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Crossmodale Korrespondenzen zwischen auditiven und visuellen Stimuli lassen sich bereits in zahlreichen Laborstudien erkennen. Ob jene Korrespondenzen auch in der Praxis für das Lichtdesign von unter anderem Musik-Veranstaltungen gelten und dabei nicht nur auditive Stimuli mit Farben assoziiert werden, sondern Farben auch einen Einfluss auf die Wahrnehmung der akustischen Eigenschaften und Emotionen der Musik haben, wird dabei in dieser Studie untersucht. Der Versuchsaufbau findet dafür in einer realen Veranstaltungsstätte statt. Proband*innen mussten Fragen zu ihrer Wahrnehmung von unterschiedlichen auditiven und visuellen Eigenschaften, die in unterschiedlichen, möglichst Veranstaltungs-realistischen Stimuli-Szenen präsentiert wurden, beantworten. Hierfür wurden Scheinwerfer eingesetzt sowie auditive Stimuli gewählt, die vom Musikgenre den Live-Veranstaltungen der Veranstaltungsstätte entsprechen. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Zusammenhang zwischen akustischen Eigenschaften und Farben existiert und auch die wahrgenommenen Emotionen der Farben durch die Musik beeinflusst werden können. Ebenso zeigen die Ergebnisse, dass die Farben der Ambientebeleuchtung die Emotionen zwar nicht explizit vorgeben oder steuern, sie aber in ihrem Ausdruck intensivieren können. Der Zusammenhang von zur Musik passenden Farben scheint dabei auf den geteilten wahrgenommenen Emotionen zu basieren, eine direkte Verknüpfung von Musik und Farben kann in dieser Studie allerdings nicht ausgeschlossen werden. Crossmodale Korrespondenzen zwischen auditiven und visuellen Stimuli sind demnach auch in realitätsnahen Versuchsaufbauten zu finden. Die Erkenntnisse darüber könnten auch in der Praxis, zum Beispiel bei der Planung und Durchführung von Musik-Veranstaltungen, einen Nutzen haben.
Im Projekt EILD.nrw wurden Open Educational Resources (OER) für die Lehre im Fach Datenbanken entwickelt. Lehrende können die Tools und Kurse in einer Vielzahl von Lernszenarien einsetzen. Studierende der Informatik und Anwendungsfächer lernen den kompletten Lebenszyklus von Datenbanken kennen. Zu diesem Zweck wurden Quizze, interaktive Tools, Lehrvideos und Kurse für Lernmanagementsysteme entwickelt und unter einer Creative Commons-Lizenz veröffentlicht.
A method of determining the distance of an object from an automated vehicle based on images taken by a monocular image acquiring device. The object is recognized with an object-class by means of an image processing system. Respective position data are determined from the images using a pinhole camera model based on the object-class. Position data indicating in world coordinates the position of a reference point of the object with respect to the plane of the road is used with a scaling factor of the pinhole camera model estimated by means of a Bayes estimator using the position data as observations and under the assumption that the reference point of the object is located on the plane of the road with a predefined probability. The distance of the object from the automated vehicle is calculated from the estimated scaling factor using the pinhole camera model.
Bei einem Verfahren zum Erzeugen eines Trainingsbilds, welches ein zu erkennendes Objekt in einer natürlichen Objektumgebung zeigt, wird das Trainingsbild als synthetisches Bild durch Kombination eines von einer Kamera aufgenommenen Basisbilds und eines Template-Bilds erzeugt, indem mittels eines Shift-Map-Algorithmus ein Strukturmerkmal aus dem Basisbild entfernt und durch ein dem Template-Bild entnommenes Strukturmerkmal ersetzt wird.
Die Erfindung betrifft ein Objektverfolgungsverfahren für ein kamerabasiertes Fahrerassistenzsystem, welches eine in einem eigenen Fahrzeug installierte und in Fahrtrichtung ausgerichtete Kamera zur Aufnahme von Bildern einer in Fahrtrichtung vor dem eigenen Fahrzeug liegenden Fahrzeugumgebung aufweist, mit den Schritten, dass ein ein vorausfahrendes Fahrzeug darstellendes Objekt in einem von der Kamera aufgenommenen Bild detektiert wird und ein Mittelwert und eine Kovarianzmatrix für den aktuellen Zustand des vorausfahrenden Fahrzeugs mittels eines erweiterten Kalman Filters aus der Position und Breite des Objekts in dem Bild geschätzt wird.
Bei einem Verfahren zur Erkennung von Funktionsfehlern eines oder mehrerer Sensoren einer der Überwachung einer Fahrzeugumgebung dienenden Multisensoranordnung (10) eines Fahrzeugassistenzsystems (12) wird auf der Basis von Informationen aus einer für eine vereinheitlichte Erfassung der aktuellen Fahrzeugumgebung durchgeführten Datenfusion der von den Sensoren der Multisensoranordnung (10) erhaltenen Daten wenigstens eine aktuelle Leistungsgröße der Multisensoranordnung (10) ermittelt. Die ermittelte aktuelle Leistungsgröße wird mit einer entsprechenden, für die fehlerfreie Multisensoranordnung (10) erwarteten Leistungsgröße verglichen. Eine Entscheidung darüber, ob ein Funktionsfehler des bzw. der betreffenden Sensoren der Multisensoranordnung (10) vorliegt oder nicht, wird in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs der auf der Basis der Informationen aus der Sensordatenfusion ermittelten aktuellen Leistungsgröße mit der erwarteten Leistungsgröße der Multisensoranordnung (10) getroffen.
Bei einem Verfahren zum Kalibrieren einer Bilderfassungseinrichtung, die an einem Kraftfahrzeug angeordnet ist und in der Lage ist, nacheinander Bilder eines vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Verkehrsraums zu erfassen, werden in einem erfassten Bild wenigstens zwei Bildobjekte detektiert, welche in Weltkoordinaten geraden und zueinander im Wesentlichen parallelen Liniensegmenten entsprechen. Anhand der Bildobjekte wird die Position eines Fluchtpunkts in dem erfassten Bild geschätzt und mittels eines Tracking-Verfahrens verfolgt. Dabei wird ein Fehler für die Position des Fluchtpunkts berechnet. Sobald der berechnete Fehler einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet, wird anhand der zu dem Fehler gehörigen Position des Fluchtpunkts die Bilderfassungseinrichtung kalibriert.
Es wird ein Verfahren zur Erfassung und Bestätigung kritischer Fahrsituationen angegeben, beidem ein insbesondere vor einem Fahrzeug befindliches Objekt mittels mehrerer unabhängiger, dem Fahrzeug zugeordneter Sensoreinheiten überwacht wird, die von den Sensoreinheiten gelieferten Signale jeweils als Sensorsignal in Form einer diskretisierten Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der betreffenden physikalischen Messgröße über ein definiertes Intervall [0, MAX] bereitgestellt werden, die verschiedenen Sensorsignale zu einem einzigen, ebenfalls die Form einer Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der betreffenden Messgröße aufweisenden Endsignal kombiniert werden und mittels eines lernenden Klassifizierers anhand des kombinierten Endsignal eine endgültige Bewertung der aktuellen Fahrsituation vorgenommen wird.
Bei einem Verfahren zum Erkennen und Verfolgen von Fahrspurmarkierungen von einem Kraftfahrzeug aus wird mittels einer Bilderfassungseinrichtung in regelmäßigen Zeitabständen ein Bild eines vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Verkehrsraumes erfasst. In dem erfassten Bild werden diejenigen Bildbereiche als erkannte Fahrspurmarkierungen identifiziert, welche ein vorgegebenes Erkennungskriterium erfüllen. Wenigstens eine erkannte Fahrspurmarkierung wird als zu verfolgende Fahrspurmarkierung einem Tracking-Prozess unterzogen. Es wird für jede erkannte Fahrspurmarkierung wenigstens ein Prüfbereich im Bild definiert. Anhand von Intensitätswerten der dem Prüfbereich zugehörigen Bildpunkte wird wenigstens eine Kenngröße ermittelt. In Abhängigkeit von der Kenngröße wird die erkannte Fahrspurmarkierung einer von mehreren Fahrspurmarkierungs-Klassen zugeordnet.
Bei einem Verfahren zur Detektion und Klassifikation von Objekten wie insbesondere Fahrbahnmarkierungen[AB_DE] ausgehend von einem Bild der Umgebung im Sichtbereich einer insbesondere einem Fahrzeug zugeordneten Bildaufnahmeeinrichtung wird für eine anfängliche Detektion von Objektkandidaten eine schnelle Hough-Transformation ausgeführt, bei der zur Bestimmung einer jeweiligen Votierstelle im Hough-Raum die Gradientenrichtung von ermittelten Kantenpunkten herangezogen wird. Zur Klassifikation der Objektkandidaten und zur Akkumulation zusätzlicher Merkmale wird als Hough-Raum ein zusätzliche Ebenen umfassender Raum verwendet.
Over the past decades, research in room acoustics has established several derivative measures of an impulse response, some of which are incorporated in the ISO 3382 standards. These parameters intend to represent perceptual qualities, but were developed without a consistent modeling of room acoustical perception. More recent research proposed comprehensive inventories of room acoustic perception that are purely based on evaluations by human subjects, such as the Room Acoustical Quality Index (RAQI). In this work RA-QI scores acquired for 70 room impulse responses were predicted from room acoustical parameters. Except for Reverberance, the prediction of RAQI factors performed rather poor. In most cases, the sound source had a greater impact on RAQI scores. All analyses are published in an online tool, where users can upload omnidirectional and binaural impulse responses, and instantly obtain and visualize several physical descriptors, as well as predicted RAQI scores for three different sound sources. So far, acceptable prediction accuracy is achieved for Reverberance, Strength, Irregular Decay, Clarity and Intimacy. Larger data sets of evaluated impulse responses are required to improve the model performance and enable reliable predictions of room acoustical quality. Therefore, the administration of RAQI evaluations within the website is currently being developed.
Despite the higher uptake of digital media also in older age groups, there are still challenges for people of high ages and with cognitive or motoric problems, which prevent them from learning and using devices like smartphones or tablets. Tangible user interfaces provide an opportunity to connect these people to social media, thereby increasing their digital participation in society and reducing loneliness. In this paper, we discuss the challenges of intergenerational communication and research the opportunities affiliated with tangible technologies to overcome technology barriers for adults of high ages. We present a hybrid system for social media interactions between young smartphone users and their old relatives, who do not use mobile technologies. The system consists of a tangible user interface designed specifically for old adults that connects to a standard mobile messenger service. TAMI was designed in a user-centered process to fulfill the needs of older adults and tested in a longer-term field study with pairs of young and old relatives.
User-centered and Participatory Design approaches have become widespread within HCI, also when designing digital media for older adults. These methodologies are seen as crucial to adapt technology design to older people's needs and increase their acceptance of digital technology. Nevertheless, it is often difficult to reach a diverse group of older people, for instance, people with limited technology skills, limited mobility, or cognitive issues. In addition, gerontologists criticized lately how older people's participation unfolds in technology design projects, e.g. that people are pushed into the role of users. Little is known about the motivations and needs of older adults regarding their participation in HCI research. To close this gap, we conducted an online survey (N=46) and semi-structured interviews (N=8) focusing on motivations, willingness and experiences regarding participation. Results show that people are generally willing to participate due to interest in the topic, learning new things and social bonding. However, despite the conceptions within HCI that long-term engagement is crucial within participatory design, older people in the study preferred less commitment and more open formats.
The healthcare sector's digital transformation necessitates the involvement of stakeholders through participation and co-creation processes. This study aims to investigate the understanding and implementation of participation and co-creation in the development of hybrid interaction technologies in healthcare. Eight interdisciplinary research projects were examined through semi-structured group interviews with 49 participants from academia, industry, and the application field. The interviews focused on participants' perspectives on project goals, user groups, access to the field, methods of participation and co-creation, and user motivation. The results highlight the diverse understandings of participation and co-creation, with some perceiving them as research-driven and others as already embedded in user- centered design. The projects emphasized user needs but often excluded stakeholders from collaborative decision-making. Challenges in achieving continuous involvement and co-decision were acknowledged. The findings underscore the need for reflexive practice and evaluation of participation and co-creation throughout the development process, as well as further research on participation across projects. By addressing these challenges and embracing participatory approaches, digital health applications can better address ethical concerns, build trust, and increase acceptance and adoption in the healthcare sector.
Diese Studie befasst sich mit der Akzeptanz von Lautstärke-Begrenzungen seitens der Besucher*innen von Musik-Veranstaltungen unter Anwendung eines C-bewerteten Schalldruckpegel-Grenzwertes. Im Gegensatz zu einem A-Bewertungsfilter kann ein CBewertungsfilter unterstützen, das gehörschädigende Potenzial hoher tieffrequenter Schalldruckpegel elektronischer Musik-Genre, wie zum Beispiel Techno, abzuschätzen. Dazu wurden, basierend auf einer französischen Verordnung zum Schutz des Publikums von Veranstaltungen vor hohen Schalldrücken (Décret no 2017-1244) sowie der deutschen Norm DIN15905-5, bei sieben Veranstaltungen, bei denen die Musik-Genre EDM, Techno, Tech-House, Psy-Trance und Dubstep geboten wurden, C- und A-bewertete Schalldruckpegel-Grenzwerte festgelegt. Die Besucher*innen der Veranstaltungen, die sich bereit erklärten an der Studie teilzunehmen, wurden hinsichtlich ihrer Zufriedenheit gegenüber der Musik-Lautstärke sowie ihrem Besuchsverhalten von Veranstaltungen mit gleichen Musik-Lautstärken befragt. Die 163 Teilnehmer*innen der Umfrage äußerten sich überwiegend positiv zu vorherrschenden Schalldruckpegeln. Mehr als 80% der Teilnehmer*innen würden Musik-Veranstaltungen, die auf Lautstärken von bis zu 118 dB LCeq,15min und 99 dB LAeq,30min begrenzt sind, regelmäßig besuchen. Ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Besuchsverhalten und Schalldruckpegel-Schwankungen unterhalb der definierten Grenzwerte um bis zu 9 dB(A,C) konnte nicht festgestellt werden. Bei Veranstaltungen der in dieser Studie überprüften Musik-Genre werden Schalldruckpegel-Begrenzungen auf 118 dB LCeq,15min und 99 dB LAeq,30min vom Publikum akzeptiert und können von Veranstalter*innen zum Schutz des Gehörs der Besucher*innen ohne Einfluss auf das Besuchsverhalten und damit einhergehende wirtschaftliche Aspekte einer Veranstaltung angewandt werden.
Medien, Design und Demenz
(2018)
Probing the Potential of Multimedia Artefacts to Support Communication of People with Dementia
(2015)
“Public Brewing“ – eine interaktive Medienfassade mit einer be-greifbaren Nutzerschnittstelle
(2014)
Aufgrund der §§ 2 Abs. 4 S. 1, 26 Abs. 3 S. 2 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz - HG) vom 16.09.2014 (GV. NRW. S. 547) in der aktuell gültigen Fassung und der Grundordnung der Hochschule Düsseldorf vom 08.10.2015 (Verkündungsblatt der Hochschule Düsseldorf, Amtliche Mitteilung Nr. 414) in der aktuell gültigen Fassung hat die Hochschule Düsseldorf die folgende Ordnung als Satzung erlassen.
Music consumption and distribution has changed drastically in the last twenty years due to digitalization. Instead of buying music products, like CDs or even downloaded digital music files, today music is predominantly distributed via online music streaming. Therefore, it is mandatory for the music industry as well as researchers to determine which factors are affecting consumers intention to use music streaming services. This study aims to investigate drivers of Behavioral Intention (BI) to use a music streaming service. Particularly, aspects of social preferences in the context of music streaming will be explored. Therefore, a research model is created, based on the Value-based Adoption Model (VAM) (Kim et al., 2007) with an extension to take social factors into account. An online questionnaire with 102 participants was conducted to test the research model and the corresponding hypotheses. In order to evaluate reliable indications, some adjustments needed to be made resulting in a corrected research model. The final independent variables of the corrected model are Perceived Value (PV) (which is composed of Perceived Usefulness (PU) and Perceived Enjoyment (PE)), Perceived Ease of Use (PEU), Perceived Price Value (PPV), Facilitating Conditions (FC), Perceived Fairness (PF), Social Connectivity (SC), and Peer-Effects (PFX). The empirical results show that Perceived Value (PV), Perceived Price Value (PPV), and Perceived Fairness (PF) are determinants of consumers Behavioral Intention (BI) to use a music streaming service.
Diese Bachelorarbeit untersucht die Frage, welchen Einfluss Sounddesign auf die Empfindung von Emotion, Empathie und Antizipation beim Konsumieren von Filmen hat. Dafür wurde die Arbeitshypothese angenommen, dass ein positiv gestaltetes Sounddesign bei den Zuschauenden zu mehr positiven Emotionen, höherer Empathie und positiver Handlungserwartung führt, während ein negatives Sounddesign zu negativeren Emotionen, geringerer Empathie und negativer Handlungserwartung führt.
Zunächst werden in dem theoretischen Teil der Arbeit das Sounddesign und seine Rolle im Film betrachtet, gefolgt von der Untersuchung der Auswirkungen von Ton auf die menschliche Wahrnehmung, sowie einer Darstellung der Grundlagen von Emotion, Empathie und Antizipation.
Um die Forschungsfrage zu beantworten und die Arbeitshypothesen zu überprüfen, wurde eine quantitative Studie mittels Online-Umfrage durchgeführt, in der die Teilnehmenden zwei Filmausschnitte zu sehen bekamen. Die Teilnehmenden wurden dabei in zwei Gruppen mit jeweils positivem bzw. negativem Sounddesign aufgeteilt. Der Einfluss auf die wahrgenommenen Emotionen, Empathie und die antizipierte Handlung wurde anschließend mittels eines Fragebogens erhoben und statistisch ausgewertet.
Es wurde festgestellt, dass das Sounddesign teilweise deutliche Effekte auf wahrgenommene Emotionen hatte, insbesondere auf negative Emotionen. Es waren ebenfalls Tendenzen in Bezug auf Empathie und Antizipation erkennbar, die darauf hinwiesen, dass Sounddesign diese Bereiche beeinflusste. Eine zusätzliche Untersuchung des Einflusses von Audiogeräten auf die Stärke der ermittelten Effekte zeigte, dass Kopfhörer/Lautsprecher im Vergleich zu Handy-/Laptoplautsprechern zu einem stärkeren Effekt des Sounddesigns führen konnten.
Diese Arbeit kann zusammenfassend feststellen, dass ein Einfluss von Sounddesign auf Emotion, Empathie und Handlungsantizipation anzunehmen ist.
Die Lehre von Datenbanksystemen kann durch interaktive Lehr- und Lernmaterialien ergänzt werden, um Studierende besser an die Themenbereiche heranzuführen. Diese Arbeit dokumentiert die systematisch durchgeführte Recherche interaktiver
Materialien und stellt die Rechercheergebnisse vor. Dabei wurden sowohl einzelne Anwendungen als auch wissenschaftliche Veröffentlichungen berücksichtigt. Von den insgesamt 59 gefundenen Materialien wurde eine Handvoll zur näheren Betrachtung ausgewählt. Im Detail wird auf deren Zielsetzung, Umsetzung und die Bedienung eingegangen. Die Materialien befassen sich mit den Themenbereichen SQL, ERM/UML, Normalisierung, Relationale Algebra und Weiteren. Auch bei der Umsetzung sind Unterschiede hinsichtlich der Herangehensweise und der ausgewählten Lernmethoden ersichtlich. Im Rahmen wissenschaftlicher Veröffentlichungen wurden Experimente mit Studierenden durchgeführt und deren Lernfortschritt ausgewertet. Aus dem Feedback ist ein grundsätzliches Interesse an interaktiven Lernmaterialien zu erkennen. Gleichzeitig konnten Studierende mithilfe dieser Materialien in Tests bessere Ergebnisse erzielen.
Machine Learning – eine Disziplin der IT, die in letzter Zeit immens an Traktion gewonnen hat. Durch die verzeichneten Entwicklungen, wie z.B. autonomes Fahren, ChatGPT und noch vielen mehr, haben sich in zahlreichen Sparten neue Perspektiven eröffnet. Die vorliegende Arbeit untersucht die Einsatzmöglichkeiten von Machine Learning in der Retourenmanagement Domäne, welche bislang noch wenig erforscht wurden. Gerade der boomende Online-Handel und die daraus resultierende Masse an Retouren verdeutlichen die Notwendigkeit einer Intervention mit dem Ziel, Retouren, die sowohl den Unternehmen als auch der Umwelt schaden, zu minimieren. Ob klassische Ansätze wie logistische Regression und lineare Diskriminanzanalyse oder state-of-the-art Methoden wie neuronale Netzwerke, Entscheidungsbäume, Ensemble Machine Learning, Graphen, etc. – Machine Learning bietet der Wirtschaft viele Werkzeuge, die für die Lösung des Retourenproblems eingesetzt werden können. Die Auswahl der Methoden hängt von dem Ziel und den verfügbaren Daten ab, aber die schiere Anzahl der Möglichkeiten verdeutlicht, dass mehrere Wege für die Reduzierung von Retouren eingeschlagen werden können. Abhängig von Know-How und technischen Voraussetzungen können auch einfachere Methoden, die keine allzu hohe Rechenleistung bzw. wenig Expertise benötigen, den Unternehmen äußerst nützliche Resultate liefern. Die vorliegende Arbeit versucht den aktuellen wissenschaftlichen Status-Quo darzustellen, um dadurch die den Online-Händlern verfügbaren Möglichkeiten aufzuzeigen.
In the EILD.nrw project, Open Educational Resources (OER) are being developed for teaching databases. Instructors can use the tools and courses in a variety of learning scenarios. Students of computer science and application subjects learn the complete life cycle of databases. For this purpose, quizzes, interactive tools, instructional videos, and courses for learning management systems are developed and published under a Creative Commons license.
The soundscape approach highlights the role of situational factors in sound evaluations; however, only a few studies have applied a multi‐domain approach including sound‐related, person‐related, and time‐varying situational variables. Therefore, we conducted a study based on the Experience Sampling Method to measure the relative contribution of a broad range of potentially relevant acoustic and non‐auditory variables in predicting indoor soundscape evaluations. Here we present the comprehensive dataset for which 105 participants reported temporally (rather) stable trait variables such as noise sensitivity, trait affect, and quality of life. They rated 6.594 situations regarding the soundscape standard dimensions, perceived loudness, and the saliency of its sound components and evaluated situational variables such as state affect, perceived control, activity, and location. To complement these subject‐centered data, we additionally crowdsourced object‐centered data by having participants make binaural measurements of each indoor soundscape at their homes using a low‐(self‐)noise recorder. These recordings were used to compute (psycho‐)acoustical indices such as the energetically averaged loudness level, the A‐weighted energetically averaged equivalent continuous sound pressure level, and the A‐weighted five‐percent exceedance level. This complex hierarchical data can be used to investigate time‐varying non‐auditory influences on sound perception and to develop soundscape indicators based on the binaural recordings to predict soundscape evaluations.
Technikberatung stellt eine neue soziale Dienstleistung dar, die angesichts der steigenden Potenziale assistiver digitaler Technologien an Relevanz gewinnt. Der Bericht befasst sich mit der Bestimmung von Anforderungen an professionelle Technikberatung als integriertem Baustein der Wohnberatung in Nordrhein-Westfalen (Deutschland). Das methodische Vorgehen beruht auf 20 Expert*inneninterviews. Die Befragten repräsentieren verschiedene Handlungsfelder, u. a. Wohn- und Technikberatung, Technikentwicklung, Wohnungswirtschaft, Wissenschaft, Kommunalpolitik, Pflegekassen usw. Die Ergebnisse führten zur Bildung von drei Kernthemen: Anforderungen an professionelle Technikberatung, Rahmenbedingungen und Aufgaben von Technikberatung auf institutioneller und gesamtgesellschaftlicher Ebene sowie Erwartungen an Politik, Wissenschaft und andere Akteure. Zusammenfassend betrachtet zeigt sich, dass Technikberatung neue Kompetenzen benötigt, deren Vermittlung auf Dauer, z. B. durch spezifische Schulungen, institutionalisiert werden muss. Die Integration von Technikberatung in die Wohnberatung erweitert zudem ihre Aufgaben, ihren Beratungsanspruch und erfordert den Aufbau neuer Kooperationen. Ihr Erfolg ist von einer Reihe förderlicher Rahmenbedingungen abhängig, z. B. politischer, ökonomischer, qualifikatorischer und ideeller Art. Eine Transformation aller sozialen Beratungsleistungen kann jedoch nicht allein aus der Perspektive der Wohnberatung vorangetrieben werden, sondern muss alle Beratungsstrukturen im kommunalen Raum berücksichtigen.
Building context-aware applications is an already widely researched topic. It is our belief that context awareness has the potential to supplement the Internet of Things, when a suitable methodology including supporting tools will ease the development of context-aware applications. We believe that a meta-model based approach can be key to achieving this goal. In this paper, we present our meta-model based methodology, which allows us to define and build application-specific context models and the integration of sensor data without any programming. We describe how that methodology is applied with the implementation of a relatively simple context-aware COVID-safe navigation app. The outcome showed that programmers with no experience in context-awareness were able to understand the concepts easily and were able to effectively use it after receiving a short training. Therefore, context-awareness is able to be implemented within a short amount of time. We conclude that this can also be the case for the development of other context-aware applications, which have the same context-awareness characteristics. We have also identified further optimization potential, which we will discuss at the conclusion of this article.
Music-related decision-making encompasses a wide range of behaviours including those associated with listening choices, composition and performance, and decisions involving music education and therapy. Although research programmes in psychology and economics have contributed to an improved understanding of music-related behaviour, historically, these disciplines have been unconnected. Recently, however, researchers have begun to bridge this gap by employing tools from behavioural economics. This article contributes to the literature by providing a discussion about the benefits of using behavioural economics in music-decision research. We achieve this in two ways. First, through a systematic review, we identify the current state of the literature within four key areas of behavioural economics-heuristics and biases, social decision-making, behavioural time preferences, and dual-process theory. Second, taking findings of the literature as a starting point, we demonstrate how behavioural economics can inform future research. Based on this, we propose the Behavioural Economics of Music (BEM), an integrated research programme that aims to break new ground by stimulating interdisciplinary research in the intersection between music, psychology, and economics.
Audioinhaltsanalyse und Multilevelmodellierung zur Vorhersage der Bewertung von Indoor Soundscapes
(2022)
Room reverberation alters the spatial impression and timbre of a sound by modulating its spectral and temporal characteristics. Thus, we argue that, on a perceptual level, reverberation basically breaks down into interaural differences and spectro-temporal cues and that the separation of a perceived timbre into a sound source and a surrounding room is a purely cognitive process. To investigate the connection between the perception of reverberation cues and timbre analysis, the sensitivity for changes in reverberation was compared to timbre perception abilities. The Timbre Perception Test was used to measure the perception of the temporal envelope, spectral centroid, and spectral flux of artificial sounds. Sensitivity for changes in reverberation time was tested with a discrimination task using speech and noise with speech-alike spectral and temporal envelopes as source signals. Musical and acoustical expertise was assessed through the Goldsmiths Musical Sophistication Index and self-reports on experience with and knowledge of acoustics. There was a considerable correlation between timbre and reverberance perception ability, but timbre perception and academic experience predicted only 41% of the variance in reverberance perception. Still, perception abilities related to similar acoustical phenomena seem to be better indicators of listening skills than self-reports on acoustical or musical expertise.
Die volumetrische Erfassung von Aushüben auf Baustellen ist ein kostenrelevanter Faktor und wird auch heute im täglichen Baustellenbetrieb oft noch in manueller Detailarbeit durchgeführt. Kostengünstige Sensoren zur Tiefenerfassung ermöglichen die halbautomatische Erfassung von Baugruben. Augmented Reality (AR) kann für diesen Prozess das nötige Feedback liefern. Vorgestellt wird ein Prototyp, bestehend aus einem Tablet mit integrierter Kamera und einem Lidar-Scanner. Es wird die Erfassung des Volumens bezüglich Nutzbarkeit und Genauigkeit mit Einsatz von AR getestet und evaluiert. Zur Bestimmung des Volumens wird unter Verwendung von Strahlen mit Unterstützung einer Grafik-Engine ein Algorithmus entwickelt. Der Algorithmus ist robust gegen nicht vollständig geschlossene Volumen. Die Bedienung, Überprüfung und Visualisierung findet durch praktischen Einsatz von AR statt.
Aufgrund der §§ 2 Abs. 4, 64 Abs. 1 des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein- Westfalen (Hochschulgesetz - HG) vom 16.09.2014 (GV. NRW. S. 547) in der aktuell gültigen Fassung haben die Hochschule Düsseldorf und die Robert Schumann Hochschule Düsseldorf einvernehmlich die folgende Ordnung als Satzung erlassen.
Forums such as Stack Overflow are used by many software developers to find a solution for a given coding problem. Found solutions, i.e. forum posts containing relevant source code, are utilized in a copy and paste manner. This behavior carries the risk that vulnerabilities contained in the source code of the forum posts are spread. Software developers should be able to identify vulnerable source code at an early stage, thereby preventing copying the corresponding source code. In this paper, we introduce the tool CopypastaVulGuard that identifies vulnerable source code in forum posts and allows software developers to omit the source code by marking the forum posts as dangerous. Our tool consists of a browser extension and a management application capable to address as examples SQL injections, remote code executions and deprecated functions based on a dump of the archive.org Stack Overflow data set. We present an evaluation of our tool's possible impact and relevance considering pros/cons and selected research questions.
Zur Qualitätssicherung werden die im Projekt EILD.nrw erstellten Lern- und Lehrmodule wie Quizze, interaktive Tools und Lehrvideos in der aktuellen Lehre an der HSD eingesetzt und regelmäßig quantitativ und qualitativ evaluiert. Verbesserungen werden eingearbeitet und die Inhalte um Metadaten und Beschreibungen sowie Hinweise für Lehrende und Lernende erweitert. Im weiteren Verlauf des Projektes werden die entwickelten Inhalte jeweils durch die Projektpartner der anderen Hochschulen auch in ihren Kursen evaluiert. Die Evaluationen an der HSD werden mittels der Moodle-Aktivität „Feedback“ in verschiedenen Frequenzen und Zeiträumen durchgeführt. Zu den Aufgaben oder eingesetzten Tools werden quantitativ mittels skalierter Antworten die Themen Zufriedenheit, Gefallen, Bearbeitungszeit, Schwierigkeitsgrad, hilfreich für die Bearbeitung oder Benutzerfreundlichkeit abgefragt. Der qualitative Teil enthält in der Regel eine offene Frage mit der positiv formulierten Bitte um Verbesserungsvorschläge. Die Teilnahme am Feedback ist anonym, freiwillig und die bereits abgegebenen Bewertungen sind sichtbar für alle Kursteilnehmenden. Die Evaluationsergebnisse werden in den Lerneinheiten als Open Educational Resources (OER) dokumentiert, um Studierenden und Lehrenden eine Hilfe zur Auswahl an die Hand zu geben.
In dieser Arbeit werden die definierenden Eigenschaften von Open Educational Resources (OER) recherchiert. Wie können die Anforderungen an Inhalten, Medien-wahl, didaktischen Konzept mit einem hohen Grad an Interaktivität erfüllt werden? – Die Literatur zu diesen Fragestellungen liefert den aktuellen Forschungsstand.
Musicians and music professionals are often considered to be expert listeners for listening tests on room acoustics. However, these tests often target acoustic parameters other than those typically relevant in music such as pitch, rhythm, amplitude, or timbre. To assess the expertise in perceiving and understanding room acoustical phenomena, a listening test battery was constructed to measure the perceptual sensitivity and cognitive abilities in the identification of rooms with different reverberation times and different spectral envelopes. Performance in these tests was related to data from the Goldsmiths Musical Sophistication Index, self-reported previous experience in music recording and acoustics, and academic knowledge on acoustics. The data from 102 participants show that sensory and cognitive abilities are both correlated significantly with musical training, analytic listening skills, recording experience, and academic knowledge on acoustics, whereas general interest in and engagement with music do not show any significant correlations. The regression models, using only significantly correlated criteria of musicality and professional expertise, explain only small to moderate amounts (11%–28%) of the variance in the “room acoustic listening expertise” across the different tasks of the battery. Thus, the results suggest that the traditional criteria for selecting expert listeners in room acoustics are only weak predictors of their actual performances.
Cell migration is associated with the dynamic protrusion of a thin actin-based cytoskeletal extension at the cell front, which has been shown to consist of two different substructures, the leading lamellipodium and the subsequent lamellum. While the formation of the lamellipodium is increasingly well understood, organizational principles underlying the emergence of the lamellum are just beginning to be unraveled. We report here on a 1D mathematical model which describes the reaction-diffusion processes of a polarized actin network in steady state, and reproduces essential characteristics of the lamellipodium-lamellum system. We observe a steep gradient in filament lengths at the protruding edge, a local depolymerization maximum a few microns behind the edge, as well as a differential dominance of the network destabilizer ADF/cofilin and the stabilizer tropomyosin. We identify simple and robust organizational principles giving rise to the derived network characteristics, uncoupled from the specifics of any molecular implementation, and thus plausibly valid across cell types. An analysis of network length dependence on physico-chemical system parameters implies that to limit array treadmilling to cellular dimensions, network growth has to be truncated by mechanisms other than aging-induced depolymerization, e.g., by myosin-associated network dissociation at the transition to the cell body. Our work contributes to the analytical understanding of the cytoskeletal extension's bisection into lamellipodium and lamellum and sheds light on how cells organize their molecular machinery to achieve motility.
To power dynamic processes in cells, the actin and microtubule cytoskeletons organize into complex structures. Although it is known that cytoskeletal coordination is vital for cell function, the mechanisms by which cross-linking proteins coordinate actin and microtubule activities remain poorly understood. In particular, it is unknown how the distinct mechanical properties of different actin architectures modulate the outcome of actin-microtubule interactions. To address this question, we engineered the protein TipAct, which links growing microtubule ends via end-binding proteins to actin filaments. We show that growing microtubules can be captured and guided by stiff actin bundles, leading to global actin-microtubule alignment. Conversely, growing microtubule ends can transport, stretch and bundle individual actin filaments, thereby globally defining actin filament organization. Our results provide a physical basis to understand actin-microtubule cross-talk, and reveal that a simple cross-linker can enable a mechanical feedback between actin and microtubule organization that is relevant to diverse biological contexts.
Mass spectrometry data is one of the key sources of information in many workflows in medicine and across the life sciences. Mass fragmentation spectra are generally considered to be characteristic signatures of the chemical compound they originate from, yet the chemical structure itself usually cannot be easily deduced from the spectrum. Often, spectral similarity measures are used as a proxy for structural similarity but this approach is strongly limited by a generally poor correlation between both metrics. Here, we propose MS2DeepScore: a novel Siamese neural network to predict the structural similarity between two chemical structures solely based on their MS/MS fragmentation spectra. Using a cleaned dataset of > 100,000 mass spectra of about 15,000 unique known compounds, we trained MS2DeepScore to predict structural similarity scores for spectrum pairs with high accuracy. In addition, sampling different model varieties through Monte-Carlo Dropout is used to further improve the predictions and assess the model's prediction uncertainty. On 3600 spectra of 500 unseen compounds, MS2DeepScore is able to identify highly-reliable structural matches and to predict Tanimoto scores for pairs of molecules based on their fragment spectra with a root mean squared error of about 0.15. Furthermore, the prediction uncertainty estimate can be used to select a subset of predictions with a root mean squared error of about 0.1. Furthermore, we demonstrate that MS2DeepScore outperforms classical spectral similarity measures in retrieving chemically related compound pairs from large mass spectral datasets, thereby illustrating its potential for spectral library matching. Finally, MS2DeepScore can also be used to create chemically meaningful mass spectral embeddings that could be used to cluster large numbers of spectra. Added to the recently introduced unsupervised Spec2Vec metric, we believe that machine learning-supported mass spectral similarity measures have great potential for a range of metabolomics data processing pipelines.
Despite their overwhelming complexity, living cells display a high degree of internal mechanical and functional organization which can largely be attributed to the intracellular biopolymer scaffold, the cytoskeleton. Being a very complex system far from thermodynamic equilibrium, the cytoskeleton's ability to organize is at the same time challenging and fascinating. The extensive amounts of frequently interacting cellular building blocks and their inherent multifunctionality permits highly adaptive behavior and obstructs a purely reductionist approach. Nevertheless (and despite the field's relative novelty), the physics approach has already proved to be extremely successful in revealing very fundamental concepts of cytoskeleton organization and behavior. This review aims at introducing the physics of the cytoskeleton ranging from single biopolymer filaments to multicellular organisms. Throughout this wide range of phenomena, the focus is set on the intertwined nature of the different physical scales (levels of complexity) that give rise to numerous emergent properties by means of self-organization or self-assembly.
Many different cell types are able to migrate by formation of a thin actin-based cytoskeletal extension. Recently, it became evident that this extension consists of two distinct substructures, designated lamellipodium and lamellum, which differ significantly in their kinetic and kinematic properties as well as their biochemical composition. We developed a stochastic two-dimensional computer simulation that includes chemical reaction kinetics, G-actin diffusion, and filament transport to investigate the formation of growing actin networks in migrating cells. Model parameters were chosen based on experimental data or theoretical considerations. In this work, we demonstrate the system's ability to form two distinct networks by self-organization. We found a characteristic transition in mean filament length as well as a distinct maximum in depolymerization flux, both within the first 1-2 microm. The separation into two distinct substructures was found to be extremely robust with respect to initial conditions and variation of model parameters. We quantitatively investigated the complex interplay between ADF/cofilin and tropomyosin and propose a plausible mechanism that leads to spatial separation of, respectively, ADF/cofilin- or tropomyosin-dominated compartments. Tropomyosin was found to play an important role in stabilizing the lamellar actin network. Furthermore, the influence of filament severing and annealing on the network properties is explored, and simulation data are compared to existing experimental data.
Despite its impressive complexity the cytoskeleton succeeds to persistently organize itself and thus the cells' interior. In contrast to classical man-made machines, much of the cellular organization originates from inherent self-assembly and self-organization allowing a high degree of autonomy for various functional units. Recent experimental and theoretical studies revealed numerous examples of cytoskeleton components that arrange and organize in a self-regulative way. In the present review we want to shortly summarize some of the principle mechanisms that are able to inherently trigger and regulate the cytoskeleton organization. Although taken individually most of these regulative principles are rather simple with intuitively predictable consequences, combinations of two or more of these mechanisms can quickly give rise to very complex, unexpected behavior and might even be able to explain the formation of different functional units out of a common pool of available building blocks.
Spec2Vec: Improved mass spectral similarity scoring through learning of structural relationships
(2021)
Spectral similarity is used as a proxy for structural similarity in many tandem mass spectrometry (MS/MS) based metabolomics analyses such as library matching and molecular networking. Although weaknesses in the relationship between spectral similarity scores and the true structural similarities have been described, little development of alternative scores has been undertaken. Here, we introduce Spec2Vec, a novel spectral similarity score inspired by a natural language processing algorithm-Word2Vec. Spec2Vec learns fragmental relationships within a large set of spectral data to derive abstract spectral embeddings that can be used to assess spectral similarities. Using data derived from GNPS MS/MS libraries including spectra for nearly 13,000 unique molecules, we show how Spec2Vec scores correlate better with structural similarity than cosine-based scores. We demonstrate the advantages of Spec2Vec in library matching and molecular networking. Spec2Vec is computationally more scalable allowing structural analogue searches in large databases within seconds.
Actin droplet machine
(2019)
The actin droplet machine is a computer model of a three-dimensional network of actin bundles developed in a droplet of a physiological solution, which implements mappings of sets of binary strings. The actin bundle network is conductive to travelling excitations, i.e. impulses. The machine is interfaced with an arbitrary selected set of k electrodes through which stimuli, binary strings of length k represented by impulses generated on the electrodes, are applied and responses are recorded. The responses are recorded in a form of impulses and then converted to binary strings. The machine's state is a binary string of length k: if there is an impulse recorded on the ith electrode, there is a '1' in the ith position of the string, and '0' otherwise. We present a design of the machine and analyse its state transition graphs. We envisage that actin droplet machines could form an elementary processor of future massive parallel computers made from biopolymers.
Actin filaments are conductive to ionic currents, mechanical and voltage solitons. These travelling localisations can be utilised to generate computing circuits from actin networks. The propagation of localisations on a single actin filament is experimentally unfeasible to control. Therefore, we consider excitation waves propagating on bundles of actin filaments. In computational experiments with a two-dimensional slice of an actin bundle network we show that by using an arbitrary arrangement of electrodes, it is possible to implement two-inputs-one-output circuits.
Als Einführung in die Benutzung der Software SQL Developer Command Line (SQLcl) von Oracle werden folgende Aktionen erklärt: Anmelden, Ausgeben von Tabellen und ihren Metadaten, Verwenden der Befehlshistorie, Formatieren der Ausgabe, Speichern, Bearbeiten und Wiederverwenden von Befehlen sowie das Anlegen von Logdateien. Vorausgesetzt werden geringe Vorkenntnisse von relationalen Datenbankmanagementsystemen mit SQL. Das Video wurde im Rahmen des Projektes EILD.nrw entwickelt, gefördert durch das Ministerium für Kultur und Wissenschaft gemeinsam mit der Digitalen Hochschule NRW (DH.NRW) in der Förderlinie „OERContent.nrw“ (Open Education Resources).