Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Unternehmenspodcasts. Ziel dieser Arbeit ist es aktuelle Erkenntnisse über den Entwicklungsstand bei der Konzeption und Produktion von Unternehmenspodcasts zu erhalten. Fokussiert wird sich hierbei auf die Sicht der Kommunikatoren, in Form von Podcast-Agenturen. Es wird untersucht, ob Trends zu erkennen sind, ob bei unterschiedlichen Podcast-Agenturen ein Erfahrungswissen vorliegt und ob Überschneidungen zu erkennen sind. Für die Beantwortung der Fragestellungen wird in dieser Studie eine qualitative Befragung in Form von Experteninterviews durchgeführt.
Auf der einen Seite wird audiovisuellen Medien die Möglichkeit zugeschrieben, ein Abbild der Wirklichkeit zu schaffen – ein Grund dafür, dass sie im Journalismus von zentraler Bedeutung sind. Auf der anderen Seite ermöglichen die technologischen Entwicklungen der letzten Jahre immer einfacher, kostengünstiger und schneller authentisch wirkende Manipulationen zu erstellen. Noch vor zehn Jahren war die Manipulation von Videomaterial, abgesehen von trivialen Operationen auf Bildebene, nur im Rahmen von Filmproduktionen möglich. Das ist inzwischen anders – synthetische Medien, auch als Deepfakes bekannt, sind in aller Munde. So stellen audiovisuelle Manipulationen Redaktionen vor eine zunehmend größere Herausforderung und schaffen es mitunter bereits als vermeintlich authentischer Inhalt in die Berichterstattung. Es stellt sich die Frage: Inwiefern ist und bleibt es möglich, die Authentizität audiovisuellen Materials in Redaktionen sicherzustellen?
Auf der Grundlage von sieben geführten Experteninterviews mit Akteur:innen aus Wissenschaft und Praxis liefert die Arbeit zusätzlich zu einer aktuellen Beschreibung des technischen Sachstandes in Bezug auf Manipulations- und Verifikationsmöglichkeiten eine Beschreibung und Bewertung der existierenden Probleme und potenzieller Lösungen für Redaktionen, sowie eine Einschätzung der zukünftigen Entwicklung relevanter Technologien und den damit verbundenen Auswirkungen. Im Ergebnis zeigt sich, dass technische Hilfsmittel für Verifikationsprozesse in Redaktionen gebraucht werden, es aber kaum möglich ist, allein auf technologischer Ebene die Authentizität audiovisuellen Materials sicherzustellen. Damit einhergehend seien zurzeit nicht fehlende technische Hilfsmittel die größte Herausforderung für Redaktionen bei der Verifikation, sondern vielmehr der Mangel an Zeit.
Interviewt wurden: Dr. Dominique Dresen – Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), Dr. Jutta Jahnel – Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Dr. Christian Riess – FAU Erlangen-Nürnberg, Andrea Sauerbier – SPIEGEL, Jochen Spangenberg – u. a. DW Innovation, Johanna Wild – Bellingcat und Dr. Sascha Zmudzinski – Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie (SIT).
Durch den digitalen Wandel der letzten Jahrzehnte haben sich Fotos im Journalismus zum Must-have entwickelt, gerade online. Doch nicht immer sind Fotos verfügbar, die das Thema eines Artikels dokumentieren können. In dem Fall wird häufig auf Symbolfotos zurückgegriffen. Es finden Fotos Verwendung, die meist auf Vorrat produziert, durch Stockdatenbanken selektiert und präsentiert werden, um schließlich Gesicht eines Produktes oder Artikels zu sein, ohne in ihrer Entstehung mit der Verwendung in Zusammenhang zu stehen.
Welche Wirkung hat die Verwendung von Symbolfotos im Technik- und Wissenschaftsjournalismus auf Rezipienten in Deutschland? Anhand einer explorativen Befragung von 82 Personen mit dem Ziel durch eine vorwiegend quantitative Analyse einen Überblick über Einstellung und Umgang der Stichprobe mit Symbolfotos zu gewinnen, ermöglicht die Arbeit erste Thesen zur Sicht der Rezipienten auf die Verwendung von Symbolfotos – jedoch keine repräsentativen Ergebnisse.
In dieser Arbeit wird im Rahmen von FFE+, einem internen Projekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, eine entscheidungsbasierte Fertigungsstrategie für die Herstellung einer Mikrogasturbinenblisk aus oxidkeramischem Faserverbundwerkstoff entwickelt. Hierfür soll das vakuumbasierte Infusionsverfahren der Abteilung Struktur- und Funktionskeramik des Instituts für Werksstoffforschung verwendet werden. Zunächst wird der theoretische Hintergrund des Materials und die davon etablierte Verarbeitung betrachtet. Aus Basis dieser Grundlage können das System und Funktionen der oxidkeramischen Blisk im Sinne der methodischen Prozessentwicklung bestimmt werden. Die darin formulierten Anforderungen und Bewertungskriterien lassen eine aufwandsreduzierte Entwurfsphase von Konzepten oder Lösungsprinzipien zu. Hierbei ist die Faserstruktur der maßgeblicher Einflussfaktor in der Lösungsfindung. Nach der Bewertung, Validierung und Anpassung der Ergebnisse wird die Fertigungsstrategie auf dem best-bewerteten Konzept und den bisherigen Projekten der Abteilung entworfen. Zusätzlich ist in dieser Arbeit eine Machbarkeitsstudie am Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart von einem bislang unbekannten Verfahren zur Herstellung oxidkeramischer Faserpreforms durchgeführt worden. Da eine Aussage über die Materialkennwerte für eine sichere Funktionsgewährleistung notwendig ist, sind Materialversuche bei Raum- und Hochtemperatur geplant. Das abschließende Ziel einer Prozessketten-Grundlage von Projekten mit dem vakuumbasierten Infusionsverfahren des Instituts für Werkstoffforschung fasst die Ergebnisse von dieser Arbeit und anderen Erfahrungsberichten zusammen.
Modern engineering relies heavily on utilizing computer technologies. This is especially true for thermoplastic manufacturing, such as blow molding. A crucial milestone for digitalization is the continuous integration of data in unified or interoperable systems. While new simulation technologies are constantly developed, data management standards such as STEP fail at integrating them. On the other hand, industrial standards such as ”VMAP” manage to improve interoperability for Small and Medium-sized Enterprises. However, they do not provide Simulation Process and Data Management (SPDM) technologies. For SPDM integration of VMAP data, Ontology-Based Data Access is used to allow continuing the digital thread in custom semantic-based open-source solutions. An ontology of the database format (VMAP) was generated alongside an expandable knowledge graph of data access methods. A Python-based software architecture was developed, automatically using the semantic representations of database format and data access to query data and metadata within the VMAP file. The result is a software architecture template that can be adapted for other data standards and integrated into semantic data management systems. It allows semantic queries on simulation data down to element-wise resolution without integrating the whole model information. The architecture can instantiate a file in a knowledge graph, query a file’s metadatum and, in case it is not yet available, find a semantically represented process that allows the creation and instantiation of the required metadatum. See Figure 1. The results of this thesis can be expected to form a basis for semantic SPDM tools.
The aim of this master thesis was to probe the view of Bonn’s citizens on the smart city project of the German city. A literature review helped defining the smart city term and identifying the smart city concept that is mostly used in Germany. This can be summarized as an urban planning concept using information and communication technology to build citizen centric, sustainable cities. According to this, a smart city should include transparent communication and participation of its citizens. The websites and different publications of Bonn were researched to understand its smart city strategy and vision. This revealed inconsistencies. To resolve these inconsistencies, three representatives of the city were inter-viewed. Based on the knowledge gained up to this point, two groups of Bonn’s inhabitants discussed the Smart City Bonn and presented their perception of it. With the help of this methodology, the following results were obtained. Communication and participation of the city are in many cases in line with the current recommendations for a smart city. Bonn has apparently recognized the relevance of these aspects in theory but should also implement them more consistently in practice. Currently the city council publishes contradictory information and does not plan to incorporate the sight of Bonn’s citizens to develop the smart city strat-egy in the first place, as it is recommended in common literature.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Schaltungskonzepts und Labormusters einer externen Beleuchtung für den Einsatz in der Forschung an Time-of-Flight (ToF) Kameras mit Amplitude-Modulated Continuous Wave (AMCW)-Verfahren. Die externe Beleuchtung stellt einen leistungsstarken Repeater der internen Beleuchtung einer ToF Kamera dar und ist in der Lage die von ToF Kameras genutzten hochfrequenten Rechtecksignale zu emittieren.
Da von ToF Kameras in der Regel kein elektrisches Steuersignal (Triggersignal) für den Einsatz einer externen Beleuchtung zur Verfügung gestellt wird, wird dieses aus dem optischen Signal der ToF Kamera gewonnen. Dafür wird ein Konzept für einen optischen Detektor (Trigger) vorgestellt. Dieser setzt sich aus einer Photodiode, einem Transimpedanzverstärker und einer anschließenden Signalaufbereitung zusammen. Außerdem wird gezeigt, wie eine schnelle externe Beleuchtung mit hoher Strahlungsleistung mithilfe eines Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effekt-Transistor (MOSFET) und vier Vertical-Cavitiy Surface-Emitting Laser (VCSEL) umgesetzt werden kann. Dafür werden mit der Serien- und Parallelschaltung von MOSFET und VCSEL zwei Schaltungskonzepte vorgestellt. Als Lichtquellen kommen VCSEL mit einer für ToF Kameras typischen Wellenlänge von 940 nm im Nahinfraroten (NIR) zum Einsatz.
Es konnte gezeigt werden, dass mit dem optischen Trigger Signale von bis zu 100 MHz in elektrische Ausgangssignale gewandelt werden können. Außerdem wurden rechteckige Triggersignale mit Anstiegszeiten von 650 ps und Abfallzeiten von 440 ps erzielt. Mit der externen Beleuchtung konnten Signale mit bis zu 100 MHz emittiert werden. Es wurden im Zusammenspiel mit dem optischen Trigger optische Signale mit Anstiegszeiten von 1,5 ns und Abfallzeiten von 960 ps erreicht. Dabei konnten Strahlungsleistungen von knapp 7 W erzielt werden. Das gesamte System aus optischem Trigger und externer Beleuchtung weist eine Latenz von 16 ns auf. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte ein System aufgebaut werden, das aufgrund der erzielten Ergebnisse höchstwahrscheinlich als externe Beleuchtung zu Forschungszwecken mit verschiedenen ToF Kameras eingesetzt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit den optischen Trigger und die Beleuchtung separat zu nutzen.
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.
In (dynamic) adaptive mesh refinement (AMR) an input mesh is refined or coarsened to the need of the numerical application. This refinement happens with no respect to the originally meshed domain and is therefore limited to the geometrical accuracy of the original input mesh. We presented a novel approach to equip this input mesh with additional geometry information, to allow refinement and high-order cells based on the geometry of the original domain. We already showed a limited implementation of this algorithm. Now we evaluate this prototype with a numerical application and we prove its influence on the accuracy of certain numerical results. To be as practical as possible, we implement the ability to import meshes generated by Gmsh and equip them with the needed geometry information. Furthermore, we improve the mapping algorithm, which maps the geometry information of the boundary of a cell into the cell's volume. With these preliminary steps done, we use out new approach in a simulation of the advection of a concentration along the boundary of a sphere shell and past the boundary of a rotating cylinder. We evaluate the accuracy of our approach in comparison to the conventional refinement of cells to answer our research question: How does the performance and accuracy of the hexahedral curved domain AMR algorithm compare to linear AMR when solving the advection equation with the linear finite volume method? To answer this question, we show the influence of curved AMR on our simulation results and see, that it is even able to outperform far finer linear meshes in terms of accuracy. We also see that the current implementation of this approach is too slow for practical usage. We can therefore prove the benefits of curved AMR in certain, geometry-related application scenarios and show possible improvements to make it more feasible and practical in the future.
Qualität der Qualitätsprüfung: Testberichte im klassischen und modernen Videospieljournalismus
(2022)
Die Hochzeit des gedruckten Videospieljournalismus um die Jahrtausendwende ist vorüber. Seit über 15 Jahren sind die verkauften Auflagen der klassischen Videospielzeitschriften wie Gamestar oder PC Games rückläufig. Andere Magazine wurden zwischenzeitlich aus wirtschaftlichen Gründen eingestellt, darunter PC Action oder auch der einstige Marktführer Computer Bild Spiele. Trotzdem entwickelte sich eine journalistische Gegenbewegung, die Kieron Gillen im Jahr 2004 in seinem Manifest "The New Games Journalism" begründete. Es entstanden in Deutschland Videospielzeitschriften wie GAIN oder WASD, deren Berichterstattung Videospiele weniger als Produkt, sondern zunehmend als künstlerisches Objekt wahrnehmen und sie in einen gesellschaftlichen und kulturellen Kontext einordnen.
Ungeachtet dessen erfolgt in den Redaktionen eine technische und inhaltliche Sichtung der Videospiele, die dem Publikum als Testbericht präsentiert wird. Da es sich dabei aus historischer Perspektive um den Kerninhalt von Videospielzeitschriften handelt, soll dieser als Analysegegenstand dieser Arbeit dienen und ein Indiz für die Qualität der Magazine als Ganzes sein. Mit Blick auf die unterschiedlichen Entwicklungen im Videospieljournalismus soll folgende Frage beantwortet werden: Verfügen moderne Videospielzeitschriften über eine höhere Qualität als klassische Magazine? Dazu erfolgt eine qualitative Inhaltsanalyse der Testberichte und ein Vergleich mit etablierten Qualitätsmerkmalen aus dem allgemeinen Journalismus, ebenso wie dem Fach-, Nutzwert- und Videospieljournalismus.
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.
Damit nachhaltiger Konsum möglich ist, müssen Verbraucherinnen und Verbraucher die Nachhaltigkeit von Produkten angemessen einschätzen können. Ausgehend von der Annahme, dass Greenwashing-Slogans solche Einschätzungen möglicherweise behindern, untersucht dieses zweiteilige quantitative Online-Experiment Schlussfolgerungen von Verbraucherinnen und Verbrauchern, die statische Werbeanzeigen betrachteten. Dabei wurden konkrete, d.h. quantifizierte Umweltaussagen mit vagen Botschaften (Greenwashing-Kondition) bezüglich eines fiktiven TV-Produktes bzw. TV-Herstellers verglichen. Ein Drittel der jungen und gebildeten Stichprobe (N = 163) zog nach Ansicht einer Produktanzeige, die den geringen Stromverbrauch des „Omro UHD-Fernsehers“ bewarb, den Schluss, dass weitere, in der Werbung nicht beobachtbare Umweltmerkmale eher wahrscheinlich als unwahrscheinlich sind. Unternehmensanzeigen zur Energieeffizienz der Produktion von „Nextvision“ entlockten diese Schlussfolgerung sogar 73 Prozent der Probanden. Vage und konkrete Behauptungen unterschieden sich hinsichtlich dieser sog. Halo-Effekte kaum. Dazu berechnete Indizes korrelierten signifikant positiv mit der eingeschätzten Produktqualität, was für die Wirksamkeit eines Gesamteindruckes (General Impression Halos) spricht. Dies galt insbesondere für vage Botschaften. Sie eignen sich daher besonders für Werbetreibende, weil Anzeigen in der Regel nur für kurze Zeit Aufmerksamkeit erhalten. Verbraucherinnen und Verbrauchern kann auf Basis der Ergebnisse geraten werden, stärker auf die theoretische Überprüfbarkeit von Werbeslogans zu achten.
In tree-based adaptive mesh refinement (AMR) we store refinement trees in the cells of an unstructured coarse mesh. This lets us combine the speed and simpler management of structured refinement trees with the more flexible mesh generation of the unstructured coarse mesh. But this creates a conflict between performance and geometrical accuracy. If we favor speed we reduce the cells in our coarse mesh and hence reduce the accuracy of our geometrical representation. If we want more accurate results we generate a finer coarse mesh and lose performance by managing more cells in our unstructured coarse mesh. To mitigate this conflict we present the prototype of an geometry description which we implement in an already existing library. With this description we build geometry adapted hexahedral refinement trees, which also support high-order curved boundary cells. We also present examples on how to use this description. Moreover, we test the speedup of this new algorithm compared with coarse meshes with different geometrical errors.
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.
Zustandsregelung für ein Mikroflugsystem zur Ansteuerung vorgegebener Wegpunkte in Innenräumen
(2018)
In der Masterarbeit Zustandsregelung für ein Mikroflugsystem zur Ansteuerung vorgegebener Wegpunkte in Innenräumen wird die Entwicklung einer Positionsregelung für ein Mikroflugsystem vorgestellt. Damit ist es möglich, sowohl in einer bekannten als auch unbekannten Umgebung vorgegebene Wegpunkte automatisch anzusteuern. Die Lokalisation des Flugsystems findet mit interner Sensorik sowie mithilfe von zwei Laserscannern statt. Steht bereits eine Karte der Umgebung zur Verfügung, ist es möglich, einen Pfad zu einem vorgegebenen Zielpunkt zu berechnen und diesen Pfad automatisch abzufliegen.
Selbstlokalisation eines Mikroflugsystems mit Laserscannern zur 3D-Kartierung von Innenräumen
(2017)
In der Bachelorarbeit Selbstlokalisation eines Mikroflugsystems mit Laserscannern zur 3D-Kartierung von Innenräumen wird ein Verfahren vorgestellt, welches die Position eines Flugroboters in Abhängigkeit aller sechs Freiheitsgrade darstellen kann. Mithilfe von zwei Laserscannern werden zeitgleich dreidimensionale Karten der Umgebung erstellt. Zur Ermittlung der Bewegung des Flugroboters auf der horizontalen Ebene wird Hector SLAM verwendet. Um zusätzlich Höheninformationen zu erhalten, werden zwei verschiedene Verfahren implementiert: Das erste Verfahren misst die Höhe direkt mithilfe eines Laserscanners, das zweite Verfahren nutzt Hector SLAM zur Ermittlung der Höheninformationen aus der vertikalen Scanebene.
Die vorliegende Bachelorthesis setzt sich mit der Problematik auseinander, ob Produktbewertungen auf Youtube nutzwertjournalistisch sein können, wozu zunächst ein Kategoriensystem zur Identifikation von Nutzwertjournalismus entwickelt wird. Mithilfe der Methode der qualitativen Inhaltsanalyse und dem Kategoriensystem, werden vier Produkttests des Fotografie-Kanals Value-TechTV untersucht. Die Forschungsfrage lautet daher: Zählen die Produkttests des Kanals ValueTechTV zum Nutzwertjournalismus?
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.
Mit der vorliegenden Diplomarbeit entsteht der Prototyp eines Fahrtrichtungsanzeigers für autonom navigierende Roboter. Es werden zunächst wichtige Aspekte der Bewegungsabsichtenerkennung zwischen Robotern und Menschen untersucht. Anschließend steht das Design einer Mensch-Maschine-Schnittstelle für diesen Zweck im Fokus. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden die Auswahl einer geeigneten Technik zur prototypischen Umsetzung der Anzeige, der Aufbau der Hardware mit einem Embedded System und die Programmierung dieser Hardware. Der nach Abschluss der Arbeit vorliegende Prototyp weist eine USB-Schnittstelle zur Übertragung von Navigationsdaten auf. Den Kern des Systems bildet ein Embedded System auf Basis des ARM-7 Mikrocontrollers. Die Ansteuerung des aus 64 LEDs bestehenden Displays erfolgt über den LED-Treiberbaustein TLC5920.
In der vorliegende Diplomarbeit wird eine berührungslose Personenerkennung und -identifizierung für die Roboterplattform WelcomeBot realisiert. Das entwickelte System ermöglicht es dem Roboter, Personen in seiner näheren Umgebung wahrzunehmen. Durch die Anbindung an eine Datenbank, kann überprüt werden, ob eine Person bekannt ist und gegebenenfalls identifiziert werden. Für die Umsetzung dieser Anforderung wurde die Funktechnik Bluetooth verwendet. Über eine Programmierschnittstelle stellt das entwickelte System anderen Applikationen Informationen über identifizierte Personen zur Verfügung. So können weitere Anwendung auf der in dieser Arbeit vorgestellten Entwicklung aufbauen, die eine Interaktion mit der identifizierten Person ermöglichen. Für die Eingabe der personenspezifischen Daten wurde ein Web-Interface implementiert. Dieses ermöglicht das Einfügen beziehungsweise Bearbeiten von Datenbankeintr ägen über das Netzwerk per Webbrowser.
Die Anforderungen an die Diplomarbeit bestanden im Aufbau einer
Experimentierkammer in der marsähnliche Umweltbedingungen erzeugt werden können. Vordergründig wird die Atmosphärenzusammensetztung sowie der Druck, die Temperatur und der Feuchtegehalt simuliert. Hierauf aufbauend wurde eine Regelung entworfen, durch die alle Umweltparameter gemessen und direkt beeinflusst werden können.
Ziel der Arbeit war es, eine Experimentierkammer aufzubauen, in der im späteren Verlauf Probenbehälter mit Mikroorganismen eingesetzt werden können. Anhand deren Stoffwechselprodukte soll herausgefunden werden, ob Mikroorganismen unter derart extremen Bedingungen überlebensfähig sind und aktiv metabolisieren können.
Das Roboter-Baukastensystem ProfiBot vom Fraunhofer Institut IAIS wird in Zusammenarbeit mit der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW-Saarbrücken) und der Firma HighTec EDV-Systeme GmbH aus Saarbrücken zu einer mobilen Roboterplattform für die Ausbildung an Hochschulen weiterentwickelt. In dieser Diplomarbeit wird das vorgegebene eingebettete System und ein Echtzeitbetriebssystem der Firma HighTec EDV-Systeme GmbH benutzt, um die Regelung der Motoren und der Fahrzeugbewegungen zu implementieren. Ein Benutzer kann die mobile Roboterplattform mithilfe einer Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung (API) auf Basis von physikalischen Größen ansteuern und aktuelle Zustände abfragen. Um die mobile Roboterplattform flexibel benutzen zu können, werden mit einer zusätzlichen Elektronik digitale und analoge Ein- und Ausgänge des eingebetteten Systems auf die Anwendungen der Robotik angepasst. Neben einem Programmstartschalter und Status-LEDs können vier Schaltleisten zur Kollisionserkennung und analoge Sensoren mit Einheitssignal angeschlossen werden. Zuletzt wird die Reglerstruktur kalibriert und getestet.
Das Fraunhofer Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS) entwickelt im Projekt ProfiBot ein modulares Roboterbaukastensystem für die berufliche Mechatronikausbildung. Es wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Diese Arbeit hat die Entwicklung eines Systems zum Ziel, mit dem es möglich ist, einen ProfiBot-Roboter an einer Dockingstation zu positionieren und eine Ladung der Akkus durchzuführen. Dies umfasst die Entwicklung der Algorithmen und Architekturen zur Navigation, die Konstruktion und die Herstellung der Dockingstation. Das System wurde so konzipiert, dass es sich gegenüber verschiedenen Störfaktoren, wie beispielsweise unterschiedlichen Lichtverhältnissen, Bodenbeschaffenheiten oder markanten Objekten im Raum, robust verhält.
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.