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With the digital transformation, software systems have become an integral part of our society and economy. In every part of our life, software systems are increasingly utilized to, e.g., simplify housework or to optimize business processes. All these applications are connected to the Internet, which already includes millions of software services consumed by billions of people. Applications which process such a magnitude of users and data traffic requires to be highly scalable and are therefore denoted as Ultra Large Scale (ULS) systems. Roy Fielding has defined one of the first approaches which allows designing modern ULS software systems. In his doctoral thesis, Fielding introduced the architectural style Representational State Transfer (REST) which builds the theoretical foundation of the web. At present, the web is considered as the world's largest ULS system. Due to a large number of users and the significance of software for society and the economy, the security of ULS systems is another crucial quality factor besides high scalability.

Anhand eines Literaturreviews sowie Interviews mit ausgewählten Expert/innen aus 7 Ländern wird der aktuelle Stand der KI im internationalen Spitzensport beschrieben. Die Ergebnisse zeigen primär Aktivitäten in den Bereichen Bilderkennung, Signalverarbeitung und Regelerkennung.

Ausgehend von einer Sichtung aktueller Ergebnisse in der KI werden Faktoren identifiziert, die zur erfolgreichen Anwendung führen. Ein Abgleich mit den Gegebenheiten im Spitzen-sport führt zur Identifikation potenzieller Handlungsfelder.

Die Reihe Wissenschaft kommunizieren und mediengerecht posi­tio­nie­ren verschafft Ihnen einen kompakten Überblick über die Grundlagen, Werkzeuge und Gestaltungsmöglichkeiten, um wissenschaftliche Themen gezielt in die Öffentlichkeit sowie in spezifische Zielgruppen hineintragen zu können.

Kommunikation gilt nicht ohne Grund als die Königsdisziplin im BGM. Hier gilt es, Mitarbeiter in einem ersten Schritt für das Thema Gesundheit zu sensibilisieren und mit relevanten Materialien zu informieren, um sie letztendlich zur Teilnahme an Gesundheitsangeboten zu motivieren. Diese drei Schritte empfehlen sich ebenfalls für die Kommunikation in digitalen Zeiten. Gesundheitsplattformen und/oder Gesundheits-Apps können die Kommunikation unterstützen. Das richtige Maß an Kommunikation stellt eine weitere Herausforderung in digitalen Zeiten dar, da Informationen in der Flut an E-Mails durchaus untergehen können. Eine Kombination aus Push- und Pull-Kommunikation hat sich hierbei bewährt, um bei Mitarbeitern das nötige Interesse für Gesundheit anzustoßen, damit diese dann eigenständig aus bestehenden Angeboten (Informationen, Kurse usw.) wählen.

Im Projekt wurden die Nachhaltigkeitspotentiale partizipativer landwirtschaftlicher Produktionskonzepte exemplarisch untersucht und der Versuch gemacht, deren Zufriedenheitspotential für Erzeuger und Bürger zu erfassen. Die landwirtschaftlichen Betriebe konnten dabei auf der Grundlage der Leitlinien der Sustainability Assessment of Food and Agriculture (SAFA) in den Dimensionen gute Unternehmensführung, ökologische Integrität, ökonomische Resilienz und soziales Wohlergehen bewertet werden. Die einzelnen Ergebnisse sind nach Dimensionen und korrespondierenden Indikatoren in diesem Working Paper beschrieben. Zudem konnten Handlungsempfehlungen auch dazu erarbeitet werden, wie Untersuchungen anhand der SAFA-Leitlinien erfolgreich durchgeführt werden können.

Autonomous driving enables new mobility concepts such as shared-autonomous services. Although significant re-search has been done on passenger-car interaction, work on passenger interaction with robo-taxis is still rare. In this paper, we tackle the question of how passengers experience robo-taxis as a service in real-life settings to inform the interaction design. We conducted a Wizard of Oz study with an electric vehicle where the driver was hidden from the passenger to simulate the service experience of a robo-taxi. 10 participants had the opportunity to use the simulated shared-autonomous service in real-life situations for one week. By the week's end, 33 rides were completed and recorded on video. Also, we flanked the study conducting interviews before and after with all participants. The findings provided insights into four design themes that could inform the service design of robo-taxis along the different stages including hailing, pick-up, travel, and drop-off.

Bedingt durch die zunehmende Rohstoffknappheit rückt die Suche nach alternativen, nachhaltigen Rohstoffen immer mehr in den Vordergrund. Im Hinblick auf effiziente chemische Verwertbarkeit bietet Lignin zahlreiche Vorteile für verschiedene Anwendungsbereiche, beispielsweise für biobasierte Polyurethanbeschichtungen, etwa zum Korrosionsschutz. Wesentliche Probleme bei der Verwendung von Lignin ergeben sich durch die Heterogenität dieses Naturstoffes sowie durch dessen geringe Polymerisations-Kompatibilität mit Polyolefinen; beide Faktoren beeinflussen u. a die mechanischen Eigenschaften entsprechender Lignin-basierter Polymere. Zudem hängt die konkrete Struktur und damit auch die physikalisch/chemischen Eigenschaften des Lignins stark von der jeweiligen Rohstoffquelle sowie dem Extraktionsverfahren ab. Ziel dieser Arbeit war die Strukturaufklärung unmodifizierter und modifizierter Kraft-Lignine (KL) und die Untersuchung der Reaktivität aromatischer wie aliphatischer Hydroxygruppen in Abhängigkeit vom pH-Wert. Hierzu wurden unmodifizierte KL aus Schwarzlauge extrahiert und nachfolgend zunächst einer Soxhlet-Extraktion unterzogen, um in Methyltetrahydrofuran lösliche Lignin-Bestandteile – vornehmlich mit aromatischem Charakter – zu gewinnen und so eine verbesserte Löslichkeit auch im bei der nachfolgenden Polyurethansynthese als Lösemittel verwendeten THF zu gewährleisten. Überdies wurden die extrahierten KL via Demethylierung von Methoxygruppen chemisch modifiziert. Zudem wurde mittels nasschemischer Methoden sowie mit differentieller UV/VIS-Spektroskopie die Anzahl an für die Polymerisation erforderliche Hydroxygruppen quantifiziert. Im Anschluss erfolgte, unter besonderer Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Nachhaltigkeitsaspekte, die Synthese Lignin-basierter und funktionalisierter Polyurethanbeschichtungen. Die Oberflächenfunktionalisierung gestattete die Verbesserung der Oberflächenhomogenität sowie - via blend formation - das Einbetten von TPM-Farbstoffen in die Coatings. Hinsichtlich des Einflusses des bei der Extraktion gewählten pH-Wertes (pH = 2 - 5) auf das Verhalten der so gewonnenen KL wurde eine Veränderung sowohl der Struktur der Lignine als auch deren thermischer Stabilität beobachtet. Zudem wurde nachgewiesen, dass mit steigendem pH-Wert die Funktionalität/Reaktivität der aromatischen wie aliphatischen Hydroxygruppen im Lignin zunimmt. Aus unmodifiziertem KL wurden erfolgreich homogene Lignin-basierte Polyurethan-Coatings (LPU-Coatings) synthetisiert; diese LPU-Coatings zeigten bei Verwendung von bei höheren pH-Werten extrahierten KL homogenere, hydrophobe Oberflächenbeschaffenheit sowie gute thermische Stabilität. Zusätzliche Modifizierung der KL durch Demethylierung führte wegen der gesteigerten Anzahl freier Hydroxygruppen zu moderater Reaktivitätssteigerung und damit zu weiterer Verbesserung der Oberflächeneigenschaften hinsichtlich einer homogenen Oberflächenstruktur und -brillanz. Im Hinblick auf den Aspekt der Nachhaltigkeit wurden durch Syntheseoptimierung - bestehend aus Einstellung der Rohstoff-Korngröße, Ultraschallbehandlung und Verwendung des kommerziellen trifunktionellen Polyetherpolyols Lupranol® 3300 in Kombination mit Desmodur® L75 - die Löslichkeit von Lignin im Polyol sowie die thermische Stabilität der LPU-Coatings erhöht. Im Zuge der Syntheseoptimierungen konnte durch verkürzte Trocknungszeiten Energieeinsparung erzielt werden; zudem ließen sich dabei die eingesetzten Mengen kommerziell erhältlicher Chemikalien verringern; beide Einsparungen führten zu Kostenreduktion. Zugleich ließ sich so nicht nur der KL-Anteil im Polymer-Coating erhöhen: Durch eine optimierte wirtschaftliche Einstufensynthese ließ sich die Umsetzung dieser Vorgehensweise auch im Rahmen industrieller Anwendungen vereinfachen. Das Einbetten ausgewählter TPM-Farbstoffe (Kristallviolett und Brilliantgrün) in die LPU-Coatings durch blend formation führte nachweislich zu antimikrobieller Wirkung der Oberflächenbeschichtung, ohne dass die Oberflächenbeschaffenheit an Homogenität verlor. Die im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten LPU-Coatings könnten zukünftig als Korrosionsschutz- und antimikrobielle-Beschichtungen ihre Anwendung finden, z. B. in der Landwirtschaft und im Bausektor. Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit gewonnen Erkenntnisse liefern einen Beitrag zur strukturellen Aufklärung des komplexen Biopolymers Lignin. Darüber hinaus stellen die Untersuchungen und Ergebnisse eine Grundlage für eine nachhaltige Herstellung von Lignin-basierten Polymerbeschichtungen dar, die in Zukunft immer mehr an Bedeutung gewinnen werden.

Turbulent compressible flows are traditionally simulated using explicit Eulerian time integration applied to the Navier-Stokes equations. However, the associated Courant-Friedrichs-Lewy condition severely restricts the maximum time step size. Exploiting the Lagrangian nature of the Boltzmann equation's material derivative, we now introduce a feasible three-dimensional semi-Lagrangian lattice Boltzmann method (SLLBM), which elegantly circumvents this restriction. Previous lattice Boltzmann methods for compressible flows were mostly restricted to two dimensions due to the enormous number of discrete velocities needed in three dimensions. In contrast, this Rapid Communication demonstrates how cubature rules enhance the SLLBM to yield a three-dimensional velocity set with only 45 discrete velocities. Based on simulations of a compressible Taylor-Green vortex we show that the new method accurately captures shocks or shocklets as well as turbulence in 3D without utilizing additional filtering or stabilizing techniques, even when the time step sizes are up to two orders of magnitude larger compared to simulations in the literature. Our new method therefore enables researchers for the first time to study compressible turbulent flows by a fully explicit scheme, whose range of admissible time step sizes is only dictated by physics, while being decoupled from the spatial discretization.