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Fachbereichsordnung für den Fachbereich Informatik der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg vom 02.03.2017
(2017)
Richtlinie zur Gewährung eines Promotionsstipendiums der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg vom 27.09.2016
(2017)
Fachbereichsordnung für den Fachbereich Informatik der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg vom 22.12.2016
(2017)
In order to achieve the highest possible performance, the ray traversal and intersection routines at the core of every high-performance ray tracer are usually hand-coded, heavily optimized, and implemented separately for each hardware platform—even though they share most of their algorithmic core. The results are implementations that heavily mix algorithmic aspects with hardware and implementation details, making the code non-portable and difficult to change and maintain.
In this paper, we present a new approach that offers the ability to define in a functional language a set of conceptual, high-level language abstractions that are optimized away by a special compiler in order to maximize performance. Using this abstraction mechanism we separate a generic ray traversal and intersection algorithm from its low-level aspects that are specific to the target hardware. We demonstrate that our code is not only significantly more flexible, simpler to write, and more concise but also that the compiled results perform as well as state-of-the-art implementations on any of the tested CPU and GPU platforms.
The aim of this thesis is to investigate and optimize the camera system which is used for Filtered Rayleigh Scattering (FRS) measurement systems. Theoretical considerations about the integration of interference filters explain state-of-the-art accuracy limitations. Based on that promising modifications of the established FRS system are presented: test results indicate that frequency fringes - artifacts distorting FRS scans - are minimized by positioning the spectral bandpass filter between camera and first lens. As a tradeoff, the signal level decreases by 70 % to 75% depending on the beam path through the molecular filter. Furthermore, reference measurements without a bandpass filter account for a non-negligible iodine fluorescence background of about 1% of typical signal levels. All things considered following these results FRS systems can now be systematically optimized towards specific measurement tasks.
Maßgefertigte Abläufe
(2017)
Solar energy is one option to serve the rising global energy demand with low environmental impact. Building an energy system with a considerable share of solar power requires long-term investment and a careful investigation of potential sites. Therefore, understanding the impacts from varying regionally and locally determined meteorological conditions on solar energy production will influence energy yield projections.
Reliable and regional differentiated power forecasts are required to guarantee an efficient and economic energy transition towards renewable energies. Amongst other renewable energy technologies, e.g. wind mills, photovoltaic (PV) systems are an essential component of this transition being cost-efficient and simply to install. Reliable power forecasts are however required for a grid integration of photovoltaic systems, which among other data requires high-resolution spatio-temporal global irradiance data.
In silico Epitope Mapping of Glucose-6-Phosphate Isomerase: A Rheumatoid Arthritis Autoantigen
(2017)
Rheumatoid arthritis-like symptoms can be initiated experimentally in naive K/BxN mice by simultaneously administering the two monoclonal antibodies 11H3 and 46H9. Both antibodies specifically recognize Glucose-6-Phosphate Isomerase (GPI), a known auto antigen in RA patients. Amino acid sequences of the Fv parts of the antibodies were determined by translating the respective hybridoma DNA sequences and served for threedimensional structure modeling of the paratope regions. In silico docking of both Fv antibody structure models to the X-ray structures of the homodimeric murine GPI as well as to the homodimeric human GPI predicted the murine epitope of the 11H3 antibodies to comprise partial amino acid sequences QRVRSGDWKGYTGKS (aa134-148) and AAKDPSAVAK (aa232-241), generating an assembled (conformational) epitope. The 11H3 epitope on human GPI encompasses the matching partial amino acid sequences QRVRSGDWKGYTGKT (aa134-148) and AAKDPSAVAK (aa232-241). The epitope of the 46H9 antibody was determined to consist of the partial murine GPI amino acid sequence RKELQAAGKSPEDLEK (aa446-461) and the human GPI amino acid sequence RKELQAAGKSPEDLER (aa446-461), respectively, resembling consecutive (linear) epitopes. The predicted epitopes were verified by mass spectrometric epitope mapping using synthetic epitope peptides. Peptide QRVRSGDWKGYTGKS[GSMSGS] AAKDPSAAK included a small spacer sequence in between the epitope sequences, mimicking the assembled epitope for the 11H3 antibody. The peptide RKELQAAGKSPEDLEK represented the consecutive epitope for the 46H9 antibody. The determined B-cell epitopes of GPI and their interactions with the monoclonal antibodies provide a detailed structural understanding of immunological disease onset mechanisms in a mouse model of rheumatoid arthritis.
This paper presents the b-it-bots RoboCup@Work team and its current hardware and functional architecture for the KUKA youBot robot. We describe the underlying software framework and the developed capabilities required for operating in industrial environments including features such as reliable and precise navigation, flexible manipulation and robust object recognition.
An Experimental Field-Study on Active and Passive Work Breaks in a Stressful Work Environment
(2017)
Work breaks are known to have positive effects on employees’ health, performance, and safety. However, prior research has focused mainly on their timing, duration, and frequency but less on break activities. Moreover, most studies examined work breaks in rather repetitive and physical demanding work. Thus, we conducted an experimental field study with a sample of employees’ working in a stressful and cognitive demanding working environment and examined how different types of work breaks (boxing, deep relaxation, and usual breaks) affect participants’ mood, cognitive performance, and neuro-physiological state.
This paper proposes a novel approach to the generation of state equations from a bond graph (BG) of a mode switching linear time invariant model. Fast state transitions are modelled by ideal or non-ideal switches. Fixed causalities are assigned following the Standard Causality Assignment Procedure such that the number of storage elements in integral causality is maximised. A system of differential and algebraic equations (DAEs) is derived from the BG that holds for all system modes. It is distinguished between storage elements with mode independent causality and those that change causality due to switch state changes.
Neben der Verbesserung des Gesundheitszustandes sind der Erhalt der Beschäftigungsfähigkeit und die berufliche (Wieder-)Eingliederung zentrale Ziele der Rehabilitationsleistungen der Deutschen Rentenversicherung. In der „Reha-QM-Outcome-Studie“ wurden sowohl mittels Patientenfragebogen Angaben zum subjektiven Nutzen der Behandlung als auch mittels Routinedaten der Rentenversicherung Angaben zum Erwerbsstatus bzw. zur Berentung erhoben, so dass eine Gegenüberstellung beider Zieldimensionen erfolgen kann.
This study aims to highlight the significance of social protection as an autonomous strategy for migration policies and research. It focuses particularly on the German strategies for combating the causes of flight and migration. By managing migration flows, stabilizing societies and encouraging economic development, social protection can play an important role in reducing migration flows. At the same time, social protection can act as a stabilizer in the countries of origin and accelerate economic growth as well as supporting individual decisions to return to the countries of origin.
Enterprises demand universities not to limit education to theoretical knowledge, but instead, to prepare students for future challenges in the job. While demanding a focus on current technologies and practices appears reasonable, it contradicts academia’s general focus on sustainable knowledge. This “conflict-ofinterest” can be bridged through extra-curricular professional training. MOOCs are hyped as solution because they allow to simultaneously addressing masses of students. However, with the increasing number of learners, anonymity in education increases and first-level support decreases. Within the extracurricular online program erp4students we found that individual support is considered most relevant to successfully complete professional training.
The technological development of the digital computer and new options to collect, store and transfer mass data have changed the world in the last 40 years. Moreover, due to the ongoing progress of computer power, the establishment of the Internet as critical infrastructure and the options of ubiquitous sensor systems will have a dramatic impact on economies and societies in the future. We give a brief overview about the technological basics especially with regard to the exponential growth of big data and current turn towards sensor-based data collection. From this stance, we reconsider the various dimensions of personal data and and market mechanisms that have an impact of data usage and protection.
Kulturmanagement
(2017)
Moden und Methoden
(2017)
IT-Portfoliomanagement
(2017)
Unternehmensberatung
(2017)
Continued growth in international experiences for U.S. co++6llege students is a favorable trend. However, the most substantial increase has occurred with of short-term study abroad programs. Many of these programs include extensive travel instead of involving a single site. There is great danger that if not properly managed, these types of international educational experience will default into little more than an organized group tour.
In these types of programs it is challenging to induce student participants to engage meaningfully with local residents as the traveling group tends to form into its own portable society. In addition, the current state of wireless communications means that students participating in these types of programs can easily stay plugged into their home social networks which further reduces meaningful interactions in the cultures being visited.
Incorporating well designed research projects into short-term study abroad programs holds the potential to offset some of the inherent limitations of such programs. Research projects can serve both to prepare the students for the trip and promote meaningful cross-cultural interaction while the program is underway.
In this paper, the authors provide suggestions based on their experiences with short-term travel abroad programs which incorporated student research. Several potential problems are identified and suggestions are given for project design.
Wo Laborexperimente zu aufwendig, zu teuer, zu langsam oder zu gefährlich oder Stoffeigenschaften gar nicht erst experimentell zugänglich sind, können Computersimulationen von Atomen und Molekülen diese ersetzen oder ergänzen. Sie ermöglichen dadurch Reduktion von Kosten, Entwicklungszeit und Materialeinsatz. Die für diese Simulationen benötigten Molekülmodelle beinhalten zahlreiche Parameter, die der Simulant einstellen oder auswählen muss. Eine passende Parametrierung ist nur bei entsprechenden Kenntnissen über die Auswirkungen der Parameter auf die zu berechnenden Größen und Eigenschaften möglich. Eine Gruppe von Standardparametern in molekularen Simulationen sind die Partialladungen der einzelnen Atome innerhalb eines Moleküls. Die räumliche Ladungsverteilung innerhalb des Moleküls wird durch Punktladungen auf den Atomzentren angenähert. Für diese Annäherung existieren diverse Ansätze für verschiedene Molekülklassen und Anwendungen. In diesem Teilprojekt des Promotionsvorhabens wurde systematisch der Einfluss der Wahl des Partialladungssatzes auf potentielle Energien und ausgewählte makroskopische Eigenschaften aus Molekulardynamik-Simulationen evaluiert. Es konnte gezeigt werden, dass insbesondere bei stark polaren Molekülen die Auswahl des geeigneten Partialladungssatzes entscheidenden Einfluss auf die Simulationsergebnisse hat und daher nicht naiv, sondern nur ganz gezielt getroffen werden darf.
Die demografische Entwicklung spielt für Immobilieninvestoren eine große Rolle. Schließlich entscheidet die zukünftige Anzahl der Nutzer über die Nachfrage. Im Büroimmobilienmarkt ist daher vor allem die Anzahl der Bürobeschäftigten relevant, die sich wiederum aus dem Erwerbspersonenpotenzial ableitet. Auf Basis der Untersuchungen des Instituts der deutschen Wirtschaft zur Bürobeschäftigung und zur demografischen Entwicklung lassen sich die demografischen Perspektiven für den Büromarkt bis zum Jahr 2035 ableiten. Deutschlandweit ist nach einem kurzfristigen Anstieg mit einer Stagnation der Büronachfrage zu rechnen. In den Großstädten wird dagegen die Nachfrage weiter steigen. Vor allem in München und Berlin legt die Nachfrage kräftig zu, je nach Szenario zwischen 12 und 18 Prozent. In Düsseldorf, Hamburg und Frankfurt am Main liegen die Zuwächse dagegen zwischen 6 und 9 Prozent bis 2035. Im Vergleich zum Wohnungsmarkt sind die demografischen Perspektiven für den Büromarkt jedoch insgesamt schlechter, da die Anzahl der Erwerbspersonen langsamer wächst als die Gesamtbevölkerung. Zudem müssen bei langfristigen Betrachtungen auch mögliche Verschiebungen der Nachfrage, etwa durch die Digitalisierung, beachtet werden. Gerade in Kombination mit dem zunehmenden Fachkräftemangel können heutige Büroarbeitsplätze durch Verlagerungen ins Ausland oder durch Automatisierung wegfallen.
In diesem Artikel wird darüber berichtet, ob die Glaubwürdigkeit von Avataren als mögliches Modulationskriterium für die virtuelle Expositionstherapie von Agoraphobie in Frage kommt. Dafür werden mehrere Glaubwürdigkeitsstufen für Avatare, die hypothetisch einen Einfluss auf die virtuelle Expositionstherapie von Agoraphobie haben könnten sowie ein potentielles Expositionsszenario entwickelt. Die Arbeit kann innerhalb einer Studie einen signifikanten Einfluss der Glaubwürdigkeitsstufen auf Präsenz, Kopräsenz und Realismus aufzeigen.
Die Detektion von Explosivstoffen stellt ein zentrales Feld der zivilen Sicherheitsforschung dar. Eine besondere Herausforderung liegt hierbei in dem Nachweis verpackter Substanzen, wie es bei Unkonventionellen Spreng- und Brandvorrichtung (USBV) häufig der Fall ist. Derzeit eingesetzte Verfahren arbeiten meist mit bildgebenden Techniken, durch die sich ein Anfangsverdacht ergibt. Der tatsächliche chemische Inhalt der USBV lässt sich jedoch nicht exakt ermitteln. Eine genaue Beurteilung der Gefährdung durch solche Substanzen ist allerdings von großer Bedeutung, insbesondere wenn die Entschärfung des Objekts in bewohntem Gebiet stattfinden muss. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, das sich als Verifikationsverfahren bei bestehendem Anfangsverdacht gezielt einsetzen lässt. Hierzu wird mittels Laserbohrtechnik zunächst die äußere Hülle des zu untersuchenden Gegenstandes durchdrungen. Anschließend finden eine lasergestützte Probenahme des Inhalts sowie die Detektion unter Verwendung geeigneter Analysemöglichkeiten statt. Der Bohr- und Probenahmefortschritt wird über verschiedene spektroskopische und sensorische Verfahren begleitend überwacht. Zukünftig soll das System abstandsfähig auf Entschärfungsrobotern eingesetzt werden.
Raman-microspectroscopy was used for the non-destructive characterization and differentiation of six different meat spoilage associated microorganisms, namely Brochothrix thermosphacta DSM 20171, Micrococcus luteus, Pseudomonas fluorescens DSM 4358, Escherichia coli Top10 and K12 and Pseudomonas fluorescens DSM 50090. To evaluate and classify the Raman-spectroscopic data at species and strain level an adequate preprocessing and subsequent principal component analysis was used. The same procedure was extended to an independent test data set, which could be successfully assigned to the correct bacterial species and even to the right strain. The evaluation was not only successful in differentiation of gram-positive and gram-negative bacteria but also the discrimination between the different bacterial species and strains was possible. This means that the training data set, the preprocessing method and the evaluation of the data lead to a robust principal component analysis. Even the correct assignment of unknown samples is possible. The results show that Raman-microspectroscopy in combination with an appropriate chemometric treatment can be a good tool for a rapid examination and classification of microbial cultures.
Ressourceneffiziente Optimierung von Hohlkörpern aus Kunststoff mittels Multiskalensimulation
(2017)
Die mechanischen Eigenschaften von extrusionsblasgeformten Kunststoffhohlkörpern hängen wesentlich von den vom Verarbeitungsprozess beeinflussten Materialeigenschaften ab. Ziel der dargestellten Untersuchung ist, prozessabhängige Materialkennwerte in Simulationsprogrammen zu berücksichtigen und damit deren Vorhersagegenauigkeit zu erhöhen. Hierzu ist die Schaffung einer Schnittstelle zwischen Prozess- und Bauteilsimulation notwendig. Darüber hinaus wird vorgestellt, wie Simulationen auf Mikroebene (molekulardynamische Simulationen) genutzt werden können, um Materialkennwerte ohne die Durchführung eines Realexperiments zu ermitteln.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Insektenabwehrvorrichtung (1) zur Abwehr kriechender Insekten (2) umfassend eine Spannungserzeugungseinrichtung (4a, 4b) zur Erzeugung einer Abwehrspannung sowie umfassend zumindest zwei nebeneinander angeordnete und beabstandet zueinander verlaufende blanke elektrische Leiter (5a, 5b, 5c, 5d), die derart mit der Spannungserzeugungseinrichtung (4a, 4b) verbunden sind, dass die Abwehrspannung zwischen ihnen liegt. Die elektrischen Leiter sind als flache Leiterbahnen (5a, 5b, 5c, 5d) auf oder in der Oberfläche eines gemeinsamen Trägers (12, 13, 50, 60) ausgebildet, so dass ein Insekt (2) bei einem Berühren der Leiterbahnen (5a, 5b, 5c, 5d) einen elektrischen Schlag erhält.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Effizienz der Seitenkanal-Kryptanalyse. In Teil II dieser Arbeit demonstrieren wir, wie die Laufzeit der wichtigsten Analysewerkzeuge mit Hilfe der CUDA Plattform erheblich gesteigert werden kann. Zweitens untersuchen wir neue Ansätze der profilierenden Seitenkanal-Kryptanalyse. Der Forschungszweig des maschinellen Lernens kann für deutliche Verbesserungen adaptiert werden, wurde jedoch wenig dahingehend untersucht. In Teil III dieser Arbeit präsentieren wir zwei neue Methoden, die einige Gemeinsamkeiten jedoch auch einige Unterschiede aufbieten, sodass sich Prüfergebnisse in einem vollständigeren Bild zeigen lassen. Darüber hinaus schlagen wir in Teil IV eine Seitenkanalanwendung zum Schutz geistigen Eigentums (IP) vor. In Teil V beschäftigen wir uns tiefergehend mit praktischer Seitenkanal-Kryptanalyse, indem wir Attacken auf einen Sicherheitsmikrokontroller durchführen, der Anwendung in einer, in Deutschland weit verbreiteten, EC Karte findet.
Do remittances and social assistance transfers have different impacts on household’s expenditure patterns? While two separate strands of literature have looked at how social assistance or remittances have been spent, few studies have compared them directly. Using data from a household survey conducted in Moldova in 2011, this paper assesses the impact both types of transfers have on household expenditure patterns. Contrary to the common assumption that money is fungible, we find that social assistance and remittances have different impacts on expenditure patterns (having controlled for potential endogeneity). In other words, where the income comes from can determine how it is spent. As such, different sources of income may have different poverty impacts. In our sample, the two types of transfers are received by different, but slightly overlapping population groups. The fact that the two transfers are spent in different ways means that, to some extent, social assistance and remittances are complements rather than substitutes.
Mutations in SELENBP1, encoding a novel human methanethiol oxidase, cause extraoral halitosis
(2017)
This study deals with the in-situ detection of volume fractions of melt in labradorite and basalt at 0.3 GPa pressure and temperatures ranging from 400–1500 °C. Methods used were frequency dependent electrical conductivity (EC) and energy dispersive X-ray diffraction (EDX). These techniques allowed melt fraction determination under in-situ pressure and temperature conditions, while optical analysis (SEM) was performed on quenched samples. EC allowed detecting melt frac- tions as low as 0.03 due to changes in dielectric properties. Increasing melt fractions caused the formerly isolated melt bubbles to interconnect along grain boundaries, thus increasing the bulk conductivity. Electrical conductivity thus provides a measure for both, the formation of melt (dielectric property) and the degree of interconnection of melt (bulk conductivity). Energy dispersive X-ray diffraction experiments (EDX) provided an additional measure for the volume fraction of melt. EDX diffraction data were used to calculate the volume fraction of melt on the basis of the peak to background ratio. In a final step the experimental data (SEM, EC, EDX) were compared with geometric models of melt distribution, namely the Archie-, cube-, tube-, Hashin-Shtrikman HS + and HS - model. The electrical "polarisability" data closely fit the HS + model, while bulk conductivity data were found to be less sensitive for melt fraction detection.
Auf der Suche nach einem CO2-Filtermaterial für niedrige Partialdrücke wurden Aerogel-Beads aus Chitosan analysiert. Da zahlreiche Publikationen und Reviews auf die Fähigkeit von Aminen CO2 zu adsorbieren hinweisen, wurden diese Beads funktionalisiert, um den Amingehalt im Netzwerk und damit die Adsorptionskapazität zu erhöhen. Die Beads wurden mit Hilfe eines JetCutters hergestellt, mit Polyethylenimin (PEI), p-Phenylendiamin (PPD) und 1,2-Epoxyhexan (EH) funktionalisiert und anschließend überkritisch getrocknet. Die Ansätze wurden bei jeweils unterschiedlichen pH-Werten durchgeführt, um Aussagen über den Einfluss von NaOH auf die Reaktion treffen zu können. Alle Proben wurden mit für Aerogele typischen Methoden charakterisiert und auf ihre CO2-Adsorptionskapazität untersucht. Die Adsorptionskapazität der Chitosan Beads konnte durch Aufpfropfen der oben genannten Stoffe nur leicht verbessert werden, während die Funktionalisierung mit PPD dagegen überraschender Weise negative Auswirkungen hatte. Eine Funktionalisierung findet auch in Abwesenheit von NaOH statt.