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Modern Monte-Carlo-based rendering systems still suffer from the computational complexity involved in the generation of noise-free images, making it challenging to synthesize interactive previews. We present a framework suited for rendering such previews of static scenes using a caching technique that builds upon a linkless octree. Our approach allows for memory-efficient storage and constant-time lookup to cache diffuse illumination at multiple hitpoints along the traced paths. Non-diffuse surfaces are dealt with in a hybrid way in order to reconstruct view-dependent illumination while maintaining interactive frame rates. By evaluating the visual fidelity against ground truth sequences and by benchmarking, we show that our approach compares well to low-noise path-traced results, but with a greatly reduced computational complexity, allowing for interactive frame rates. This way, our caching technique provides a useful tool for global illumination previews and multi-view rendering.
Apple replant disease (ARD) is a soil-borne disease, which is of particular importance for fruit tree nurseries and fruit growers. The disease manifests by a poor vegetative development, stunted growth, and reduced yield in terms of quantity and quality, if apple plants (usually rootstocks) are replanted several times at the same site. Genotype-specific differences in the reaction of apple plants to ARD are documented, but less is known about the genetic mechanisms behind this symptomatology. Recent transcriptome analyses resulted in a number of candidate genes possibly involved in the plant response. In the present study, the expression of 108 selected candidate genes was investigated in root and leaf tissue of four different apple genotypes grown in untreated ARD soil and ARD soil disinfected by γ-irradiation originating from two different sites in Germany. Thirty-nine out of the 108 candidate genes were differentially expressed in roots by taking a p-value of < 0.05 and a fold change of > 1.5 as cutoff. Sixteen genes were more than 4.5-fold upregulated in roots of plants grown in ARD soil. The four genes MNL2 (putative mannosidase); ALF5 (multi antimicrobial extrusion protein); UGT73B4 (uridine diphosphate (UDP)-glycosyltransferase 73B4), and ECHI (chitin-binding) were significantly upregulated in roots. These genes seem to be related to the host plant response to ARD, although they have never been described in this context before. Six of the highly upregulated genes belong to the phytoalexin biosynthesis pathway. Their genotype-specific gene expression pattern was consistent with the phytoalexin content measured in roots. The biphenyl synthase (BIS) genes were found to be useful as early biomarkers for ARD, because their expression pattern correlated well with the phenotypic reaction of the Malus genotypes investigated.
Design ist allgegenwärtig - es durchtränkt gleichsam das Leben, oftmals unbewusst, doch immer durchscheinend und folgenhaft. Es ist Bestandteil des Habitus und unverzichtbarer Teil einer jeden Identität. Selbst im bewussten Verzicht auf Design kommt eine spezifische Designästhetik zum Ausdruck, die anders sein möchte. Doch welche Normierungen greifen hier und dienen als Orientierung für Absetzbewegungen? Dies zeigt sich vor allem in der Prägung durch massenmediale Diskurse. Die Beiträge des Bandes entwickeln zu diesem zentralen Dispositiv einen theoretischen wie praktischen Rahmen und reflektieren Indikatoren für entsprechende Leistungen. (Verlagsangaben)
Modern Monte-Carlo-based rendering systems still suffer from the computational complexity involved in the generation of noise-free images, making it challenging to synthesize interactive previews. We present a framework suited for rendering such previews of static scenes using a caching technique that builds upon a linkless octree. Our approach allows for memory-efficient storage and constant-time lookup to cache diffuse illumination at multiple hitpoints along the traced paths. Non-diffuse surfaces are dealt with in a hybrid way in order to reconstruct view-dependent illumination while maintaining interactive frame rates. By evaluating the visual fidelity against ground truth sequences and by benchmarking, we show that our approach compares well to low-noise path traced results, but with a greatly reduced computational complexity allowing for interactive frame rates. This way, our caching technique provides a useful tool for global illumination previews and multi-view rendering.
An essential measure of autonomy in service robots designed to assist humans is adaptivity to the various contexts of human-oriented tasks. These robots may have to frequently execute the same action, but subject to subtle variations in task parameters that determine optimal behaviour. Such actions are traditionally executed by robots using pre-determined, generic motions, but a better approach could utilize robot arm maneuverability to learn and execute different trajectories that work best in each context.
In this project, we explore a robot skill acquisition procedure that allows incorporating contextual knowledge, adjusting executions according to context, and improvement through experience, as a step towards more adaptive service robots. We propose an apprenticeship learning approach to achieving context-aware action generalisation on the task of robot-to-human object hand-over. The procedure combines learning from demonstration, with which a robot learns to imitate a demonstrator’s execution of the task, and a reinforcement learning strategy, which enables subsequent experiential learning of contextualized policies, guided by information about context that is integrated into the learning process. By extending the initial, static hand-over policy to a contextually adaptive one, the robot derives and executes variants of the demonstrated action that most appropriately suit the current context. We use dynamic movement primitives (DMPs) as compact motion representations, and a model-based Contextual Relative Entropy Policy Search (C-REPS) algorithm for learning policies that can specify hand-over position, trajectory shape, and execution speed, conditioned on context variables. Policies are learned using simulated task executions, before transferring them to the robot and evaluating emergent behaviours.
We demonstrate the algorithm’s ability to learn context-dependent hand-over positions, and new trajectories, guided by suitable reward functions, and show that the current DMP implementation limits learning context-dependent execution speeds. We additionally conduct a user study involving participants assuming different postures and receiving an object from the robot, which executes hand-overs by either exclusively imitating a demonstrated motion, or selecting hand-over positions based on learned contextual policies and adapting its motion accordingly. The results confirm the hypothesized improvements in the robot’s perceived behaviour when it is context-aware and adaptive, and provide useful insights that can inform future developments.
Gesundheits-Apps und Wearables erfreuen sich zunehmender Beliebtheit und ermöglichen, persönliche Gesundheitsdaten zu erfassen und auszuwerten oder allgemeine Gesundheitsinformationen zu erhalten. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojektes wurden Nutzende und Nicht-Nutzende mittels einer Onlineumfrage sowie problemzentrierten qualitativen Interviews zu ihrem Nutzungsverhalten befragt. Ziel war die Exploration der Einstellungen und Erfahrungen in Bezug auf diese Technologien sowie die Selbstbestimmung der Nutzenden und ihre Solidaritätsbereitschaft innerhalb der Krankenversicherung.
Die fünf deutschen Sozialversicherungszweige sind traditionell beitragsfinanziert. Bereits heute erhalten sie aber teilweise erhebliche Steuerzuschüsse. Der Beitrag diskutiert für die einzelnen Sozialversicherungszweige Für und Wider einer Ausweitung der Steuerfinanzierung. Mit einer stärkeren Steuerfinanzierung käme das Budgetprinzip der Non-Affektation zum Tragen, das ein Abwägen zwischen unterschiedlichen, rivalisierenden Verwendungen etablieren würde. Dies stellt dann eine aufgabenadäquate Finanzierung dar, wenn eine interpersonelle Umverteilung oder die Finanzierung versicherungsfremder Leistungen primär bezweckt wird. Steht hingegen eine intrapersonelle Einkommensumschichtung im Lebenslauf im Vordergrund, so ist eine Beitragsfinanzierung zur Herstellung einer generellen Äquivalenz zwischen Beitragszahlungen und Leistungsansprüchen vorzuziehen. Auf dieser Grundlage wird ein Handlungsbedarf für den Bundeshaushalt mit Blick auf Renten- und Pflegeversicherung identifiziert. Mehrausgaben in diesen Bereichen werden als unvermeidbar und als auch im politischen Entscheidungsprozess durchsetzbar angesehen, da alternde Gesellschaften eine höhere Nachfrage nach diesen Leisungen aufweisen und entsprechende Haushaltsmittel einfordern werden.
Evaluation and Optimization of IEEE802.11 multi-hop Backhaul Networks with Directional Antennas
(2020)
A major problem for rural areas is the inaccessibility to affordable broadband Internet connections. In these areas distances are large, and digging a cable into the ground is extremely expensive, considering the small number of potential customers at the end of that cable. This leads to a digital divide, where urban areas enjoy a high-quality service at low cost, while rural areas suffer from the reverse.
This work is dedicated to an alternative technical approach aiming to reduce the cost for Internet Service Provider in rural areas: WiFi-based Long Distance networks. A set of significant contributions of technology related aspects of WiFi-based Long Distance networks is described in three different fields: Propagation on long distance Wi-Fi links, MAC-layer scheduling and Interference modeling and Channel Assignment with directional antennas.
For each field, the author composes and discusses the state-of-the-art. Afterwards, the author derives research questions and tackles several open issues to develop these kinds of networks further towards a suitable technology for the backhaul segment.
Background: 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A lyase deficiency (HMGCLD) is an autosomal recessive disorder of ketogenesis and leucine degradation due to mutations in HMGCL.
Method: We performed a systematic literature search to identify all published cases. Two hundred eleven patients of whom relevant clinical data were available were included in this analysis. Clinical course, biochemical findings and mutation data are highlighted and discussed. An overview on all published HMGCL variants is provided.
Results: More than 95% of patients presented with acute metabolic decompensation. Most patients manifested within the first year of life, 42.4% already neonatally. Very few individuals remained asymptomatic. The neurologic long-term outcome was favorable with 62.6% of patients showing normal development.
Conclusion: This comprehensive data analysis provides a systematic overview on all published cases with HMGCLD including a list of all known HMGCL mutations.
Das Buch schlägt die Brücke zwischen den betriebswirtschaftlich-organisatorischen Methoden und deren digitaler Umsetzung, denn Prozessmanagement heißt zunehmend Gestaltung betrieblicher Aufgaben. Neben methodischen Grundlagen bietet das Werk viele Praxisbeispiele und Übungen. Das Buch von Prof. Gadatsch gilt mittlerweile als der "aktuelle Klassiker", DAS maßgebliche Standardwerk zur IT-gestützten Gestaltung von Geschäftsprozessen.
Diese etablierte Formelsammlung enthält und erklärt statistische Formeln, wie sie in den Wirtschaftswissenschaften und in der wirtschaftswissenschaftlichen Praxis unbedingt notwendig sind. Das Verständnis der Formeln und deren praktische Anwendung werden durch nützliche Hilfen und verständliche Beispiele sinnvoll unterstützt, so dass der Kontext wirtschaftsstatistischer Formeln klar und erklärlich dargestellt wird. Diese Formelsammlung ist ein unverzichtbares Tool für Studierende der Wirtschaftswissenschaften, aber auch ein nützliches Nachschlagewerk für Verantwortliche aus Wirtschaft, Politik und Lehre.
Diese etablierte Formelsammlung enthält und erklärt mathematische Formeln innerhalb ökonomischer Zusammenhänge, wie sie in den Wirtschaftswissenschaften und in der wirtschaftswissenschaftlichen Praxis unbedingt notwendig sind. Das Verständnis der Formeln und deren praktische Anwendung werden durch nützliche Hilfen und erklärliche Beispiele sinnvoll unterstützt, so dass der Kontext wirtschaftsmathematischer Formeln klar und verständlich dargestellt wird. Diese Formelsammlung ist ein unverzichtbares Tool für Studierende der Wirtschaftswissenschaften, aber auch ein nützliches Nachschlagewerk für Verantwortliche aus Wirtschaft, Politik und Lehre.
Virtueller Journalismus
(2020)
Die Bundesrepublik Deutschland erlebt in jüngster Vergangenheit verstärkt Dieselfahrverbote in Großstädten. Gleichzeitig erfahren Großstädte als Lebensmittelpunkt eine steigende Beliebtheit. Für Verkehrsunternehmen gilt es, der Bevölkerung nachhaltige Mobilitätslösungen zu bieten, die ein Höchstmaß an Flexibilität ermöglichen. Moderne Mobility-as-a-Service-Konzepte und Innovationen in der Mobilität stellen den klassischen, planorientierten, öffentlichen Personennahverkehr und damit auch die Existenz von Bushaltestellen infrage. Mittels qualitativer Experten-Interviews lässt sich feststellen, dass sich die Bushaltestelle in den Innenstädten vor dem Hintergrund zunehmender digitaler Vernetzung von Mobilitätsanbietern und daraus resultierender modernen Mobility-as-a-service-Konzepte verändern wird. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Bushaltestelle in den Innenstädten auch in Zukunft bestehen bleibt und um „on demand“-Verkehre ergänzt wird. Ein radikaler Wandel, wie eine flächendeckende Einführung von autonom fahrenden Bussen, könnte langfristig eine Runderneuerung der Haltestelle zur Folge haben.
Foreword to the Special Section on the Symposium on Virtual and Augmented Reality 2019 (SVR 2019)
(2020)
An essential measure of autonomy in assistive service robots is adaptivity to the various contexts of human-oriented tasks, which are subject to subtle variations in task parameters that determine optimal behaviour. In this work, we propose an apprenticeship learning approach to achieving context-aware action generalization on the task of robot-to-human object hand-over. The procedure combines learning from demonstration and reinforcement learning: a robot first imitates a demonstrator’s execution of the task and then learns contextualized variants of the demonstrated action through experience. We use dynamic movement primitives as compact motion representations, and a model-based C-REPS algorithm for learning policies that can specify hand-over position, conditioned on context variables. Policies are learned using simulated task executions, before transferring them to the robot and evaluating emergent behaviours. We additionally conduct a user study involving participants assuming different postures and receiving an object from a robot, which executes hand-overs by either imitating a demonstrated motion, or adapting its motion to hand-over positions suggested by the learned policy. The results confirm the hypothesized improvements in the robot’s perceived behaviour when it is context-aware and adaptive, and provide useful insights that can inform future developments.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines, für die kontrollierte Freisetzung hydrophiler Wirkstoffe geeigneten, Verkapselungssystems mit dem Ziel die Freisetzung osteospezifischer P2-Liganden zu verzögern, um bei der Behandlung von Knochendefekten kritischer Größe die Bildung neuen Knochengewebes zu gewährleisten. Hierfür werden, unter Anwendung der immersiven Layer-by-Layer-Beschichtung, mit den Modell-Substanzen Adenosintriphosphat und Suramin versetzte, Alginat sowie κ-Carrageen-Kapseln mit Chitosan und Lignosulfonat beschichtet und auf ihr Freisetzungsverhalten hin untersucht.
Im Rahmen der Arbeit wurde Kraft-Lignin mit Natriumsulfit demethyliert, um den Gehalt an aromatischen Hydroxygruppen zu erhöhen und damit die Reaktivität des Lignins in Bezug auf Polyurethan-Synthesen zu erhöhen. Variiert wurden die Demethylierungstemperatur (72°C, 90°C) sowie der pH-Wert zur Isolierung des Kraft-Lignins (pH 2, 3, 4 und 5). Die Analyse der demethylierten Proben erfolgte mittels differentieller UV-Spektroskopie und der OH-Gehaltbestimmung via automatischer Titration (angelehnt an ISO 14900:2001(E)). Weitere Untersuchungen umfassten Löslichkeitstests sowie Strukturanalysen via FTIR- und UV/Vis-Spektroskopie.
Mesenchymal Stem Cells
(2020)
Migration und Unternehmensgründung sind wichtige Bestandteile gesellschaftlicher Entwicklung. In diesem Buch stellen ausgewiesene Experten aus dem Interkulturellen Management und dem Unternehmertum schrittweise die Unternehmensgründung durch Menschen mit Migrationshintergrund dar. Zahlreiche Praxisbeispiele veranschaulichen die Thematik und erleichtern so die praktische Umsetzung. Systematische Handreichungen unterstützen Berater, Trainer und Institutionen zudem im täglichen Umgang mit migrantischen Gründerinnen und Gründern. (Verlagsangaben)
Purpose To investigate how completing vocational re-training influenced income and employment days of working-age people with disabilities in the first 8 years after program admission. The investigation also included the influence of vocational re-training on the likelihood of receiving an earnings incapacity pension and on social security benefit receipt. Methods This retrospective cohort study with 8 years follow up was based on data from 2399 individuals who had completed either a 1-year vocational re-training program (n = 278), or a 2-year vocational re-training program (n = 1754) or who were admitted into re-training but never completed the program (n = 367). A propensity score-based method was used to account for observed differences and establish comparability between program graduates and program dropouts. Changes in outcomes were examined using the inverse probability-weighted regression adjustment method. Results After controlling for other factors, over the 8 years after program admission, graduates of 1-year re-training, on average, were employed for an additional 405 days, 95% CI [249 days, 561 days], and had earned €24,260 more than without completed re-training, 95% CI [€12,805, €35,715]. Two-year program completers, on average, were employed for 441 additional days, 95% CI [349 days, 534 days], and had earned €35,972 more than without completed re-training, 95% CI [€27,743, €44,202]. The programs also significantly reduced the number of days on social-security and unemployment benefits and lowered the likelihood of an earnings incapacity pension. Conclusion Policies to promote the labor market re-integration of persons with disabilities should consider that vocational re-training may be an effective tool for sustainably improving work participation outcomes.
Unternehmensberatungen stellen mit ihrem Leistungsportfolio einen bedeutenden Wirtschaftsfaktor dar. Die digitale Transformation und die sehr spezifischen Marktstrukturen der Gesundheitswirtschaft verlangen nach differenzierten Beratungsansätzen, die zugleich ein großes Beratungsfeld eröffnen und so das Wachstum und die Attraktivität von Unternehmensberatungen in diesem Segment stärken. Das Buch zeigt Themenfelder und Erfolgsfaktoren bei Beratungsprojekten auf. Dabei wird der Ansatz der Komplementärberatung in den Mittelpunkt gestellt, um den vielfältigen Change-Anforderungen bei der digitalen Transformation im Gesundheitswesen ganzheitlich gerecht zu werden. (Verlagsangaben)
Verbraucherpolitik
(2020)
The Concept of Purpose, Travelling, and Connectivity: Three Pillars of Organization and Leadership
(2020)