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Die Implementierung eines zentralen Bettenmanagements in einem Krankenhaus der Maximalversorgung
(2021)
Gerade bei der Implementierung eines derartig komplexen Veränderungsprozesses wie einem Zentralen Bettenmanagement in einem Krankenhaus der Maximalversorgung ist es von essentieller Bedeutung, sich des Umstandes bewusst zu sein, dass es sich hierbei um ein multifaktorielles Geschehen handelt. Ebenso ist es notwendig, die betroffenen Mitarbeiter von der Notwendigkeit der Veränderung zu überzeugen und nicht nur Einzelmaßnahmen von Seiten der Geschäftsführung vorzugeben und abzuarbeiten. Veränderung bedeutet in diesem Kontext eine Aneinanderreihung von Entwicklungsschritten, bei der natürlich auch mit Widerständen und auch Rückschritten gerechnet werden muss. Hierbei handelt es sich jedoch um natürliche Phänomene und nicht um das Scheitern einzelner Verantwortlicher oder des gesamten Projekts. Auch muss dem Umstand Rechnung getragen werden, dass die Mitarbeiter eines Krankenhauses spezifische Anforderungen an einen Veränderungsprozess haben.
Berücksichtigt man alle diese Einzelpunkte, wird es mithilfe eines begleitenden und krankenhausspezifischen Change-Managements gelingen, den gewünschten und erforderlichen Veränderungsprozess in seiner Implementierung zu begleiten und im Nachgang in der Unternehmenskultur zu verankern. Dies ist die Grundvoraussetzung dafür, Krankenhäuser auf die sich verändernden Rahmenbedingungen des Gesundheitsmarktes vorzubereiten, um weiterhin eine exzellente und ökonomisch tragfähige Patientenversorgung gewährleisten zu können.
Die automatisierte Testfallgenerierung gewinnt in der heutigen Zeit immer mehr an Bedeutung, auch in der Automobilindustrie. Um fehlerfreie Services für den Kunden zu ermöglichen, müssen die Systeme möglichst vollständig getestet werden. Das Tool Plantestic generiert aus Sequenzdiagrammen ausführbare Java-Testfälle, die direkt zum Testen dieser Schnittstellen verwendet werden können. Hohe Kosten, die im Normalfall bei der Testerstellung entstehen, werden somit auf ein Minimum reduziert. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Anpassung und Weiterentwicklung des Testfallgenerators Plantestic an die Anforderungen und Bedürfnisse in der Automobildomäne, speziell an das Connected Drive Backend der BMW Group. Im Folgenden werden die Hindernisse im automotiven Umfeld und die möglichen Lösungsansätze für diese Probleme angegangen. Außerdem wird ein Fokus auf zukünftige Arbeiten gelegt, die Plantestic verbessern und an ein breiteres Anwendungsszenario anpassen. Dabei werden auch mögliche Lösungsszenarien für diese Ideen aufgezeigt. Schnittstellenbeschreibungen sowie implementierter Code der BMW Group sind aus Gründen der Geheimhaltung nicht in dieser Arbeit enthalten.
Weltweit haben fast 800 Millionen Menschen keinen gesicherten Zugang zu Elektrizität. Besonders in Entwicklungsländern hat die ländliche Bevölkerung mit dieser Problematik zu kämpfen, die eine Vielzahl an negativen Auswirkungen mit sich bringt. Um abgelegene Dörfer, Siedlungen oder kleine Städte mit Strom zu versorgen, sind Off-Grid-Systeme (Mini-Grid) bzw. sogenannte Inselnetzsysteme verwendet. Für die Planung eines solchen Systems werden allerdings Spezialisten benötigt, die das notwendige Fachwissen besitzen müssen, ein Mini-Grid-System mit der erforderlichen Simulationssoftware auszulegen und zu berechnen. Damit auch Personen ohne Fachkenntnis eine Simulation und Wirtschaftlichkeitsberechnung eines hybriden Off-Grid-Systems durchführen können, wird im Rahmen dieser Bachelorarbeit eine be-sonders nutzerfreundliche Applikation entwickelt, die dies ermöglicht.
Die Applikation wird durch die von MATLAB angebotene interaktive Entwicklungsumgebung MATLAB App Designer erstellt und basiert auf einem Simulationsmodell eines hybriden Off-Grid-Systems, bestehend aus einem Photovoltaik- und Dieselgenerator, Photovoltaik- und Batterie-Wechselrichter und einem Batteriespeicher in Simulink. Das Simulationsmodell bildet das fundamentale Konstrukt des Systems, an dem der Anwender nichts verändern kann. Jedoch können die verschiedenen Systemkomponenten parametrisiert werden, wofür dem Anwender eine Vielzahl an Unterstützungsrechnungen zur Verfügung gestellt werden. Um eine Aussage über die Ökonomie des Systems zu treffen, werden sowohl die Stromgestehungskosten für die Photovoltaikanlage, dem Dieselgenerator und des Gesamtsystems als auch die Gesamtkosten der eingegebenen Systemvariante für einen definierten Betrachtungszeitraum berechnet. Hierfür wird zum einen die Kapitalwertmethode für die Berechnung der Stromgestehungskosten und zum anderen die Annuitätenmethode für die Wirtschaftlichkeitsanalyse des Gesamtsystems verwendet. Die Ergebnisse können entweder direkt in der App ausgegeben oder als Excel-Datei abgespeichert werden. Sie stellen einen groben Überblick der technischen Daten sowie der anfallenden Kosten dar und dienen damit bereits zur frühzeitig eine erste Einschätzung, ob die Planung der Systemvariante an dem gewünschten Ort technisch und wirtschaftlich rentabel erscheint. Zusätzlich können mit der Applikation alternative Systemvarianten berechnet und die Ergebnisse miteinander verglichen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein bestehendes Mini-Grid in Tsumkwe, einer Siedlung in Namibia, mithilfe der entwickelten App nachgebildet. Zur Validierung der Ergebnisse wird die kommerzielle Software PV*SOL verwendet. Ein Vergleich der Ergebnisse beider Programme zeigt, dass diese einander sehr ähnlich sind und somit die Funktionalität der App nachgewiesen ist. Darüber hinaus werden beide Programme anhand verschiedener Bewertungskriterien miteinander verglichen und bewertet. Dadurch wird verdeutlicht, was die Stärken aber auch Schwächen der jeweiligen Software sind. Insgesamt schneidet die entwickelte Applikation bei diesem Vergleich aufgrund ihrer hohen Flexibilität und kurzen Simulationsdauer überwiegend positiv ab.
This bachelor’s thesis examines the relevancy of influencer marketing as a tool for premium audio-streaming services to acquire users. After acknowledging the shift from physical products to digital services in the German music market, brands need to become aware of the possibilities of strategically developed influencer marketing campaigns. By carefully assessing all elements of an influencer cooperation, brands are able to achieve objectives such as increasing conversion rates, brand awareness and more. In order to develop a relevant strategy, a quantitative survey was conducted using Spotify as an exemplary case study. With the aim of increasing user numbers of Spotify’s premium service, many conclusions regarding the elements of an influencer marketing strategy were derived. In this scope, the great potential of micro influencers was realized. They are well received and trusted by the audience, simultaneously appearing to have a positive effect on the purchasing decisions of users, as the research and empirical study prove. Demand for informative influencer content combined with discounts and other added values was recognized. If presented these conditions, consumers are willing to trial a service and can thereafter be acquired as paying subscribers through service performance.
Contactless human monitoring and radar have been a discussion topic in vehicular technology. This technology applied to interior monitoring may open new opportunities for assistance systems that provide information about the passenger’s health condition. This work characterizes the usage of a low-cost single radio-frequency pulse radar as a mean to assess driver’s respiration and heart rate inside a vehicle. Real data acquisition was performed and the accuracy of the radar evaluated against a ground truth (ECG). Two signal processing techniques were applied and in each proposed scenario: Short Time Fourier Transform (STFT) and Empirical Mode Decomposition (EMD), where STFT presented a better curve fitting and higher accuracy.
Iterative Machbarkeitsstudie einer Domain Specific Language (DSL) im Embedded-Automotive-Bereich
(2021)
C ist eine Programmiersprache, die sich aufgrund ihrer Ressourceneffizienz besonders gut dazu eignet, um Software für Steuergeräte zu entwickeln. Die Firma Conti Temic microelectronic GmbH beschäftigt sich unter anderem mit der Entwicklung von Steuergeräten, deren Software in C programmiert wird. Die entwickelten Algorithmen sollen in mehrere Software-Projekte integriert werden können. Als Integration bezeichnet man die Verknüpfung und gemeinsame Ausführung mehrerer Algorithmen.
Im bisherigen Ansatz sind die Entwicklung und die Integration von C-Code eng miteinander verwoben. Die Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer domänenspezifischen Sprache, die eine getrennte Entwicklung und Integration erlaubt. Im Rahmen der Integration sollen über mehrere CSV-Dateien Konfigurationen an den integrierten Algorithmen vorgenommen werden können.
Ergänzend zu der domänenspezifischen Sprache soll ein Trans-Compiler implementiert werden, der den Code der domänenspezifischen Sprache in C-Code übersetzt. Dieser C-Code soll nach der Kompilierung auf den Steuergeräten der Conti Temic microelectronic GmbH ausgeführt werden können. Mit der DSL und dem implementierten Trans-Compiler soll der Arbeitsaufwand für die Integration der Software-Module verringert werden.
Um den generierten C-Code nach der Kompilierung auf den Steuergeräten der Conti Temic microelectronic GmbH ausführen zu können, darf dieser keine dynamisch alloziierten Variablen und keine Gleitkommaarithmetik enthalten. Diese Einschränkungen müssen im Rahmen der Implementierung des Trans-Compilers berücksichtigt werden.
Im Laufe der Anfertigung der Masterarbeit wurden im Austausch mit der Conti Temic microelectronic GmbH mehrere Anforderungen an die DSL definiert. Entsprechend dieser Anforderungen wurden die Sprach-Elemente der domänenspezifischen Sprache entwickelt. Dabei wurden einfache, abstrakte Testfälle implementiert, um mit diesen die Umsetzbarkeit der Anforderungen zu untersuchen.
Simultan zu der Definition der Anforderungen und der Entwicklung der Sprach-Elemente wurde der Trans-Compiler implementiert. Mit mehreren, abstrakten Testfällen wurden die Sprach-Elemente der DSL untersucht, um zu prüfen, ob der Trans-Compiler aus gültigem DSL-Code validen C-Code generiert. Schrittweise wurden alle Testfälle validiert, sodass schlussendlich sichergestellt werden konnte, dass der Compiler aus syntaktisch und semantisch korrektem DSL-Code stets gültigen C-Code generiert.
Das Ziel, eine domänenspezifische Sprache zu entwickeln, die eine getrennte Entwicklung und Integration von Algorithmen erlaubt, wurde erreicht. Mehrere CSV-Dateien ermöglichen die unabhängige Integration verschiedener Algorithmen in größere Projekte.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die fertigungsgerechte Konstruktion und Entwicklung eines Planetengetriebeaufbaus auf Basis des spielfreien Stirnradsystems der Firma WMH Herion GmbH. Dabei werden zwei verschiedene Versionen angefertigt. Eine Variante des Getriebeaufbaus zielt auf die Demonstration des Getriebeaufbaus ab und soll den Mechanismus des Verspannens des Getriebes aufzeigen, um Interessierten die Möglichkeit zu geben, die Funktionsweise des Getriebes zu verstehen. Die zweite Aufbauvariante ist torsionssteifer und somit für Versuche auf dem Getriebeprüfstand ausgelegt, um die Tragfähigkeit unter wirkendem Drehmoment zu ermitteln. Dabei werden die strukturellen Festigkeiten einzelner Bauteile mit Hilfe von analytischen Berechnungen und FEM-Simulationen nachgewiesen.
Die Bachelorarbeit beschäftigt sich mit folgender Thematik: Einflussgrößen auf die Preisgestaltung in kommerziellen Datenmarktplätzen mit Fokus auf die Datenqualität. Neben theoretischen Erläuterungen zu Daten, deren Qualität, sowie Datenmarktplätzen, ist das Ziel der Arbeit die Generierung von Erkenntnissen, wovon der Preis für gehandelte Datensätze in einem Datenmarktplatz abhängt und welchen expliziten Beitrag die Datenqualität daran besitzt. Die Ausführungen legen dabei die Funktionsweise des betrachteten Datenmarktplatzes offen und untersuchen, welchen Einfluss die Plattform auf die Preisbestimmung und Qualitätsfeststellung nimmt. Außerdem soll die Untersuchung Aufschluss darüber geben, ob und zu welchem Grad sich die Datenqualität aus einer außenstehenden Perspektive beurteilen lässt. Mit der Feststellung der Preisgenerierung in dem betrachteten Marktplatz und dessen potenzieller Berücksichtigung der Datenqualität lassen sich allgemeine Aussagen über die Wertbestimmung von Daten treffen.
Seit geraumer Zeit gibt es öffentliche Diskussionen, inwieweit eine gesetzliche Regelung für die Arbeit im Homeoffice notwendig ist. Besonders seit Beginn der COVID-19 Pandemie ist diese Debatte intensiviert worden. Homeoffice ist eine Option im Rahmen von Arbeiten 4.0 und New Work den Mitarbeitern eine orts-unabhängige Arbeitsgestaltung zu ermöglichen.
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich im Speziellen mit der Akzeptanz von Homeoffice sowohl von Arbeitnehmern als auch von Führungskräften. Die zwei dabei zugrunde gelegten Forschungsfragen lauten: Wie hat sich die Ak-zeptanz von Homeoffice infolge der COVID-19 Pandemie sowohl bei Arbeit-nehmern als auch bei Führungskräften verändert? Welche Herausforderungen sehen die beiden Parteien Arbeitnehmer und Führungskräfte beim Einsatz von Homeoffice?
Um die Forschungsfragen beantworten zu können, ist ein Online-Fragebogen konzipiert worden. Über einen Zeitraum von fünf Wochen haben insgesamt 500 Personen teilgenommen, wovon für die anschließende Auswertung 303 Da-tensätze vollständig verwertet werden konnten. Im Rahmen dessen konnte festgestellt werden, dass während der Pandemie das Akzeptanzverhalten hin-sichtlich Arbeiten im Homeoffice zwar gestiegen ist, aber bereits vorher eine Zunahme erkennbar war und somit die Pandemie nur noch eine beschleunigen-de Wirkung hatte.
Die größte Herausforderung für Unternehmen, Führungskräfte und Arbeitneh-mer wird zukünftig sein, alle arbeitenden Generationen in der Arbeitsgestaltung miteinander zu vereinen. Zudem ist es erforderlich bei der Nutzung von Home-office darauf zu achten, dass Mitarbeiter nicht isoliert werden und eine Tren-nung von Privat- und Berufsleben weiterhin noch möglich ist.
With the development of the human being throughout history and the globalization in the daily activities, the clients are more demanding with the products, services and contents offered by the companies and industries. However, in the particular case of jewelry, this requirement grows. Since jewelry pieces are not essential goods, but rather elements acquired to satisfy hedonistic desires, emotions, and a particular position of hierarchy in society. This work aims to describe the main characteristics of experiential luxury that positively affect brand loyalty and the perceived value of online jewelry by the customer to use them to their advantage and offer better customer service. Through an online survey of 250 participants, the results were analyzed using the statistical method that proved and denied the five hypotheses proposed by the thesis. Using ANOVA and Cronbach's alpha, the central hypothesis was denied: consumers of jewelry products prefer to purchase them on technological platforms. However, it was evidenced that participants would be willing to buy jewelry in virtual channels if they implement specific experiential marketing characteristics, achieve experiential luxury, brand loyalty, and increase positive customer perceived value.
Sustainable Investing
(2021)
Computing depth is a fundamental problem for both humans and technical systems. Be it for navigation in dynamic environments or simply to grasp objects, depth computation is a central functionality for autonomy. Typically, depth is extracted when having two sensors (i.e. cameras) through matching the perspectives in each of them towards the attended location and is a typical problem in machine vision. When looking at monocular depth extraction, the problem changes and becomes more challenging from both algorithmic and validation perspectives.
In this thesis, I address the problem of monocular depth extraction in a comparative setup between traditional (frame-based) cameras and the novel event-based cameras.
Targeting practical implementations (i.e. autonomous driving, assistive devices for blind people), I have developed an algorithm benchmarking framework and a physical test-rig for monocular depth computation for both frame-based and event-based cameras.
The core contribution of the work is the design and implementation of the test-rig, the software framework for benchmarking the two types of algorithms, together with their calibration and validation.
This thesis sets the ground for upcoming projects aiming at evaluating which is the best configuration of camera type and algorithm for monocular depth extraction in practical applications.
Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der steuerlichen Behandlung von außer-gewöhnlichen Belastungen im Einkommensteuerrecht auseinander.
Durch die Arbeit werden folgende Fragen beantwortet:
• Was sind die systematischen Grundlagen der ag. Belastungen?
• Welche Arten von ag. Belastungen gibt es?
• Wie ist die Systematik der ag. Belastungen?
Ziel dieser Arbeit ist es die komplexe Thematik zu durchleuchten und deren rechtliche Zusammenhänge mit anderen Vorschriften anwendungsbezogen darzustellen. Die Ausarbeitung erfolgt unter anderem mittels Recherche von Gesetz, Literatur, Verwaltungsanweisungen und Rechtsprechungen, welche durch konkrete Beispiele die umfassende Theorie veranschaulicht und dem Stpfl. Rechtssicherheit verschafft. Die aus der Arbeit gewonnenen Erkenntnisse, können als Entscheidungsgrundlage für Betroffene herangezogen werden.
Faserverbundwerkstoffe sind seit vielen Jahren ein fester Bestandteil des Automobilbaus. Bisher kam dieser sehr leichte, aber auch teure Werkstoff hauptsächlich in hochpreisigen Fahrzeugen zum Einsatz. Durch diskontinuierliche Carbonfaserwerkstoffe wird ein neuer, wirtschaftlicher Zugang zu dem Leichtbaumaterial geschaffen. Die aktuelle Forschung zu diesem Werkstoff beschäftigt sich vor allem mit seinen mechanischen Eigenschaften. Genaue Kenntnisse darüber sind aufgrund der Diskontinuität von besonderer Wichtigkeit, um den industriellen Einsatz unter Einhaltung sämtlicher sicherheitsrelevanter Voraussetzungen zu gewährleisten. Viele Forschungen der letzten Jahre haben sich mit der Faserorientierung innerhalb einzelner Bauteile beschäftigt. Dieser Parameter beeinflusst die mechanischen Eigenschaften deutlich. Dabei wurde es bisher vernachlässigt, Fehler innerhalb des Materials zu untersuchen, die durch den Fertigungsprozess entstehen. Diese Arbeit befasst sich mit der Erkennung von Lufteinschlüssen in diskontinuierlichen Carbonfasern. Die Auswertung geschieht durch Bildverarbeitung. Die genutzten Bilder stammen von einer Neutronentomographie. Bei diesem Verfahren werden gemessene Neutronenstrahlen als Bilddateien aufbereitet. Diese Rekonstruktion erlaubt es, auch das Innere einer Probe sichtbar zu machen. Um die vorliegende Probe zu untersuchen, wird ein Algorithmus entwickelt, der Luftblasen erkennt und relevante Informationen darüber ausgibt. Die so gewonnenen Daten werden abschließend genutzt, um die Genauigkeit des Algorithmus und den Volumenanteil Luft an der untersuchten Probe zu ermitteln. Falsche Detektionen werden vom Algorithmus zu einem großen Teil ausgeschlossen. Der Fehler des genutzten Algorithmus liegt bei circa 2,5%. Der Volumenanteil eingeschlossener Luft an der gesamten Probe liegt, unter Berücksichtigung des Fehlers, bei unter 0,2%. Ein wesentlicher Nutzen der Arbeit liegt dabei darin, zu bewerten, inwieweit Bilder einer Neutronentomographie zur Untersuchung von diskontinuierlichen Carbonfasern geeignet sind. Die erzielte Genauigkeit und die Anwendbarkeit auf andere, mittels Neutronentomographie gewonnene, Bilder machen deutlich, dass die vorliegende Methode zur Analyse von diskontinuierlichen Carbonfasern geeignet ist. In Zukunft könnte mit diesen Daten auch die Faserorientierung des Werkstoffs untersucht werden.
Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Oberflächenrauheit auf den Widerstandsbeiwert eines quer-angeströmten Kreiszylinders mit dem Durchmesser D = 0,08m mithilfe der Software OpenFOAM. Als Art der Rauheit wird ein Stolperdraht bei einem Winkel von 50° und einem Verhältnis von k/D = 0,004 verwendet. Zuerst werden die Grundlagen der Strömungsmechanik einer Zylinderumströmung und einer instationären Strömungssimulation geschaffen, bevor die Parameter des Rechenfalls bestimmt werden, die für die Korrektheit notwendig sind. Die Berechnung der Strömung erfolgt mit dem LES-Löser pisoFoam und benutzt das Turbulenzmodell SpalartAllmarasDDES.
Neben einer Studie zum Mittelungsintervall, das von 0,01 s bis 3 s reichen sollte, wird die notwendige Oberflächenauflösung mit 0,391mm (surfaceRefinement-Level 6) für den glatten Zylinder bestimmt. Beim Zylinder mit Sandrauheit soll die kleinste Zelle außerhalb der Wandschicht Kantenlängen kleiner gleich 0,195mm aufweisen. Schließlich wird der numerisch ermittelte Verlauf des Widerstandsbeiwertes für Reynoldszahlen zwischen 30.000 und 100.000 angegeben.
Object process methodology
(2020)
Model-Based Systems Engineering (MBSE) is a popular methodology implementing Systems Engineering that has the potential to improve its efficacy and efficiency. MBSE promises precise communication between engineering disciplines across a project life cycle, and copes with systems complexity, focusing on consistency through different levels of systems description. Several MBSE methodologies exist, so that practitioners are often overwhelmed when they have to select the right methodology for their engineering challenge. Also, selecting the right methodology can be a time consuming and a costly process. Moreover, finding the right methodology for a particular context does not mean that it will be applicable to another context. When investigating what hinders or fosters MBSE adoption, a crucial factor is often neglected; in most research cases (if not all) the MBSE methodology used by practitioners is not taken into consideration. Even when it is, it is often treated as a black box. Tim Weilkiens et al. proposed Framework for the Evaluation of MBSE Methodologies for Practitioners (FEMMP), and used it to evaluate their own methodologies (SYSMOD+ and MDDM). This thesis presents Object Process Methodology (OPM), and evaluates it using FEMMP. It also discusses the current criteria offered by FEMMP, and suggests changes, amendments, and new criteria.
This thesis presents an insight into the possibility of implementing the intelligent sector coupling between the heat and electricity supply grids by using the combination of a solar PV system, decentralized heat pumps and decentralized thermal energy storage in an existing district heating system with variable temperatures in Germany. The district heating system was optimized for the summer period utilizing the existing system’s Modelica language model in Dymola software. In order to implement the intelligent sector coupling between heat and generated renewable energy-based electricity a separate control theory was developed so that the generated electricity can be utilized in an efficient way to operate the decentralized heat pumps. Moreover, the role of decentralized thermal energy storage was also considered for the appropriate sizing of solar PV system so as to utilize the maximum amount of renewable energy-based electricity to produce heat during the summer period. The assessment of the energy production and utilization from different systems was carried out by performing the electrical and heat energy analysis of the simulation results.
The findings of the thesis exhibited an appropriately sized solar PV system which fulfilled up to the 80 % of total electricity consumption for heat production during the summer period by implementing an intelligent sector coupling between the heat and electricity supply grids.
Viele Unternehmen verwalten heutzutage eine große Menge an digitalen Dokumenten. Die Suche nach einem expliziten Dokument ist oftmals keine triviale Aufgabe. Hierbei unterstützt die Named Entity Recognition bei der Klassifizierung von Dokumenten und der Suchmaschinenoptimierung. Die Bachelorarbeit analysiert das Potenzial von domänenspezifischen Trainingsdaten für die Named Entity Recognition und prüft die folgende Hypothese. BERT feinabgestimmt mit domänenspezifischen Trainingsdaten, erzielt einen höheren F-Score in der gleichen Sprachdomäne als mit Trainingsdaten aus einer allgemeinen Sprachdomäne. In einem Experiment wurden dafür zwei feinabgestimmte BERT Modelle mit den gleichen randomisierten Testdaten aus der Sprachdomäne Musik evaluiert.
Für ein vortrainiertes BERT Modell wurden auch die Trainingsdaten im Fine Tuning aus dem Kontext Musik gewählt. Im Unterschied dazu verwendete das Vergleichsmodell Trainingsdaten aus Zeitungsartikeln. Die Evaluation beider Modelle mit den Testdaten konnte die Hypothese bestätigen. BERT feinabgestimmt mit den domänenspezifischen Trainingsdaten erzielte in allen Entitätskategorien einen höheren F-Score. Der größte Vorsprung von 70 % wurde in der Kategorie Lokation erreicht. Eine genauere Analyse vom gewählten Musikdatensatz zeigte teilweise fehlerhafte Annotationen der Tokens. Demzufolge wären die Ergebnisse weniger unterschiedlich, ohne die verrauschten Daten aber weiterhin ein besserer F-Score erkennbar.
Zwei-Personen-VR Erfahrung
(2021)
In dieser Arbeit wird die Umsetzung einer 2-Personen-VR Anwendung beschrieben. Mit Hilfe von Unity wurde eine virtuelle Realität geschaffen, in der bis zu zwei Spieler einen Raum mit Objekten dekorieren können und sich über einen Videostream in dem Raum sehen können. Zudem kann ein Bild des Raums geschossen werden.
Im Laufe dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie durch Integration von Menschen und Computer die Effektivität einer visuellen Datenanalyse gesteigert werden kann. Besonders bei großen Datenmengen stehen Anwender vor einer großen Herausforderung. So kann es bei zeitkritischen Entscheidungen zu einem Wettbewerbsnachteil führen. Deshalb ist hier die Unterstützung durch das System gefragt. Jedoch ist die Anwendung nicht immer allwissend. Um eine gegenseitige Unterstützung zu erhalten, bedarf es also einer Zusammenarbeit beider Parteien. Durch eine System-Benutzer-Interaktion, erhält der Anwender die nötige Unterstützung, um sein Analyseziel zu erreichen. Das System reagiert auf Benutzereingaben und erzeugt entsprechende Lösungen. Dies geschieht anhand eines Recommender-Systems. Der Benutzer kann individuelle Anforderungen spezifizieren und eigene Regeln festlegen. Die Anwendung empfiehlt dann dem Benutzer Vorschläge basierend auf dessen Spezifikationen. Weiterhin wird der Anwender während dem Prozess der Visualisierung geführt. Der Vorgang gestaltet sich interaktiv und schließt die entsprechende Wissenslücke, die der Benutzer besitzt. Ebenfalls ist der Anwender selbst ein wichtiger Faktor, um das Ergebnis einer Visualisierung zu optimieren. Durch die Analyse der Verhaltensweisen diverser Benutzer erzielt das System eine noch präzisere Lösung
This thesis's main objective is to evaluate ARCADIA, a practical methodology of MBSE, by using the FEMMP (Framework for the Evaluation of MBSE Methodologies for Practitioners) as an evaluation framework. FEMMP supports systems engineering practitioners in selecting an MBSE methodology suitable for their context of the application. It proposes a formal case study used for the practical assessment of ARCADIA through the evaluation process. The FEMMP evaluation results provide a neutral overview, which helps in understanding ARCADIA’s effectiveness and preview its capabilities. Further, evaluating ARCADIA also assesses the FEMMP framework itself and gives an idea, how well it supports the evaluation process. This assessment allows us to improve or verify the FEMMP criteria in a continuous effort to establish FEMMP as a standard for evaluating MBSE methodologies.
In dieser wissenschaftlichen Arbeit wird die Bedeutsamkeit des Direktvertriebs während der Corona-Pandemie anhand einer ausführlichen Literaturrecherche und diverser empirischer Untersuchungen ermittelt. Verschiedene Hypothesen werden dabei erörtert, um die Forschungsfrage zu beantworten. In dem Zusammenhang werden theoretische Ansätze verschiedener Marketingmethoden beleuchtet und wie sich diese in der Praxis realisieren lassen. Mehrere Unternehmensbeispiele dienen als Grundlage der Untersuchung.
Die wichtigste Erkenntnis ist die Branchen- und Produktabhängigkeit innerhalb des Direktvertriebs, um die Bedeutsamkeit letztlich bewerten zu können. Darüber hinaus liefert diese Arbeit wichtige Resultate in Bezug auf die relevante Digitalisierung und den Übergang zu einer Mehrkanalstrategie während der Corona-Pandemie.
Every retail store generates multi-dimensional data on a daily basis. The generated amount of data may be overwhelming, but this can always bring insightful meaning to any retailer. In this quest for finding meaningful insights into a retail store, customer purchase behavior, buying patterns, etc, a small step has been taken with the concept of algorithms in retailing. Many software-based programming concepts can be utilized to see and understand customer buying patterns. However, in this case, the main focus is on customers' buying behavior with R programming and the Apriori Algorithm to dig into meaningful buying patterns. This also brings the market basket analysis into action based on data that may help retailers to build effective store layout for faster purchase decisions. Furthermore, how this buying pattern may aid retailers to create strategies to fight the coronavirus pandemic while serving customers with great efficiency.
In our daily lives, we are used to using bare hands to interact with the world. Therefore, as a digital interpretation of this natural interaction, mid-air gestures became a popular method for enabling the interaction with a computer, with use cases ranging from operating graphical or natural user interfaces to interactions in games. However, with the advantages of mid-air gestures, the problem of not experiencing direct haptic feedback arises at the same time. This means that an important aspect that we know from real-world interaction is no longer present. Until now, there are only a few inflexible, complex, commercially available technologies to enable haptic feedback into such interactions. Despite smartwatches with vibration motors already carry the technology to generate vibrotactile stimulation and communicate with external devices via wireless connectivity, to the best of our knowledge, they have not been considered in such a context yet. We believe that such widely spread personal devices could provide a platform for accessible, flexible, and unobtrusive integration of haptic feedback in mid-air gesture interaction. To investigate this potential in the context of mid-air gesture interaction, this thesis deals with the question of how vibrotactile feedback on the wrist can be integrated into gesture interactions with virtual objects to enrich their perception haptically. Following the double-diamond approach, we first qualitatively surveyed user needs and desires for mid-air gesture interactions with virtual objects and focused on the problem of not being able to perceive invisible object properties. A wrist-worn vibrotactile display prototype was developed based on extensive literature research and six different vibration patterns were designed using a modular construction kit. The vibration patterns were rated in a user study (n=18 subjects) via an implemented slingshot game. The results were then statistically analyzed in terms of their user experience (UX), under the criteria of hedonic and pragmatic qualities. Results show that all vibration patterns not only enrich the perception of object properties but also support mid-air gestures, making them more efficient and interesting. This was achieved with the following effects: Through congruent, dynamically changing vibrotactile feedback adapted to the user’s input, associations with the virtual objects’ behavior are created, making them haptically perceptible. Through constant interaction with an object, it is essential to apply constant, continuous feedback that dynamically changes according to the user’s input. Thereby, the orientation of the user’s hand in the virtual world is improved by guiding the user through the scene via vibrotactile spatial cues, thus enabling a better estimation of distances. Thus, the results of this bachelor thesis demonstrate the already unexploited potential of smartwatches and, beyond, possibilities for future enhancements of such devices.
Mit einem Trend zu einer stärkeren Vernetzung von Fahrfunktionen in der Automobilbranche wurde vor 3 Jahren eine cloudbasierte Messdatenmanagement-Plattform entwickelt, um gemessene Fahrzeugdaten an einem zentralen Punkt speichern zu können. Dabei wurde sich vorrangig auf die technische Umsetzung dieser Anforderung konzentriert. Jedoch waren der Nutzer und seine Bedürfnisse bisher nicht Gegenstand dieser Entwicklung.
Schwerpunkt dieser Arbeit liegt daher darauf, sich in einer nutzerzentrierten Untersuchung der Platt- form mit eben dieser Problematik zu befassen. Gegenstand dieser Studie soll der Endnutzer und seine Bedürfnisse sein. Hierfür wurde eine erste Nutzerstudie durchgeführt. Sie gibt Aufschluss darüber, welche Probleme Anwender während der Interaktion mit der Plattform haben und welche Anforderungen sie diesbezüglich stellen. Die Ergebnisse verzeichnen zunächst einen Bedarf an einer nutzerzentrier- ten Gestaltung und stellen zusätzlich aktuelle Probleme heraus. Darüber hinaus identifizieren sie verschiedene Nutzergruppen und ihr Verhalten. Die festgestellten Probleme werden anschließend als Grundlage für die Entwicklung eines neuen Konzeptes für die Benutzeroberfläche genutzt und in einer 2. Nutzerstudie in Form eines Prototypen getestet. Diese zeigt deutlich, dass das neue Konzept die Gebrauchstauglichkeit der Plattform deutlich steigern kann und Anwender während der Interaktion ein positives Nutzererlebnis empfinden.
Eine abschließende Erörterung stellt klar, dass die nutzerzentrierte Untersuchung der Plattform erfolgreich durchgeführt werden konnte und das neue Konzept den Anforderungen der Nutzer entspricht. Mit Vergleich des B2B-Bereichs mit dem B2C-Bereich zeigt sich, dass auch Nutzer im unternehmerischen Kontext ein großes Bedürfnis nach guter Usability und einem guten Benutzererlebnis haben. Es ist daher wichtig, auch in Zukunft sich auf eine nutzerzentrierte Gestaltung zu fokussieren und weiterhin an dieser Thematik zu arbeiten.
Die Digitalisierung wichtiger Prozesse wird in Deutschland immer mehr verfolgt. Besonders im Bereich des Gesundheitswesens existiert eine spürbare Diskrepanz zwischen dem Fortschritt der Technik und dem Stand der Digitalisierung. Um dieser Diskrepanz Abhilfe zu verschaffen, soll die elektronische Patientenakte eingeführt werden. Im Rahmen dieser Arbeit soll deswegen ein Konzept für ein User Interface der elektronischen Patientenakte entwickelt werden. Für die Entwicklung eines User Interfaces müssen zuerst die Benutzer ergründet werden. Anschließend müssen Anforderungen definiert werden, um daraus ein Konzept, welches anhand eines Prototyps visualisiert wird, abzuleiten.
Dabei sollen vor allem vier primäre Fragen beantwortet werden. Wie können potenzielle Nutzer der elektronischen Patientenakte eingeschätzt werden? Wie kann das UI-Konzept dazu beitragen, die allgemeine Akzeptanz einer Schnittstelle zu erhöhen? Welche Anforderungen muss die potenzielle Schnittstelle erfüllen? Wie kann ein erster Prototyp umgesetzt werden? Um die Forschungsfragen zu beantworten, wurde sowohl eine quantitative als auch qualitative Umfrage zu der Ist-Situation der Patientenakte und den Erwartungen an die elektronische Patientenakte durchgeführt. In einem weiteren Schritt wurden weitere qualitative Daten über Benutzerinterviews erhoben. Eine Erkenntnis der Umfrage war, dass die stark variierenden demografischen Daten der Zielgruppe keinen signifikanten Einfluss auf die Bedürfnisse und Probleme der Nutzer haben. Aus den Benutzerinterviews ergab sich, dass ein Schutz der Privatsphäre durch die Schnittstelle von geringer Bedeutung ist. Ein relevantes Ergebnis der Arbeit war, dass der Aspekt des Datenschutzes das Hauptproblem ist, welches einer höheren Akzeptanz im Weg steht. In dieser Hinsicht wurde zusätzlich erkannt, dass sich die Verwendung der Schnittstelle auf einem stationären Endgerät für eine höhere Akzeptanz positiv auswirken könnte. Zudem muss in das System der digitalen Patientenakte eine 2-Faktoren-Authentifizierung implementiert werden. Durch die Erkenntnisse über die Benutzergruppen konnten eindeutige Anforderungen an die Schnittstelle definiert werden. Ein klickbarer Prototyp der elektronischen Patientenakte konnte anhand dieser teilweise erarbeitet werden. Weiterführende Forschungen könnten sich tiefer mit den Bedürfnissen der Benutzergruppe aufseiten des Gesundheitswesens beschäftigen. Das Ausarbeiten, Evaluieren und Umsetzen des Prototyps könnten weitere Themen einer Forschung sein.
The global market is demanding quick and frequent adaptation to changing customer needs. In order to develop any new system, each organization must define strategies to suit ever-evolving market requirements. In the automotive world, electronics system development projects are also subjected to changing OEM’s standards and requirements. These development projects have become more difficult to plan and execute with traditional project management techniques. There has been a lot of research and modifications to the current project management techniques to make them more adaptable to the changes during the development period.
For switching into the new Project management approaches, project team-mindsets must be changed. The training and introduction to such approaches require lots of effort and investments from the top management. Such challenges can be addressed if the new approach has lesser gaps in methodologies than the running system. However, such cases are rare as different project management techniques have unique definitions and solution approaches towards the target. It is always beneficial for any project team to relate and map artifacts from the new system with the current one.
This work also addresses such integration of two different project management methodologies. The traditional Stage-Gate method of project management needs proper planning in a single flow approach. On the other hand, most agile project management deals with the iterative approach towards any problem. This work deals with identifying activities from the Stage-Gate-based PEP system, relating them to the Agile terminologies, and planning the structure of the project. The results will determine how mapping with Agile management is done and how the team roles and responsibilities are affected.
Der Zweck dieser Bachelorarbeit ist es, aus einem Roboterarm ohne Endoperator einen funktionierenden Greifer zu konstruieren. Dieser soll für zukünftige studentische Entwicklungsprojekte genutzt werden. Dabei wurden die Verfahren des VDI und von Kurz und Hintzen (2009) für die Konstruktion, mit Hilfe von CAD Software, angewendet. Das Ergebnis ist ein fertigungsgerechter Roboter, welcher mithilfe dieser Arbeit konstruiert werden kann. Zudem kann dieser mit Hilfe eines Programms, welches ebenfalls Teil dieser Bachelorarbeit ist, bedient werden. Mit diesem Arm können dann zukünftig die Vorteile von kooperierenden Robotern in der Industrie vorgeführt werden. Die Bachelorarbeit richtet sich an Studierende des Ingenieurswesens - insbesondere an die, welche an Robotik interessiert sind.
In dieser Arbeit soll geklärt werden, ob die Güte der Referenzplatte die aktuellen Anforderungen der Industrie erfüllt. Außerdem soll die Detektierbarkeit der eingebrachten Fehlerbereiche untersucht und bewertet werden. Dabei wird auch auf Porosität in der Platte und den Grenzen der Ultraschallprüfung bei der Untersuchung von metallischen Inserts eingegangen. Anschließend sollen Impakt-Platten mit dem Ultraschalleinstellungen der Referenzplatte untersucht werden und die Schadensbereiche definiert werden. Mithilfe eines CT-Scans dieser Impakt-Platten, kann ein Vergleich des tatsächlichen Ausmaßes des Schadens mit den durch die Ultraschallmessung angenommenen Delaminationsbereiche ermöglicht werden. Durch den Vergleich der zwei zerstörungsfreien Prüfverfahren kann auch auf die Qualität der Referenzplatte rückgeschlossen werden.
Diese Arbeit widmet sich der Erstellung und Evaluation eines physischen Avatars, welcher hierbei im Kontext einer autonomen Fahrt die Auswirkungen auf die emotionale Bindung zum Fahrzeug untersucht. In den ersten Schritten wurden hierbei durch Umfragen und Analysen gestalterische Grundtendenzen zu einer emotionalen Wirkung durch das Erscheinungsbild des Avatars geschaffen. Weiterführend sind Interaktionskonzepte, welche die Darstellung durch Mimik, Gestik und Audioausgabe beinhalten, erstellt worden. Diese Interaktionskonzepte dienten hierbei der emotionalen Kommunikation zwischen Avatar und Mensch. Der Avatar wurde anhand den durch die Interaktionskonzepte erforderlichen Eingabe- und Ausgabemodalitäten, sowie den gestalterischen Tendenzen der Analyse folgend modelliert und gefertigt. Die Fertigung des Avatars erfolgte hierbei durch ein 3D-Druck-Verfahren. Die Ansteuerung verwendeter elektrotechnischer Bauteile wurde durch einen Mikrocontroller umgesetzt. Es wurden im Folgenden zwei Abstufungen der Interaktionskonzepte implementiert. Ein Modus folgt hierbei dem Anreiz einer hohen emotionalen Interaktion. Der zweite Modus folgt einer nüchterneren Darstellung der Interaktionskonzepte und dient hierbei als Basislinie der gestalterischen und grundsätzlichen Wirkweise des Avatar auf die emotionale Reaktion. Während des Testens der Interaktionskonzepte beider Modi und der grundlegenden Wirkung des Avatar im Fahrsimulator konnten hierbei Daten zur emotionalen Reaktion der Versuchsteilnehmer gesammelt werden. Diese Daten wurden im letzten Schritt ausgewertet, um Annahmen über die Auswirkung der emotionalen Bindung zum Fahrzeug durch den Avatar zu treffen. Die Auswertung ergab hierbei eine emotionale Wirkung des Avatar auf die Probanden, welche im Modus mit Intention einer hohen emotionalen Reaktion, positiver zu bewerten ist. Der Avatar schafft es jedoch hierbei nicht gänzlich, seine Wirkung auf das gesamte Fahrzeug zu übertragen und wurde durch die Probanden mitunter als nicht Teil des Fahrzeugs wahrgenommen. Aussagen zur emotionalen Bindung auf das Fahrzeug an sich, können hierbei durch Zukunftsaussichten und Interpretationen, als positiv und fördernd gewertet werden. Der Nachweis dieser Aussichten wird jedoch erst durch das Testen des Avatar über einen längeren Zeitraum möglich, da eine emotionale Bindung stark von der zeitlichen Komponente abhängt, welche im Versuchsaufbau nur bedingt eingebracht werden konnte. Ebenfalls konnten Nutzertypen definiert werden, welche tendenziell als dem Avatar zugetan eingeordnet werden können. Es traten hierbei auch Nutzertypen auf, welche mit der Technologie und dem Konzept eines physischen Avatar nicht in Einklang gebracht werden konnten. Die Bedeutung der erhaltenen Ergebnisse sind hierbei als erste Schritte und grundlegende Annahmen zu der behandelten Thematik anzusehen, bieten jedoch einen Ausblick auf die Anforderungen und Bedingungen, unter welchen physische Avatare die emotionale Bindung zum Fahrzeug fördern und ermöglichen.
Entwicklung eines Stoßdämpfermodells für Motorräder mit Hilfe der Mehrkörpersimulation in ADAMS
(2021)
Der Stoßdämpfer als eine wichtige Komponente des Fahrwerks dient zur Verbesserung der Fahrsicherheit und des Fahrkomforts eines Kraftfahrzeugs unter kritische Fahrbedingungen, z.B. Straßenunebenheiten. In der vorliegenden Arbeit wird ein Stoßdämpfermodell für Motorräder im Umfeld des Mehrkörpersystems in ADAMS entwickelt. Damit soll das originale Motorradmodell von den vergangenen Projektgruppen sich mehr an dem realen Motorrad nähern. Der Aufbau des Stoßdämpfermodells wird anhand der Funktionalitäten einer realen Teleskopgabel des Motorrads entwickelt. Um ein Realität entsprechendes Stoßdämpfermodell zu bekommen, werden die Parameter des Stoßdämpfers, z.B. die Federsteifigkeit usw., mittels Messdaten vom realen Prüfstand ermittelt. Nach dem Testen des neuen Stoßdämpfermodells im Vergleich mit den Messdaten wird es ins Motorradmodell implementiert. Das neue Motorradmodell wird mit dem originalen Modell und den Messdaten durch Simulationen mit Sinus- und Sweep-Anregungen verglichen. Im Vergleich mit dem originalen Motorradmodell nähert das Modell mit dem neu entwickelten Stoßdämpfermodell sich mehr an dem realen Motorrad an.
Avionics communication can be subjected to cyberattacks intended to steal or manipulate internal data. A common solution to this problem is the employment of software-based cryptography to ensure the integrity and confidentiality of the messages sent. However, the concept of employing cryptography to secure internal aircraft communications was only superficially considered in the current research. Instead, the research mainly focused on securing external systems, such as ACARS and ADS-B. For this reason, this study aimed to propose a security solution using software-based cryptography for securing aircraft-internal avionics communication.
At the beginning of the research, the scope of all algorithms was reduced to the usage of symmetric authenticated encryption for securing avionics communication. Performance measurements were conducted that showed the superior performance of AES 128 CTR-HMAC SHA 256 over other algorithms. Based on that, a high-level architecture was developed that describes the operational process of the security concept. Accordingly, the cryptographic system is constituted by the combination of the high-level architecture and the selected algorithms.
However, the system was not implemented on avionics hardware. Instead, calculations were carried out based on the performance results of the individual algorithms to obtain the cryptographic system’s performance. An assessment of these results provided evidence that the cryptographic system is suitable for the proposed avionics scenario.
In dieser Arbeit wurde auf die notwendigen Änderungen in einem Rechenfall von der OpenFoam Version 3.0.1 auf die Version 8.0 eingegangen. Es wurde eine Leistungsreduktion eines Zyklonabscheiders durch Reduzierung des Maßstabs, sowie Anpassung des Massenstroms durchgeführt. Anschließend wurde ein Rechenfall einer Partikelsimulation aufgebaut. Dabei lag der Fokus auf der Anpassung der Partikel-Wand-Interaktionen. Abschließend wurden noch drei verschiedene Möglichkeiten der Kondensatabscheidung modelliert und simulativ überprüft.
Cloud Computing is already in extensive use by many car manufacturers in their backend, providing scalability, performance, and availability. However, the in-vehicle software is still definitely bound and statically executed on particular hardware. This thesis explores the basic feasibility and performance of operating an OpenStack cloud on automotive hardware for in-vehicle use. For evaluation, the introduced overhead and the cases of VM distribution and VM migration are considered and examined. Two automotive ARM SoCs and two high-performance x86 platforms are used for measurements and evaluation. The results indicate that on both hardware, OpenStack is executable and operable. On performable hardware, the results reveal OpenStack to introduce a low overhead and function reliably. However, low resources can influence OpenStack’s performance. Furthermore, VM migration and distribution were found to be practicable, although not for real-time applications.
In dieser Bachelorarbeit mit dem Titel: „Social Media Recruiting für Fachkräfte in stereotypisierten Berufen“ wird zunächst auf theoretische Grundlagen eingegangen. Dabei werden die Themenfelder Social Media, Social Media Marketing, unter dem der Teilbereich Social Media Recruiting fällt und stereotypisierte Berufe beschrieben. Anschließend erfolgt eine kurze Beschreibung der Grundlagen zur Empirischen Forschung. Diese Grundlagen werden für das Thema dieser wissenschaftlichen Arbeit angewendet. Anhand von Primär- und Sekundärforschung wird versucht herauszuarbeiten, wie Unternehmen Social Media Marketing sinnvoll einsetzen können, um Mitarbeiter in stereotypisierten Berufen zu rekrutieren und um dessen Vorteile und Input zu nutzen.
Im Schlussteil werden die Ergebnisse der theoretischen Grundlagen und der empirischen Forschung zusammengefasst. Hieraus soll eine Schlussfolgerung gezogen werden, aus der eine Strategie formuliert wird, welche den Unternehmen helfen soll, Social Media Marketing erfolgreich einzusetzen. Genauer formuliert ist das Ziel dieser Bachelorarbeit somit, eine Vorgehensweise für Unternehmen abzuleiten, um mit gezieltem Social Media Marketing, Fachkräfte in stereotypisierten Berufen zu rekrutieren.
Die im Rahmen dieser Arbeit recherchierten und analysierten Daten haben gezeigt, dass die Dekarbonisierung des Verkehrssektors der Schlüssel zur Erfüllung nationaler sowie internationaler Emissionsreduktionsziele ist. Besonders der Straßenverkehrssektor spielt hierbei eine zentrale Rolle. Da die Reduktion von Treibhausgasemissionen nur sektorübergreifend gelingen kann, kommt grünem Wasserstoff in einem grünen Energiesystem eine besondere Bedeutung zu.
Damit grüner Wasserstoff als zukünftiger Energieträger im deutschen Straßenverkehr sein Potential zur Minderung von Treibhausgasemissionen heben kann, werden in den zukünftigen Jahren und Jahrzenten große Kraftanstrengungen notwendig sein. Die erarbeiteten Daten haben gezeigt, das die technologischen Voraussetzungen dafür größtenteils vorhanden sind. Besonders deutsche Unternehmen haben vielfältiges Knowhow im Bereich der Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Darüber hinaus verfügen deutsche Unternehmen über die maschienenbaulichen und verfahrenstechnischen Voraussetzungen, zur Realisierung von Anwendungen in größeren Skalen. Neben der Weiterentwicklung der Technologien wird der Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur für Wasserstoff elementar sein. Die Weiterführung und der Ausbau zielgerichteter Investitions- und Förderprogramme ist in diesem Zusammenhang sinnvoll.
Für den Erfolg von wasserstoffbetriebenen Straßenfahrzeugen ist die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff zentral. Bei zunehmendem Ausbau von Elektrolysekapazitäten werden unterschiedliche Sektoren um dessen Anwendung konkurrieren (Straßenverkehr, Flugverkehr, Stahlindustrie usw.). Der beherzte Ausbau von erneuerbaren Energien und der Aufbau von Importstrukturen für erneuerbare Energieträger wird daher unerlässlich sein.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, diskutierte Aspekte zur Weiterentwicklung der Jahresabschlussprüfung im Hinblick auf ihren Beitrag zur Aufdeckung von Bilanzmanipulation zu analysieren und zu würdigen. Im Rahmen des theoretischen Forschungsteils wird der aktuelle Ist-Zustand der Jahresabschlussprüfung sowie darauf aufbauend die Berufspflichten des Wirtschaftsprüfers mit seinen Regelwerken dargelegt. Damit es für den Wirtschaftsprüfer möglich ist Bilanzmanipulationen im Rahmen einer Jahresabschlussprüfung aufzudecken, gehört ein gutes Verständnis über die Motive und Arten dieser dazu. Die Beurteilung einzelner Weiterentwicklungsmöglichkeiten geschieht durch die Einschätzung der Autorin sowie zweier Meinungen von Branchenexperten. Zusammenfassend müssen hauptsächlich in der Gesamtheit vermehrt forensische Methoden angewendet werden, auf Früherkennungsindikatoren geachtet und gleichzeitig die gesetzlichen und berufsständische Regelungen verstärkt auf die Betrugsaufdeckung ausgeweitet werden.
With the increasing rate of urbanization in Africa, the need for sustainable building solutions have become more paramount. More so, the tropical weather condition in Africa, means that building requirement for cooling activities would equally increase. Thus, resulting in growing energy consumption in Buildings. Therefore, it is based on these concerns, that the proposed herbarium building in the Okavango Research Institutes (ORI), in Maun Botswana, seeks to examine environmentally sustainable solution for the proposed herbarium building. This research study, therefore, focuses on evaluating the environmental impact and energy saving potential from the use of commonly available construction materials used for façade units of a building using life cycle assessment methodologies. Thus, clay bricks and hollow concrete blocks were considered for analysis.
The life cycle assessment professional software tool, SimaPro 8.4.0 was used in performing a life cycle assessment of the considered building components (clay bricks, hollow concrete blocks, reinforce concrete, window units and PV system). Hence, using this assessment tool, environmental impact assessment on the considered building components was carried out, and the evaluation of the impact category using two environmental indicators, namely: global warming potential and cumulative energy demand, was performed.
Furthermore, a comparative study between the considered façade materials (clay brick and hollow concrete block) was performed in order to evaluate the contribution of the different façade unit to the ecological sink of the building system. Also, a comparative study between the façade unit and the other building components was performed to understand the significance of the façade unit in the overall ecological sink of the building. In addition, a CO2 mitigation potential from the use of a PV system for the supply of energy for cooling activities in the proposed herbarium was evaluated against the use of electricity for supply from the Botswana national grid.
Consequently, the results obtained showed that hollow concrete block offers a more environmentally friendly solution than clay bricks when used as façade unit in a building system. This because, it contributes twice as less GHG emission to the building ecological sink when compared with clay bricks. Although, clay bricks has a slightly better energy savings potential during the use-phase than hollow concrete block, the environmental impact associated with the production of clay bricks in form of embodied energy, outweighs the energy saving gained during the use-phase for a reference lifetime of 50 years when compared with hollow concrete block.
Also, the PV system’s CO2 mitigation potential when used for cooling activities during the reference lifetime of the building (50 years), resulted in a CO2 saving potential of 2.03E+06 CO2 Kg-eq. This finding showed that the PV system has a more significant impact on the reduction in the environmental impact of the building system than the environmental impact associated to the façade unit of the proposed herbarium building in Botswana.
Die Digitalisierung ist in der Mitte der Gesellschaft angekommen und hält massive Veränderungen für die Wirtschaft und Unternehmen bereit.
Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit den Herausforderungen der Digitalisierung für den stationären Modeeinzelhandel. Es sollen Lösungsansätze erforscht werden, die dem stationären Einzelhandel helfen, weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben.
Zunächst wird geklärt, vor welche Herausforderungen die Digitalisierung den stationären Modehandel stellt und welchen Einfluss sie auf das Kundenverhalten genommen hat. Dementsprechend wird herausgearbeitet, welche Maßnahmen ein Einzelhandelsunternehmen in der Modebranche ergreifen muss, um den Herausforderungen der Digitalisierung erfolgreich zu begegnen. Darauf basierend gibt die Verfasserin Handlungsvorschläge für den erfolgreichen Einsatz von neuen Techniken am Point of Sales, welche im Vorfeld mithilfe einer Nutzwertanalyse bewertet wurden.
Diese Bachelorarbeit ist vor allem für stationäre Modeeinzelhändler relevant. Überdies gilt die Arbeit als Grundlage für die Folgeforschung.
Anhand des Projektes Eine stehende Welle für Ingolstadt wird gezeigt, wie sich für ein gescheitertes Projekt, dass allein unter dem Kostenpunkt bewertet wurde, Chancen und Risiken durch Hinzunahme von Nachhaltigkeitsgesichtspunkten ganz anders darstellen. Hierzu werden die verschiedenen, aus der Vergangenheit bekannten, Konzepte mit ihren Stärken und Schwächen vorgestellt. Für die Bewertung dieser Konzepte wird der Nachhaltigkeitsbegriff gestützt auf die drei Dimensionen Ökonomie, Ökologie und Soziales entwickelt. Die einzelnen Bewertungsaspekte werden konkret für das Projekt Eine stehende Welle für Ingolstadt durch eine Umfrage begleitet von einem Experteninterview sowie Literaturauswertungen beurteilt. Die Auswertung zeigt, dass sich durch die Hinzunahme von Nachhaltigkeitsgesichtspunkten im konkreten Fall die Realisierungschancen bei gleichbleibenden technischen Konzepten durchaus positiver darstellen.
Plagiatskriminalität ist in vielen verschiedenen Industriezweigen anzutreffen. Durch sie erleiden Unternehmen und Käufer teilweise immensen finanziellen Schaden. Auch die Automobilindustrie bleibt von Fälschungen nicht verschont. Diese erstrecken sich von Scheinwerfern, Bremsscheiben und Stoßfängern, über Steuergeräte bis hin zu darin verbauten, einzelnen elektronischen Bauteilen und Controllern.
Dabei beschränkt sich die Auswirkung von solchen Plagiaten gerade im Bereich der Steuergeräte nicht nur auf finanzielle Aspekte. Auch die funktionale Sicherheit des Gesamtfahrzeugs kann durch einen nachträglichen Einbau einer Steuergerätefälschung immens beeinträchtigt werden, wodurch sowohl der Fahrer des Fahrzeugs als auch andere Verkehrsteilnehmer in Gefahr geraten können.
Um dies zu verhindern, ist es aus Sicht eines Automobilherstellers unabdingbar Anstrengungen gegen diese Art von Kriminalität zu unternehmen, um vor allem auch die eigene Reputation zu wahren. Damit jedoch Maßnahmen gegen Plagiate und deren Hersteller eingeleitet werden können, müssen gefälschte Steuergeräte zunächst identifiziert werden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einer dafür geeigneten Methodik und legt Möglichkeiten offen, mit denen eine Charakterisierung eines Steuergeräts ohne Eingriff in das Gehäuse auf einem Prüfstand erfolgen kann. Hierbei wird ein Fingerabdruck generiert, welcher die Vielzahl an Eigenschaften eines Steuergeräts auf eine Untermenge abbildet und somit die Ermittlung dieser Eigenschaften, sowie deren Vergleich mit anderen, mutmaßlich gefälschten Steuergeräten ermöglicht.
Darüber hinaus wird eine Realisierungsmöglichkeit in Form eines kostengünstigen prototypischen Prüfgeräts dargelegt. Dieses übernimmt die Akquisition und Zusammenfassung der einzelnen Charakteristika auf Basis eines beliebig konfigurierbaren Testablaufs. Abschließend werden sowohl die Methoden als auch der Prototyp in Hinblick auf die Differenzierung von Steuergeräten evaluiert.
Soll Software auf vielen Rechner gleichzeitig installiert werden, so ist automatischer Deploymentmechanismus unabdingbar. Jedoch kann es bei selbst programmierten Scripten schnell zu Problemen kommen, da diese meist schlecht dokumentiert und gewartet sind. Abhilfen können externe Tools für den Bereich Softwareverteilung darstellen. Diese müssen je nach Anforderungen der einsetzenden Firma ausgesucht werden. Im Fall der Syxos GmbH stellt sich heraus, dass das Tool opsi die meisten Punkte, welche sich in der Anforderungsanalyse ergeben, erfüllt. Für den speziellen Fall der BMW-Autohaus Anforderungen kann opsi jedoch nur bedingt angewendet werden, da bei jedem Update ein neues Paket gebaut werden müsste.
Marketing und Ethik: Ein Widerspruch in sich oder doch der Schlüssel zum Erfolg? Ziel dieser Arbeit ist es, Auswirkungen ethischen beziehungsweise nicht ethischen Handelns im Bereich des Marketings genau zu analysieren. Es gilt, positive Effekte aus der Vereinbarung von Marketing und gesellschaftlicher Verantwortung herauszustellen und scheinbar negative (ökonomische) Auswirkungen richtig einzuordnen.
Strategien zum Umgang mit etablierten Gestaltungslösungen in der Domäne der File-Hosting-Services
(2020)
Die nachfolgende Arbeit setzt sich mit der Frage auseinander, ob die Benutzeroberfläche eines Produkts möglichst stark an Gestaltlösungen angeglichen werden sollte, welche in dieser Domäne durch Marktführer etabliert wurden, damit das Produkt nicht an Kundenzufriedenheit einbüßt. Die These ist, dass Nutzer eines für sie neuen Programms so gut wie immer zuvor Vorerfahrung mit in diesem Bereich etablierten Programmen gesammelt haben und aufgrund dessen mit der Vorerwartung an das neue Programm herangehen, dass Prozesse darin ähnlich ablaufen.
Als Untersuchungsgegenstand wurde ein File-Hosting-Service namens idgard analysiert und mit den Diensten Dropbox, OneDrive und Google Drive verglichen. Im Rahmen der Untersuchung wurde zunächst eine Kundenbefragung durchgeführt um Pain Points bei der gegenwärtigen Benutzeroberfläche des Web-Services offenzulegen und im Anschluss Gemeinsamkeiten sowie Abweichungen zwischen dem User Interface von idgard und den vorgenannten Wettbewerbern ermittelt.
Basierend darauf wurde ein Konzept für eine stärker an die UI etablierter Dienste angeglichene Benutzeroberfläche für idgard erstellt und dieses Konzept als interaktiver Klickprototyp umgesetzt.
Anschließend wurde ein multivariater A/B-Test remote via Skype und WebEx abgehalten. Bei dem Test führte eine Gruppe von Untersuchungsteilnehmern eine Reihe von Aufgaben im bestehenden idgard durch, während die andere Probanden-Gruppe die gleichen Aufgaben im Klickprototypen erledigen durfte. Zusätzlich wurde eine quantitative Erhebung unter den Untersuchungsteilnehmern mit einem AttrakDiff-Fragebogen durchgeführt.
Bei dem an etablierte File-Hosting-Dienste angeglichenen Klickprototyp wurden bei einigen fortgeschrittenen Aufgaben eine verringerte Abbruchquote und eine etwa halbierte Task Completion Time (TCT) im Vergleich zum gegenwärtig bestehenden idgard gemessen. Dies legt den Schluss nahe, dass die Angleichung einer Benutzeroberfläche an die Nutzerführung etablierter Programme tatsächlich einen spürbar positiven Effekt auf die Usability hat. Der Eindruck der Nutzer von der Website ist deswegen aber, wie aus den fast gleichen Bewertungen der AttrakDiff-Befragung hervorgeht, nicht eklatant anders.
The open-source data processing engine Logstash is a popular tool to build pipelines. It allows building pipelines with real-time processing capabilities for collecting huge volumes and varieties of data from a wide variety of input sources. Logstash can process this data with its built-in plugins and store it in a wide variety of destinations [1]. The pipelines are configured in a declarative grammar and are composed of three main parts, that is, Inputs, Filters, and Outputs. By creating multiple pipelines and defining pipeline to pipeline connections with conditional terms, it is possible to declare complex event processing pipelines. Our goal was to find a graph-based visualization solution to better understand the processing flow and the run time behavior of pipeline to pipeline connections. Currently, there are no official tools or solutions for displaying these connections. At first, we tested the visualization grammar Vega, which is an experimental Kibana built in plugin capable of building visualizations with higher complexity in a declarative language. We searched for a solution, which should be provided by the ELK-Stack, and due to Vega’s shortcomings, we evaluated other graph-based visualization frameworks outside of the ELK-Stack as alternatives to find a possible solution for our problem. Based on our findings, we implemented a prototype with the popular JavaScript library React, and a JavaScript framework for visual programming called Rete.js. We implemented a graphical visualization approach that displays the Input, Filter, and Output section of a pipeline as nodes. These nodes are connected with other nodes based on a node to node (edge) connection, which is derived from Logstash pipeline configurations. By creating a visually organized layout of nodes and node to node connections, we made it more convenient to view complex pipeline structures compared to the declarative grammar. In the following, we will outline the actual state of declaring pipelines with Logstash and describe the evaluation of the above-mentioned frameworks, that ultimately led to the implementation of a visualization prototype with React and Rete.js, which gave us important insights as a base for a further implementation such as the development of a Kibana plugin.
To enable modern vehicle access systems, algorithms for the localization of the car key are under continuous development. At BMW, two studies developing such algorithms were carried out recently. One optimized the hyperparameters of an existing k-nearest-neighbor and k-means algorithm while the other one realized the localization of the car key via an artificial neural network. However, as the algorithms of these studies were only optimized for one car model each and differing results are to be expected for different car models due to their various body forms, the results of the two algorithms cannot be compared directly. In this thesis, this limitation is removed and comparison across all car models is made possible, by the creation of a comparison framework.
The analysis of this comparison shows that the existing algorithm with optimized hyperparameters delivers a slightly better and more consistent result in terms of accuracy across the range of models. Other factors concerning the duration of the training processes, the integration of the algorithms onto the automotive electronic control unit and the influence of the recording process of the RSS values in and around the car were taken into account as well.
Chatbots bieten Menschen eine Möglichkeit über natürliche Sprache mit Computersystemen zu interagieren und Informationen zu erlangen. Nicht nur im klassischen Einsatzbereich des Kundenservice, sondern auch in der Gesundheitsbranche werden sie immer beliebter. Sie ersparen Nutzern oftmals langes Suchen von Informationen im Internet und stellen für manche eine geringere Hürde als ein Telefonat oder persönliches Gespräch mit einem Menschen dar. Durch ihre zahlreichen Vorteile können Chatbots deshalb auch im Bereich Plasmaspenden eine nützliche Kommunikations- und Informationsalternative zu den bisher vorhandenen Möglichkeiten darstellen. In dieser Arbeit wird ein solcher Chatbot für potenzielle und aktive Plasmaspender anhand des User Centered Design Prozesses konzipiert und evaluiert. Die Anforderungen und Bedürfnisse der Nutzer sowohl an Inhalt und Funktionen des Chatbots als auch an dessen Persönlichkeit und Sprachstil werden in den gesamten Entwicklungsprozess miteinbezogen. Konkret erfolgte dies über eine Umfrage, Interviews und Personas. Das finale Konzept des Chatbots wurde dann im Rahmen einer Nutzerstudie mit einer Webseite verglichen und hinsichtlich seiner User Experience, Usability und benötigter Zeit für die Informationsfindung evaluiert. Der Chatbot schnitt in allen drei Bereichen signifikant besser als die Webseite ab und kann deshalb als gute Alternative oder Ergänzung zu anderen Informationsangeboten gesehen werden.
Teleoperation - a technology to remotely control vehicles - may be able to defuse potentially dangerous situations by momentarily offloading driving responsibility to a remote individual, known as teleoperator. This research aims to provide insights into drivers thoughts on the use of teleoperation in demanding, stressful or emergency scenarios. Conforming to the UCD process, we interviewed and surveyed experts and potential users, created a concept and prototype based on gained knowledge and tested them in a user study. Our concept establishes a few basic core principles and procedures for teleoperation scenarios that involve two people. It also introduces the idea of a detection-system capable of monitoring drivers behaviour and recognizing critical situations. The prototype is designed to allow people to experience teleoperation scenarios under different conditions. It features a low-fidelity driving simulation and a multi-modal system for user interactions. Our prototype does not implement all aspects of our concept but makes use of the wizard-of-oz technique to offer functionality whenever possibly. This allowed 11 user study participants to experience teleoperation under under different conditions. Experienced scenarios were based on feedback of potential users regarding conditions which they found most demand, stressful or would want help with. Evaluation was done by standard UX-questionnaires (SUS & S-UEQ) and individual feedback collection. Our results show, that participants liked the experience. With only one exception, all participants stated that they would use a comparable system in their own vehicles for dealing with emergencies and dangerous or stressful situations. As such we accepted our research questions null hypothesis: Drivers want teleoperation teleoperation in their personal vehicle. They do want teleoperation based remote assistance in stressful or dangerous situations. And the want emergency teleoperation assistance in health critical situations. As teleoperation is currently not possible (at least not in the way our concept intends it to be) due to technological limitations, our results still allow to predict, that drivers are open towards it.
Diese Arbeit umfasst Windkanalmessungen und numerische Simulationen zum Kollisionsverhalten von Insekten mit Fahrzeugen. Dabei werden unter anderem die Einflüsse von Fahrzeuggeschwindigkeit, Insektenmasse und Fahrzeugaerodynamik bewertet. Um Tierversuche mit Insekten durchführen zu können, wird zunächst aufgezeigt, dass die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden. Ferner wird ein gesetzlich konformer Ablauf definiert, wie die erforderlichen Experimente durchzuführen sind. Als Insekten kommen Goldfliegen (Lucilia sericata) zum Einsatz.
Die geplanten Kraftmessungen am Insekt werden mittels einer eigens entwickelten Einkomponentenwaage durchgeführt und vorab an einer zylindrischen Scheibe validiert. In zwei Versuchsreihen werden Flugfähigkeit und Flügelstellung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit untersucht. Genannt seien zwei Ergebnisse:
Erstens, es existiert eine kritische Grenzgeschwindigkeit, ab der die untersuchten Insekten nicht mehr flugfähig sind. Zweitens, der Verformungswinkel der Flügel steigt erwartungsgemäß mit zunehmender Geschwindigkeit. In der numerischen Studie wird ein Modell zur Simulation der Insektenkollision mit einem Fahrzeug aufgebaut, in dem Insekten als kugelförmige Partikel vereinfacht betrachtet werden. Für die Untersuchung der Insektenkollision werden zwei Fahrzeuggeometrien entwickelt: ein generisches Modell eines Geländewagens und eine aerodynamisch optimierte Version dessen. Das Kollisionsverhalten wird für jede Geometrie mit zwei unterschiedlichen Insekten- bzw. Partikelmassen untersucht. Bei den in dieser Arbeit gewählten Geometrien und Insektenmassen ergeben sich unter anderem folgende Erkenntnisse: Grundsätzlich kann ein Insekt nur dann mit einem Fahrzeug kollidieren, wenn es sich innerhalb der Projektionsfläche stromauf des Fahrzeuges befindet. Innerhalb dieses Bereiches wiederum existieren Startpositionen (beispielsweise auf der Staupunktstromlinie, was ca. der Höhe des Kennzeichenträgers entspricht), bei denen die Insekten unabhängig von Masse und Fahrzeuggeometrie sicher kollidieren werden.
Weiterhin gibt es Bereiche der Fahrzeuggeometrie, an denen das Kollisionsverhalten deutlich von der Aerodynamik des Fahrzeugs beeinflusst wird. Der Einfluss der Insektenmasse ist unter den gewählten Bedingungen gering.
The popularity of unmanned aircraft vehicles increases continuously. The aviation industry focuses this new threat due to elevated probability of collisions with these vehicles in the last few years. This master thesis reports an ongoing, but not finalized yet, research project at the Technische Hochschule Ingolstadt considering collisions between such systems and jet engines. These impacts are considered to be more critical than the exhaustively investigated bird strikes.
Relevant statistics and the current state of the art is expounded. By means of a building block approach, a quadcopter is analyzed via quasi-static material tests, drop-tower tests and high-velocity-impact tests. The development of a new test bench for experimental high-velocity-impact tests on fan-blades is described. Appropriate finite element models and impact-simulations are established.
Preliminary experimental results show high stiffnesses and also reveal the risk of spark, smoke and fire development of specific drone components. First basic numerical high-velocity-impact simulations with an aluminum impactor on fan-blades display critical failures of the fan assembly.
In dieser Arbeit wird unter der Berücksichtigung des Einflusses der relativen Position der Übertragungsspulen eines Push-Pull ZCS Class E2 induktiven Energieübertragungssystems für die automobile Anwendung eine Betriebsstrategie entwickelt und experimentell untersucht, ob diese optimales Verhalten unabhängig des Betriebspunktes gewährleisten kann.
Smart meter technology implementation in the last decade had initiated many data collection processes, which have provided a strong foundation for the development of Artificial Intelligence (AI) based load monitoring systems. It is easier to identify the energy-saving potential with the help of advanced load monitoring systems. Since 2015, deep-learning-based Nonintrusive load monitoring (NILM) is being focused in the research community. It requires minimal hardware, which can justify its development and maintenance cost. Several AI-based models and tools are available for load monitoring, but it is challenging to identify a suitable model for the specific application. There is still a domain-specific transformation, and considerations are usually required. The residential sector has been the focus area due to the market size, but the industrial sector still has massive potential for research and development.
Thus, in the presented thesis, dairy farms in Germany are targeted for developing a power disaggregation algorithm based on deep learning, which can identify the on/off state of individual appliances in the farm from the aggregated load profile data. Mainly four appliances named milk cooling (MK), milk pump (MP), vacuum pump (VP), and cleaning automatic machine (SA) are targeted for disaggregation. NILM is a promising approach to identify individual operating times of appliances. Thus, deep neural networkbased algorithms are developed, focusing mainly on one-dimensional convolution neural network (1D-CNN) and recurrent neural network (RNN).
Literature research was carried out to determine the state-of-the-art of deep-learningbased NILM and understand AI technology. Data acquisition for model development and testing was made from four dairy farms based out of Bavaria, Germany. The presented work provides a detailed discussion about data pre-processing and development of models. The result shows that deep-learning-based disaggregation algorithms outperform for this application area, and the proposed model successfully identifies the states of individual appliances. The presented work provides a foundation for modifying the proposed algorithm or developing a new algorithm for real-time power disaggregation.
Anwendung von Machine Learning zur visuellen Objekterkennung am Beispiel einer Lego-Sortiermaschine
(2021)
In dieser Bachelorarbeit wird Machine Learning zur visuellen Objekterkennung von Lego-Steinen angewandt. Basis ist das im Vorfeld durchgeführte Projekt Legolas. Dieses Projekt hatte das Ziel, eine Sortieranlage für Lego-Steine zu konzipieren, zu konstruieren und damit Lego-Steine mit Hilfe von Machine Learning sortieren zu können. Um ein Sortieren der Lego-Steine zu ermöglichen werden neuronale Netze benutzt. Es wird ein Vergleich zwischen verschiedenen neuronalen Netzen anhand des genannten Anwendungsfalls durchgeführt und gleichzeitig werden diese recherchierten Netze mit verschiedenen Ansätzen bezüglich eines vorgegebenen Bilddatensatzes geprüft und bewertet. Diese Bewertung geschieht in einer erstellen Schnittstelle. Hieraus geht hervor, welche Netze auf welchen Ansatz am besten funktionieren. Zusätzlich wird auf Optimierungspotenziale der Modelle eingegangen.
Motiviertes Lernen
(2021)
Die vorliegenden Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Konzeption eines Belohnungssystems, das in einer Lernsoftware im schulischen Kontext eingesetzt werden kann. Das Belohnungssystem soll dazu dienen, die Motivation der Nutzer:innen bei der Verwendung der Software zu steigern. Dazu wurden etablierte Anwendungen aus den Bereichen Spiele, Quiz-Spiele und Lernanwendungen auf ihre Belohnungsmechanismen untersucht. Diese wurden gesammelt und mithilfe von vier Proband:innen bewertet. Es wurde sich mit den Grundlagen der Motivation und möglichen Gefahren von Belohnungen und Gamification beschäftigt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wurde ein Konzept erstellt, das auf Basis der Lernsoftware Brainix ein Beispiel für ein mögliches Belohnungssystem zur Steigerung der Motivation erstellt. Es beinhaltet tägliche Belohnungen, Spielrunden-Belohnungen, Errungenschaften, Level und Levelaufstiegsbelohnungen, Bestenlisten, ein Spielebereich und Avatar-Accessoires. Dieses Konzept wurde mit elf weiteren Proband:innen evaluiert. Interessant war hier, dass Bestenlisten nur aus Sicht stärkerer Schüler:innen als motivierend angesehen wurden. Für schwächere Schüler:innen wurde hingegen befürchtet, sie könnten frustrieren. Tägliche Belohnungen bieten den Schüler:innen einen Anreiz, täglich ein wenig zu üben, wohingegen Errungenschaften die Nutzer:innen zu längeren Lernsessions bewegen können. Ein Spielebereich und ein Avatar bieten unterschiedlichen Charakteren Optionen, die verdienten Währungen einzusetzen. Die Ergebnisse wurden zur Verbesserung des Konzepts verwendet. Somit wurden z.B. Bestenlisten aus dem System entfernt.
Weiterführende Schritte würden sich mit einem langfristigen Test in einem funktionieren Software-Prototypen beschäftigen.
Die Erfassung der Umwelt durch Sensoren zur Realisierung von automatisierten und autonomen Systemen gewinnt zunehmend an Relevanz. Diese Systeme stützen sich meist auf optische, elektromagnetische und akustische Sensoren. Vor allem die präzisen und informationsreichen Daten optischer Sensoren sind höchst relevant zur genauen Erfassung der Umwelt. Deren Erfassungsqualität kann jedoch durch das Auftreten von Meteoren (Wettererscheinungen), also durch Nebel, Regen und Schnee, aber auch Staub und Rauch beeinträchtigt werden. In welchem Maße LiDAR-Sensoren und auf LiDAR basierende Systeme durch Hydrometeore beeinflusst werden, wird in der folgenden Ausarbeitung analysiert.
In the automotive industry, the concept of autonomous vehicles is becoming closer to reality, with companies disputing to be the pioneers on reaching at least a level 3 on driving automation. However, before implementing autonomous vehicles on a large scale, research and testing should be performed to assess its safety and reliability. Since one of the ways autonomous vehicles sense its surrounding is through cameras, then one approach to promote human safety is by researching computer vision techniques that may help the vehicle to better understand the context it is in. Therefore, on this work algorithms capable of detecting pedestrians and vehicles, and their distance to the camera are evaluated, in a way that future works can apply corrective trajectory procedures in advance. The main contributions of this work are application
and validation of such techniques in a context different from those of which have already been extensively tested on the literature. In this dissertation, this is done by creating a custom CARLA-based synthetic dataset and evaluating its knowledge transfer capability with computer
vision algorithms to a real-world dataset, Waymo Open. The purpose of a synthetic dataset is the possibility of generating huge amounts of data at will, a requirement for parametrizing state-of-the-art computer vision models based on deep convolutional neural networks. The Faster R-CNN with a ResNet 50 as backbone was evaluated for the bounding box task, and for monocular depth estimation, the monodepth2 model with a U-Net and ResNet 18 as backbone was evaluated. On the object detection part, it was noted that the injection of synthetic data did not aid in model generalization, with 12% performance decrease when compared to training from scratch on the Waymo skip 10 dataset. For monocular depth estimation, however, the best performing models proved to be different combinations of both synthetic and real-world data, with them improving the performance metrics on average 5% on the Waymo dataset. Overall, it is noted the importance of data variety for both algorithms, with the current synthetic dataset iteration being beneficial for monodepth2 but not Faster R-CNN, which suggests that there is still room for improvement. These observations lead to the conclusion that features which impact positively the model for creating a dataset differ according to the algorithm’s purpose, and as such the creation of an all-purpose dataset is probably not ideal.
Implementierung eines Algorithmus zur LIDAR-basierten Exploration mit einer mobilen Roboterplattform
(2021)
In dieser Bachelorarbeit ging es um das Thema Frontier-Exploration im Bereich der mobilen Robotik. Die Frontier-Exploration basiert auf der Erkennung der Grenzen zwischen bekannten und unbekannten Gebieten. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Programm implementiert, das diese Grenzen herausfiltert und zu sogenannten Frontiers gruppiert. Auf Basis dieser Gruppierung werden Koordinaten und Orientierungen für alle gefundenen Frontiers berechnet. Anschließend kann eine mobile Roboterplattform diese "Frontiers" anfahren und somit eine Umgebung selbstständig erkunden. Das implementierte Programm wurde in einer Simulation sowie an einem mobilen Roboter getestet.
Diese Arbeit behandelt den Entstehungsprozess einer Anwendungssoftware für Mobilgeräte zur Darstellung von Informationshinweisen für das Klinikum Ingolstadt. Der Begriff "Informationshinweis" umschließt dabei grundsätzlich alle Klinik-relevanten Informationen, die für einen App-Nutzer von Interesse sein können. Beispiele sind Hinweise, die einem konkreten Objekt oder einem speziellen Aufenthaltsort auf dem Gelände des Klinikums Ingolstadt zuzuordnen sind, wie konkrete Bedienhinweise zu einem medizinischen Gerät, Positionsinformationen zu einer bestimmten Abteilung oder die kürzesten Fluchtwege vom aktuellen Aufenthalt. Aber auch allgemeinere Hinweise über das Klinikum an sich sind Teil des Informationsangebots. Bei der Entwicklung werden gerätespezifische Schnittstellen wie Bluetooth-Low-Energy (BLE) oder QR-Scan für einige der hinterlegten Funktionen verwendet. Zudem wird analysiert, wie die Bildschirmansichten konzeptionell für unterschiedliche Nutzer- und
Zielgruppen der App wie Mitarbeitenden, Patienten und Besuchern über ein Rollen-Rechte-Management so gestaltet werden müssen, dass interne Daten geschützt bleiben. Der Fokus dieser Arbeit liegt dabei auf der Konzeption und dem Design der App, wobei im Verlauf des Entwicklungsprozesses auch mehrere Prototypen und ein programmierter Proof of Concept entstanden sind. Die Gebrauchstauglichkeit der Anwendung wurde entsprechend des User-Centered-Design-Prozesses (UCDP) durch regelmäßige Nutzertests in allen Entwicklungsstufen geprüft und bestätigt, wobei stets der Benutzer im Zentrum aller Entwicklungsentscheidungen steht. Die Implementierung einer Vollversion der App ist nicht mehr Teil des Arbeitsumfangs.
The video game industry is the biggest and fastest-growing entertainment industry. With the increasing popularity, the importance of game user experience has grown as well. The lack of menu standardization and multi-platform compatibility represent some of the important usability issues present in many games. This thesis proposes an approach to understand and improve the user experience of video game menus by analyzing existing game menus and crowdsourcing user ideas. This research argues that one menu concept can be adapted for different platforms to achieve good usability and efficiency. Therefore, an exemplary menu was created for the user study, and usability testing has been conducted on two different platforms to evaluate the concept. The results show that one menu concept can achieve good usability on both platforms and the same efficiency with different input modalities, however, due to small sample size, these findings must be interpreted carefully. The results also emphasize the importance of logical information architecture, showing that an accessibility setting category improves the findability of subtitle settings. Additionally, the findings indicate that user ideas collected through crowdsourcing can serve as a base for user-centered design.
Zunächst wurden in dieser Bachelorarbeit als Basis die Grundlagen und die Einführung eines Datenkatalogs erläutert. Anschließend wurde die Analyse geeigneter Softwareanbieter am Beispiel der Flughafen München GmbH vorgenommen. Abschließend erfolgte eine Bewertung dieser Anbieter sowie die Auswahl der passendsten Software.
In-the-loop tests can save time, money and effort by helping to identify errors before they occur in the target environment or at the customer. These tests can be designed in various forms, depending on the current state of development. From an organizational point of view, it is desirable to formulate tests only once and to use them in different environments without further adjustments. This thesis focuses on deviations between in-the-loop test levels and the possible reuse of tests. In addition to the explanation and classification in the field of software testing, previous work in this area is also considered. Computers with x86-64 processors are typically used for the development of embedded system software, which do not correspond to the processors of the target platform. Furthermore, the exchange of data does not necessarily take the form as intended for the target applications, but possibly only in a modelling environment or through simplified channels. With regard to the desired tests to be carried out, this can lead to a number of problems, which are identified in the context of this work. In addition to accuracy and performance aspects, requirements and designs for reusability are presented.
Die Wahl der richtigen Innovationsprojekte ist wichtig für ein Unternehmen, um am Markt erfolgreich zu sein. Während monetäre und unternehmenspolitische Faktoren in vielen Innovationsmanagementmodellen zu einem Großteil berücksichtigt werden, weisen diese Modelle im Hinblick auf kundenzentrierte Überlegungen Defizite auf. Jedoch ist die Wahrnehmung der Innovation durch den Kunden einer der wichtigsten Aspekte für einen Erfolg. Anhand der Arbeit von Tomczak et al. wird eine Skala erstellt, um diesen Innovationsgrad bei großen Mengen von Innovationen mithilfe von Nutzern belastbar abfragen zu können. Diese Skala wurde in einer Online Studie (n=91) evaluiert. Die Ergebnisse bestätigen "Neuartigkeit" sowie "Sinnhaftigkeit" als zentrale Determinanten für den Innovationsgrad, sowie die Validität der gemessenen Werte der Skala bzgl. des Innovationsgrades.
Für das Tracking von Objekten gilt der Kalmanfilter nur so lange als optimaler Algorithmus, wie seine restriktiven Annahmen erfüllt sind. Da in der Luftverteidigungsbranche hochagile Ziele getrackt werden, löst der Kalmanfilter das Trackingproblem nicht mehr ideal und die Suche nach alternativen Algorithmen rückt immer mehr in den Fokus. Eine dieser Alternativen ist der Partikelfilter. Die vorliegende Arbeit stellt eine erste Untersuchung zur Verwendung eines Partikelfilters bei der MBDA Deutschland GmbH dar. Dabei liegt der Fokus auf der Fusion von Sensordaten. Das Ziel der Arbeit ist es, einen Partikelfilter zur Positionsbestimmung von mehreren Objekten in dem Phasenraum eines mathematischen Pendels durch mehrere Sensoren zu implementieren und die Ergebnisse der Datenfusion zu untersuchen. Aus den theoretischen Grundlagen des Kalman- und des Partikelfilters ergeben sich die drei wichtigsten Bestandteile eines Partikelfilters: Das Bewegungsmodell für die Positionsschätzung der Partikel, das Messmodell für die Bewertung der Schätzung aufgrund der Messung und das Resampling für das Ersetzen schlecht bewerteter Partikel durch gut bewertete. Anschließend werden drei Leitfragen für die Arbeit formuliert, aus welchen sich die Anforderungen für die darauffolgende Implementierung ableiten. Für die Realisierung des Partikelfilters werden zunächst Aufbau und Ablauf des Partikelfilters festgelegt. Im Anschluss daran wird das Bewegungsmodell definiert, welches das Runge-Kutta-Verfahren zur Lösung der Differentialgleichung eines Pendels verwendet. Das Messmodell wird daraufhin so umgesetzt, dass alle Partikel, die sich in der Nähe der Sensormessung befinden, ein Resampling erhalten. Dieses schiebt die Partikel in die Richtung der Messung. Partikel, die lange kein Resampling erhalten haben, werden gelöscht. Die Trackbildung wird im nächsten Schritt mithilfe einer Self Organizing Map realisiert. Zuletzt sorgt die Visualisierung für ein übersichtliches Testen der Ergebnisse. Die Implementierung zeigt, dass durch den Partikelfilter Daten von mehreren Sensoren fusioniert werden können, um Tracks von verschiedenen Objekten zu berechnen. Da diese Tracks in jedem Zeitschritt berechnet werden, können auch „Split Track-“ und „Merge Track Events“ festgestellt werden. Durch die anschließenden Tests kann gezeigt werden, dass die Anzahl der Tracks in 86.3 % der Fälle korrekt bestimmt wird. Außerdem ist die Abweichung der berechneten zur tatsächlichen Position der Objekte in knapp 90 % der Fälle niedriger als 0.15 Meter. Eine Verbesserung der Trackbildung ist durch eine Anpassung der Neuronen der Self Organizing Map möglich. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen der Sensorgenauigkeit und der Qualität der Ergebnisse zeigt, dass die Ergebnisse besser sind, je höher die Sensorgenauigkeit ist und je länger das Tracking andauert. Eine hohe Sensorgenauigkeit führt allerdings zu einer deutlich längeren Laufzeit. Dies kann durch eine Anpassung der Neuronen der Self Organizing Map verbessert werden. Die maximale Abweichung der berechneten von der tatsächlichen Position liegt bei einer mittleren Sensorgenauigkeit im Schnitt bei 0.19 Metern. Durch die Arbeit wird gezeigt, dass der Partikelfilter eine gute Alternative für den Kalmanfilter darstellen kann, wenn er auf geeignete Weise zur Anwendung gebracht wird. Die Sensordatenfusion ist erfolgreich gelungen. Auch die Ergebnisse der Trackbildung sind zufriedenstellend und können durch eine Anpassung der Parameter der Self Organizing Map weiter verbessert werden.
Die Bachelorarbeit "Chinas Projekte entlang der neuen Seidenstraße - Eine Analyse von einschlägigen maritimen und nicht maritimen Investitionen" befasst sich mit vier Projekten und deren Einfluss auf die Gesamtstrategie der neuen Seidenstraße. Die ausgewählten Länder hierfür sind: Pakistan, Kasachstan, Sri Lanka und Griechenland. In diesen Ländern werden die einschlägigen Projekte analysiert.
The current developments in driver assistance systems enabled OEMs to offer vehicles, ready for highly automatic driving (Level 3). A key factor for this development is the environmental perception, based on sensor-systems. Currently, LIght Detection And Ranging (LIDAR), Cameras and RAnge Detection And Ranging (RADAR) are the mainly used sensor-systems, to generate a perception of the vehicular environment. Due to different used spectrums, the performance and reliability of a sensor depends on environmental conditions, like darkness, rain or fog. RADAR is known as a robust sensor, working well also in rain or light conditions. A key feature for an object, surrounding the own car, is a classification, independently of a certain sensor-system. It enables the adjustment of the own trajectory to specific situations, defined by the surrounded objects. Nevertheless, it is challenging to classify an object with RADAR. Common sophisticated automotive classification algorithms rely on camera. But a precise classification of objects, detected by RADAR, gained on importance due to the reliable characteristics of RADAR mentioned before.
In addition to real world domain, simulation software provides tools for RADAR measurements and deployment. Even physical sensor models, near to reality, are implemented in software, enabling the improvement of signal processing techniques in a reproducible, convenient and fast manner. RADAR-specific effects, like multipath or clutter, are also implemented. The effects cause so-called "Ghost-Targets", pretending fake objects.
This thesis will make a contribution to the question how the simulation of RADAR can be used to classify objects in real world. The classification task is taken over by a CNN classifier. Due to the fact that it is a supervised learning method, the classifier gets trained. Current published papers used real but quit static data for the training. This thesis uses data out of IPG Carmaker 8 simulation model.
The proposed methods cluster the data with a state of the art cluster algorithm for RADAR and label, based on ground truth, with a novel approach. A multi-class CNN, implemented in Tensorflow, is enabled to differ between a car, bicycle or pedestrian. The evaluation is concentrated on a confusion matrix. Beside simulation data, also real world data is used to evaluate the classifier. Therefore, a scenario in real world is created. The measurement is performed with INRAS RadarLog, specialized for research and raw data analyze. Both domains, simulation and real world, are scaled on a common frame size and amplitude. The comparison should indicate the potential of a classifier to classify objects with a certain accuracy. The appropriate classifier is exclusively trained in simulation domain and gets applied in the real world and simulation domain. Weather phenomenons like rain, fog or extreme temperatures are excluded in the simulation.
Pop-up-Stores haben sich in den letzten Jahren vermehrt als ein effektives Marketinginstrument etabliert. Deshalb setzen Unternehmen aus verschiedenen Branchen zunehmend auf diese Art von Ladengeschäft, um das Interesse der Öffentlichkeit auf sich zu ziehen. Ein Beispiel ist der Pop-up-Store „Zwischenzeit“ in Augsburg, ein Projekt, welches jedes Jahr von Neuem und für kurze Zeit seine Türen zum Verkauf öffnet. Da jedoch die Erwartungen und Bedürfnisse der Verbraucher sich ständig wandeln, ebenso wie deren Akzeptanz, soll es in dieser Arbeit erst einmal um die Frage gehen, wie ausgeprägt die Akzeptanz für Pop-up-Stores aktuell in Augsburg ist. Im Anschluss daran wird untersucht, welche personen- und produktbezogenen Einflussfaktoren sich identifizieren lassen. Für die Beantwortung dieser Forschungsfragen wurde zunächst eine Literaturrecherche realisiert und anschließend eine Online-Befragung durchgeführt. Der Großteil der Teilnehmer befindet sich im Sinne der Phasen des Akzeptanzprozesses auf der Stufe des Interesses. Daneben sticht der Preis als ein Haupteinflussfaktor hervor, ebenso wie die Tatsache, dass die angebotenen Produkte nachhaltig und exklusiv sein sollten. Für weitere Details wird empfohlen diese Masterarbeit zu lesen.
In this research, we focus on consumer behavior by studying the theory of reasoned action and creating a survey. This theory states that consumers only take an action if their expectations are met and if the perceived norms and control over behavior are favorable. That is why this research focuses on consumer behavior and how it can be predicted, as well as on loyalty programs as a method of meeting consumer needs and as a means of collecting data.
Es werden immer wieder neue Wege beschritten, die Möglichkeiten der Technik zu nutzen, um neue Formen des Erfahrens auszuprobieren. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verbindung von virtueller und realer Welt, der sogenannten „Spacial Augmented Reality“. Hier werden Konzepte dargelegt, wie der Benutzer durch Verwendung von der Kinect für Windows v2 als Controller fungiert, wie ein durch ein Projektor projiziertes Bild dahingehend verzerrt wird, so dass diese Projektion für den Nutzer dreidimensional erscheint, und wie durch Projektion entstandene Verzerrungen ausgeglichen werden. Es folgt die beispielhafte Umsetzung der Konzepte sowie die kritische Analyse dieser Implementierung.
Die Formale Begriffsanalyse ist eine auf der Verbandstheorie basierende Methode in der Mathematik, um in verschiedensten Aufgabengebieten Zusammenhänge zu finden. In der fahrzeugspezifischen Softwareentwicklung spielt die Absicherung eine größer werdende Rolle, weshalb nach neuen Methoden zur Suche nach Programmfehlern geforscht wird. Dabei wird in der vorliegenden Bachelorarbeit die Formale Begriffsanalyse als Methode zur Mustererkennung auf ihren Nutzen in der Softwareentwicklung untersucht. Dazu werden Zusammenhänge in den Aufrufbeziehungen von Funktionen untersucht. Des Weiteren wird eine Toolchain für die Anwendung entwickelt.
Forschungsbericht 2017
(2017)
Die angewandte Forschung ist eine Kernaufgabe der Hochschulen für
angewandte Wissenschaften (HAW). Damit treiben diese regional vernetzt
Innovationen und stärken den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort
Bayern. Mit dem Forschungsbericht 2017 erhalten Sie einen Einblick in unsere Forschungsstrukturen, Forschungsschwerpunkte und Forschungsaktivitäten – mit Berichten aus den unterschiedlichsten Forschungsbereichen. Einige von Ihnen, liebe Leser, werden auch Forschungsprojekte wiederfinden, bei denen Sie als Partner bereits erfolgreich mit uns zusammen arbeiten. Seit dem vergangenen Forschungsbericht wurde der Forschungsbau für Fahrzeugsicherheit CARISSMA in Betrieb genommen und zusammen mit unserer Bundesbildungsministerin, Frau Prof. Dr. Johanna Wanka, feierlich eingeweiht. Für diesen Forschungsbereich konnten wir im Jahr 2016 auch die Mittel für die Forschungspartnerschaft SAFIR im Rahmen des BMBF-Förderprogramms „Starke Fachhochschulen – Impuls für die Region (FH-Impuls)“ für unsere Hochschule einwerben. Mit einem Volumen von insgesamt ca. 7,5 Mio. Euro über die nächsten vier Jahre gibt uns dieses Förderprogramm die Chance, eine Reihe von Forschungsaktivitäten im Bereich der Fahrzeugsicherheit auszubauen. Auch andere Forschungsbereiche, wie beispielsweise die erneuerbaren Energien und die innovativen Antriebe, sind seit dem vergangenen Forschungsbericht deutlich gewachsen. So haben wir 2016 unsere Forschungsaußenstelle Neuburg mit den Technologiefeldern Geothermie und Energiesystemtechnik etabliert. Über die gesamte THI betrachtet sind es inzwischen über 50 Professorinnen und Professoren, die mit ihren wissenschaftlichen Mitarbeitern in der drittmittelfinanzierten Forschung aktiv sind. Auch bezüglich der Promotionsmöglichkeiten unserer wissenschaftlichen Mitarbeiter haben wir uns weiterentwickelt. Mit dem Modell der Verbundpromotionen arbeiten in Bayern Universitäten und HAW partnerschaftlich zusammen. Unsere Kooperation betrifft das Forschungscluster „Mobilität und Verkehr“, in welchem wir eng mit der Technischen Universität München und der Hochschule Kempten verzahnt sind. Sie sehen, es hat sich in der Forschung an der THI viel getan. Dazu war die Mitarbeit von zahlreichen Kolleginnen und Kollegen aus den wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Bereichen ebenso erforderlich wie die Unterstützung von Unternehmen und Hochschulpartnern im In- und Ausland. An dieser Stelle möchten wir allen Beteiligten unseren Dank für ihr Engagement und die vielseitige Unterstützung dieses für unsere Hochschule so wichtigen Bereiches aussprechen.
Forschungsbericht 2019
(2019)
das Ziel der angewandten Forschung ist es, Erkenntnisse der Grundlagenforschung in die Anwendung zu bringen. Diesem Ziel haben wir uns mit der Forschung an der THI verschrieben. Etwa ein Drittel unseres gesamten Hochschulbudgets investieren wir in die Forschung – und zählen damit bundesweit zur Spitze der forschenden Hochschulen für angewandte Wissenschaften. Das eingeworbene Drittelmittelvolumen von 13 Mio. € in 2018, über 140 wissenschaftliche Mitarbeiter unserer rund 50 forschungsstarken Professorinnen und Professoren und ein Graduiertenzentrum mit über 90 Doktorandinnen und Doktoranden stehen für diesen Erfolg. Wie wollen wir diesen Erfolg in die Zukunft tragen? Unsere internen Forschungsinstitute CARISSMA, Innovative Mobilität (IIMo) und Neue Energiesysteme (INES) werden neben den bestehenden Kompetenzfeldern tragende Säulen unserer Forschungsaktivitäten bleiben. Daneben werden wir uns aber auch zunehmend mit Forschungspartnern außerhalb der Hochschule vernetzen und gemeinsam mit diesen Forschungseinrichtungen aufbauen. Einer dieser Forschungspartner ist die Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., die mit über 25.000 Mitarbeitern größte Organisation für angewandte Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen in Europa. Zusammen mit dem Fraunhofer Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI werden wir ein Fraunhofer Anwendungszentrum für Vernetze Mobilität in Ingolstadt einrichten. Damit wollen wir aus den vorhandenen technologischen Kompetenzen der THI und des Fraunhofer IVI Synergien nutzen – und als THI ein Teil des weltumspannenden Fraunhofer-Netzwerks werden. Ein weiterer Meilenstein in 2019 ist die Einrichtung eines Zentrums für Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen, welches die THI im Rahmen der Zukunftsinitiative der Bayerischen Staatsregierung gemeinsam mit Partnern der Region aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik aufbauen wird. Das Forschungszentrum wird schwerpunktmäßig KI-Anwendungen in den Bereichen Mobilität, Handel, Produktion und Gesundheit erforschen. Der Aufbau des Stammpersonals auf insgesamt rund 24 Stellen, davon 12 Professuren, ist gesichert. Damit schaffen wir in einer Zukunftstechnologie – eingebettet in das bayerische Wissenschaftsnetzwerk – einen herausragenden Aufschlag für Ingolstadt und die Region. Die oben genannten Themen sind nur einige von vielen Entwicklungen im Bereich der angewandten Forschung der THI. Mehr dazu erfahren Sie im vorliegenden Forschungsbericht, der Ihnen einen Überblick über unsere Forschungsaktivitäten der vergangenen zwei Jahre gibt. Wir möchten an dieser Stelle allen Beteiligten danken, die die Forschung der THI unterstützen. Ob als kooperierendes Unternehmen oder als Mitarbeiter der THI: Sie alle tragen gemeinsam dazu bei, dass wir abermals von einer Vielzahl an innovativen Forschungsaktivitäten berichten können.
In electric vehicles with lithium-ion battery systems, the temperature of the battery cells has a great impact on performance, safety, and lifetime. Therefore, developing thermal models of lithium-ion batteries to predict and investigate the temperature development and its impact is crucial. Commonly, models are validated with experimental data to ensure correct model behaviour. However, influences of experimental setups or comprehensive validation concepts are often not considered, especially for the use case of prismatic cells in a battery electric vehicle. In this work, a 3D electro–thermal model is developed and experimentally validated to predict the cell’s temperature behaviour for a single prismatic cell under battery electric vehicle (BEV) boundary conditions. One focus is on the development of a single cell’s experimental setup and the investigation of the commonly neglected influences of an experimental setup on the cell’s thermal behaviour. Furthermore, a detailed validation is performed for the laboratory BEV scenario for spatially resolved temperatures and heat generation. For validation, static and dynamic loads are considered as well as the detected experimental influences. The validated model is used to predict the temperature within the cell in the BEV application for constant current and Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure (WLTP) load profile.
THImotion
(2017)
Der Hochschulstandort Ingolstadt ist aus zweierlei Hinsicht ein besonderer. Zum einen zeichnet er sich durch seine starke Wirtschaft aus, deren Schlüsselindustrien zunehmend akademische Fachkräfte fordern. Zum anderen ist Ingolstadt die Hochschulstadt in Bayern mit der niedrigsten Studierendenquote gemessen an der Einwohnerzahl und damit – im Hinblick auf die große Nachfrage an Fachkräften – akademischer Bildungsimporteur. Dieser Widerspruch wird sich ohne geeignete Gegenmaßnahmen weiter verstärken. Der wirtschaftliche Boom der Region Ingolstadt ist ungebrochen. Bereits jetzt finden sich hier die höchste Ingenieursdichte, die höchste Patentanmeldungsquote und die stärkste Zunahme des Bruttoinlandsproduktes in Bayern. Bis 2035 wird für Ingolstadt ein weiteres Bevölkerungswachstum von 11,6 Prozent erwartet. Zu diesem Zeitpunkt wird es in Bayern dann rund 50.000 Akademiker zu wenig geben. Es gilt jetzt, diesen Trend als Chance zu begreifen und der steigenden Nachfrage nach akademischen Fachkräften mit einem Ausbau des Hochschulstandorts Rechnung zu tragen. Nach München hat Ingolstadt unter den bayerischen HAWs in den Studienbereichen Technik und Wirtschaft die höchste Nachfrage nach Studienplätzen. Auf ca. 1.500 Studienanfänger kommen ca. 12.000 Bewerber. Die Kernfelder der Hochschule in den Bereichen Technik und Wirtschaft sind unmittelbar verknüpft mit den zukunftsweisenden Trends, in denen neues akademisches Wissen verlangt wird. Ingolstadt ist auf dem Weg zum bayerischen Zentrum für digitale Mobilität – hier gehen Wirtschaft und Wissenschaft Hand in Hand. Es ist Wissen, das an der Hochschule generiert wird, welches durch Transfer in Produkte und Dienstleistungen den Wirtschaftsstandort absichert. Dass ein starker Wirtschaftsstandort langfristig nur in der Verknüpfung mit einem starken Wissenschaftsstandort Bestand hat, zeigen zahlreiche Studien. Mit dem Förderprogramm Innovative Hochschule wollen wir diesem Sachverhalt ein Stück Rechnung tragen – aber das allein reicht nicht aus. Zu diesen Themen und zu vielem mehr gibt Ihnen das vorliegende Magazin einen kleinen Einblick.
THImotion
(2016)
Digitalisierung wird unser Leben zunehmend verändern. Wir kommunizieren über Messenger und Soziale Netzwerke, wohnen in smarten Häusern und vertrauen uns hochautomatisierten Fahrzeugen an. Für junge Menschen, die Digital Natives, ist der Umgang mit den neuen Technologien eine Selbstverständlichkeit – sie wachsen damit auf. Als Hochschulen müssen wir uns darauf einstellen, sowohl inhaltlich als auch didaktisch die Chancen zu nutzen, die die Digitalisierung in der Lehre eröffnet – mit Konzepten, die den veränderten Begabungen und auch den Ansprüchen der Digital Natives gerecht werden. Digitalisierung in der Bildung ist eine Chance für Hochschulen, die Betreuung von Studierenden noch individueller zu gestalten. Ebenso bietet sie die Möglichkeit, die Interaktion zwischen Professoren und Studierenden weiter zu stärken - eine Grundvoraussetzung für Lernen als sozialen Prozess. Lehre wandelt sich damit ein Stück weg von der Dozentur zum Coachen. Ansätze wie Blended Learning und auch die Nutzung von Online-Kursen, zum Beispiel in Form so genannter MOOCs (=Massive Open Online Courses), können auf diesem Weg unterstützen. In der Bandbreite der möglichen Weiterentwicklungen müssen die Hochschulen jeweils ihren individuellen Weg finden. Nicht nur Studieninhalte und Studienformen werden sich im Zuge der Digitalisierung weiter verändern – auch sämtliche Prozesse rund um das Studium werden durch neue digitale Formen vereinfacht: Vom Bewerbermanagement über elektronische Studierendenakten bis hin zu den Formen der Bereitstellung von Lehrinformationen, z. B. über das bereits an den Hochschulen etablierte System „Moodle“. Das Thema der Digitalisierung begleitet uns auch in dieser Ausgabe immer wieder: Sie erfahren, wie Studierende eine App zur Medikamenteneinnahme älterer Menschen entwickelt haben oder erhalten Einblicke in das digitale Armaturenbrett der Zukunft. Wir zeigen Ihnen außerdem, wie unsere Forscher mit Algorithmen Fahrzeuge noch kraftstoffeffizienter steuern können und wie junge Stipendiaten mit einem vernetzten Produktionssystem einen deutlichen Mehrwert für die Industrie generieren wollen. Natürlich erhalten Sie auch Einblicke in die Entwicklung des Digitalen Gründerzentrums direkt am THI-Campus sowie in digitale Prozesse, die das Studieren und Arbeiten an der THI noch effizienter organisieren. Die Digitalisierung bietet viele Herauforderungen für die Zukunft; Risiken, aber auch viele Chancen. Nutzen wir sie!
THImotion
(2016)
Die Einweihung des Forschungs- und Testzentrums CARISSMA stellt einen Meilenstein in der Entwicklung der THI dar. Nachdem erst im Jahr 2006 die Forschung als Dienstaufgabe der damaligen Fachhochschulen in das Bayerische Hochschulgesetz aufgenommen wurde, wurde 2008 der HAW Ingolstadt der bayerische Innovationspreis zum Thema „Körperschall-Technologie“ verliehen. Zwei Jahre später folgte in 2010 die Genehmigung des Forschungsbaus CARISSMA – dem bundesweit ersten Forschungsbau einer Hochschule für angewandte Wissenschaften. CARISSMA stellt die Technische Hochschule Ingolstadt vor interessante Herausforderungen. Der Anspruch von CARISSMA ist, sich als wissenschaftliches Leitzentrum für Fahrzeugsicherheit in Deutschland zu etablieren. So freut es uns besonders, dass der bayerische Ministerpräsident Horst Seehofer sowie die Bundesministerin für Bildung und Forschung Prof. Dr. Johanna Wanka gemeinsam mit uns CARISSMA einweihen. CARISSMA verkörpert exemplarisch die Stärke der HAWs in der angewandten Forschung. Sie sind es, die Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in wettbewerbsfähige Produktideen überführen und somit wichtige Innovationsimpulse setzen. Durch ihre Stärke im Technologietransfer nehmen sie eine herausragende Rolle in der Forschungslandschaft ein und setzen Innovationsimpulse in ihrem regionalen Umfeld. Forschung an HAWs hat aber auch ein zweites großes Ziel: die Schaffung von Mehrwert durch die Einheit von Lehre und Forschung – ganz gemäß dem Humboldt´schen Bildungsideal. Angewandte Forschung bietet Studierenden eine Aktualität im Wissenstransfer, die nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit unserer Absolventen am Arbeitsmarkt stärkt. Die gemeinsame Arbeit an aktuellen Forschungsprojekten, sei es im Rahmen von Abschlussarbeiten oder beim späteren Promotionsstudium, eröffnet den Studierenden einen Weg, auf dem sie lernen, wie Wissen geschaffen wird. Eine Fähigkeit, die die Schaffung von Innovationen in unserer davon abhängigen Gesellschaft möglichst breit zu öffnen vermag.
THImotion
(2015)
Auch zum neuen Wintersemester verzeichnet die THI wieder einen Studierendenrekord – 5.300 junge Menschen studieren in 42 grundständigen und berufsbegleitenden Bachelor- und Masterstudiengängen. Unser Fokus auf Technik und Wirtschaft mit einer Akzentuierung im Bereich Mobilität trifft auf eine hohe Nachfrage. Auf ca. 1.300 Studienanfängerplätze kommen über 12.000 Bewerber. Das ist bayernweit mit München das höchste Bewerber-Studienplatz-Verhältnis. Zum letzten Sommersemester haben wir alle neuen Gebäude der Campus-Erweiterung bezogen. In diesen stehen den Studierenden 65 Hörsäle und Seminarräume, 48 Labore und 14 PC-Pools zur Verfügung. Die Bibliothek hat sich im Zuge des Ausbaus flächenmäßig verdoppelt – und die neue Campus-Wiese verbindet unserer Hochschule mit dem Glacis. Im Juni 2016 planen wir die Einweihung des Forschungsbaus CARISSMA, der zum bundesweiten wissenschaftlichen Leitzentrum für Fahrzeugsicherheit ausgebaut wird. Die hohen Bewerberzahlen und die Nachfrage der Region nach akademisch qualifizierten Fachkräften ist ein Auftrag an die THI, weiter zu wachsen. Dazu sind jetzt die politischen Weichen zu stellen. Räumliche Erweiterungsmöglichkeiten bestehen mit zwei Baufeldern am bestehenden Campus. Auch eine Campus-Außenstelle mit Studierenden in Neuburg wird diskutiert. Die THI wird ihren dynamischen Kurs weiter fortsetzen und dabei die Herausforderung, quantitatives Wachstum mit qualitativer Weiterentwicklung zu verzahnen, annehmen.
Neben dem Agrar- und dem Industriesektor nimmt Brasilien eine immer stärkere Rolle im Bildungs- bzw. Universitätsbereich ein, etwa über die vielen bundes- und landesstaatlichen Universitäten. Mit Deutschland floriert die wissenschaftliche Zusammenarbeit, genannt seien exemplarisch das Baden-Württembergische Brasilien-Zentrum der Universität Tübingen, das Brasilienzentrum der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie das Deutsche Wissenschafts- und Innovationshaus São Paulo und das brasilianische Stipendienprogramm „Wissenschaft ohne Grenzen“. An diese Aktivitäten knüpft das Projekt AWARE der Technischen Hochschule Ingolstadt an, das uns über die vom DAAD initiierte Förderlinie „Strategische Partnerschaften und Thematische Netzwerke“ als deutschlandweit erste Hochschule für angewandte Wissenschaften ebenfalls den Aufbau nachhaltiger deutsch-brasilianischer Strukturen ermöglicht.
Seit der Finanzkrise verfolgt die FED einen sehr expansiven geldpolitischen Kurs. Die Zinsen wurden auf historische Niedrigstniveaus gesenkt, darüber hinaus griff die FED auf verschiedene Maßnahmen quantitativer Lockerungen zurück. Trotz dieser Ereignisse zeigen die ökonometrischen Analysen in diesem Papier, dass die klassischen Einflussfaktoren (Notenbankzinsen, Inflationserwartungen, Auslandsnachfrage nach US-Bonds) weiterhin signifikante Erklärungskraft besitzen. Allerdings sind diese Zusammenhänge in den letzten Jahren instabiler geworden. Darüber hinaus kann man feststellen, dass das Anleihenaufkaufprogramm der amerikanischen Notenbank einen messbaren Einfluss auf die Langfristzinsen hat.
Ist Peak Oil Geschichte?
(2016)
Am 3. Juli 2008 erreichte der Ölpreis (WTI) mit über 145 US-Dollar je Barrel seinen historischen Rekordwert. Dieses Ereignis galt als eine eindeutige Bestätigung der Befürworter der Peak-Oil Theorie, die seit Jahrzehnten vor den wirtschaftlichen Konsequenzen einer unvermeidlichen Verknappung von Rohöl warnten. Deren pessimistischste Anhänger befürchteten eine unausweichlich starke Reduzierung der Erdölförderung, und in der Folge sogar einen Zusammenbruch der Wirtschaftssysteme, auf Grund stark steigender Preise. Die Plausibilität langfristig steigender Ölpreise ist nicht von der Hand zu weisen. Allerdings zeigen Überlegungen zum Öl-Angebot und –Nachfrage, dass mit einer plötzlichen Verknappung von Öl wohl auch auf längere Sicht nicht zu rechnen ist. Die Peak-Oil-Debatte hat zweifelsohne die unbestrittene Endlichkeit des Rohstoffs „Erdöl“ in das Bewusstsein vieler Menschen gerückt. Aber neue Technologien wie Hydraulic Fracturing, die Ölsandgewinnung und verbesserte Fördermethoden sorgen dafür, dass der von den Peak-Oil Befürwortern postulierte „Tipping-Point“ noch nicht erreicht wurde. Ein Versorgungsproblem ist unter Berücksichtigung der aktuellen Entwicklungen auf absehbare Zeit als nicht sehr wahrscheinlich einzustufen. Vielmehr zeigt sich, dass die größere wirtschaftspolitische Herausforderung der Zukunft sein wird, Öl als CO2-emittiertenden Energieträger zu substituieren.
Aufgrund volatiler Anlagen und stochastischer Zinsen kann speziell bei Altersvorsorgedepots die Situation auftreten, dass ein geplantes Ruhestandseinkommensziel bereits vor dem eigentlichen Rentenantritt erreicht wird. In einem solchen Fall ist es für den Anleger unter Umständen sinnvoll, den erreichten Vermögensstand vollständig oder teilweise zu sichern („glattzustellen“) und in die risikolose Anlage überzuführen, d.h. in einen ab Rentenantritt zufließenden nominellen oder realen Einkommensstrom umzuwandeln. Der vorliegende Beitrag diskutiert die Relevanz vorzeitiger Einkommensspitzen und liefert die zur Ermittlung der entsprechenden Zahlungen nötigen Berechnungen. Darüber hinaus werden die speziellen Finanzinstrumente beschrieben, welche zur Realisierung der entsprechenden „Glattstellungs-Strategien“ erforderlich sind.
Zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit des Emissions- und Verbrauchsverhaltens von Kraftfahrzeugen ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Randbedingungen während des Tests in engen Grenzen einheitlichen Vorgaben folgen. Der Gesetzgeber sieht hierfür genormte Geschwindigkeits-Zeit-Profile vor, die auf klimatisierten Rollenprüfständen nachgefahren werden. Indem die „Straße ins Labor“ verlagert wird, gelingt es weitgehend, Fahrer- und Umwelteinflüsse zu eliminieren. Um hybridspezifische Einzelmaßnahmen zur Steigerung der Effizienz von teilelektrifizierten Pkw-Antriebssträngen gezielt bewerten zu können, werden über den mittleren Kraftstoffverbrauch hinaus die Momentanwerte für die einzelnen Leistungspfade benötigt. Am Beispiel der Verbrauchsmessung an einer Vollhybridlimousine mit E-CVT-Getriebe sollen verschiedene Betriebszustände anhand der Resultate aus dem Einsatz mobiler Verbrauchsmesstechniken diskutiert werden.