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This paper picks up on one of the ways reported in the literature to represent hybrid models of engineering systems by bond graphs with static causalities. The representation of a switching device by means of a modulated transformer (MTF) controlled by a Boolean variable in conjunction with a resistor has been used so far to build a model for simulation. In this paper, it is shown that it can also constitute an approach to bond graph based quantitative fault detection and isolation in hybrid system models. Advantages are that Analytical Redundancy Relations (ARRs) do not need to be derived again after a switch state has changed. ARRs obtained from the bond graph are valid for all system modes. Furthermore, no adaption of the standard sequential causality assignment procedure (SCAP) with respect to fault detection and isolation (FDI) is needed.
The Anomalous X‐ray Pulsar 4U 0142+61 is the only neutron star where it is believed that one of the long searched‐for ‘fallback’ disks has been detected in the mid‐IR by Wang et al. [1] using Spitzer. Such a disk originates from material falling back to the NS after the supernova. We search for cold circumstellar material in the 90 GHz continuum using the Plateau de Bure Interferometer. No millimeter flux is detected at the position of 4U 0142+61, the upper flux limit is 150 μJy corresponding to the 3σ noise rms level. The re‐processed Spitzer MIPS 24μm data presented previously by Wang et al. [2] show some indication of flux enhancement at the position of the neutron star, albeit below the 3σ statistical significance limit. At far infrared wavelengths the source flux densities are probably below the Herschel confusion limits.
Nowadays, we input text not only on stationary devices, but also on handheld devices while walking, driving, or commuting. Text entry on the move, which we term as nomadic text entry, is generally slower. This is partially due to the need for users to move their visual focus from the device to their surroundings for navigational purposes and back. To investigate if better feedback about users' surroundings on the device can improve performance, we present a number of new and existing feedback systems: textual, visual, textual & visual, and textual & visual via translucent keyboard. Experimental comparisons between the conventional and these techniques established that increased ambient awareness for mobile users enhances nomadic text entry performance. Results showed that the textual and the textual & visual via translucent keyboard conditions increased text entry speed by 14% and 11%, respectively, and reduced the error rate by 13% compared to the regular technique. The two methods also significantly reduced the number of collisions with obstacles.
Die Anforderungen an die Tragfähigkeit von Seilrollen aus Guss-Polyamiden nehmen aufgrund der Erwartungen hinsichtlich der maximal zu realisierenden Hublasten bei neueren Förder- und Hebegeräte stetig zu. Die heutige Konstruktionspraxis erlaubt für normale Betriebsbedingungen eine gesicherte Auslegung der Seilrollen. Aus jahrelanger Erfahrung sind hierfür Grenzwerte für maximal zulässigen Belastungen im Betrieb unter verschiedensten Betriebsbedingungen gewonnen worden. Jedoch ist bei steigenden Lasten, besserer Ausnutzung des Werkstoffpotenzials oder Modifikationen des Basiswerkstoffs nur noch eine eingeschränkte Bestimmung der tatsächlichen "Worst-Case"-Tragfähigkeit mit dieser Konstruktionspraxis möglich. Berechnungsmodelle einer neuen Bemessungsgrundlage basieren auf der Anwendung der Finite Elemente Methode. Die ersten Berechnungsmodelle aus der modifizierten Bemessungsgrundlage ermöglichen den Einfluss von geometrischen Änderungen der Form bzw. der Ausführung, von lokalen Materialeigenschaften und von realistischere Lastzustände auf den Deformationsund Spannungszustand einer Seilrolle theoretisch zu beschreiben. Weitere Berechnungsmodelle, die z.B. die Erwärmung der Seilrolle durch die Rollreibung zwischen Seil und Seilrolle sowie des Walkens durch die Bewegung des Seiles bei dynamischer Belastung beschreiben können, sind in der Entwicklung. Für den Konstrukteur werden zudem parametrisierte Geometrie-, Last- und FE-Modelle entwickelt, die eine schnelle und betriebssichere Dimensionierung von Seilrollen aus Guss-Polyamiden ermöglichen. Alle theoretischen Ergebnisse werden z.Z. durch umfangreiche Versuche abgesichert.
The small and remote households in Northern regions demand thermal energy rather than electricity. Wind turbine in such places can be used to convert wind energy into thermal energy directly using a heat generator based on the principle of the Joule machine. The heat generator driven by a wind turbine can reduce the cost of energy for heating system. However the optimal performance of the system depends on the torque-speed characteristics of the wind turbine and the heat generator. To achieve maximum efficiency of operation both characteristics should be matched. In the article the condition of optimal performance is developed and an example of the system operating at maximum efficiency is simulated.
We present the extensible post processing framework GrIP, usable for experimenting with screen space-based graphics algorithms in arbitrary applications. The user can easily implement new ideas as well as add known operators as components to existing ones. Through a well-defined interface, operators are realized as plugins that are loaded at run-time. Operators can be combined by defining a post processing graph (PPG) using a specific XML-format where nodes are the operators and edges define their dependencies. User-modifiable parameters can be manipulated through an automatically generated GUI. In this paper we describe our approach, show some example effects and give performance numbers for some of them.
We present a graph-based framework for post processing filters, called GrIP, providing the possibility of arranging and connecting compatible filters in a directed, acyclic graph for realtime image manipulation. This means that the construction of whole filter graphs is possible through an external interface, avoiding the necessity of a recompilation cycle after changes in post processing. Filter graphs are implemented as XML files containing a collection of filter nodes with their parameters as well as linkage (dependency) information. Implemented methods include (but are not restricted to) depth of field, depth darkening and an implementation of screen space shadows, all applicable in real-time, with manipulable parameterizations.
In dieser Arbeit wird eine Methode zur Darstellung und Generierung von natürlich wirkendem Bewuchs auf besonders großen Arealen und unter Berücksichtigung ökologischer Faktoren vorgestellt. Die Generierung und Visualisierung von Bewuchs ist aufgrund der Komplexität biologischer Systeme und des Detailreichtums von Pflanzenmodellen ein herausforderndes Gebiet der Computergrafik und ermöglicht es, den Realismus von Landschaftsvisualisierungen erheblich zu steigern. Aufbauend auf [DMS06] wird bei Silva der Bewuchs so generiert, dass die zur Darstellung benötigten Wang-Kacheln und die mit ihnen assoziierten Teilverteilungen wiederverwendet werden können. Dazu wird ein Verfahren vorgestellt, um Poisson Disk Verteilungen mit variablen Radien auf nahtlosen Wang-Kachelmengen ohne rechenintensive globale Optimierung zu erzeugen. Durch die Einbeziehung von Nachbarschaften und frei konfigurierbaren Generierungspipelines können beliebige abiotische und biotische Faktoren bei der Bewuchsgenerierung berücksichtigt werden. Die durch Silva auf Wang-Kacheln erzeugten Pflanzenverteilungen ermöglichen, die darauf aufgebauten beschleunigenden Datenstrukturen bei der Visualisierung wieder zu verwenden. Durch Multi-Level Instancing und eine Schachtelung von Kd-Bäumen ist eine Visualisierung von großen bewachsenen Arealen mit geringen Renderzeiten und geringem Memoryfootprint von Hunderten Quadratkilometern Größe möglich.
In diesem Beitrag wird der interaktive Volumenrenderer Volt für die NVIDIA CUDA Architektur vorgestellt. Die Beschleunigung wird durch das Ausnutzen der technischen Eigenschaften des CUDA Device, durch die Partitionierung des Algorithmus und durch die asynchrone Ausführung des CUDA Kernels erreicht. Parallelität wird auf dem Host, auf dem Device und zwischen Host und Device genutzt. Es wird dargestellt, wie die Berechnungen durch den gezielten Einsatz der Ressourcen effizient durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden zurückkopiert, so dass der Kernel nicht auf dem zur Anzeige bestimmten Device ausgeführt werden muss. Synchronisation der CUDA Threads ist nicht notwendig.
This contribution describes an optical laser-based user interaction system designed for virtual reality (VR) environments. The project's objective is to realize a 6-DoF user input device for interaction with VR applications running in CAVE-type visualization environments with flat projections walls. In case of a back-projection VR system, in contrast to optical tracking systems, no camera has to be placed within the visualization environment. Instead, cameras observe patterns of laser beam projections from behind the screens. These patterns are emitted by a hand-held input device. The system is robust with respect to partial occlusion of the laser pattern. An inertial measurement unit is integrated into the device in order to improve robustness and precision.
Despite perfect functioning of its internal components, a robot can be unsuccessful in performing its tasks because of unforeseen situations. These situations occur when the behavior of the objects in the robot’s environment deviates from its expected values. For robots, such deviations are exhibited in the form of unknown external faults which prohibit them from performing their tasks successfully. In this work we propose to use naive physics knowledge to reason about such faults in the robotics domain. We propose an approach that uses naive physics concepts to find information about the situations which result in a detected unknown fault. The naive physics knowledge is represented by the physical properties of objects which are formalized in a logical framework. The proposed approach applies a qualitative version of physical laws to these properties for reasoning about the detected fault. By interpreting the reasoning results the robot finds the information about the situations which can cause the fault. We apply the proposed approach to the scenarios in which a robot performs manipulation tasks of picking and placing objects. Results of this application show that naive physics holds great promise for reasoning about unknown ex- ternal faults in robotics.