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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 hat die Hochschule Düsseldorf die folgende studiengangspezifische Prüfungsordnung als Satzung erlassen. Diese Prüfungsordnung gilt nur in Verbindung mit der Rahmenprüfungsordnung des Fachbereichs Sozial- und Kulturwissenschaften der Hochschule Düsseldorf (RahmenPO SK) vom 17.12.2020 in der jeweils gültigen Fassung.
Aufgrund des § 5 Abs. 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 i. V. m. § 8 der Verordnung über die Wirtschaftsführung der Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulwirtschaftsführungsverordnung - HWFVO) vom 11. Juni 2007 (GV. NRW S. 246) zuletzt geändert mit Fassung vom 30. Juni 2018 (GV. NRW S. 392) hat die Vizepräsidentin für Wirtschafts- und Personalverwaltung der Hochschule Düsseldorf folgende Dienstanweisung erlassen:
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.
Nachstehend wird der Wortlaut der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang „Simulations- und Experimentaltechnik“ an der Hochschule Düsseldorf vom 17.06.2021 (Verkündungsblatt der Hoch-schule Düsseldorf, Amtliche Mitteilung Nr. 786) unter ihrer neuen Überschrift neu bekannt gemacht. Die Neubekanntmachung berücksichtigt die Erste Satzung zur Änderung der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang „Simulations- und Experimentaltechnik“ an der Hochschule Düsseldorf vom 02.03.2022 (Verkündungsblatt der Hochschule Düsseldorf, Amtliche Mitteilung Nr. 829) sowie die Zweite Satzung zur Änderung der Prüfungsordnung für den Masterstudiengang „Simulations- und Ex-perimentaltechnik“ an der Hochschule Düsseldorf vom 14.02.2024 (Verkündungsblatt der Hochschule Düsseldorf, Amtliche Mitteilung Nr. 915).
Aufgrund des § 31 Abs. 2 der Verordnung betreffend die digitale Lehre sowie betreffend die Durchführung online gestützter Wahlen der Hochschulen und der Studierendenschaften (Hochschul-Digital- verordnung – HDVO) vom 22.09.2023 (GV. NRW. S. 1116) hat das Präsidium der Hochschule Düsseldorf folgende Übergangsbestimmungen für das Sommersemester 2024 erlassen.
A two-component system for control and monitoring of solar power towers with molten salt receivers is proposed. The control component consists of a model predictive control applica-tion (MPC) with a flexible objective function and on-line tunable weights, which runs on a In-dustrial PC and uses a reduced order dynamic model of the receiver’s thermal and flow dy-namics. The second component consists of a service-life monitoring unit, which estimates the service-life consumption of the absorber tubes depending on the current mode of operation based on thermal stresses and creep fatigue in the high temperature regime. The calculation of stresses is done based on a detailed finite element study, in which a digital twin of the re-ceiver was developed. By parallelising the model solver, the estimation of service-life con-sumption became capable of real-time operation. The system has been implemented at a test facility in Jülich, Germany, and awaits field experiments. In this paper, the modeling and archi-tecture are presented along simulation results, which were validated on a hardware-in-the-loop test bench. The MPC showed good disturbance rejection while respecting process variable constraints during the simulation studies.
Magnetic Resonance (MR) elastography is a method for measuring tissue elasticity via phase images acquired with an MR scanner. The propagation of periodic mechanical waves through the tissue can be captured by means of a modified phase contrast sequence. These waves are generated with a mechanical oscillator (actuator) and coupled into the tissue through the skin. The actuator must be capable of generating a sinusoidal excitation with excellent phase and amplitude stability, while not disturbing the MR imaging process. In this work, an actuator based on a piezoelectric principle was developed. Based on the imaging evaluation of several material samples, the housing for the piezoelectric ceramic was constructed of aluminum. Smaller parts of the housing were manufactured from brass and titanium to fulfill the mechanical constraints. A lever was used to transfer the oscillation generated by the piezoelectric ceramic to the point of excitation. The lever amplifies the piezoelectric motion, allowing for a more compact design. Three different lever designs were characterized by an acceleration sensor both outside and inside the magnet. It was shown that the rigidity of the lever, as determined by its material and form, was decisive in determining the resonant frequency of the system and therefore the maximum practical frequency of operation. It was also shown that the motion of the oscillator is unaffected by the electromagnetic fields of the MR imager. The final design can be placed directly in the magnet bore within a few centimeters of the tissue volume to be imaged without generating significant artifacts. An amplitude range of 0–1 mm in the frequency range from 0 to over 300 Hz was achieved, sufficient for performing most MR elastography applications. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Concepts in Magnetic Resonance (Magn Reson Engineering) 15: 239–254, 2002
Men afflicted with hypogonadism have reduced fat-free mass and in some cases a loss in muscle strength. We hypothesize that muscle elasticity of the lower extremities differs between patients with hypogonadism and healthy controls. The shear modulus of the soleus muscle was measured non-invasively using MR elastography (MRE) at 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% of the subject’s maximum applied force. The results from this study showed statistical differences between the patients and controls, even though there were no statistical differences in applied force.
Men afflicted with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) show signs of muscle dysfunction, such as increased muscle fatigue and acidosis during exercise. We hypothesize that muscle elasticity of the lower extremities differs between patients with COPD and age-related controls. The shear modulus of the soleus muscle was measured non-invasively using MR elastography (MRE) at 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% of the subject’s maximum applied force. The results from this study showed statistical differences between the patients and controls, even though there were no statistical differences in the maximum applied force.
The Chylla–Haase polymerization reactor is widely accepted as a benchmark process for the evaluation of control strategies for batch reactors. In this contribution a control concept based on Exact I/O-Linearization is proposed and compared to a conventional cascade control structure. In order to adapt the exact linearization control strategy to various polymerization products and batch conditions, an advanced probabilistic inference algorithm (Sigma-Point Kalman Filter) is applied and investigated. Sigma-Point Kalman Filters have the major improvement of simplified implementation compared to local linearization methods (i.e. Extended Kalman Filter) because no analytical Jacobians are required. Stochastic simulation studies are introduced and show the effectiveness, accuracy and benefit of the control concept. Within several scenarios a satisfying robustness against structural errors in the underlying model equations for the nonlinear control law and the inference algorithm is demonstrated. Furthermore it is pointed out, that with little effort in reassembling the plant design, control performance can be improved significantly.
This article deals with the cost optimal commitment of power systems. System stability is often only considered after solving the commitment problem. We show by example that a cost optimization may result in a mode of operation that, while economically optimal, is unstable or has otherwise unacceptable dynamics. As a remedy, we propose to use the so-called normal vector method, which has been developed for the optimization of nonlinear dynamical systems with stability boundaries and uncertain parameters. We apply the method to a small sample power grid, where the optimization goal is to minimize the energy production costs for a given power consumption.
Stability and cost optimality of power generation and supply systems must not be considered independently from one another. Simple examples show that optimizing cost without considering stability may result in modes of operation that, while economically optimal, are unstable. We demonstrate that stability, robustness, and optimality can be considered systematically and simultaneously by combining bifurcation theory and nonlinear optimization. Essentially, the proposed method enforces a backoff distance between the optimal point of operation and operational or stability boundaries in the space of the optimization variables, where bifurcation theory is used to describe nonlinear stability boundaries.
We present a control scheme for a parabolic trough power plant that is equipped with a molten salt thermal energy storage system. We show that the multivariable control problem for the solar field can be decoupled by controlling the three way valve that splits the heat transfer fluid between the storage system and the steam generator. The steam generation cycle is regulated with inlet pressure control. The subsystems of the plant are modeled based on first principles, where we focus on the steam generation cycle. A multi-group extraction turbine with pre- and reheater is considered, which is suitable for solar power plants. We demonstrate the benefits of the proposed control scheme with a day-to-day simulation.
We derive a nonlinear model of the steam cycle of a solar power plant, estimate its unknown parameters with measured data, and design a linear model predictive controller based on the resulting model. Simulations show that the linear model predictive controller is able to regulate the electrical power of the nonlinear steam process of the plant to a given reference trajectory very well. Moreover, it results in very good disturbance rejection.
Eye tracking is a measurement technique for determining the orientation and viewing direction of an individual’s eyes. It allows for an evaluation of the individual’s gaze and other related information.There is a wide variety of application areas for eye tracking, however the usage in engineeringindustry is still limited. This paper presents a case study for the use of eye tracking in a testingstation for electrical circuit breakers. The case study aims to evaluate the measurement and analysispossible with the Tobii wearable eye tracking system. From the case study, possibilities, limitationsand considerations for eye tracking in industrial settings are identified and discussed. The paperconcludes that while eye tracking can be used to effectively capture and visualize insightfulinformation, it faces major challenges related to subjectivity in analysis and labour intensiveness.
Process models in industrial applications, e.g. predictive maintenance or automation, are subject to both divergence from the underlying system due to their time-variant nature and to high complexity resulting from a wide operational range being covered. Hence, regression models require high accuracy for the present system state and at the same time need to be valid across the whole system operating space. While accuracy for the current system state can be gained by updating the model on the current data, the overall validity must often be retrieved from historical or design data. We propose a method to find an appropriate compromise for these two demands. A pre-trained artificial neural network (ANN) is continually updated on the current sensor data stream using convex optimisation. Thus, a unique and optimal solution is generated in each update step, while robust regression accuracy on the domain that is not covered by the arriving data subset is maintained. This is achieved by introducing a data management system to provide some historical data, constraining the optimisation problem and manipulating the architecture of the ANN. Models updated with this method show reasonable stability but display plastic behaviour at the current operating point.
Higher control engineering concepts, including artificial intelligence and model-based control, are recently becoming more popular in complex industrial applications because they enable a significant increase in efficiency. E.g., a model-based approach can be used to enhance the control and monitoring of several coupled components of a larger turbomachinery train. This requires dynamic models of the components, including all machine characteristics, which may experience a shift in their behavior over the course of their lifetime. Such changes occur due to natural fouling, wear of sub-components or external effects induced by maintenance measures. To overcome this problem, we model machine-characteristic maps with artificial neural networks, which may be used as part of prediction models in a model predictive control unit. If an appropriate data set is available, this allows us to adapt the model to the current behavior of the machine without requiring in-depth knowledge about the underlying physics of this “concept drift”, as it is known in literature. However, the training of neural networks is usually connected with high computational effort while the task needs to be executed in real-time during operation. Furthermore, in real operating conditions, machine sensors can only provide labeled data from the current operating point of the machine, which can be stationary for long operation periods of up to several months. In general, this yields only an unrepresentative data subset of the machine-characteristics, which is not sufficient to retrain the whole model to a new state. To solve these problems, we firstly reduce the model adaptation to a convex optimization problem, which can be efficiently solved in real-time conditions. Secondly, we use a specialized data management system with which we can integrate historical data to supplement the unrepresentative data subset. In this paper we show the application of the outlined method on a compressor map and discuss the advantages and requirements of the method in the context of modeling applications for industrial turbomachinery.
Suffizienz als Ausweg?!
(2024)
Camera-based object detection is widely used in safety-critical applications such as advanced driver assistance systems (ADAS) and autonomous vehicle research. Road infrastructure has been designed for human vision, so computer vision, with RGB cameras, is a vital source of semantic information from the environment. Sensors, such as LIDAR and RADAR, are also often utilized for these applications; however, cameras provide a higher spatial resolution and color information. The spatial frequency response (SFR), or sharpness of a camera, utilized in object detection systems must be sufficient to allow a detection algorithm to localize objects in the environment over its lifetime reliably. This study explores the relationship between object detection performance and SFR. Six state-of-the-art object detection models are evaluated with varying levels of lens defocus. A novel raw image dataset is created and utilized, containing pedestrians and cars over a range of distances up to 100-m from the sensor. Object detection performance for each defocused dataset is analyzed over a range of distances to determine the minimum SFR necessary in each case. Results show that the relationship between object detection performance and lens blur is much more complex than previous studies have found due to lens field curvature, chromatic aberration, and astigmatisms. We have found that smaller objects are disproportionately impacted by lens blur, and different object detection models have differing levels of robustness to lens blur
Sollen Forschungsleistungen gemessen und bewertet werden, stellen Publikationen eines der wichtigsten Kriterien dar. Die Bibliometrie liefert eine Vielzahl von (absoluten, relativen, normalisierten) Indikatoren, die Wissenschaftsmanager*innen für Leistungsträgeranalysen oder Forschungsevaluationen heranziehen können. Um valide Aussagen über wissenschaftliche Leistungen vornehmen zu können, müssen bibliometrische Kennzahlen mit anderen Leistungskriterien in Bezug gesetzt werden und es sind viele Faktoren sowie Umstände zu berücksichtigen. Auf diese wird in der vorliegenden Handreichung eingegangen. Sie sollen Wissenschaftsmanager*innen das Rüstzeug an die Hand geben, um bibliometrische Untersuchungen und deren Ergebnisse in dem jeweiligen Untersuchungsfall zielführend einordnen zu können.
Menschen mit Suchtverhalten, die Bürgergeld nach dem Sozialgesetzbuch II beziehen, zu ihren Wünschen an für sie hilfreiche Unterstützungsangebote zu befragen und aus ihren Schilderungen herauszuarbeiten, welche Bedeutung für sie Erwerbarbeit hat, fordert die Forschenden zu kritischen Selbstvergewisserungen heraus.Denn die qualitative Studie, die im Rahmen eines Modellprojekts, gefördert vom Bundesarbeitsministerium, durchgeführt wurde, berührt vier kritische Fachdebatten in der Sozialen Arbeit. Neben der (1) sozialpolitischen Aktivierungsprogrammatik sind hier v. a. die (2) Bezeichnung von Menschen mit Suchtverhalten sowie (3) methodologische Einwände gegen subjektorientierte Forschungsperspektiven und (4) Case Management bedeutsam. Nach der Positionierung in diesen Fachdebatten werden empirische Einblicke dazu gewährt, dass die Frage „Problembewältigung oder Erwerbsarbeit first?“ differenziert beantwortet wird.Ferner äußern die Bürgergeldbezieher:innen mit Suchtverhalten diverse Wünsche an die Unterstützung im Jobcenter und andere Hilfsangebote. Vor allem wünschen sie sich vom Jobcenter, dass es dort nicht nur um die Vermittlung in Erwerbsarbeit gehen sollte, sondern weitere und damit hybride Zielsetzungen verfolgt werden sollten.
The importance of high data quality is increasing with the growing impact and distribution of ML systems and big data. Also, the planned AI Act from the European commission defines challenging legal requirements for data quality especially for the market introduction of safety relevant ML systems. In this paper, we introduce a novel approach that supports the data quality assurance process of multiple data quality aspects. This approach enables the verification of quantitative data quality requirements. The concept and benefits are introduced and explained on small example data sets. How the method is applied is demonstrated on the well-known MNIST data set based an handwritten digits.
Hintergrund: Durch die Digitalisierung hat sich die Art des Publizierens verändert. Es ergeben sich neue Publikationswege und -formen. Eine Reflexion der traditionellen Ansichten über Publikationen und die Sicherung der Qualität ist erforderlich. Damit ergibt sich die Intension der Arbeit: Gegenwärtige Qualitätskriterien zu erfassen, zu analysieren und neuartige Möglichkeiten aufzuzeigen.
Methoden: Die theoretische Basis für den Stand der Forschung erfolgt durch eine repräsentative Literaturrecherche. Die Extraktion der Qualitätskriterien basiert auf einer selektiven Quellenauswahl. Ergänzend werden sechs Expert:innen anhand eines halbstrukturiertem Interviewleitfadens befragt. Die extrahierten Erkenntnisse aus der Analyse fließen in einen Wissensgraph und liefern Ansätze für eine Qualitätssicherung. Die Modellierung einer Anwendung wird auf Basis des Standards BPMN 2.0 umgesetzt.
Ergebnisse: Es wird ein Qualitätskriterien-Index erstellt, der zur Ausweisung von Qualitätsmerkmalen für Publikationen führt. Diese bilden die Wissensbasis für eine Web-Anwendung. Der darin enthaltene prototypische Workflow leitet die:den Autor:in durch Kriterien. Als Ergebnis werden die Publikationen mit Qualitätsmerkmalen angereichert. Diese Arbeit liefert das theoretische Konzept für die Anwendung. Es beinhaltet ein Mockup und eine erste prototypische Umsetzung. Dies bietet die Basis für eine bedarfsorientierte, reale Entwicklung.
Schlussfolgerungen: Eine reale, technische Umsetzung ist mit entsprechenden Ressourcen realisierbar. Vorab wird empfohlen, die ermittelten Qualitätskriterien mit einer
Nutzer:innengruppe zu reflektieren bspw. in Form einer qualitativen Erhebung. Diese liefert Hypothesen und fördert die Akzeptanz für die Ausweisung von Qualität. Das Ergebnis behandelt keine fachdisziplin-spezifischen Aspekte. Erfolgt dies, wird es zu einer Erweiterung der Anwendung führen. Ebenfalls sollte die Usability der Anwendung getestet werden, bevor die reale Umsetzung erfolgt. Das erstellte Konzept, ein Mockup und der Prototyp liefern die Ausgangslage für die Entwicklung.
With the increasing capabilities of machine learning systems and their potential use in safety-critical systems, ensuring high-quality data is becoming increasingly important. In this paper, we present a novel approach for the assurance of data quality. For this purpose, the mathematical basics are first discussed and the approach is presented using multiple examples. This results in the detection of data points with potentially harmful properties for the use in safety-critical systems.
Der Chaos-Begriff ist für Pirandello nicht nur identitätsbestimmend, sondern wird auch mit seinem Novellenwerk in Verbindung gebracht, denn die ‚Novelle per un anno‘ scheinen sich jeder Bestimmung konkreter Ordnungsmuster zu widersetzen.
Die vorliegende Studie befasst sich mit der bisher noch nicht eingehend erforschten Frage danach, welche Strukturprinzipien den ‚Novelle per un anno‘ zugrunde liegen. Über klassisch-narratologische Textanalysen ausgewählter Novellen hinaus wird eine medienhistorische Perspektive eingenommen. Dies erlaubt Aussagen über den Einfluss des jeweiligen Publikationsmediums auf die Konstitution der Texte und die Gattung Novelle sowie eine Deutung der z.T. intensiven Umschriften der Novellen.
So zeigt sich, dass sich die Novellen innerhalb der Sammlung zueinander verhalten und über Themen, Motive und narrative Strukturen, aber auch über ihren medienhistorischen Kontext netzartig miteinander verbunden sind. Die Texte werden buchstäblich in die ‚Novelle per un anno‘ und damit einhergehend in eine Ästhetik des Chaos ‚eingeschrieben‘.
Vor dem Hintergrund des 2024 in Dänemark in Kraft tretenden neuen Gesetzes zur Stärkung der Rechte von Kindern, Barnets lov, bietet sich ein Blick auf die Kooperation zwischen Schule und Jugendhilfe an, da hierzu in diesem Gesetz spezifische Regelungen fehlen. Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Darstellung von Steuerungsmaßnahmen und Modellen zur Kooperation zwischen Schule und Jugendhilfe im Hinblick auf den Kinderschutz ausgewählter dänischer Kommunen aus der Perspektive der kommunalen Leitungsebene, um Hinweise für weitere Forschung und für die Praxis sowohl in Dänemark als auch in Deutschland zu geben. Neben inhaltsanalytisch ausgewerteten Expert*inneninterviews werden die Ergebnisse zusätzlich mit dem aktuellen Forschungsstand der dänischen Sozialwissenschaften in Verbindung gesetzt.
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.