gibt es weit zurück reichende Wurzeln, aber erst ihr Zusammentreffen in jüngster Vergangenheit und bei unterschiedlichen Gelegenheiten, zusammen mit bemerkenswerten technologischen Fortschritten in den letzten Jahren, hat zu dem Hype geführt, den wir heute erleben.
Elektronik für Entscheider
(2008)
Die Entwicklung, Produktion und Vermarktung elektronischer Güter ist ein bedeutender Wirtschaftsfaktor, an dem Menschen mit verschiedenen Ausbildungen beteiligt sind. Um Produkte zum richtigen Preis, mit den richtigen Eigenschaften und zum richtigen Zeitpunkt anbieten zu können, müssen die Verantwortlichen eines Projektes miteinander über Projektziele kommunizieren können.
Dieses Buch ist für Manager, Betriebswirte, Juristen, PR-Fachleute und Journalisten geschrieben, aber auch für Informatiker und Ingenieure aus allen Fachgebieten, die sich beruflich mit Produkten der Elektronik beschäftigen. Ihnen wird die Möglichkeit gegeben, sich ein Stück auf das Gebiet der Elektronik zu begeben, um sowohl Aufgaben als auch Sprache und Vorgehensweise von Elektroingenieuren zu verstehen. Ziel ist es dabei nicht, nach dem Lesen dieses Buches eine elektronische Schaltung entwickeln zu können. Im Vordergrund steht vielmehr ein generelles Verständnis für die Zusammenhänge und Grundbegriffe der Elektronik.