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Bei der Übertragung und Speicherung von Daten ist es eine wesentliche Frage, inwieweit die Daten komprimiert werden können, ohne dass deren Informationsgehalt verloren geht.
Ein Maß für den Informationsgehalt von Daten ist also von grundlegender Bedeutung. Vor etwa siebzig Jahren hat C. E. Shannon ein solches Maß eingeführt und damit das Lehr- und Forschungsgebiet der Informationstheorie begründet, welches seit dem bis heute hin wesentlich zur Konzeption und Realisierung von Informationsund Kommunikationstechnologien beigetragen hat. Etwa zwanzig Jahre später hat A. N. Kolmogorov ein anderes Maß für den Informationsgehalt von Daten eingeführt. Während die Shannonsche Informationstheorie zum Curriculum von mathematischen, informatischen und elektrotechnischen Studiengängen gehört, ist die Algorithmische Informationstheorie von Kolmogorov weit weniger bekannt und eher Gegenstand von speziellen Lehrveranstaltungen.
Seit einigen Jahren nimmt allerdings die Beschäftigung mit dieser Theorie zu, zumal in der einschlägigen Literatur von erfolgreichen praktischen Anwendungen der Theorie berichtet wird. Die vorliegende Arbeit gibt eine Einführung in grundlegende Ideen dieser Theorie und beschreibt deren Anwendungsmöglichkeiten bei einigen ausgewählten Problemstellungen der Theoretischen Informatik.
Die Ausarbeitung kann als Skript für einführende Lehrveranstaltungen in die Algorithmische Informationstheorie sowie als Lektüre zur Einarbeitung in die Thematik als Ausgangspunkt für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten verwendet werden.
Mobile-Commerce-Studie
(2000)
Friction effects impose a requirement for the supplementary amount of torque to be produced in actuators for a robot to move, which in turn increases energy consumption. We cannot eliminate friction, but we can optimize motions to make them more energy efficient, by considering friction effects in motion computations. Optimizing motions means computing efficient joint torques/accelerations based on different friction torques imposed in each joint. Existing friction forces can be used for supporting certain types of arm motions, e.g standing still.
Reducing energy consumption of robot's arms will provide many benefits, such as longer battery life of mobile robots, reducing heat in motor systems, etc.
The aim of this project is extending an already available constrained hybrid dynamic solver, by including static friction effects in the computations of energy optimal motions. When the algorithm is extended to account for static friction factors, a convex optimization (maximization) problem must be solved.
The author of this hybrid dynamic solver has briefly outlined the approach for including static friction forces in computations of motions, but without providing a detailed derivation of the approach and elaboration that will show its correctness. Additionally, the author has outlined the idea for improving the computational efficiency of the approach, but without providing its derivation.
In this project, the proposed approach for extending the originally formulated algorithm has been completely derived and evaluated in order to show its feasibility. The evaluation is conducted in simulation environment with one DOF robot arm, and it shows correct results from the computation of motions. Furthermore, this project presents the derivation of the outlined method for improving the computational efficiency of the extended solver.
Human and robot tasks in household environments include actions such as carrying an object, cleaning a surface, etc. These tasks are performed by means of dexterous manipulation, and for humans, they are straightforward to accomplish. Moreover, humans perform these actions with reasonable accuracy and precision but with much less energy and stress on the actuators (muscles) than the robots do. The high agility in controlling their forces and motions is actually due to "laziness", i.e. humans exploit the existing natural forces and constraints to execute the tasks.
The above-mentioned properties of the human lazy strategy motivate us to relax the problem of controlling robot motions and forces, and solve it with the help of the environment. Therefore, in this work, we developed a lazy control strategy, i.e. task specification models and control architectures that relax several aspects of robot control by exploiting prior knowledge about the task and environment. The developed control strategy is realized in four different robotics use cases. In this work, the Popov-Vereshchagin hybrid dynamics solver is used as one of the building blocks in the proposed control architectures. An extension of the solver’s interface with the artificial Cartesian force and feed-forward joint torque task-drivers is proposed in this thesis.
To validate the proposed lazy control approach, an experimental evaluation was performed in a simulation environment and on a real robot platform.
Zur Schätzung der Exposition von Oberflächengewässern durch Pflanzenschutzmittel werden PEC-Werte mit Hilfe eines probabilistischen Verfahrens ermittelt. Hierfür werden zunächst verschiedene Regressionsanalysen zur Modellierung der Abdrift durchgeführt. Anschließend wird die ausgewählte Abdriftverteilung mit verschiedenen Verteilungsansätzen für die Aufwandmenge und das Gewässervolumen kombiniert.
Schwingungen sind Bestandteil einer jeden Maschine mit beweglichen Teilen, manchmal sind sie unbedeutend, manchmal deutlich merkbar. Die Überwachung von Schwingungen einer Maschine kann dazu dienen, die Maschinenfunktion zu kontrollieren oder auch frühzeitig Verschleißschäden zu erkennen. Stand der Technik ist die Messung von Schwingungen mit präzisen, aber auch kostenintensiven piezoelektrischen Beschleunigungssensoren und aufwändigen Messsystemen. Solche konventionellen Systeme sind für hochpreisige Maschinen und Anlagen, z. B. Windkraftanlagen, einsetzbar, aber nicht für kleine und mittelgroße Maschinen. Hier besteht der Bedarf an wirklichen Low-Cost Messsystemen, die so günstig sind, dass sie permanent in die Maschine integriert sind und permanent die Schwingungen überwachen. Im Forschungsprojekt wurde ein Baukasten aus kommerziell verfügbaren Komponenten entwickelt, mit dem Low-Cost Schwingungsmesssysteme aufgebaut werden können.