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Institute
In den vergangenen Jahren gewann insbesondere durch den Launch des Tesla Elektrofahrzeugs die Elektromobilität in Bezug auf Automobile zunehmend an Bedeutung. Insbesondere aufgrund der zunehmenden CO2-Emissionen sowie der stetig steigenden Öl-Knappheit rückt das Elektroauto zunehmend in den Vordergrund.
Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit untersuchte im Wesentlichen die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeug sowie die Entwicklung dieser und die zum aktuellen Zeitpunkt bestehenden Tarifbedingung in Deutschland. Die Betrachtung der Ladeinfrastruktur ist eben aus dem Grund erforderlich gewesen, da diese eine Schlüsselrolle für Endkunden bei der Kaufentscheidung eines Elektrofahrzeugs spielt.
Die Wesentliche Zielsetzung der Arbeit bestand darin, die unterschiedlichen bestehenden Betreiberkonzepte in Bezug auf die Ladeinfrastruktur für Kommunen zu analysieren und im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit sowie die Marktverfügbarkeit zu evaluieren.
Nutzerzentriertheit als wesentliche Dimension für die Nachhaltigkeit von Digitalisierungsvorhaben
(2021)
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Architektur einer Cloud-Infrastruktur als Betriebsplattform
für Software-as-a-Service-Angebote entworfen, die auf Basis von Software-Containern funktioniert. Sie soll nach den Anforderungen des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik abgesichert werden.
Angelehnt an eine der drei Vorgehensweisen des BSI-Standards 200–2 werden die wesentlichen Komponenten dieser Plattform als Informationsverbund definiert. Zudem werden für diese Teile Auswahlkriterien aus den Bausteinen des IT-Grundschutz-Kompendiums und den allgemeinen Empfehlungen der Fachliteratur nach Stand der Technik abgeleitet.
Optionen für die einzelnen Komponenten und Strukturen werden vorgestellt. Anhand der
vorher definierten Kriterien wird eine Auswahl getroffen und ein Entwurf konstruiert.
Abschließend wird dieser Entwurf hinsichtlich des erzielbaren Schutzniveaus bewertet und
als Ausblick die Möglichkeit betrachtet, eine Umsetzung des Entwurfs nach ISO 27001 basierend
auf dem IT-Grundschutz zertifizieren zu lassen.
Ziel der Bachelorarbeit ist die Erstellung und Entwicklung eines sensorbasierten „Serious Games“ als Therapieansatz für an Demenz erkrankte Personen in Pflegeeinrichtungen. Dabei fasst das Spiel physisches und kognitives Training als Einheit zusammen. Mit dieser Konzeption soll das Voranschreiten der Demenz gemindert werden.
Um das angestrebte Ziel zu erreichen, wurde sich innerhalb des Demenzprojekts an der Technischen Hochschule Gedanken zur Konzeption des Spiels gemacht. Dabei wurde im Besonderen auf eine nutzerfreundliche Struktur für Personen mit einer Demenzerkrankung geachtet. Das Konzept des Spiels wurde mit Hilfe der Entwicklungsumgebung "Unity" verwirklicht. Um die physische Komponente in das Spiel einzugliedern, wurde es so entwickelt, dass die Steuerung des Spiels auch durch eine Kraftmessplatte erfüllt werden kann.
Das entstandene "Serious Game" wurde anhand von Kriterien, die innerhalb des Projekts in einem Bericht zusammengefasst worden sind, bewertet.
Dadurch hat sich ergeben, dass das Spiel viele Kriterien eines "Serious Games" erfüllt, aber gewisse Aspekte zur praktischen Nutzbarkeit noch offen sind oder weiter ausgebaut werden müssen.
Kryptografie
(2021)
Personal und Organisation
(2021)
Explorational video games and video game genres like Rogle-Likes depend heavily on the presence of an interesting and exciting game world and high replayability. This can be achieved by a high amount of content generated by procedural generation. Space themed games in particular usually lack game worlds with visual and gameplay diversity. This work focuses on the generation of diverse planets as game worlds for an interplanetary building strategy PC game. Therefore, a generator was developed within the Unity game engine to generate pseudo random planet models. Classic and modern approaches to procedural content generation were evaluated and compared in order to assess their suitability for the implementation of the generator. The generated models utilize a data structure that allows for changes in the model based on player interaction. The resulting planets differ in size, biomes and surface structure. The planet's basic sphere geometry is derived from a subdivided icosphere. Using a voronoi diagram, its surface is divided into regions representing biomes, continents and oceans. A basic simulation of continental plates is used to determine mountain and canyon locations. These are formed by nested noise functions and domain warping creating a height field. The planet surface consists of multiple material layers represented by data.
Steganography embraces several hiding techniques which spawn across multiple domains. However, the related terminology is not unified among the different domains, such as digital media steganography, text steganography, cyber-physical systems steganography, network steganography (network covert channels), local covert channels, and out-of-band covert channels. To cope with this, a prime attempt has been done in 2015, with the introduction of the so-called hiding patterns, which allow to describe hiding techniques in a more abstract manner. Despite significant enhancements, the main limitation of such a taxonomy is that it only considers the case of network steganography. Therefore, this paper reviews both the terminology and the taxonomy of hiding patterns as to make them more general. Specifically, hiding patterns are split into those that describe the embedding and the representation of hidden data within the cover object. As a first research action, we focus on embedding hiding patterns and we show how they can be applied to multiple domains of steganography instead of being limited to the network scenario. Additionally, we exemplify representation patterns using network steganography.
Anordnung des HmbBfDI gegen Facebook - Dringlichkeitsanordnung statt Zusammenarbeit und Kohärenz?
(2021)
Selbstbestimmte Identitäten
(2021)
„Ich will loslegen!“ (IWL). Dieser Ausruf spiegelt die Motivation der befragten Unternehmer*innen zu einem Zeitpunkt wider, an dem sie sich entschlossen haben, ein erstes oder neues Digitalisierungsprojekt zu initiieren. Um aktiv eine Unterstützung für das Vorhaben anzufragen, beantworteten kleinste, kleine und mittlere Unternehmen (KKMU) die 100 Fragen des IST-1-Fragebogens. Unsere IWL-Studie beinhaltet die Analyse der Antworten der Unternehmer*innen und ermöglicht neue Erkenntnisse. Sie zeigt Bedürfnisse und Widersprüche im Hinblick auf Digitalisierungsvorhaben auf. Wo setzen KKMU ihren Fokus, wie handeln sie und welche Potenziale und Hürden offenbaren sich im Kontext digitaler Lösungen? Die verschiedenen Punkte werden in der vorliegenden Fassung anhand von Hypothesen erläutert und abschließend diskutiert.
Von Ethik zu Recht : Der AI Act und seine Bedeutung für die Gestaltung von algorithmischen Systemen
(2021)
Towards Practice-oriented Higher Education for Sustainable Rural Development in Western Kenya
(2021)
The workshop proceedings contain the written versions of the presentations of the Kenyan participants of the final workshop of the DAAD-funded cooperation project "Practice-oriented Higher Education in Western Kenya" (ProUniEdu-WeK) in August 2021 at the Brandenburg University of Applied Sciences (THB).
The contributions give an impression of what has been achieved in the last years on the way to practice-oriented higher education in the participating departments of the Masinde Muliro University of Science and Technology (MMUST) in cooperation with its partners from the THB and what is planned to be done in the years to come.
Assessing business process complexity based on textual data: Evidence from ITIL IT ticket processing
(2021)
Gefrierende Gewässer
(2021)
When a droplet is brought in contact with an undercooled surface, it wets the substrate and solidifies at the same time. The interplay between the phase transition effects and the contact-line motion, leading to its arrest, remains poorly understood. Here we reveal the early solidification patterns and dynamics of spreading hexadecane droplets. Total internal reflection imaging is employed to temporally and spatially resolve the early solidification behavior. With this, we determine the conditions leading to the contact-line arrest. We quantify the overall nucleation behavior, i.e., the nucleation rate and the crystal growth speed and show its sensitivity to the applied undercooling of the substrate. We also show that for strong enough undercooling it is the rapid growth of the crystals which determines the eventual arrest of the spreading contact line. By combining the Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov nucleation theory and scaling relations for the spreading, we calculate the temporal evolution of the solid area fraction, which is in good agreement with our observations.
Unter dem Motto “Forschen – Vernetzen – Gestalten“ bietet die NWK Masterstudierenden, Promovierenden, sowie wissenschaftlichen Mitarbeiter:innen eine Plattform, ihre Projekte der angewandten Forschung und Entwicklung einem interessierten Fachpublikum zu präsentieren und in die Diskussion zu treten.
Klimaschutz – digitale Transformation – Strukturwandel: Wir möchten gemeinsam mit Ihnen zentrale Herausforderungen unserer Zeit in den Fokus nehmen. Die Forschung an den Hochschulen leistet dabei wichtige praktische Arbeit. Wie tragen Ihre Forschungsergebnisse zur Lösung aktueller Probleme im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung bei? Darum soll es beim interdisziplinären Austausch der 22. NWK gehen.
IK als Schlüsselkonzept in der Hochschulbildung beinhaltet neben anderen Fähigkeiten auch den Bereich der Quellenkompetenz. Diese beschreibt die Fähigkeit, Quellen hinsichtlich ihrer Qualität und ihrer Funktion kritisch zu
bewerten. Um diese Fähigkeit zu verbessern, wurde das HUMAN-Modell von Baldarelli et al. entwickelt. Ziel dieser Arbeit ist es, dieses HUMAN-Modell in E-Learning-Modulen zur Informationskompetenzvermittlung digital umzusetzen und die Auswirkungen des neuen Ansatzes zu evaluieren. Zu diesem
Zweck werden zunächst neue Lernmodule nach dem Human-Centered Design Ansatz entworfen und implementiert. Anschließend erfolgt die Evaluation des Moduls in einer Mixed-Methods-Untersuchung in zwei Bachelorseminargruppen zweier aufeinanderfolgender Jahrgänge, die abgesehen von
den neuen Lernmodule ein vergleichbares Treatment erhalten. Basierend auf Pre- und Post-Tests, Leistungsnachweisen und der Moodle-Aktivität beider Gruppen soll gemessen werden, inwiefern sich die Leistung und die Performance durch den Einsatz des neuen Lernmoduls verändert haben. Die Ergebnisse zeigen, dass der Leistungszuwachs zwischen Pre- und Post-Test in der HUMAN-Gruppe leicht höher ist als in der Vergleichsgruppe, insbesondere in Bezug auf den Bereich Quellenbeurteilung. Weiterhin zeigt die Analyse des schriftlichen Leistungsnachweises, dass die wissenschaftliche Qualität der zitierten Quellen in der Literaturliste bei der HUMAN-Gruppe größer ist, auch wenn die Gesamtperformanz der Studierenden sich nicht verbessert hat. Zur weiteren Analyse wäre es sinnvoll, die Quellen-
zusammensetzung der Studierenden in der Bachelorarbeit zu untersuchen, um auch langfristige Auswirkungen zu evaluieren.
This study analyzes approaches to decarbonize the energy supply of the secondary steel processing industry. Therefore, real data from a secondary steel production company is used in combination with state-of-the art low carbon energy supply technologies. Also, the use of waste heat from a pusher furnace for process integration is considered. The developed temporal process model allows holistic optimizing and expanding the steel making process system regarding techno-economic criteria. As we show, implementing the annual heat demand of a municipality shows that a nearly 100 % self-sufficient heat supply is possible.
In this study we have examined the potential of excess wind use in Germany. Excess wind constitutes roughly 40% of unused capacities of installed wind power in Germany. Using LP modelling and representative annual load profiles on an hourly resolution, we investigate the impact of the price level for wind peak power supply of residential quarters with heat, cold and electricity in Germany in combination with different power ratios of wind supply and demand. As we show, an application of wind peak tariff is technically and economically feasible and allows using green leftover energy without going in competition with e.g., green fuels or green H2 production.
Gegenstand der vorliegenden Masterarbeit ist die Realisierung eines EXIT-Puzzles mit
integrierten AR- und VR-Elementen. Im Kontext der Wissensvermittlung im Fachgebiet
Mathematik angewandt, wirken sowohl die Verwendung des Gesellschaftsspiels als
auch der Gebrauch moderner Techniken motivierend auf die Schülerinnen und Schüler.
Auf die theoretischen Erkenntnisse, welche mit Hilfe einer umfangreichen
Literaturrecherche gesammelt wurden, baut die Analyse verwandter Arbeiten auf.
Anhand von 11 semi-strukturierten Benutzerinterviews, konnten Information über die
Zielgruppe, den Nutzungskontext und eventuelle Problempunkte des geplanten Puzzles
zusammengetragen werden. Auf Grundlage dieses Wissens wurde ein Katalog der
wichtigsten Anforderungen und Schwerpunkte aufgestellt. In der Konzeptionsphase
wurde dieser Anforderungskatalog als Basis für die Planung des EXIT-Puzzles verwendet,
welche anschließend prototypisch umgesetzt wurde. Dieser Prototyp wurde
abschließend einer Evaluation anhand von zehn Benutzertests unterzogen, welche
einerseits die Gebrauchstauglichkeit des Puzzles erfassen und andererseits Anregungen
zur weiteren Verbesserung festhalten sollten. Diese abschließende Evaluation konnte
sowohl die Gebrauchstauglichkeit des Puzzles bestätigen als auch Hinweise darauf
liefern, dass die Applikation beim Anwenden und Verstehen des Unterrichtsstoffes
unterstützend wirkt und unter gewissen Bedingungen für den Einsatz im
Mathematikunterricht geeignet wäre.
In dieser Arbeit werden Achsdrehmomente und Motorlast eines Industrieroboters der
Firma FANUC analysiert, um diese über eine Logging-Software zu optimieren. Das
Ziel ist es, über die Aufzeichnung der Motordaten, mechanische Belastungen an den
Motoren der Robotergelenke zu reduzieren. Durch diesen Ansatz können Bewegungen
des Roboters optimiert und Traglasten maximiert werden.
Die zur Zeit angebotene Robotersteuerung des Herstellers bietet nur wenig zeitlich aufgelöste Diagnoseoptionen.
Die vorgestellte Lösung unterscheidet sich von anderen Lösungen darin, dass keine
Verkabelung von zusätzlicher Hardware notwendig ist. Auch muss keine zusätzliche,
kostenpflichtige Software installiert werden.
Der in dieser Arbeit verfolgte Ansatz implementiert eine webbasierte Logging-Software für einen Client-PC und ein KAREL
Programm für einen FANUC Roboter, welches als Schnittstelle dient.
Die Parameter Drehmoment(Disturbance Torque, Torque Monitor) und Motorstrom
(OVC Monitor) konnten periodisch alle 50ms von der Robotersteuerung aufgezeichnet
und anschließend zeitlich aufgelöst dargestellt werden. Es wurden Experimente mit
verschiedenen Geschwindigkeiten, Achsstellungen und Traglasten durchgeführt.
Ein signifikantes Ergebnis konnte bei der Reduzierung der Motorlast unter Verwendung von
Beschleunigungsrampen festgestellt werden. Auch wurde der negative Einfluss einer
inkorrekt eingestellten Traglast bei der Ansteuerung der Motoren nachvollzogen und
aufgezeichnet. In einem Kundenprojekt konnte die Software erfolgreich zur Machbarkeitsanalyse eingesetzt werden.
Eine Landesbehörde in Sachsen ist zum Schutz vor Cyberangriffen gesetzlich verpflichtet ein Informationssicherheitsmanagementsystem zu errichten. Die dafür nötigen Voraussetzungen wie die Einbindung der Leitungsebene und die Erstellung eines Sicherheitskonzeptes liegen bisher nicht vor. Für den Einstieg in die Informationssicherheit veranschaulicht diese Bachelorarbeit die Anwendung der IT-Grundschutz-Methodik des BSI. Zur Komplexitätsreduzierung wurde methodisch die Kernabsicherung nach BSI 200-2 zunächst für die Personalverwaltung und die Gebäudeverwaltung durchgeführt. Im Anschluss wurden Teile der unterstützenden IT-Systeme analysiert. Als Ergebnis der Strukturanalyse, Schutzbedarfsfeststellung, Risikoanalyse und des interviewgestützten Soll-Ist-Vergleiches entstand ein Sicherheitskonzept. Aus dessen Umsetzungstand wurde ein Umsetzungsplan entwickelt.
In dieser Masterarbeit wird der Einsatz von Deepfakes im Marketing untersucht. Es geht darum, Deepfake-Marketing zu analysieren und vier eigene Deepfakes zu erstellen, um mögliche Effekte bei Rezipienten zu erkennen. Dazu wird die folgende Forschungsfrage „Welche Effekte lösen hyperpersonalisierte Werbebotschaften durch Deepfakes bei Probanden aus?“ aufgestellt.
Für die Beantwortung der Forschungsfrage wird zunächst die Personalisierung von Werbung, sowie Deepfakes im Allgemeinen thematisiert. Im Anschluss daran wurden die Vor- und Nachteile der Hyperpersonalisierung durch die Integration von Deepfakes in die Werbung analysiert und vier eigene Deepfakes auf Basis realer Video-Werbungen generiert.
Zur Überprüfung der möglichen Effekte bei Rezipienten wurde eine Online-Umfrage erarbeitet, bei der 22 Probanden die vier selbst produzierten Deepfakes sahen und Fragen zu ihrer persönlichen Einstellung zur Personalisierung durch Deepfakes mitteilten. Die Ergebnisse der nicht repräsentativen Umfrage zeigen, dass sich die Auswirkungen bei hyperpersonalisierten Werbebotschaften durch Deepfakes primär in zwei Kategorien einordnen lassen: positive Überraschung und Misstrauen.
Im Detail können die Probanden Deepfakes nicht eindeutig erkennen und wünschen sich eine offene Deklarierung von Deepfake- Inhalten in der Werbung. Bereits 4 von 10 Teilnehmern würden sogar ihre Daten für die Produktion von Deepfake-Werbung zur Verfügung stellen. Doch auch die Angst vor dem Missbrauch persönlicher Daten und möglichen Gefahren, welche von Deepfakes ausgehen könnten, belasten die Teilnehmer. Für zukünftige Forschung bietet sich an, zur Produktvermarktung mit Deepfake-Werbung weiterzuforschen. Dafür bedarf es in erster Linie eine umfangreichere Datenerhebung.
Towards a Business Process Complexity Analysis Framework Based on Textual Data and Event Logs
(2022)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie ein E-Learning-Angebot an der Technischen Hochschule Brandenburg das Interesse am Thema der Informationskompetenz steigern sowie diese Kompetenzen entsprechend vermitteln kann. Der Fokus liegt dabei auf zwei quantitativen Umfragen, der Erstellung eines Kurses in Moodle sowie eine Handlungsempfehlung, um die Digitale Lehre an der THB und der Hochschulbibliothek weiter zu etablieren.
Forecasting ist eine wichtige Methode zur Entscheidungsfindung für Unternehmen, Organisationen und Regierungen, da so der Ressourcenverbrauch reduziert werden kann. Der Forecast des prozentualen Marktanteils der neuen BEV-PKW-Zulassungen in Deutschland kann helfen, um strategische und zukunftsorientierte Entscheidungen, z.B. die vom Bund gesetzten Klimaziele, besser steuern zu können. Zur Durchführung des Forecastings wurde der Einsatz unterschiedlicher Machine-Learning-Methoden ausgenutzt.
Es wurden zwei Machine-Learning-Modelle für das Forecasting des prozentualen Marktanteils der BEV-PKW-Neuzulassungen in Deutschland verwendet: Die SARIMA(X)- und DeepAR-Modelle. Aufgrund der Unterschiede in den Eingabedatensätzen wurden vier Modelle der Univariate- und Multivariate- Zeitreihenanalyse trainiert. Mit Hilfe der RMSE-Fehlermetrik wurden die vier trainierten Modelle miteinander verglichen. Die letzten sechs Monate der Eingabedatensätze wurden zur Evaluierung der Modellqualität genutzt.
Die Ergebnisse dieser Masterarbeit zeigen, dass das SARIMAX-Modell zur Erstellung einer Prognose der multivariaten Datensätze die exogenen Variablen benötigt. Allerdings braucht das DeepAR-Modell keine exogenen Variablen, um eine Prognose generieren zu können. Wenn der Eingabedatensatz mindestens 300 Zeitreihen beträgt, eignet sich das DeepAR-Modell besser als das SARIMA(X)-Modell. Das DeepAR-Modell unterstützt nicht nur die univariaten- und multivariaten Datensätze, sondern generiert auch ein globales Modell, wodurch eine Prognose je Variable erstellt wird. Das ist ein großer Vorteil gegenüber dem SARIMA(X)-Modell, welches dazu nicht in der Lage ist.
Diese Arbeit gibt einen Einblick sowie eine Einschätzung eines Code-basierten
Werkzeuges zur Datenvisualierung, der d3js bibliothek für JavaScript. Es
werden nicht nur das Potential, sondern auch die Vor- und Nachteile evaluiert.
Weiterhin wird eine Einschätzung gegeben, wann der Einsatz dieses Werkzeuges
sinnvoll ist. Um diese Einschätzungen treffen zu können, werden einige Di-
agramme, bezüglich der aktuellen Flüchtlichgssituation, die aufgrund des
bewaffneten Ukrainekonfilktes besteht, erstellt. Dafür werden zunächst die
nötigen Grundlagen erklärt. Dies umfasst sowohl Daten und Datentypen,
als auch Diagramme und deren Aufbau. Abschließend werden die erstellten
Diagramme, sowie d3js im Diskussionsteil ausgewertet.
Da d3js in reinem JavaScript implementiert ist, lässt es sich problem-
los mit anderen Frameworks kombinieren. Der Fokus von d3js liegt auf der
schnellen und einfachen Manipulation von Elementen im Document Object
Model. d3js ist jedoch kein Werkzeug, mit dem in wenigen Zeilen Quell-
code ganze Diagramme erstellt werden können. Vielmehr müssen sowohl die
einzelnen Elemente eines Diagrammes, wie auch deren Position und Ausse-
hen händisch definiert werden. Das ermöglicht ein Höchstmaß an Kontrolle
über das Aussehen und Verhalten der Diagramme. Es ist jedoch auch zeitin-
tensiv und führt eventuell zur Implementation unübersichtlicher Diagramme.
Gepaart mit der hohen initialen Lernkurve kann die Nutzung von d3js nur
in speziellen Fällen, welche die volle Kontrolle über Aussehen und Verhalten
von Diagrammen benötigen, empfohlen werden.
In der heutigen Zeit finden Single-Page-Webanwendung immer mehr Verwendung.
Entsprechend dieser Entwicklung wurden Technologien, zur Erstellung von Single-Page-Webanwendungen, angefertigt. Um ihre Unterschiede und individuellen
Anwendungsmöglichkeiten zu ermitteln, wurde mit den drei populärsten
Technologien eine Webanwendung gebaut und eine Evaluation anhand einer Reihe
von Kriterien durchgeführt.
In recent years, the messaging application has been Indonesia’s most widely used mobile app. The number of users of these instant messaging (IM) applications has also been increasing constantly. Unfortunately, research has mentioned that older users often face challenges in using them. Although some papers have created guidelines for designing interfaces for the elderly, these applications are still focused on developing according to the need of young people. In addition, the aging of adults increases their chances of facing some difficulties. Therefore, this thesis aims to give a better understanding of the interface of the mobile instant messaging (MIM) application preferred by its users, specifically Indonesian users. By distributing an online-based survey to 150 Indonesian users of the MIM application, the preferences of several features in the message list and messaging interface of this application are collected. Then, the statistical analysis of the results found that the preferences of both users’ age groups differ. Among them are the button or icon each age group finds more suitable, the bottom bar in the messaging interface, and the placement of action options to be performed to the message they prefer most. Thus, this research also presents design recommendations that both younger and older users prefer.
How do we interact with the digital world in the future by only using our thoughts to interact? To interact with the digital world, we use gestures (most common: swipe gestures), voice, facial expressions and mental commands. The latter has become more important by recent press releases about scientific achievements, for example, from Neuralink [1] using invasive technology to control a computer game by thoughts only [2]. Another study says an application can display text on a screen by just thinking about a word [3]. Currently, BCIs are mainly developed for neurotechnology and healthcare. However, it is a question of time when these services will be available for commercial products for everyday life. (Until then, manufacturers have to minimize health risks and face privacy and safety regulations.) The thesis is that in the future, you will be able to interact with your digital devices just by using your thoughts and you’ll do much faster. This makes sense in many situations where you f. e. do not have a free hand (manufacturing, sports) or cannot speak (underwater). But for such services, you cannot rely on conventional visual design guidelines or interaction patterns, frameworks or libraries. Navigation interacting with a digital service by mental command has a lot of advantages, the human brain comes naturally with some specific features that force us to find a radically new way to interact with digital interfaces. The following study introduces you first into working conditions with mental commands, comparing invasive and non-invasive technologies, and later on comparing several possibilities of interaction patterns for a BCI of everyday usage. [1] Neuralink is a US neurotechnology company founded in July 2016 by Elon Musk and eight other persons. Neuralink’s goal is to develop a device for communication between human brain and computers, a so-called brain-computer-interface(BCI). [2] The Guardian, Fr. 9th April 2021 “Elon Musk startup shows monkey with brain chip implants playing video game”. https://www.theguardian.com/technology/2021/apr/09/elon-musk- neuralink-monkey-video-game . [3] Scientific American, 15th July 2021, Neuroscience, author Emily Willingham: “New Brain Implant Transmits Full Words from Neural Signals”.
Companies are increasingly facing the challenges of a persistent cyber threat landscape. By means of AI, cyber attacks can be efficiently conducted more successful through offensive AI. As for cyber defense, AI can be also utilized against cyber threats (defensive AI). Due to limited resources, especially in small and medium-sized companies (SMEs), there is a need to deploy more effective defensive cyber security solutions. Precisely, the adaptation of AI-based resilient defenses must be driven forward. Therefore, the aim of this paper is to identify and evaluate AI-related use cases with a high impact potential on the cyber security level, while being applicable to SMEs at the same time. In order to reach the research goal, an extensive literature review of several online catalogs, surveys and online platforms was conducted. In conclusion, seven crucial AI-based security features were outlined that are providing a high impact potential to the security level for SMEs. Afterwards, the results are discussed and set into a broader context. Even though AI-based security solutions are providing a large range of advantages, certain challenges and barriers using AI-related security applications are addressed in the paper as well. A high need for usable state of the art AI based cyber security solution for SMEs was identified.
Biomass gasification is recognized as a viable avenue to accelerate the sustainable production of hydrogen. In this work, a numerical simulation model of air gasification of rice husks is developed using the Aspen Plus to investigate the feasibility of producing hydrogen-rich syngas. The model is experimentally validated with rice husk gasification results and other published studies. The influence of temperature and equivalence ratio on the syngas composition, H2 yield, LHVSyngas, H2/CO ratio, CGE, and PCG was studied. Furthermore, the synchronized effects of temperature and ER are studied using RSM to determine the operational point of maximizing H2 yield and PCG. The RSM analysis results show optimum performance at temperatures between 820 °C and 1090 °C and ER in the range of 0.06–0.10. The findings show that optimal operating conditions of the gasification system can be achieved at a more refined precision through simulations coupled with advanced optimization techniques.
Single dielectric microspheres can manipulate light focusing and collection to enhance optical interaction with surfaces. To demonstrate this principle, we experimentally investigate the enhancement of the Raman signal collected by a single dielectric microsphere, with a radius much larger than the exciting laser spot size, residing on the sample surface. The absolute microsphere-assisted Raman signal from a single graphene layer measured in air is more than a factor of two higher than that obtained with a high numerical aperture objective. Results from Mie’s theory are used to benchmark numerical simulations and an analytical model to describe the isolated microsphere focusing properties. The analytical model and the numerical simulations justify the Raman signal enhancement measured in the microsphere-assisted Raman spectroscopy experiments.
4.1.: Grundlagen
(2022)
Due to the increasing number of complaints alleging privacy violations against companies to data protection authorities, the translation of business goals to system design goals and the subsequent consequences for customers’ privacy poses a challenge for many companies. For this reason, there is a need to bridge the economics of privacy and threats to privacy. To this end, our work relies on the concept of privacy as contextual integrity. This framework defines privacy as appropriate information flows subjected to social norms within particular social contexts or spheres. In this paper, we introduce a preliminary version of a semantic model which aims to relate and provide understanding on how well-established business goals may affect their customers’ privacy by designing IoT devices with permission access, data acquired by sensors, among other factors. Finally, we provide a use case application showing how to use the semantic model. The model aims to be an educational tool for professionals in business informatics during the modeling and designing process of a product which may gather sensitive data or may infer sensitive information, giving an understanding of the interaction of the product and its footprint with diverse actors (humans or machines). In the future, a further complete model of the presented may also target other groups, such as law enforcement bodies, as part of their educational training in such systems.
360-degree image and movie content has gained popularity over the media and the MICE (Meeting, Incentive, Conventions, and Exhibitions) industry in the last few years. There are three main reasons for this development. First, on the one hand, it is the immersive character of this media form, and, on the other hand, the development of recording and presentation technology has made significant progress in terms of resolution and quality. Third, after a decade of dynamic rising, the MICE Industry focuses on a disruptive change for more digital-based solutions. 360-degree panoramas are particularly widespread in VR and AR technology. However, despite the high immersive potential, these forms of presentation have the disadvantage that the users are isolated and have no social contact during the performance. Therefore, efforts have been made to project 360-degree content in specially equipped rooms or planetariums to enable a shared experience for the audience. One application area for 360-degree panoramas and films is conference rooms in hotels, conference centers, and any other venues that create an immersive environment for their clients to stimulate creativity. This work aims to overview the various application scenarios and usability possibilities for such conference rooms. In particular, we consider applications in construction, control, tourism, medicine, art exhibition, architecture, music performance, education, partying, organizing and carrying out events, and video conferencing. These applications and use scenarios were successfully tested, implemented, and evaluated in the 360-degree conference room “Dortmund” in the Hotel Park Soltau in Soltau, Germany. Finally, the advantages, challenges, and limitations of the proposed method are described.
Smectic films in a collapsing catenoid develop spontaneous wrinkling patterns like solid sheets.
Smectic freely-suspended films can wrinkle like solid sheets. This has been demonstrated earlier with shape-fluctuating smectic bubbles. Here, we exploit the collapse of smectic catenoid films with a central equatorial film to expose the latter to rapid lateral compression. Wrinkle formation is observed in the planar film and the thickness dependence of the undulation wavelength is measured. In addition to the central film, its border undergoes an undulation instability as well.
Glass-ceramic composites consisting of potassium-iron-silicate glass and barium titanate mixed in various proportions were successfully synthesized by low-temperature sintering. The crystal structure of the obtained composite samples, the porosity and the microhardness were studied by the X-ray diffraction, the electron microscopy, the weight method, and the Vickers method. Electrical characteristics (dielectric permittivity, tunability and losses) of as-prepared and annealed in oxygen medium samples were investigated at microwaves. According to structural analysis, the synthesized samples are a mixture of KFeSi glass, ferroelectric BaTiO3, and dielectric barium polytitanates; the ratio of the latter determines the electrical properties of the composites. Depending on the content of barium titanate, the studied composite samples show a permittivity from 50 to 270 with a dielectric loss level of 0,1–0,02 in frequency range from 3 to 10 GHz. Annealing of composite samples in an oxygen-containing environment leads to an increase in their dielectric permittivity and tunability by 10–25% and a twofold decrease in dielectric loss.