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Wechselwirkungen zwischen Druckluftspeichern und Netzengpässen in zukünftigen Energiesystemen
(2013)
Herr Schwarzweiß ist seit seiner Geburt nicht in der Lage Farben zu erkennen. Seine Welt ist schwarzweiß. Doch kann er sehr gut zwischen den verschiedenen Grautönen unterscheiden. Für ihn ist Weiß nicht gleich Weiß. Es gibt ein sehr helles Weiß, ein dunkleres Weiß, ein grau unterlegtes Weiß und viele andere Arten von Weiß. ...
Innerhalb dieser Dokumentation des im Labor für Informatik an der Fachhochschule Düsseldorf durchgeführten Parxisprojekt werden zunächst Grundlagen vermittelt, die nötig sind, um den Kontext des Projekts und das Kommunikationsprotokoll 6LoWPAN zu verstehen. Da das Ziel des Praxisprojekts die Untersuchung eines Kommunikationssystems mit 6LoWPAN-Stack hinsichtlich dessen Portierungsmöglichkeiten ist, werden hierauf verschiedene, bereits auf dem Markt befindliche Lösungen analysiert und verglichen, die entweder direkt den drahtlosen Datenaustausch mit Hilfe des 6LoWPAN-Protokolls oder aber die Erweiterung zu einem eigenen Stack ermöglichen und dargestellt, warum das Mikrocontroller-Betriebssystem Contiki als geeignetster Kandidat hierfür erscheint. Als Basis für die Analyse in Hinblick auf eine mögliche Portierung dient der Mikrocontroller ATmega128RFA1 des Herstellers Atmel, der über eine integrierte Transceiver-Einheit verfügt. Nach der Vermittlung der Grundlagen des Contiki-Betriebssystems, die insbesondere den schichtenartigen Aufbau der Verzeichnisse und das komplexe, über Makefiles organisierte Build-System betreffen, folgt die Beschreibung der Vorgehensweise bei der Portierung von Contiki und den dabei aufgetretenen Problemen. Da während der Arbeit an diesem Praxisprojekt eine neue Version des Contiki-Betriebssystems veröffentlicht wurde, wird zusätzlich auf diese Version und die vorhandenen Inkompatibilitäten zwischen den verschiedenen Contiki-Versionen eingegangen und eine Beispielanwendung für die neue Version implementiert. Die Performancemessungen verschiedener Kommunikationshardware runden diese Arbeit zusammen mit dem Fazit, das nocheinmal auf das Betriebssystem Contiki, den Mikrocontroller ATmega128RFA1 und mögliche Vertiefungsund Optimierungsmöglichkeiten eingeht, ab.
We present a novel metric Spatial Recall Index to assess the performance of machine-learning (ML) algorithms for automotive applications, focusing on where in the image which performance occurs. Typical metrics like intersection-over-union (IoU), precisionrecallcurves or average precision (AP) quantify the performance over a whole database of images, neglecting spatial performance variations. But as the optics of camera systems are spatially variable over the field of view, the performance of ML-based algorithms is also a function of space, which we show in simulation: A realistic objective lens based on a Cooke-triplet that exhibits typical optical aberrations like astigmatism and chromatic aberration, all variable over field, is modeled. The model is then applied to a subset of the BDD100k dataset with spatially-varying kernels. We then quantify local changes in the performance of the pre-trained Mask R-CNN algorithm. Our examples demonstrate the spatial dependence of the performance of ML-based algorithms from the optical quality over field, highlighting the need to take the spatial dimension into account when training ML-based algorithms, especially when looking forward to autonomous driving applications.
Spatial precision and recall indices to assess the performance of instance segmentation algorithms
(2022)
We present an experimental technique that allows the simultaneous spatial imaging and spectral analysis of falling droplets that exhibit lasing. Single droplet investigations serve as, among other purposes, a preliminary study for spray and combustion researchers. The described setup provides a valuable tool for the evaluation of microdroplet investigations with laser-spectroscopic techniques that rely on laser-induced fluorescence (LIF) or similar spectroscopical phenomena. The emphasis is that both spatial and spectral information are obtained from single-shot images of a falling droplet. Furthermore, combining spatial imaging and a spatially resolving optical multichannel analyzer makes a pointwise rastering of the droplets spectrum possible. This allows for the (almost) unambiguous determination of sources of influence on the spectrum of these droplets-such as geometrical distortion and lasing, nondissolved tracer lumps, and similar phenomena. Although the focus is on the experimental technique itself, we supplement detailed studies of lasing in falling microdroplets. These results were obtained with the aim of developing a system for measuring temperature distributions in droplets and sprays. In the light of these results the practice of calibrating a droplets spectrum by use of a bulk liquid sample needs to be critically reviewed.