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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.
Heutige Grid-Systeme sind in der Lage dem Nutzer verschiedenste Ressourcen einfach, transparent und sicher zur Verfügung zu stellen. Für die Ausführung von komplexen Workflows wird eine Advance Reservation benötigt, welche die Ausführung der einzelnen Workflowelemente zu vorher berechneten oder festgelegten Zeitpunkten ermöglicht. Durch die Advance Reservation werden die benötigten Ressourcen auf den Grid-Sites reserviert. In der von der Fraunhofer Gesellschaft eingesetzten Grid-Middleware-Software UNICORE wird eine solche Reservierung von Ressourcen bisher nicht unterstützt. Um die Reservierung in einem UNICORE Grid zu ermöglichen und die Co-Allokation von Ressourcen vorzunehmen, wurde im VIOLA Projekt der MetaScheduling Service (MSS) entwickelt. Über lokal auf den Grid-Ressourcen installierte Adapter kann der MSS Statusinformationen abfragen und Reservierungen vornehmen. Die Adapter sind als Webservice implementiert, was eine komplexe Installation und Konfiguration erfordert, da die Adapter Zugriff auf das lokale System benötigen. Durch eine doppelte Benutzerverwaltung und einer zur UNICORE Grid-Middleware parallelen Kommunikation wird die Anfälligkeit für Fehler erhöht.
Die vorliegende Arbeit widmet sich dem Aufbau und Betrieb eines Teststandes zur kontinuierlichen solaren Methanreformierung. Für den Teststand, der in einem Hochleistungsstrahler aufgebaut wird, werden Verfahrenskomponenten sowie Mess- und Regelungstechniken ausgewählt, platziert und ein Regelungskonzept erstellt. Mit dem Programm LabVIEW werden die erfassten Mess- und Regelungsgrößen grafisch angezeigt, gespeichert und eine vor-läufige Bestimmung der Prozessgüte durchgeführt. Um die Qualität der Messergebnisse zu steigern, wird die Messunsicherheit der verwendeten Messtechnik berechnet. Für die solare Methanreformierung wird ein Absorber mit neuartiger Zweikanalstruktur in einen bereits bestehenden Receiver integriert. In der einen Hälfte der Kanalstruktur findet die Methanreformierungsreaktion statt. In den restlichen Kanälen kann ein Wärmeaustauch mit dem Medium Luft erfolgen, um einen Wärmespeicher zu beladen bzw. im Nachtbetrieb Wärme aus dem Speicher wieder in den Receiver einzukoppeln. Für die Inbetriebnahme werden Mess- und Regelungskomponenten kalibriert und ein Gaserhitzer für die Verwendung im Teststand entwickelt und optimiert. Weiterhin werden die Inbetriebnahme und Versuchspläne für die erste Testkampagne ausgearbeitet.
Ein wichtiges Themengebiet der Forschung ist die Beschleunigung von Berechnungen mittels Parallelisierung von Algorithmen. Grafikprozessoren, die für den General Purpose Computation on GPU’s (GPGPU) Betrieb geeignet sind, bieten eine aktuelle Möglichkeit der Parallelisierung. Anhand dieser Grafikkarten ist es möglich, die hohe Leistung der Grafikprozessoren zur Berechnung wissenschaftlicher Aufgabenstellungen zu nutzen. In dieser Arbeit wird ein Algorithmus zur Ausrichtung von Belichtungsreihen, die bei der High-Dynamic-Range (HDR) Fotografie genutzt werden, ausgewählt und auf der Grafikkartenarchitektur von NVIDIA parallelisiert.
Diese Arbeit soll sich mit dem Erstellen von High Dynamic Range Images beschäftigen und damit, es den Fotografen ein wenig leichter zu machen. Ein Algorithmus zum Entfernen von Bildartefakten wird ausgewählt und parallel unter Nutzung der NVIDIA CUDA API implementiert. Der dadurch erzielte Geschwindigkeitszuwachs macht dieses Verfahren tauglich für den Einsatz in Bildbearbeitungsprogrammen.
Auswirkungen einer anhaltenden, inflationären Geldpolitik in der Eurozone auf den privaten Sparer
(2022)
Die vorliegende Bachelorarbeit setzt sich kritisch mit den Auswirkungen einer anhaltenden, inflationären Geldpolitik in der Eurozone auf den privaten Sparer auseinander. Im Rahmen dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie die starke Erhöhung der Geldmenge Einfluss auf die Möglichkeiten und Entscheidungen des Sparers hat und wie weit eine solche Geldpolitik mit den Interessen des Sparers vereinbar ist.
Die Klimakrise stellt eine Bedrohung für das menschliche Wohlergehen und die planetare Gesundheit dar, welcher u.a. durch Lebens- und Verhaltensstiländerungen begegnet werden kann. Eine dieser individuellen und gesamtgesellschaftlichen Veränderungen könnte eine geschlechtergerechte Aufteilung der Care-Arbeit sein, weshalb es notwendig ist, an vorderster Stelle die dahinterliegenden Mechanismen und Zusammenhänge zu verstehen. Aus diesem Grund beschäftigt sich die vorliegende Bachelorarbeit mit der Frage „Wie kann geschlechtergerechte Care-Arbeit ausgestaltet werden, um einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten?“. Um die Forschungsfrage zu beantworten, wird eine systematische Literaturrecherche durchgeführt, welche durch den theoretischen Rahmen analysiert wird. Dieser setzt sich aus der Externalisierungsgesellschaft von Lessenich, dem Gerechtigkeitsansatz von Fraser und dem soziologischen Geschlecht von Pimminger zusammen. Die Analyse ergibt, dass sowohl die Ursachen, Auswirkungen und Lösungsansätze zur Klimakrise abhängig vom Geschlecht sind und ein Eco Gender Gap existiert.Des Weiteren ist die Aufteilung der Care-Arbeit durch das soziologische Geschlecht geprägt und weist sowohl im lokalen und globalen Kontext Parallelen zur Klimakrise auf. Lösungsansätze für beide Herausforderungen finden sich im Ökofeminismus und einer Verkürzung der Arbeitszeit wieder. In zukünftigen Wirtschaftsmodellen sollte die Care-Arbeit daher mehr Beachtung finden, da sie die unsichtbare Grundlage der derzeitigen Wirtschaftsweise ist, die zur Klimakrise geführt hat.
Um eine Software fertigzustellen und dem Endkunden zu übergeben muss zunächst der Entwicklungsprozess durchschritten werden. Das zügige Durchlaufen dieses Entwicklungsprozesses ist besonders für den Endkunden von entscheidender Bedeutung, da die Wartezeit auf das Softwareprodukt für ihn reduziert wird. Problematisch könnte beispielsweise dabei ein modulares Vorgehen werden, wenn zunächst alle einzelnen Teilkomponenten eines Softwareproduktes entwickelt und diese daraufhin in einer anschließenden Phase, auch Integrationsphase genannt, zusammengefügt würden. Die Länge dieser Integrationsphase kann nur schwer vorausgesagt werden, so dass weder das Entwicklerteam noch der Endkunde wissen, wie lang die Fertigstellung des Produktes dauern wird. Dabei entsteht ein weiterer Nachteil. Da die Komponenten separat voneinander entwickelt werden, könnte es passieren, dass diese beim finalen Zusammenfügen nicht kompatibel sein und müssten, falls notwendig, angepasst werden. Die Folge wäre eine Verschwendung von personellen und somit auch finanziellen Ressourcen seitens des entwickelnden Unternehmens.
Grid services will form the base for future computational Grids. Web Services, have been extended to build Grid services. Grid Services are dened in the Open Grid Service Architecture (OGSA). The Globus Alliance has released a Web Service Resource Framework, which is still under development and which is still missing vital parts. One of them is a Concept that allows Grid-Service Requests to securely traverse Firewalls, and its realization. This Thesis aims at the development and realization of a detailed Concept for an Application Level Gateway for Grid services, based on an existing rough concept. This approach should enable a strict division between a local network and the Internet. The internet is considered as a untrusted site and the local network is considered as a trusted site. Grid resources are placed in the internet as well as in the local network. This means that the possibility to communicate through a Firewall is essential. Some further protocols like Grid Resource Allocation and Management (GRAM) and the Grid File Transfer Protocol (GridFTP) must be able to traverse the network borders securely as well, while no further actions must be taken from the user side. The German Federal Oce for Information Security (BSI) proposes a Firewall - Application Level Gateway (ALG) - Firewall solution to the German Aerospace Center (DLR) where this Thesis is written, as a principle approach. In this approach, the local network is divided from the Internet with two rewalls. Between those rewalls is a demilitarized zone (DMZ), where computers may be placed, which can be accessed from the Internet and from the local network. An ALG which is placed in this DMZ should represent the local Grid nodes to the Internet and it should act as a client to the local nodes. All Grid service requests must be directed to the ALG instead of the protected Grid nodes. The ALG then checks and validates the requests on the application level (OSI layer 7). Requests that pose no security threat and fulll certain criteria will then be forwarded to the local Grid nodes. The responses from the local Grid nodes are checked and validated by the ALG as well.
Ziel: Diese Arbeit ermittelt die Einsatzszenarien der Design Thinking Methode in Informationseinrichtungen. Diesbezüglich wird der aktuelle Wandlungsprozess in Bibliotheken berücksichtig und danach gefragt, ob Divergenzen zwischen den ermittelten Handlungsfeldern und den aufgezeigten Anwendungsbeispielen bestehen. Darüber hinaus soll aufgezeigt werden, ob der Einsatz der Design Thinking Methode in Informationseinrichtungen zielführend ist. Der Gegenstand der Arbeit ist demnach die Evaluation des Methodeneinsatzes. Methode: Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Methode des Systematic Review angewandt. Diese evidenzbasierte Methode findet erst seit wenigen Jahren verstärkten Einsatz im LIS-Bereich (Library and Information Science). Deshalb führt eine kurze historische Betrachtung in die Methodik ein, gefolgt von dem Bezug zu den Bibliotheks- und Informationswissenschaften. Vor dem Hintergrund der Forschungsfragen werden nach vordefinierten Ein- und Ausschlusskriterien die inkludierten Fachartikel ausgewertet. Die Ausführungen schließen mit der ausführlichen Recherchedokumentation. Ergebnisse: Über den Methodeneinsatz wurden zunächst 170 potenziell relevante Treffer ermittelt. Diese Treffermenge wurde in einem iterativen Suchprozess reduziert, um abschließend 30 dokumentierte Praxisanwendungen in die Auswertung aufzunehmen. Neben der Ermittlung der Einsatzszenarien wurden Abweichungen hinsichtlich der Inhalte des Innovationsportfolios aufgezeigt und diskutiert. Die Anwendungsvielfalt der Design Thinking Methode aufzuzeigen und in diesem Zusammenhang mögliche Herausforderungen aufzudecken, könnte zukünftige Entscheidungsprozesse, in Bezug auf die Methodenauswahl, evidenzbasiert unterstützen und bestenfalls motivierend wirken, der umgebenden Komplexität positiv entgegen zu blicken. Forschungsbeschränkungen: Die Auswahl der Dokumente begrenzte sich auf informationswissenschaftliche Fachartikel und Projektberichte. Die Praxisrelevanz stand im Vordergrund, und so wurde Literatur, die inhaltlich nur über die Design Thinking Methode berichtete, ausgeschlossen. Die Fachartikel wurden in englischer oder deutscher Sprache veröffentlicht und mussten ein Peer-Review-Verfahren durchlaufen haben.
E-Sport im Fernsehen - Eine Analyse der Chancen eines neuen Themenfelds bei deutschen Fernsehsendern
(2022)
In den letzten Jahren hat die mediale Präsenz des E-Sports in Deutschland zugenommen, was dazu führte, dass auch die Allgemeinheit sich mit dem Thema auseinandersetzt. Dadurch sind Fernsehunternehmen auf die ursprüngliche Nischensportart, welche im Internet beheimatet und dort stark verwurzelt ist, aufmerksam geworden und bauen ihr Engagement in dem Bereich aus, um an dem wachsenden Erfolg teilzuhaben, der dem E-Sport prognostiziert wird. Doch eine erfolgreiche und geeignete Thematisierung des Trendthemas scheint aufgrund der besonderen Rahmenbedingungen nicht so einfach zu sein, wie es bei anderen klassischen Sportarten der Fall ist. Daraus ergibt sich die Frage: Welche Chancen hat die Thematisierung des E-Sports bei deutschen Fernsehsendern, wenn man die besonderen Gegebenheiten zusammen betrachtet? Die TV-Sender haben hierbei die Aufgabe, ein Publikum zu gewinnen, welches eigentlich gewohnt ist, dieses Thema im Internet zu konsumieren – dabei verliert das Fernsehen seit dem digitalen Zeitalter sowieso schon immer mehr Zuschauende an ebendieses. Neben den Hindernissen, die überwunden werden müssen, bietet der E-Sport den Fernsehunternehmen aber auch Mehrwerte – beides wird in dieser Arbeit ergründet.
Diese explorative Forschungsarbeit bietet einen Ansatz für die weitere Erforschung des E-Sports in den deutschen Medien – vor allem, da existierende Arbeiten sich hauptsächlich auf Live-Streaming-Portale oder die Darstellung des E-Sports in den klassischen Medien beziehen und ein Bezug zu den Intentionen und Gedanken der Fernsehunternehmen nicht vorhanden ist. Um diese Lücke zu schließen, wurden sieben Handelnde bei deutschen TV-Sendern oder Senderfamilien interviewt, die den E-Sport schon in unterschiedlicher Intensivität behandelt oder Überlegungen dazu durchgeführt haben. Den Abschluss dieser Arbeit - und gleichzeitige Anknüpfungspunkte für eine weiterführende Forschung zu dem Thema - bilden die acht Hypothesen, die einen Aufschluss darüber geben, welche Faktoren einen Einfluss auf die Chancen einer Thematisierung haben und die durch die Methode der qualitativen Inhaltsanalyse erstellt wurden. Der Forschungsgegenstand wurde dabei unter einer Vielzahl besonderer Aspekte und deren Wechselwirkungen betrachtet, wie z. B. den unterschiedlichen Senderformen, den Umständen innerhalb der E-Sport-Branche oder den vorhandenen Unternehmensstrukturen.
Diese Bachelor-Thesis entwickelt ein Charakterisierungskonzept für ein autostereoskopisches 3D-Display. Der daraus entstandene Parametersatz ist die Grundlage für die Anforderungen eines 3D-Charakterisierungsmessplatzes. Die Arbeit zeigt die Auswahl geeigneter Komponenten und Methoden um einen 3D-Charakterisierungsmessplatz aufzubauen. Mithilfe des neuartigen Aufbaus wird ein autostereoskopisches Display charakterisiert. Nach der Auswertung der gewonnen Messwerte wird der ermittelte Parametersatz dem Lastenheft gegenübergestellt. Mögliche Fehlerquellen im Aufbau und der Ansteuerung des Displays werden lokalisiert und soweit es möglich ist behoben.
Das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS) betreibt seit mehreren Jahren auf dem Campus Schloss Birlinghoven in Sankt Augustin angewandte Forschung in den Bereichen Multisensordatenanalyse und Datenvisualisierung.
Im Rahmen einer mehrjährigen Kooperation zwischen dem Fraunhofer-IAIS und der Wehrtechnischen Dienststelle 71 (WTD71) wurde das Seeraumüberwachungssystem iLEXX entwickelt. Es soll den Benutzer auf auffällige Situationen hinweisen und ihm kontextabhängig alle notwendigen Handlungsoptionen zur weiteren Aufklärung der Situation oder der Abwehr einer Bedrohung aufzeigen. Das iLEXX-System verarbeitet eine Vielzahl von Sensordaten und Ereignissen. Abhängig vom Szenario kommen hier mehrere tausend Updates pro Sekunde zusammen, die in Echtzeit vorverarbeitet und visualisiert werden müssen.
Nowadays perception is still an up-to-date scienti fic issue on a mobile robot system. This thesis introduces an approach on how to recognize objects, namely numbers, using a digital camera on a Volksbot robot. The robot used in this thesis has been specifi cally designed for the SICK robot day. The development of the vision algorithm was done in two stages: the region of interest detection and the actual number recognition. Diff erent algorithms had been tested and evaluated and the Canny edge detector with contour finding has been proven to be the best choice for the region of interest detection and the Tesseract OCR engine was the best decision for number recognition. To integrate the vision component on an existing robot system, ROS was used. This thesis also discusses the integration of the EPOS motor controller into ROS.
Der Befall mit schädlichen Pilzen führt im Weinbau zu Ertragseinbusen sowie zu ökonomischen und ökologischen Belastungen durch den präventiven Einsatz von Fungiziden. Diese könnten durch eine Früherkennung des Befalls verringert werden. Das Projekt vinoLAS® soll die kontaktlose Früherkennung des falschen Mehltaus, einer wichtigen schädlichen Pilzart im Weinbau, ermöglichen. Dabei sollen Methoden der laserinduzierten Fluoreszenzspektroskopie verwendet werden. In dieser Arbeit wird ein Detektionsmodul zur Analyse des laserinduziertem Fluoreszenzlichts in vier spektralen Kanälen entwickelt.
Die Anforderungen an das Detektionsmodul werden festgelegt und die Entwicklung erläutert. Das System lässt sich in einen optischen und elektronischen Aufbau teilen. Das Verhalten des elektronische Aufbaus wird anhand umfangreicher Messungen bestimmt und mit den Anforderungen verglichen. Es wird mit dem optischen Aufbau zu einem Gesamtsystem kombiniert. Mit diesem werden Messungen im vinoLAS® Laboraufbau durchgeführt, welche zur Verifikation mit einer Referenzmessung verglichen werden.
Die Messungen zum elektronischen Aufbau zeigen, dass alle gestellten Anforderungen erfüllt und teilweise übertroffen werden. Das entstandene Gated-Integrator System ist mit einem, deutlich teureren, kommerziellen Gated-Integrator vergleichbar, bietet dabei aber doppelt so viele Kanäle und ein 44% geringeres Rauschen. Mit der Diskussion der Messdaten werden außerdem Ansätze vorgestellt, die eine kostengünstige weiter Verbesserung des elektronischen Systems ermöglichen.
Die Messungen mit dem Gesamtsystem zeigen eine qualitative Übereinstimmung mit der Referenzmessung, es sind jedoch noch quantitative Abweichungen vorhanden, die weiter untersucht werden müssen. Außerdem zeigt sich, dass die Qualität der Messdaten durch eine Schwankung der Laserfrequenz stark eingeschränkt wird. Eine leicht implementierbare und kostengünstige Lösung für dieses Problem wird jedoch vorgestellt.
Nach Umsetzung der beiden Verbesserungsvorschläge kann das System in den vinoLAS® Aufbau integriert werden und so eine kontaktlose Früherkennung von falschem Mehltau in Weinreben ermöglichen.
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.
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.
Intelligente Dialogsysteme – Chatbots – werden immer häufiger als virtuelle Ansprechpartner von Unternehmen und Institutionen eingesetzt. Auf Basis einer Wissensdatenbank können Chatbots einen größeren Anteil von Kundenanfragen automatisiert beantworten. Analog ist der Einsatz von Chatbots als digitaler Ansprechpartner öffentlicher Verwaltungen denkbar. Sie könnten Bürgern helfen, sich innerhalb der behördlichen Strukturen zu orientieren und Verwaltungsleistungen effizient und effektiv in Anspruch zu nehmen.
Diese Arbeit überprüft den Einsatz eines Chatbots in der öffentlichen Verwaltung hinsichtlich der entstehenden Kosten und des erwartbaren Nutzens. Auf Basis einer umfangreichen Literaturauswertung und der prototypischen Realisierung eines Chatbots für ein Stadtportal werden dabei Herausforderungen dieser Anwendungsdomäne herausgearbeitet, konkrete Funktionsweise und Implementierungsstrategien von Chatbots erörtert und einige Erfolgsfaktoren formuliert, die den Kern einer Handlungsempfehlung für Entscheidungsträger öffentlicher Verwaltungen bilden.
Volumen Rendering ist ein eigenes Thema der Computergrafik und wurde in den letzten Jahren fortlaufend optimiert. Neben verschiedenen Ansätzen, die in Software implementiert sind, gibt es auch einige spezielle Methoden, die die Grafikhardware geeignet nutzen. 2003 wurde ein erstes Paper von J. Krüger und R. Westermann veröffentlicht, in dem eine Hardwareimplementierung eines Raycasting Volumen Renderers gezeigt wurde, ein Ansatz, der bislang nicht geeignet in Hardware umgesetzt werden konnte. Die Vorteile von diesem Ansatz bestehen in zwei Beschleunigungstechniken, die entweder bei fast opaken Darstellungen der Datensätze oder bei Darstellungen mit wenig sichtbaren Daten ausgespielt werden können.
Diese Arbeit zeigt und erläutert, neben der theoretischen Einführung in das Thema, die Implementierung eines interaktiven raycasting-basierten Volumen Renderers auf neuester Grafikhardware mit Hilfe von Shaderprogrammen. Wesentliche Schritte folgen der Veröffentlichung von J. Krüger und R. Westermann, welche aber viele Details und Problemstellen verschweigt. Die Ergebnisse werden mit einem 3D-Textur Volumenrenderverfahren verglichen, wobei durch charakteristische Testdatensätze die beiden Beschleunigungstechniken des Raycasters untersucht werden. Weil beide Techniken bei fast allen Datensätzen eine Beschleunigung des Rendervorgangs hervorrufen sollten, werden die erzielten Ergebnisse miteinander verglichen und kritisch besprochen, um zu beurteilen, ob das hier implementierte Verfahren schneller als das bisher oft verwendete 3D-Texturverfahren ist.