Zacharias, terHorst et al. (Hg.): Forschungsspitzen und Spitzenforschung. Innovationen an der FH Bonn-Rhein-Sieg, Festschrift für Wulf Fischer
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In Artificial Intelligence, numerous learning paradigms have been developed over the past decades. In most cases of embodied and situated agents, the learning goal for the artificial agent is to „map“ or classify the environment and the objects therein [1, 2], in order to improve navigation or the execution of some other domain-specific task. Dynamic environments and changing tasks still pose a major challenge for robotic learning in real-world domains. In order to intelligently adapt its task strategies, the agent needs cognitive abilities to more deeply understand its environment and the effects of its actions. In order to approach this challenge within an open-ended learning loop, the XPERO project (http://www.xpero.org) explores the paradigm of Learning by Experimentation to increase the robot's conceptual world knowledge autonomously. In this setting, tasks which are selected by an actionselection mechanism are interrupted by a learning loop in those cases where the robot identifies learning as necessary for solving a task or for explaining observations. It is important to note that our approach targets unsupervised learning, since there is no oracle available to the agent, nor does it have access to a reward function providing direct feedback on the quality of its learned model, as e.g. in reinforcement learning approaches. In the following sections we present our framework for integrating autonomous robotic experimentation into such a learning loop. In section 1 we explain the different modules for stimulation and design of experiments and their interaction. In section 2 we describe our implementation of these modules and how we applied them to a real world scenario to gather target-oriented data for learning conceptual knowledge. There we also indicate how the goaloriented data generation enables machine learning algorithms to revise the failed prediction model.
Forschungsprojekt Web 2.0
(2009)
Der Begriff Web 2.0 ist in der Internetbranche bereits seit 2005 populär, als Tim O'Reilly am 30. September 2005 den Artikel "What is Web 2.0?" veröffentlichte (O'Reilley 2005). Seit dem Jahr 2007 ist er auch der breiten Masse bekannt und entwickelt sich besonders im Marketing zu einem regelrechten Buzz-Word.
Mobile Business
(2009)
Auf der Basis des modernen Mobilfunks entstehen neuartige Wertschöpfungsstrukturen, die die traditionellen Wirtschaftsstrukturen komplementieren und immer häufiger auch substituieren. Unternehmen, die in der "Mobile Economy" erfolgreich bestehen wollen, müssen sich daher umfassend mit den strategischen Rahmenbedingungen des Mobile Business auseinandersetzen. Nur wer die Einsatzpotenziale der multimedialen Mobilkommunikation differenziert bewerten kann und auch die kritischen Erfolgsfaktoren dieser noch jungen Disziplin kennt, wird in der mobilen Zukunft seine Wettbewerbsposition tatsächlich nachhaltig stärken können.
Gas chromatography with flame-ionization detection (FID) and gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) has been used for structure elucidation of long-chain primary n-alkyl amines after derivatization with trifluoroacetic anhydride (TFAA). Electron impact ionization- (EI) and positive chemical ionization- (PCI) mass spectra of trifluoroacetylated derivatives of the identified nalkyl amines are presented. The corrosion inhibiting n-alkyl amines were applied in the investigation of a new anticorrosive and antifouling formulation for water-steam circuit of energy systems in the power industry. The presented results are part of an EU-funded international collaboration with partners from research institutes and industry from Poland, Lithuania, Romania, France and Germany (EUREKA project BOILTREAT E!2426).
Dieses Zitat dürfte auch für einen Physiker wie Wulf Fischer von Wichtigkeit sein, zeigt es doch, wie physikalische Grundlagen der Digitalisierung und dadurch angestoßene technologische Veränderungen die Ökonomie des 21. Jahrhunderts zu prägen vermögen. Die Analyse der Grundlagen der digitalen Wirtschaft ist gerade an einer Fachhochschule, die sich auch unterstützt durch ihren Gründungsrektor neuen Entwicklungen anwendungsnah öffnet, ein interessantes Forschungsgebiet. Viele der nachfolgenden Aussagen sind denn auch in einem Forschungssemester des Autors entstanden und haben zur Umwidmung der Professur unter dem Zusatz der "Innovationsökonomie" geführt. Auch dies ist im wahrsten Sinne des Wortes Beleg für eine innovationsfreudige und relativ "junge" Fachhochschule.
With regard to performance well established SW-only design methodologies proceed by making the initial specification run first, then by enhancing its functionality and finally by optimizing it. When designing Embedded Systems (EbS) this approach is not viable since decisive design decisions like e.g. the estimation of required processing power or the identification of those parts of the specification which need to be delegated to dedicated HW depend on the fastness and fairness of the initial specification. We here propose a sequence of optimization steps embedded into the design flow, which enables a structured way to accelerate a given working EbS specification at different layers. This sequence of accelerations comprises algorithm selection, algorithm transformation, data transformation, implementation optimization and finally HW acceleration. It is analyzed how all acceleration steps are influenced by the specific attributes of the underlying EbS. The overall acceleration procedure is explained and quantified at hand of a real-life industrial example.
Der Zukunftsforscher Leo A. Nefiodow sieht den Gesundheitsbereich als den neuen Megamarkt des 21. Jahrhunderts, der auf den Basisinnovationen psychosozialer Gesundheit mit den Anwendungen der Biotechnologie und Umwelttechnologien beruhen soll. Er sieht in der Verbesserung der psychosozialen Gesundheit erhebliche Produktivitätsreserven für Wirtschaft und Gesellschaft. Nefiodow beruft sich auf soziochronologische Wellen von mehreren Jahrzehnten Dauer, die der russische Wirtschaftswissenschaftler Nikolai Kondratieff entdeckte.
Die Evaluation politischer Programme hat sich in Deutschland in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts etabliert. Ziel war die Analyse der Wirkungen von gesetzlichen Initiativen der Bundesregierung zur Stabilisierung des stetigen wirtschaftlichen Wachstums und Wohlstands. Nach Beendigung der Maßnahmen wurde eine summarische Bewertung durch Beratungsunternehmen und Forschungsinstitute vorgenommen.
Die Entwicklung technischer Produkte strebt nach der Akzeptanz durch den Markt. Das abstrakte Gebilde des Marktes wird aber geprägt durch menschliche Entscheidungen. BenutzerInnen arbeiten gerne mit einem technischen System oder sie lehnen es mehr oder weniger ab. Diese Ablehnung durch die BenutzerInnen führt über kurz oder lang auch zur Ablehnung durch die Entscheidungsträger in Firmen und anderen Institutionen, die gemeinsam mit den privaten BenutzerInnen den Markt ausmachen. Somit steht und fällt der wirtschaftliche Erfolg bei der Entwicklung und Vermarktung technischer Produkte mit dem Maß der erreichten Akzeptanz durch die BenutzerInnen.
Ausgangspunkt unserer Überlegungen ist die Feststellung, dass die Legitimierung moderner Formen des Wissens mit dem Verlust von legitimierenden Metaerzählungen einhergeht. Diese Feststellung bezieht sich nicht nur ganz allgemein auf die klassischen Geistes- und Sozialwissenschaften, sondern auch konkret auf die angewandte Management- und Organisationsforschung. Traditionell werden diese untergeordneten Diskursarten durch den übergeordneten Diskurs der Aufklärung legitimiert und unterwerfen sich dem Diktat der Rationalität des Modernismus (Ant 2004).
The objective of the FIVIS project is to develop a bicycle simulator which is able to simulate real life bicycle ride situations as a virtual scenario within an immersive environment. A sample test bicycle is mounted on a motion platform to enable a close to reality simulation of turns and balance situations. The visual field of the bike rider is enveloped within a multi-screen visualisation environment which provides visual data relative to the motion and activity of the test bicycle. That means the bike rider has to pedal and steer the bicycle as a usual bicycle, while the motion is recorded and processed to control the simulation. Furthermore, the platform is fed with real forces and accelerations that have been logged by a mobile data acquisition system during real bicycle test drives. Thus, using a feedback system makes the movements of the platform match to the virtual environment and the reaction of the driver (e.g. steering angle, step rate).
Der Mutterpass wurde als wichtiges Vorsorgeinstrument für Schwangere Anfang der sechziger Jahre in Papierform eingeführt. Er wird bei 90% aller Schwangerschaften genutzt. Seit seiner Einführung im Jahre 1968 hat jedoch die Komplexität der Vorsorgeuntersuchungen zugenommen, wie auch die Begleitumstände einer Schwangerschaft häufig komplexer geworden sind. Dies war Anlass dafür, die elektronische Abbildung des Papier basierten Mutterpasses zu entwickeln, um den gewachsenen Anforderungen der medizinischen Dokumentation und Evaluation gerecht zu werden. Eine große Herausforderung bei der Konzeption und Entwicklung des elektronischen Mutterpasses war dabei die Definition eines strukturierten und maschinenlesbaren Austauschformates. Darüber hinaus mussten weltweit neue eindeutige Identifier entwickelt werden, um den Mutterpass elektronisch abzubilden. Nach der prototypischen Realisierung einer vollständigen Version wurde im Frühjahr 2008 die Pilotierung in der Metropolregion Rhein-Neckar begonnen.
"Visual Computing" (VC) fasst als hochgradig aktuelles Forschungsgebiet verschiedene Bereiche der Informatik zusammen, denen gemeinsam ist, dass sie sich mit der Erzeugung und Auswertung visueller Signale befassen. Im Fachbereich Informatik der FH Bonn-Rhein-Sieg nimmt dieser Aspekt eine zentrale Rolle in Lehre und Forschung innerhalb des Studienschwerpunktes Medieninformatik ein. Drei wesentliche Bereiche des VC werden besonders in diversen Lehreinheiten und verschiedenen Projekten vermittelt: Computergrafik, Bildverarbeitung und Hypermedia-Anwendungen. Die Aktivitäten in diesen drei Bereichen fließen zusammen im Kontext immersiver virtueller Visualisierungsumgebungen.
Während sich die Zahl entschädigungspflichtiger Arbeitsunfälle im Zeitraum der letzten 10 Jahre kontinuierlich zurückentwickelt hat, nehmen Prävalenz und Inzidenz der psychischen Erkrankungen und Verhaltensstörungen nach Kapitel F der ICD-10 stetig zu. Nach einer Prognose der "Burden of Disease Study" von WHO und Weltbank werden Depressionen im Jahr 2020 weltweit den zweiten Rang unter den Behinderung verursachenden Erkrankungen eingenommen haben. Manche Autoren betrachten schon heute die Erkrankungen nach Kapitel F der ICD-10 als "Die Epidemie des 21. Jahrhunderts". Neben den krankheitsbedingten Arbeitsausfällen aufgrund psychischer Gesundheitsstörungen ergeben sich auch ökonomische Belastungen infolge notwendig werdender Therapien und ein Verlust von Erfahrungswissen infolge verfrühten Eintritts ins Rentenalter seitens der Erkrankten. Als mögliche Einflussfaktoren auf die zunehmenden psychischen Erkrankungen werden neben individueller Veranlagung auch Stressoren aus der Gesellschaft postuliert, zu nennen wären hier beispielhaft die kontinuierliche Angst um den Arbeitsplatz oder Distress im Beruf aufgrund dauernder Überlastung.
In den Medien wird momentan immer mehr die Rolle von klein- und mittelständischen Betrieben, als "Jobmotor" für Deutschland betont. Darunter fallen auch Neugründungen. Wirtschaftspolitisch interessant sind deswegen vor allem innovative, wachstumsstarke Existenzgründungen. Verschiedene Untersuchungen geben Grund zu der Annahme, dass vornehmlich Hochschulabsolventen solche Unternehmen gründen. "Unternehmerisches Denken" ist eine Schlüsselqualifikation geworden, die für die berufliche Zukunft von Hochschulabsolventen von steigender Bedeutung ist. Unternehmern zugesprochene Eigenschaften, wie Eigeninitiative, Übernahme von Verantwortung, Führungsqualität und Belastbarkeit auch in besonderen Stresssituationen sind für viele etablierte Unternehmen als Einstellungskriterium für Akademiker stärker in den Vordergrund gerückt.
Es gehört nicht zum Alltag von Hochschullehrern, das Entstehen einer neuen Wissenschaft zu betrachten und zu beschreiben, geschweige denn an diesem Prozess beteiligt zu sein. Der Fachbereich Sozialversicherung der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg hat sich dieses Vergnügen im Jahre 2007 gegönnt und dazu angesetzt, eine neue Wissenschaft "aus der Taufe zu heben" – die Sozialversicherungswissenschaft.
Motivation is a key ingredient for learning: Only if the learner is motivated, successful learning is possible. Educational robotics has proven to be an excellent tool for motivating students at all ages from 8 to 80. Robot competitions for kids, like RoboCupJunior, are instrumental to sustain motivation over a significant period of time. This increases the chances that the learner acquires more in-depth knowledge about the subject area and develops a genuine interest in the field.
Seit Jahren steht die aktuelle Situation des Mittelstands in der BRD im Zentrum des Interesses der Öffentlichkeit, der Wissenschaft wie auch der Medien. Eine beträchtliche Anzahl empirischer Studien der letzten Zeit belegen das gestiegene Interesse an Fragen des Mittelstands. Während sich die meisten der referierten Studien mit der allgemeinen wirtschaftlichen Situation der kleinen und mittleren Unternehmen beschäftigen (vgl. Ernst & Young 2005, S. 4-6; Manager Magazin et al. (Hrsg.) 2004, S. 17-19; Gruner und Jahr (Hrsg.) 2004, S. 16-20) wird der strategischen Positionierung mittelständischer Unternehmen sowie den auf dem Markt wirksamen Wettbewerbskräften bisher kaum Beachtung geschenkt. Ebenso wird versäumt, die Auswirkungen der wahrgenommenen Wettbewerbsintensität auf Wachstum und Rentabilität der kleinen und mittleren Unternehmen zu untersuchen.
Viele Managementkonzepte, die heute zu den "Klassikern" der Unternehmensführung zählen, wurden ursprünglich von Unternehmensberatern entwickelt, um innovative Lösungsmöglichkeiten für operative und vor allem strategische Managementprobleme aufzuzeigen. Nicht selten prägten ihre Ideen das betriebswirtschaftliche Leitbild einer ganzen Epoche. So revolutionierte beispielsweise das Portfoliokonzept der Boston Consulting Group Anfang der siebziger Jahre das Denken und Handeln vieler Führungskräfte – heute zählt es zum Basisrepertoire eines jeden strategischen Planers oder Controllers.
Timely recognition of threats can be significantly supported by security assistance systems that work continuously in time and call the security personnel in case of anomalous events in the surveillance area. We describe the concept and the realization of an indoor security assistance system for real-time decision support. The system consists of a computer vision module and a person classification module. The computer vision module provides a video event analysis of the entrance region in front of the demonstrator. After entering the control corridor, the persons are tracked, classified, and potential threats are localized inside the demonstrator. Data for the person classification are provided by chemical sensors detecting hazardous materials. Due to their limited spatio-temporal resolution, a single chemical sensor cannot localize this material and associate it with a person. We compensate this deficiency by fusing the output of multiple, distributed chemical sensors with kinematical data from laser-range scanners. Considering both the computer vision formation and the results of the person classification affords the localization of threats and a timely reaction of the security personnel.
The ongoing miniaturization, multi-layer structure parts and hybrid parts require methods to determine mechanical properties on a micro-scale. However, there is a gap in measuring techniques. On one hand there are the classical methods to measure hardness e.g. VICKERS, ROCKWELL, UNIVERSAL, IRHD etc having resolutions typically above 100μm. On the other hand there are well-developed AFM methods that allow for the determination of mechanical properties in the nanometer range. This paper describes an indentation technique that yields data of mechanical properties in the micrometer range between typically 5 to 50 μm. The measuring device and the data evaluation is presented. Results of micro-mechanical mapping are shown for NR-SBR rubber interfaces, a fuel tank and a part manufactured by two component injection moulding. Finally, the measured micro-mechanical stiffness is compared to the YOUNG’s modulus of the corresponding materials.
Nach jetzigen Projektionen wird Afrika als einziger Kontinent das UN-Milleniumsziel einer ausreichenden Wasserversorgung nicht erreichen. Notwendig ist eine umfangreiche Analyse des Wasser-Sektors der afrikanischen Staaten, um Ursachen zu ermitteln und entsprechende Handlungsempfehlungen abzuleiten. Im Mittelpunkt der vorliegenden Untersuchung steht eine länderübergreifende und -vergleichende Analyse der Kosten, Tarifstrukturen und der Subventionspraxis der Wasserversorgungsbetriebe in Sub-Sahara Afrika. Dazu wird ein entsprechendes Bewertungs- und Benchmarkingsystem aufgestellt, das anhand ökonomischer Leistungsprinzipien und -indikatoren eine unternehmensund sektorspezifische Analyse ermöglicht und darüber hinaus die Voraussetzungen für einen internationalen Vergleich schafft.
Das Litho-Jet-Bohrverfahren
(2009)
Mit zunehmender Knappheit fossiler Brennstoffe und sich zeitigender Akzeptanzprobleme nuklearer Energie gewinnen regenerative Energieträger an wachsender Bedeutung. Unter diesen nimmt die Erdwärme eine besondere Stellung ein, da sie – im Gegensatz zu anderen regenerativen Energien – global, kontinuierlich und auch längerfristig mit großen Potenzialen verfügbar ist.
Von Fluiden durchströmte Rohr- und Kanalnetzwerke spielen in vielen technischen Anwendungen eine zentrale Rolle. Die beschreibenden hyperbolischen Modellgleichungen basieren auf Erhaltungsgesetzen von Masse, Impuls und Energie. Dazu können Konvektions-Diffusions-Reaktionsgleichungen kommen, falls die Fluide Inhaltsstoffe transportieren und deren chemisch-biologische Reaktionen betrachtet werden. Für die verschiedenen Modellgleichungen wird ein einheitlicher numerischer Lösungsansatz vorgeschlagen. Die Ortsdiskretisierung erfolgt mit dem Kurganov-Levi Verfahren. Damit können Stoßwellen aufgelöst werden, ohne auf die Eigenstruktur der hyperbolischen Systeme zurück zu greifen. Je nach Anwendungsgebiet können dann unterschiedliche Verfahren zur Lösung der entstehenden Systeme gewöhnlicher oder differential-algebraischer Gleichungssysteme eingesetzt werden. Anhand von Testproblemen mit unstetigem Lösungsverlauf wird die Eignung der gewählten Diskretisierungsansätze demonstriert.
Für die Bilanzierung von Ausfallrisiken bei Kreditinstituten lässt sich kein einheitliches Konzept erkennen: Es stehen im Wesentlichen zwei Rechnungslegungsmodelle zur Verfügung, die sich nach dem Zeitpunkt der Berücksichtigung der Risiken unterscheiden. Während das Incurred Loss-Modell (ILM) im Rahmen der Risikovorsorge nur bereits eingetretene Kreditverluste berücksichtigt, stellt das Expected Loss-Modell (ELM) grundsätzlich auf erwartete Verluste ab.