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Energy storage is a crucial flexibility measure to temporally decouple power generation from power demand and is touted as the missing link in realizing a decarbonized energy system based on renewable energy. Energy storage capacity buildup at all levels of the global energy system is expected to accelerate the decarbonization process. To this end, a coherent mathematical framework to ascertain the carbon footprint of localized energy systems with energy storage is indispensable. This article presents an open-source energy system simulation program — Energy System Network (ESN). A variety of energy system configurations can be simulated with the Python program, which incorporates key energy system components such as generation, grid, storage, and loads. ESN features an integrated bottom-up approach that combines energy system modeling with streamlined life cycle assessment techniques to quantify the carbon footprint of all components in a localized energy system. The lifecycle phases of each component, including production, operation, and end-of-life treatment, can be considered. Carbon footprint values are obtained for two demonstrative case studies with lithium-ion battery applications: energy arbitrage and home energy systems. The metric Levelized Emissions of Energy Supply (LEES) has been used to evaluate the carbon footprint of each application. An unconventional energy arbitrage strategy designed to exploit the grid carbon intensity spreads instead of the energy price spreads manages to achieve a LEES value about 17% lower than the conventional variant. The influence of rooftop solar generation, battery energy storage system, and the energy management strategy on the LEES values for a home energy system is explored. A maximum LEES reduction of over 37% vis-á-vis the base scenario was observed with optimal energy management for the solar generation and the battery system. The open-source availability of ESN can contribute to transparency, comparability, and reproducibility in carbon footprint assessments of localized energy systems with energy storage.
Music-Guided Resonance Breathing (MGRB) is a combination of a technique for consciously slowed breathing and attentive music listening in health care contexts. MGRB is intended for clinical application to reduce anxiety and stress in patients undergoing strenuous medical treatment. The article sets out the basic principles and effects of resonance breathing and describes the development process of MGRB in form of an exploratory sequential mixed-methods study. Music therapy experts, healthy subjects and a professional composer have contributed to the research, aiming to understand the optimal musical characteristics of MGRB and anticipating feasibility as well as effects on the psychological and physical states of future patients. The results encourage to conduct a controlled clinical trial with MGRB.
At the current development stage, the lower airspace above urban areas is only used to a very limited extent. Recent developments in the drone industry are making this area more accessible with the possibility to set up so-called U-Spaces, where this area is controlled for manned and unmanned aerial participants. The leading use case for drone applications is currently seen in the medical sector. The relevance of the use of medical drones in urban areas and in which conditions the technology will bring specific advantages is still unclear.
Dispatch of a grid energy storage system for arbitrage is typically formulated into a rolling-horizon optimization problem that includes a battery aging model within the cost function. Quantifying degradation as a depreciation cost in the objective can increase overall profits by extending lifetime. However, depreciation is just a proxy metric for battery aging; it is used because simulating the entire system life is challenging due to computational complexity and the absence of decades of future data. In cases where the depreciation cost does not match the loss of possible future revenue, different optimal usage profiles result and this reduces overall profit significantly compared to the best case (e.g., by 30–50%). Representing battery degradation perfectly within the rollinghorizon optimization does not resolve this—in addition, the economic cost of degradation throughout life should be carefully considered. For energy arbitrage, optimal economic dispatch requires a trade-off between overuse, leading to high return rate but short lifetime, vs. underuse, leading to a long but not profitable life. We reveal the intuition behind selecting representative costs for the objective function, and propose a simple moving average filter method to estimate degradation cost. Results show that this better captures peak revenue, assuming reliable price forecasts are available.
The electrification of transportation modes such as cars, buses, and boats offers the potential of providing vehicle-to-X services during idle times. Pools of vehicles can provide balancing power, trade on the electricity market, or be used for load peak shaving. In this work, the usage patterns of electric cars, electric buses, and electric boats are investigated, and the provision of vehicle-to-X with these vehicles is simulated using an open-source simulation tool. A data analysis and a vehicle usage pattern assessment show that especially private electric cars behave predictably at night. It also reveals that the vehicle-to-X availability varies over the week for all vehicle types and is highest at night for cars and buses. During the day on weekdays, private cars are available for vehicle-to-X 30 to 70% of the time, the analyzed buses 5 to 50% of the time, and the availability of the boats depends on their primary use as ferries or private boats. If the three transportation modes provide vehicle-to-X during idle times, the equivalent full cycles that the lithium-ion batteries complete increase at different rates depending on the vehicle pool size, while the mean charging rates decrease. Furthermore, an exemplary aging analysis shows that the additional load of vehicle-to-X provision slightly increases the capacity loss of the car batteries compared to a paused unidirectional charging strategy.
Wie häufig geht Deutschland außer Haus essen? Welche Faktoren werden beim Besuch von gastronomischen Betrieben berücksichtigt? Und wie verändert sich das Konsumverhalten aufgrund der Preissteigerungen? Antworten zu diesen Fragen liefert die Umfrage „Wie Deutschland essen geht“, die von GfK im Auftrag des Bayerischen Zentrums für Tourismus (BZT) im Januar 2024 deutschlandweit unter mehr als 2.000 Personen der deutschsprachigen Bevölkerung im Alter von 18 bis 74 Jahren durchgeführt wurde.
Im Rahmen des BZT-Forschungsprojekts zur Zukunft des Wirtshauses führte das Bayerische Zentrum für Tourismus in den Monaten September und Oktober 2023 eine Online-Befragung zur Relevanz von Wirtshäusern unter 1.121 bayerischen Bürgermeister*innen von Gemeinden mit bis zu 10.000 Einwohnern durch. 257 Bürgermeister*innen nahmen an der Umfrage teil und äußerten sich zur Rolle des Wirtshauses und zu den Folgen des Wirtshaussterbens sowie den Möglichkeiten und Instrumentarien zum Erhalt, der Förderung und der Entwicklung von bayerischen Wirtshäusern im ländlichen Raum.
Im Rahmen des Forschungsprojekts zur „Zukunft des Wirtshauses“ führte GfK im Auftrag des Bayerischen Zentrums für Tourismus eine bevölkerungsrepräsentative Umfrage durch, bei der 2.024 Männer und Frauen im Alter von 18 bis 74 Jahren der deutschsprachigen Bevölkerung zur Wahrnehmung und Einschätzung des bayerischen Wirtshauses als einer speziellen Form des Gastronomieangebots befragt wurden. Der Befragungszeitraum fand vom 11. bis zum 22. Januar 2024 statt.
Im November/Dezember 2023 führte das Bayerische Zentrum für Tourismus das vierte Jahr in Folge eine Online-Befragung unter Erstsemesterstudierenden an bayerischen Universitäten und Hochschulen durch. Die Umfrageergebnisse bieten einen exemplarischen Einblick in berücksichtigte Aspekte bei der Wahl der Bildungseinrichtung und des Studiengangs, Berufs- und Lebensziele, aktuelle Sorgen und Ängste, Assoziationen zum Thema Reisen, das Reiseverhalten und Einstellungen im Kontext der Nachhaltigkeit sowie zur Ausgestaltung von Städtereisen seitens der Erstsemesterstudierenden in Bayern. Im Fokus der Befragung steht insbesondere die Altersgruppe der Generation Z.
Die gewonnenen Daten erheben keinen Anspruch auf Repräsentativität für Erstsemesterstudierende in Bayern. Dennoch vermittelt die Gegenüberstellung der Umfrageergebnisse der vier Erhebungsreihen einen Eindruck von den jüngeren Studierendengenerationen sowie von möglichen zukünftigen Entwicklungstendenzen in den untersuchten Lebens- und Themenbereichen.
Wie gestalten sich die Reisepläne der Generation Z zwischen Dezember 2023 und April 2024? Welche Art von Winterurlaub wird bevorzugt? Inwiefern beeinflussen Faktoren wie Schnee(un)sicherheit die Generation in der Wahl ihres Urlaubsziels? Wie reagiert die Generation Z auf Schneemangel, obwohl ursprünglich ein Winter(sport)urlaub im Schnee geplant war? Und welche Einstellung zeichnet sich in Bezug auf künstliche Beschneiung und verschiedene Klimaanpassungsmaßnahmen in Skigebieten ab?
Diesen Fragen geht das Bayerische Zentrum für Tourismus (BZT) in seiner bevölkerungsrepräsentativen Umfrage unter Personen im Alter von 18 bis 74 Jahren in Deutschland, durchgeführt von GfK im November/Dezember 2023, nach. Von insgesamt 3.016 Befragten waren zum Zeitpunkt der Umfrage 488 Teilnehmende zwischen 18 und 28 Jahren alt und somit der Generation Z (Geburtenjahrgänge 1995 bis 2010) zuordenbar.
Die Auswertung fokussiert sich auf die Altersgruppe der Generation Z und stellt vergleichend die Ergebnisse mit jenen der Befragten ohne die Gen Z (29 bis 74 Jahre) gegenüber.
Im Rahmen einer Online-Erhebung befragte das Bayerische Zentrum für Tourismus (BZT) Unternehmen aus der Tourismusindustrie zum aktuellen Wissenstand und der Nutzungshäufigkeit von „Künstlicher Intelligenz“ (KI) in ihrer touristischen Praxis. Die Verteilung des Fragebogens erfolgte über den Newsletter von TN-Deutschland. 72 Personen, die in touristischen Unternehmen tätig sind, haben an der Umfrage teilgenommen. Die Unternehmen sind in folgenden Branchenbereichen tätig: DMO/Tourismusverband (72 Prozent), Reiseveranstalter (4 Prozent), Reisebüro (4 Prozent), Gastronomie (3 Prozent), Kultur-/Freizeit (3 Prozent), Hotellerie (1 Prozent), Bergbahn (1 Prozent), anderer Branchenbereich (7 Prozent). Vier Prozent der Befragten machten dazu keine Angabe. 39 Prozent der Unternehmen sind in Bayern angesiedelt. Die Mehrheit der Befragten übt eine Stelle mit Führungsverantwortung aus (53 Prozent).
Angesichts der Stichprobengröße erheben die Ergebnisse keinen Anspruch auf Repräsentativität, dennoch vermitteln sie einen ersten Eindruck darüber, in welchen Bereichen welche KI-Tools bereits eingesetzt werden, welche Hemmnisse bei der Nutzung wahrgenommen werden und welche Maßnahmen in Zukunft ergriffen werden sollten, um den Einsatz von KI in touristischen Unternehmen zu verbessern und/oder zu intensivieren.
Im Rahmen der bevölkerungsrepräsentativen Umfrage, durchgeführt von GfK unter 2.012 Männern und Frauen (deutschsprachige Bevölkerung) im Alter von 18 bis 74 Jahren, hat sich das BZT im März 2024 dem Themenkomplex „Akzeptanz von Künstlicher Intelligenz in der deutschen Bevölkerung“ gewidmet. Dabei wurden unter anderem Aspekte wie der persönliche Wissensstand zum Thema Künstliche Intelligenz (KI), die Nutzungsintensität, Bedenken und Potenziale sowie die Rolle von KI im Reisekontext beleuchtet.
Autonomous driving and traffic flow simulation requires a realistic and accurate representation of the environment. Therefore, this research focuses on the semantic segmentation of aerial images for simulation purposes. Initially, a dataset was created based on true orthophotos from 2019 and Kempten’s street cadaster, with true orthophotos being fully rectified aerial images. The chosen classes were oriented towards the subsequent conversion and usage in simulation. The proposed labeling workflow used cadaster data and demonstrated significant time efficiency compared to state-of-the-art datasets. Subsequently, a neural network was implemented that was trained and tested on the dataset. In addition, the network was also trained only on the lane markings to compare the network’s performance. Both cases demonstrated excellent segmentation results. The generalizability was then tested on true orthophotos from 2021. The results indicated a solid generalizability, but still needs to be improved. Finally, the aerial information was converted into a 3D environment, that can be used in simulations. Our results confirm the usage of aerial imagery and street cadaster data as a basis for the simulations.
Whilst Paul de Casteljau is now famous for his fundamental algorithm of curve and surface approximation, little is known about his other findings. This article offers an insight into his results in geometry, algebra and number theory. Related to geometry, his classical algorithm is reviewed as an index reduction of a polar form. This idea is used to show de Casteljau's algebraic way of smoothing, which long went unnoticed. We will also see an analytic polar form and its use in finding the intersection of two curves. The article summarises unpublished material on metric geometry. It includes theoretical advances, e.g., the 14-point strophoid or a way to link Apollonian circles with confocal conics, and also practical applications such as a recurrence for conjugate mirrors in geometric optics. A view on regular polygons leads to an approximation of their diagonals by golden matrices, a generalisation of the golden ratio. Relevant algebraic findings include matrix quaternions (and anti-quaternions) and their link with Lorentz' equations. De Casteljau generalised the Euclidean algorithm and developed an automated method for approximating the roots of a class of polynomial equations. His contributions to number theory not only include aspects on the sum of four squares as in quaternions, but also a view on a particular sum of three cubes. After a review of a complete quadrilateral in a heptagon and its angles, the paper concludes with a summary of de Casteljau's key achievements. The article contains a comprehensive bibliography of de Casteljau's works, including previously unpublished material.
Hinführung:
Der Beginn der Übernahme der Pflege einer nahestehenden Person ist für Angehörige ein zentraler Punkt im Pflegeprozess, der den weiteren Pflegeverlauf und die Inanspruchnahme von Unterstützung prägt. Der Selbstidentifikation als pflegende Angehörige wird in diesem Prozess eine zentrale Bedeutung zugeschrieben. Dennoch wird in der einschlägigen Literatur auf Forschungslücken in diesem Bereich hingewiesen. Das vorliegende Working Paper greift dieses Desiderat auf und geht der Frage nach, wie pflegende Angehörige den Beginn der Pflegeübernahme sowie den Prozess der Selbstidentifikation erleben.
Methodik:
Zur Untersuchung der Fragestellungen werden gesonderte Auswertungen von 34 qualitativen, leitfadengestützten Interviews durchgeführt, die im Rahmen des Forschungsprojektes: Digitale Versorgungsanwendungen (DiVa) erhoben wurden. Die Auswertung erfolgt in Anlehnung an die inhaltlich strukturierende qualitative Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2018) und differenziert zwischen Teilnehmenden, die den Pflegeeintritt retrospektiv als schleichend oder plötzlich wahrnehmen.
Ergebnisse:
Die Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Wahrnehmung des Pflegebeginns, den übernommenen Tätigkeiten sowie der Inanspruchnahme von Unterstützung zwischen der Gruppe mit einem schleichenden und der Gruppe mit einem plötzlichen Pflegeeintritt. Erstere identifizieren sich zum Teil erst nach Jahren als pflegende Angehörige, übernehmen zu Beginn eher haushaltsnahe Tätigkeiten und nehmen selten professionelle Unterstützung in Anspruch. Angehörige, die plötzlich in die Pflege einsteigen, fühlen sich durch die Vielzahl und das Tempo der Anforderungen, die gleichzeitig auf sie zukommen, überfordert. Sie greifen eher auf professionelle Hilfe bei der Pflege zurück und werden in dieser Ausnahmesituation auch durch ihr privates Netzwerk unterstützt. Als Gemeinsamkeit zeichnen sich die Herausforderungen im persönlichen Umgang mit der Situation sowie der Wunsch nach immer verfügbaren Ansprechpartner:innen auch für kleine Anliegen ab.
Schlussfolgerung:
Aus den Ergebnissen können Implikationen für die Praxis und für weitere Untersuchungen bzw. die Surveyforschung abgeleitet werden.
Hintergrund und Ziel: Digitale Unterstützungssysteme erlangen in der stationären Langzeitversorgung zunehmend Bedeutung. Die Technologien haben einerseits das Potenzial, einen wertvollen Beitrag zur Aufrechterhaltung der Selbstständigkeit im fortgeschrittenen Alter zu leisten. Andererseits können sie die Arbeitsprozesse professionell Pflegender unterstützen. Das Ziel der Studie war es, die Erwartungen an und Erfahrungen mit einer neuen Technologie – am Beispiel einer Sturzsensorik – aus Sicht professionell Pflegender zu erheben.
Methode: Es wurde ein qualitatives Design verwendet, bei dem teilstrukturierte Interviews in 2 langzeitstationären Einrichtungen erfolgten. In einer Einrichtung fanden 3 Einzelinterviews und in der anderen langzeitstationären Pflegeeinrichtung ein Gruppeninterview mit 3 Pflegefachkräften statt. Zusätzlich erfolgte in jeder Einrichtung ein Einzelinterview mit einer Person in Leitungsfunktion. Zwischen der Implementation der Sturzsensoren und den Interviews lag ein Zeitrahmen von einem bis 3 Monaten. Die Daten wurden mittels qualitativer Inhaltsanalyse in MAXQDA ausgewertet.
Ergebnisse und Diskussion: Grundsätzlich konnte durch die Studie aufgezeigt werden, dass eine Übereinstimmung zwischen Erwartungen an und retrospektiven Erfahrungen mit der neuen Technologie bei den professionell Pflegenden bestand. Die Studie ergab folgende fördernde Faktoren der Implementation: die zeitnahe Information über die Sturzgefährdung oder einen erfolgten Sturz, die Aufrechterhaltung der Autonomie und Bewegungsfreiheit der Bewohner:innen sowie die Verbesserung des Sicherheitsgefühls der Pflegefachkräfte und den damit im Zusammenhang stehenden psychischen Entlastungseffekt. Als hemmende Faktoren der Implementation standen erforderliche Voreinstellungen, Fehlalarme sowie der fehlerhafte Umgang mit der Technologie aufgrund von nicht vorhandenem Wissen im Vordergrund.
Einleitung:
Der Großteil der Pflegebedürftigen wird in Deutschland durch An- und Zugehörige versorgt. Dieser Beitrag nimmt die Konstellationen zwischen Pflegebedürftigen und pflegenden An- und Zugehörigen in den Blick. Es wird dargestellt, über wie viele Pflegepersonen eine pflegebedürftige Person verfügt und wie sich der zeitliche Pflegeumfang auf die Pflegepersonen verteilt. Darauffolgend werden verschiedene Charakteristika von pflegebedürftigen Personen mit und ohne Pflegepersonen dargestellt.
Methodik:
Daten der Pflegeerstbegutachtung des Medizinischen Dienstes Bayern von 2019 werden ausgewertet. Der Datensatz umfasst N = 126.876 Pflegeerstbegutachtungen; für die Auswertung werden n = 122.501 Personen über 50 Jahre berücksichtigt. Die deskriptive Analyse erfolgt mittels Stata (Version 18).
Ergebnisse:
Personen mit einem Pflegeeintritt verfügen am häufigsten über eine (49,0 %, n = 60.024) bzw. zwei (22,3 %, n = 27.358) Pflegepersonen. 21,0 % (n = 25.723) haben keine Pflegeperson. Bei der Hauptpflegeperson beträgt die durchschnittliche Dauer der Unterstützung ca. 29 Stunden pro Woche. Hinsichtlich des Geschlechts und Alters unterscheiden sich die Begutachteten mit und ohne Pflegeperson(en) kaum, allerdings hinsichtlich der Wohnsituation: Personen mit Pflegeperson(en) leben überwiegend in privaten, ambulanten Wohnsituationen mit weiteren Personen (57,7 %, n = 55.880). Personen ohne Pflegeperson sind mit knapp 49 % am häufigsten in ambulanten Wohnsituationen alleine lebhaft. Personen mit Pflegeperson(en) erhalten am häufigsten Pflegegrad 2 (37,1 %, n = 35.942), Personen ohne Pflegeperson keinen Pflegegrad (27,9 %, n = 7.178). Es zeigen sich Unterschiede in Unterstützungskonstellationen zwischen Großstädten und kleineren Städten.
Schlussfolgerungen:
Die Unterstützung durch Pflegepersonen und Einstufung in Pflegegrade hängen zusammen, was für die Entwicklung gezielter Unterstützungsmaßnahmen relevant ist. Es sollte verstärkt auf die Bedürfnisse von alleinlebenden Pflegebedürftigen eingegangen werden, um deren Versorgungssituation zu verbessern. Zudem bedarf es regionale, innovative Versorgungskonzepte, die bspw. die Bildung von Versorgungsnetzwerken unterstützen.
The development of Automated Driving Systems (ADS) has the potential to revolutionize the transportation industry, but it also presents significant safety challenges. One of the key challenges is ensuring that the ADS is safe in the event of Foreseeable Misuse (FM) by the human driver. To address this challenge, a case study on simulation-based testing to mitigate FM by the driver using the driving simulator is presented. FM by the human driver refers to potential driving scenarios where the driver misinterprets the intended functionality of ADS, leading to hazardous behavior. Safety of the Intended Functionality (SOTIF) focuses on ensuring the absence of unreasonable risk resulting from hazardous behaviors related to functional insufficiencies caused by FM and performance limitations of sensors and machine learning-based algorithms for ADS. The simulation-based application of SOTIF to mitigate FM in ADS entails determining potential misuse scenarios, conducting simulation-based testing, and evaluating the effectiveness of measures dedicated to preventing or mitigating FM. The major contribution includes defining (i) test requirements for performing simulation-based testing of a potential misuse scenario, (ii) evaluation criteria in accordance with SOTIF requirements for implementing measures dedicated to preventing or mitigating FM, and (iii) approach to evaluate the effectiveness of the measures dedicated to preventing or mitigating FM. In conclusion, an exemplary case study incorporating driver-vehicle interface and driver interactions with ADS forming the basis for understanding the factors and causes contributing to FM is investigated. Furthermore, the test procedure for evaluating the effectiveness of the measures dedicated to preventing or mitigating FM by the driver is developed in this work.
Hintergrund: Ungeachtet der Implikationen des demografischen Wandels existiert in Deutschland bislang noch keine systematische und vergleichbare Differenzierung einer Pflegeberichterstattung auf kleinräumiger Ebene, in welcher die Situation der ambulanten pflegerischen Versorgung abgebildet wird. Daher ist das Ziel dieses Beitrags, Erkenntnisse der Pflegebegutachtung des Medizinischen Dienstes Bayern darzustellen und daraus Ableitungen für eine zukünftige Pflegeberichterstattung zu ziehen.
Methodik: Für die Analyse wurden anonymisierte Pflegeerstbegutachtungen des Medizinischen Dienstes Bayern des Jahres 2019 exemplarisch mittels deskriptiver Methoden ausgewertet. Die Studie beschreibt die Charakteristika von Personen mit Pflegegradempfehlung, die Verteilung der Pflegegrade, medizinische Diagnosen sowie Grad der Selbstständigkeit in den Lebensbereichen.
Ergebnisse: Die begutachteten Personen weisen ein Durchschnittsalter von 80 Jahren auf. Zum Zeitpunkt der Erstbegutachtung lebte der größte Anteil der Personen mit zugewiesenem Pflegegrad in einer ambulanten Wohnsituation. Pflegegrad (PG) 1 (geringe Beeinträchtigung der Selbständigkeit oder der Fähigkeiten) erhielten 35,1% der Versicherten, PG 2 (erhebliche Beeinträchtigungen) 43,1%, PG 3 (schwere Beeinträchtigungen) 16,6%, PG 4 und 5 (schwerste Beeinträchtigungen) wurden jeweils im niedrigen einstelligen Prozentbereich bei der Erstbegutachtung vergeben (3,9% bzw. 1,4%). Bei den medizinischen Diagnosen dominierten v. a. Störung des Ganges und der Mobilität, nicht näher bezeichnete Demenz, Herzinsuffizienz sowie Senilität. Insbesondere die Lebensbereiche ‚Mobilität‘ und ‚Gestaltung des Alltagslebens sowie sozialer Kontakte‘ sind mit Einschränkungen bei den Pflegebedürftigen verbunden.
Schlussfolgerung: Die beim Medizinischen Dienst vorliegenden Daten können eine hohe Relevanz für Gesundheitsforschung und -politik einnehmen und eine Grundlage für die Interventionsplanung im Pflegebereich bieten.
Die repräsentative Umfrage des Bayerischen Zentrums für Tourismus (Dezember 2023) untersucht das Tagesausflugsverhalten der bayerischen Bevölkerung hinsichtlich unterschiedlicher Kriterien – etwa zu Motiven und Verkehrsmitteln, aber auch zu Störsituationen vor Ort und der Akzeptanz gegenüber Besucherlenkungsmaßnahmen.
Die Veröffentlichung beleuchtet die Herausforderungen und Lösungsansätze zur Bekämpfung des Fachkräftemangels innerhalb der produzierenden Industrie am Standort Deutschland. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften führt zu erheblichen Kosten und reduziert das Produktionspotenzial. Hauptursachen sind der demographische Wandel und veränderte Wertvorstellungen der Beschäftigten. Es gillt, das Arbeitsumfeld Produktion attraktiver zu gestalten, indem individuelle Beiträge sichtbarer gemacht und das Gemeinschaftsgefühl gestärkt werden. Zudem soll die wahrgenommene Komplexität reduziert und die Autonomie des Fertigungspersonals erhöht werden. Beispiele wie ein digitales Ampelsystem und die Visualisierung individueller Beiträge verdeutlichen diese Ansätze. Die Zukunft der Produktion wird durch sieben Thesen skizziert, die die Bedeutung einer partizipativen Planung, die Veränderung der Anforderungen und die Notwendigkeit eines Kommunikationsraums betonen. Die Präsentation endet mit der Vision einer modernen, vollvernetzten und arbeitnehmerfreundlichen Produktionsstätte.
Tourism is an important economic driver for numerous regions, at- tracting more than one billion visitors annually. While economically significant, excessive numbers of visitors lead to local overcrowding, which negatively im- pacts visitors’ experience and safety, and causes environmental harm. This paper proposes a practical approach to empowering destination management organiza- tions (DMOs) to manage tourist flows. We advocate for a rule-based approach that models visitor occupancy based on easily understandable influence factors like weather and date. As a central component, an ontology-guided knowledge graph ensures compatibility with diverse touristic data models and allows seam- less integration into existing infrastructures. By digitizing DMOs’ experiential knowledge, we facilitate the implementation of lean and cost-effective visitor guidance. We demonstrate our approach by implementing two applications for two different use cases. The results of our qualitative evaluation reveal the com- pelling potential for rule-based occupancy modeling approaches serving as a baseline for future visitor management systems.
Many cities in Europe and around the world are concerned with reducing their CO2-emissions. One step on this agenda is the introduction of electric buses to replace combustion engines. The electrification of urban buses requires an accurate prediction of the energy demand. In this pa per, an energy model and the underlying calibration process is presented. This approach leverages substantial tracking data from 10 electric buses operated in Göttingen, Germany. It was shown that, with the use of additional information from the directly measured tracking data, like auxiliary power, charging power and vehicle weight, it is possible to precisely calibrate models based on physical equations with regard to generally poorly identifiable parameters like rolling friction coefficient or efficiency of the electric machine. With a multilayered approach for simulating the energy demand, it is possible to validate the results on the mechanical layer and on the electrical layer separately. This enables a far better parametrization and elimination of uncertainties from the different parameters. Furthermore, we compare the results to other publications for sections with 1 km, 100 km and 230 km, respectively. The relative errors between the simulated and measured electrical power consumption are below 0.3%, 3% and 6.5%, respectively. Hence, the yielded model is appropriate for electric urban bus network planning applications. And the found parameters should be a good starting point for other energy prediction models. To further enable comparability with other approaches the dataset used for calibration is made publicly available.
Dieser Leitfaden soll interessierte Lehrkräfte dabei unterstützen, die Arbeit mit Experimento | 8+ für eine gelingende Wertebildung im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht zu nutzen. Experimento | 8+ bietet eine gute Basis, um Schülerinnen und Schüler im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht über die curricularen Lerninhalte hinaus auch mit wertebezogenen Fragen zu konfrontieren. Dieser Leitfaden zeigt, wie Werte im Unterricht mit Experimento integriert
und welche Ziele damit anvisiert werden. Darüber hinaus werden methodisch-didaktische Zugänge aufgeführt, um die Auseinandersetzung mit Werten im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht zu fördern.
Der Leitfaden stellt zunächst einen Bezug zwischen Werten und den Experimenten in
Experimento | 8+ her. Darin wird insbesondere der Frage nachgegangen, warum im Rahmen von naturwissenschaftlich-technischem Unterricht die Bildung von Werten wichtig ist. Nachfolgend werden die unter Einbeziehung von Experten ausgewählten Werte aufgeführt. Die Werte lassen sich auf die Aktivitäten im Lernprozess des Experiments und auf den Gegenstand des Experiments beziehen. Ein Überblick über Möglichkeiten, Werte in den naturwissenschaftlich-technischen Unterricht im Rahmen von Experimento | 8+ zu integrieren, wird abschließend gegeben. Dabei werden verschiedene Methoden vorgestellt, um eine Sensibilisierung für Werte zu ermöglichen.
In Ergänzung zu diesem Leitfaden, können sich Interessierte weitere Anregungen zum Thema Wertebildung im naturwissenschaftlich-technischen Unterricht auf dem Medienportal der Siemens Stiftung holen (https://medienportal.siemens-stiftung.org).
Im Rahmen der Fortbildung zu Experimento | 8+ im Blended-Learning-Format wurde eine Online-Anwendung entwickelt, die auf dem Medienportal zugänglich ist. Diese Online-Anwendung beinhaltet drei interaktive Selbstlern-Module zu den Themen Forschendes Lernen, Forschungskreis und Wertebildung.
Im interaktiven Modul Wertebildung werden anhand eines videografierten Unterrichtsbeispiels zum Thema „Wasser schützen“ Anregungen für die Einbindung der Wertebildung in den naturwissenschaftlichen Unterricht in der Grundschule gegeben. Kurze Texte, Bilder, interaktiven Anwendungen und Aufgaben unterstützen die Bearbeitung des Moduls.
Ebenfalls auf dem Medienportal hinterlegt ist ein Medienpaket, welches Anleitungen und Beispiele enthält für die methodische Einbettung von Wertebildung im MINT-Unterricht, angelehnt an konkrete Themen und Experimente aus Experimento | 8+.
Im Unternehmen gewinnen Werte an Bedeutung, was sich, auch als Reaktion auf die aktuelle Finanzkrise, an einem gestiegenen öffentlichen Interesse zeigt. Werte sind ein wichtiger Bestandteil eines Unternehmens. Allerdings zeigen sich Defizite bei der Wertebildung von Mitarbeitern und Führungskräften der jeweiligen Unternehmen.
Ziel der vorliegenden Studie ist den Wertebegriff im Kontext von Unternehmen zu klären und Wertebildungsmaßnahmen in einem Unternehmen des Finanzsektors einzuführen. Dabei werden generelle Grundannahmen zu Werten betrachtet, wie auch die unternehmerische Auffassung zu Werten. Vor allem die Einführung von Wertebildungsmaßnahmen in Unternehmen stellt einen wichtigen Baustein dar. Hier kann zwischen normativ-organisationalen Maßnahmen, wie Unternehmensleitbilder und Wertebildungsmaßnahmen im Kontext arbeitsorientierten Lernens differenziert werden. Die eingesetzten Maßnahmen sollten so gestaltet sein, dass vielfältige Möglichkeiten der Auseinandersetzung mit Werten geboten werden und Werte nicht nur abstrakte Begrifflichkeiten im Unternehmen bleiben. Um solchen Situationen zur Wertebildung gerecht zu werden, ist die Arbeit an Fällen anhand von Dilemma-Situationen aus dem realen Geschäftsalltag im Kontext arbeitsorientierten Lernens geeignet. Dazu braucht es einen geeigneten Implementationsansatz, der den spezifischen Anforderungen des Unternehmens entspricht.
Values and business ethics have increasingly gained recognition as important factors for organizational success in recent years. However, it is a difficult endeavor to intentionally improve employees’ value orientation within training for professional practice. This paper presents a multi-step approach which aimed at developing training measures to improve value orientation in banks. It includes two empirical studies aimed at value-related training needs assessment and the further specification of training needs, followed by a stakeholder workshop to identify values particularly relevant for training and to collect authentic scenarios with specific ethical dilemma situations. In a final step these scenarios are developed into case examples suited for training. Enriched with tasks for reflection, these cases can be implemented in work-oriented trainings measures.
In the age of globalization, increasing financial competition and economic recession can create complex ethical challenges, which face organizations’ cultural contexts. The purpose of this research is to develop and test an effective implementation model for training on values in an organization which comprises four steps. The first step is a value-related requirements analysis for the specification of training needs. The second step, conceptualization, starts with a workshop to identify values relevant for training and to collect authentic scenarios with ethical dilemma situations. These scenarios are subsequently developed into case examples. In the third step these cases were realized by embedding them in suitable work-oriented training measures. Finally, in step four, there is an evaluation on the realization phase.
Das internationale Bildungsprogramm Experimento der Siemens Stiftung richtet sich an Erzieher/innen in Kindergärten sowie an Lehrkräfte in Grund- und weiterführenden Schulen. Experimento will Kinder und Jugendliche beim naturwissenschaftlich-technischen Unterricht begleiten und basiert auf der Methode des forschenden Lernens. Dazu enthält Experimento neben einer Sammlung von Experimentieranleitungen auch Materialien für die Durchführung von rund 130 Experimenten
Anhand dieser spezifisch entwickelten Experimente für verschiedene Altersstufen (4 - 7 Jahre (Experimento | 4+), 8 - 12 Jahre (Experimento | 8+) und 10 - 18 Jahre (Experimento | 10+)) sollen Kinder und Jugendliche selbständig durch eigenes Forschen und Entdecken technisch-naturwissenschaftliche Zusammenhänge unter Anleitung verstehen lernen. Zudem gibt es Handreichungen, die Lehrkräfte beim Umgang mit den Materialien unterstützen sollen.
Die Anleitungen für Lehrkräfte enthalten Hinweise rund um die Experimente, die zentralen Fragestellungen und den Lehrplanbezug.
Experimento enthält bisher primär Angebote zur Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Fragestellungen. In diesem Rahmen soll in Zukunft das Materialangebot durch einen Werteaspekt erweitert werden. Ziel ist die Integration von Werten in die bisherigen Experimentiermaterialien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden im nachfolgenden Konzeptpapier die zentralen Grundlagen von Werten im naturwissenschaftlichen Unterricht, ihre Bedeutung, Ausgestaltung und ihre Umsetzung in Experimento | 8+ dargelegt.
Dabei kommt der Siemens Stiftung eine besondere Bedeutung zu: Zum einen will die Siemens Stiftung durch ihr Bildungsengagement vor allem das naturwissenschaftlich-technische Verständnis von Kindern und Jugendlichen fördern. Zum anderen wird durch die Stiftung als einer gemeinnützigen Einrichtung der gesellschaftliche Allgemeinwohlaspekt, der durch das Thema Werte verstärkt wird, betont.
Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Akzeptanz, der Zufriedenheit und dem Lernerfolg eines Schulungsprogramms zur professionellen Ausbildung von Lehrenden zu E-Tutoren 1 der Virtuellen Hochschule Bayern (vhb), welches von der Ludwig-Maximilians-Universität München durchgeführt wird. Ziel dieser Ausbildung ist, Lehrende, insbesondere aus dem Hochschulbereich, in Online-Kursen dazu zu qualifizieren, Studierende beim virtuellen Lernen zu unterstützen. Zudem sollen sie als E-Tutoren ausgebildet werden. Grundlegend für dieses Angebot ist, dass es nach einem gemäßigt konstruktivistischen Ansatz gestaltet ist und den zukünftigen Lehrenden ermöglicht, selbst die Rolle des Lernenden einzunehmen und an den eigenen geplanten virtuellen Kursen zu arbeiten. Der Beitrag stellt Evaluationsbefunde aus vier Kursen der Jahre 2012 bis 2014 vor, die folgende Aspekte in Hinblick auf den Kurs genauer beleuchten: Akzeptanz des gesamten Kurses, Zufriedenheit mit der Lernplattform, Zufriedenheit mit der kooperativen Lernform, Zufriedenheit mit der Betreuung, subjektiver Lernerfolg und Nützlichkeit des Kurses. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass das nach einem gemäßigt konstruktivistischen Ansatz aufgebaute Ausbildungsprogramm als erfolgreiche Online-Ausbildung gesehen werden kann.
Zusammenfassung
Hintergrund
Für ein erfolgreiches studentisches Gesundheitsmanagement (SGM) ist die Partizipation Studierender entscheidend. Die Vorteile von Partizipation sind vielfach belegt und verschiedene Partizipationsmöglichkeiten im SGM bereits erprobt. Dennoch gestaltet es sich schwierig, Partizipierende zu gewinnen. Um dem entgegenwirken, ist es das Ziel der folgenden Arbeit, Förderfaktoren und Barrieren der Studierendenpartizipation im SGM zu identifizieren und erste Empfehlungen für die Praxis abzuleiten.
Methode
Da bisher ein sehr eingeschränkter Forschungsstand hinsichtlich der genannten Fragestellung vorliegt, wurde ein qualitatives, exploratives Vorgehen gewählt. Es wurden 9 semistrukturierte Interviews mit Studierenden der Hochschule Kempten geführt. Die Auswertung erfolgte anhand der qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz.
Ergebnisse
Die Studierenden berichten von förderlichen und hinderlichen Faktoren, die sich in personenbezogene und verhältnisbezogene aufteilen lassen. Zu den personenbezogenen Einflussfaktoren zählen individuelle, soziale sowie studiums- und berufsbezogene Einflüsse. Als verhältnisbezogene Faktoren wurden die Einbettung der Partizipation, die Art des Projekts und der Zusammenarbeit, Bekanntheit und Zugang zum SGM, der Studienrhythmus und zusätzliche Anreize identifiziert.
Schlussfolgerung
Anhand der Interviews konnten konkrete Einflussfaktoren auf die Partizipation der Studierenden an der Hochschule Kempten erfasst werden. Diese bilden wichtige Ansatzpunkte für die erfolgreiche Mitwirkung Studierender im SGM und können damit langfristig zu einer nachhaltigen Förderung der Gesundheit Studierender beitragen.
Für erfolgreiches selbstgesteuertes und kooperatives Lernen mit digitalen Medien werden hohe Anforderungen an die Lernenden gestellt. E-Tuto- ring dient der Unterstützung Lernender in virtuellen Lernszenarien, Leh- rende fungieren dabei als Lernbegleiter, sogenannte E-Tutoren. E-Tutoren sind ausgebildete Personen, die Lernende nicht nur inhaltlich unterstüt- zen, sondern den gesamten Lernprozess begleiten. E-Tutoren bieten eine geeignete Betreuung bei inhaltlichen Aufgaben. Sie verfügen demnach über inhaltliches Wissen und unterstützen den Ler- nenden bei der Anwendung von Lernstrategien. Durch das Fehlen non- verbaler Aspekte sind die Besonderheiten der virtuellen Kommunikation zu berücksichtigen. Diese muss der E-Tutor kennen und Lernende darauf hinweisen. In virtuellen Lehr-Lernszenarien ist es essenziell Umgangsre- geln einzuhalten. Dazu gehört auch, fundiertes Feedback und informa- tive Rückmeldungen zu geben. Der E-Tutor sollte technisches Know-how besitzen, um die Unterstützung des Lernenden zu gewährleisten. Zudem müssen E-Tutoren dem Lernenden innerhalb des Lernangebots Struk- tur durch didaktisch-/organisatorische Maßnahmen ermöglichen und dadurch lernförderliche, unterstützende Rahmenbedingungen schaffen, um den Lernprozess aufrechtzuerhalten. Kenntnisse der didaktischen Orientierung des Kurses sind für den E-Tutor daher grundlegend.
In diesem Beitrag soll das Potenzial von Ansätzen basierend auf der Theorie des Game-Based-Learnings, des spielerischen Lernens, in Aus- und Weiterbildung aufgezeigt werden. Dazu wird zunächst der aktuelle Stand des Themas für die Aus- und Weiterbildung vorgestellt. Insbesondere im Rahmen des, durch die Möglichkeiten des digitalen Lernens vorbereiteten, Paradigmenwechsels von eher passiv ausgerichteten Lernformen zur aktiven Rolle des Lernenden stellt Game-Based-Learning einen vielversprechenden Ansatz dar. Der Nutzen in Unternehmen ergibt sich durch die Einbettung in ein didaktisch sinnvolles Konzept, welches das aktive Lernen fördert. Aus der Perspektive eines privaten Bildungsträgers heraus werden Schritte bei der Umsetzung von Game-Based-Learning-Konzepten vorgestellt. Weiterhin wird ein Gestaltungsbeispiel eines Serious Games, eines Lernspiels, aus der Praxis herangezogen. Auf Basis einer aktuellen Pilotdurchführung wird die Nutzung von Game-Based-Learning-Ansätzen in Unternehmen diskutiert und abschließend werden Implikationen für die Praxis gegeben.
Der Vortrag nahm zum einen einzelne Elemente der Kooperation zwischen der Deutschen Blindenstudienanstalt e.V. (blista), Marburg und dem Institut für Erziehungswissenschaft der Universität Marburg in den Blick und reflektierte zum anderen die verschiedenen organisationalen Blickwinkel auf die Kooperation in ihrer jeweiligen Bedeutsamkeit für die Kooperationspartner*innen.
Dazu wurden zunächst die Entwicklung der Kooperation seit 2008 anhand von zwei zentralen Kooperationsfeldern, der wissenschaftlichen Weiterbildung und die gemeinsame Kooperationsstelle, vorgestellt.
Am Beispiel der beiden berufsbegleitenden Weiterbildungsstudiengänge „Master Blinden- und Sehbehindertenpädagogik“ und „Zertifikatskurs Grundlagen inklusiver Pädagogik bei Blindheit und Sehbehinderung“ wurden im Anschluss verschiedene Elemente der Kooperation näher betrachtet: inhaltliche Entwicklung, personelle Kooperation, spezifische Lehrräume und die didaktisch-materielle Ausstattung sowie Umfeldkommunikation und Akquise. Diese werden in zyklischen Aushandlungsprozessen regelmäßig besprochen und aktuellen Entwicklungen angepasst. Die Kooperation zielt dabei auf eine akademische Qualifizierung mit hohem Praxisbezug ab, die sich an überwiegend untypische Studierende richtet.
Den Abschluss bildete ein Blick auf die Entwicklung und Verstetigung der gemeinsamen Kooperationsstelle zwischen dem Institut für Erziehungswissenschaft und der blista als zentraler Ort der Kooperation, die die Studiengänge als gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte koordiniert.
„Je parle pas l'allemand. Mais je compare en français“: LehrerInnenperspektiven auf Sprachvergleiche
(2017)
Dieser Beitrag befasst sich mit der Methode der Sprachvergleiche im Tertiärsprachenunterricht aus der subjektiven Perspektive von Fremdsprachenlehrpersonen. Anhand von Interviews mit Lehrkräften, die in der französischen Schweiz Englisch nach Deutsch als zweite Fremdsprache unterrichten, werden ihre Erfahrungen mit der Methode, ihre Haltung hinsichtlich deren Sinnhaftigkeit sowie mögliche Hindernisse für deren Umsetzung herausgearbeitet. Entgegen der häufig in der Literatur zu findenden Aussage, dass es sich (nur) um eine Haltungsfrage handelt, ob Lehrkräfte mehrsprachigkeitsdidaktische Prinzipien umsetzen, konnten wir feststellen, dass es auch eine Frage der individuellen sprachlichen Ressourcen ist.
Dans l'industrie du tourisme des destinations périphériques, on s'approprie souvent les langues/variétés locales comme une marque d'authenticité. Les langues (inter)nationales, quant à elles, servent d'instrument de communication avec les touristes. Cette appropriation économique des langues demande des compétences langagières spécifiques et une haute flexibilité linguistique de la part des employé.e.s du secteur du tourisme. La présente contribution traite de cette problématique dans la ville bilingue de Morat, située à la frontière linguistique franco-allemande en Suisse. Dans ce contexte, le rôle du "bilinguisme" en tant que critère de sélection pour l'accès au marché du travail dans le secteur touristique sera examiné dans une perspective sociolinguistique critique. L'enquête ethnographique d'un processus de recrutement montre que la définition du bilinguisme est régie par un ensemble d'idéologies langagières propres à l'économie politique locale des langues, c'est-à-dire la valorisation de certaines combinaisons de langues/variétés et de certaines conceptions de ce qu'est la compétence linguistique. Dans cet article, il s'agira de retracer comment la définition du bilinguisme est négociée tout au long d'un processus de recrutement et comment, de ce fait, les connaissances linguistiques des candidat.e.s peuvent être une variable pertinente, mais aussi d'une pertinence variable pour l'in- et l'exclusion de ce marché de travail spécifique.
Aktuelle Diskurse zelebrieren Zweisprachigkeit als Wirtschaftsgut und Schlüssel zum Erfolg auf dem Arbeitsmarkt. Anhand der ethnographischen Untersuchung der wirtschaftlichen Nutzung der lokalen Zweisprachigkeit in der Tourismusindustrie der Stadt Murten an der deutsch-französischen Sprachgrenze in der Schweiz geht die Autorin diesen Diskursen empirisch auf den Grund. Aus einer kritischen soziolinguistischen Perspektive beleuchtet sie die Sprachensituation in touristischen Marketingdiskursen sowie die Bedeutung von Zweisprachigkeit im touristischen Arbeitsmarkt und in Stadtführungen. Dieser Band zeigt die variable (De-)Konstruktion geopolitischer Sprachgrenzen sowie sozialer Kategorien von SprecherInnen. Die Arbeit eröffnet neue Perspektiven auf die Dynamik der Politökonomie von Sprache(n) und der Legitimität ihrer SprecherInnen im Kontext der Neuen Wirtschaft.
Safety of the Intended Functionality (SOTIF) addresses sensor performance limitations and deep learning-based object detection insufficiencies to ensure the intended functionality of Automated Driving Systems (ADS). This paper presents a methodology examining the adaptability and performance evaluation of the 3D object detection methods on a LiDAR point cloud dataset generated by simulating a SOTIF-related Use Case. The major contributions of this paper include defining and modeling a SOTIF-related Use Case with 21 diverse weather conditions and generating a LiDAR point cloud dataset suitable for application of 3D object detection methods. The dataset consists of 547 frames, encompassing clear, cloudy, rainy weather conditions, corresponding to different times of the day, including noon, sunset, and night. Employing MMDetection3D and OpenPCDET toolkits, the performance of State-of-the-Art (SOTA) 3D object detection methods is evaluated and compared by testing the pre-trained Deep Lea rning (DL) models on the generated dataset using Average Precision (AP) and Recall metrics.
Der vorliegende Artikel untersucht die sich ergänzenden Aspekte von Künstlicher Intelligenz (KI) und Lernen mit digitalen Medien im Bereich des Fremdsprachenerwerbs. Um eine Betrachtung möglicher Synergien in den Fokus zu rücken werden die jüngsten Fortschritte im digitalen Lernen dargelegt, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf die Rolle von KI im Lehr-Lern-Kontext gelegt wird. Vorgestellt wird ebenso eine lehr-lerntheoretische Perspektive, die für die Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung geeignet scheint. Darüber hinaus werden mögliche Auswirkungen dieser digitalen Fortschritte im Bildungsbereich auf den Fremdsprachenerwerb betrachtet und die Potentiale für den Fremdsprachenerwerb diskutiert, die sich aus der Kombination von KI und Lernansätzen mit digitalen Medien ergeben. Das Bewusstsein für die Bedeutung dieser Synergie soll geschärft und damit ein Beitrag zur Weiterentwicklung der Forschung im Bereich des Fremdsprachenerwerbs durch technologiegestütztes Lernen geleistet werden.
Driving simulators are used to test under reproducible conditions, however, they must be validated for each application. This guarantees that the gathered data on the simulator is representative of real vehicle data. This paper examines and compares objective data from 20 drivers that are recorded on a six degrees of freedom (DOF) high dynamic driving simulator and a passenger vehicle in the compact class on a proving ground. The purpose of this study is to investigate the comparability of the behavior of the subjects in their driving task on the driving simulator compared to the real driving test. The driving maneuvers include the 18 m slalom and an ISO double lane change (ISO 3888-2). The real car’s measurement setup is composed of an inertial measurement unit and access to the chassis CAN messages. The driving simulator is equipped with the same real electrical power steering as the test vehicle. Furthermore, a fully validated vehicle model is used in the simulation. Objective key performance indicators such as maximum steering wheel angle, steering wheel torque, lateral acceleration, yaw rate, and yaw gain deviate from around -18% to 10% in the slalom, with the majority of parameters not showing significant differences. Bigger differences are found for the double lane change. Overall, the results demonstrate a satisfactory degree of correlation between the driver behavior on the driving simulator and the real vehicle, even up to achieving absolute validity.
Many cities in Europe and around the world are concerned with reducing their CO2-emissions. One step on this agenda is the introduction of electric buses to replace combustion engines. The electrification of urban buses requires an accurate prediction of the energy demand. In this pa per, an energy model and the underlying calibration process is presented. This approach leverages substantial tracking data from 10 electric buses operated in Göttingen, Germany. It was shown that, with the use of additional information from the directly measured tracking data, like auxiliary power, charging power and vehicle weight, it is possible to precisely calibrate models based on physical equations with regard to generally poorly identifiable parameters like rolling friction coefficient or efficiency of the electric machine. With a multilayered approach for simulating the energy demand, it is possible to validate the results on the mechanical layer and on the electrical layer separately. This enables a far better parametrization and elimination of uncertainties from the different parameters. Furthermore, we compare the results to other publications for sections with 1 km, 100 km and 230 km, respectively. The relative errors between the simulated and measured electrical power consumption are below 0.3%, 3% and 6.5%, respectively. Hence, the yielded model is appropriate for electric urban bus network planning applications. And the found parameters should be a good starting point for other energy prediction models. To further enable comparability with other approaches the dataset used for calibration is made publicly available.
Bewegen und Stärken: Gesundheitsförderung in der Alltagsbegleitung (BeStärken+) – Projektvorstellung
(2024)
Hintergrund:
In Deutschland leben 5 Mio. Menschen mit Pflegebedarf, davon rund 80 % im ambulanten Bereich (Statistisches Bundesamt, 2023). Dabei weisen Pflegebedürftige das geriatrische Syndrom Frailty auf. Die Wirksamkeit von bewegungsbezogenen Interventionen bei Menschen mit Frailty konnte bereits auf verschiedene Variablen nachgewiesen werden (u. a. Casas‐Herrero et al., 2022). Mitunter kann es zu einer Zunahme der Leistungsfähigkeit kommen und das Sturzrisiko und somit die Gefahr schwerwiegender Verletzungen reduzieren. Der Umsetzung solcher Interventionen stehen oftmals der Fachkräftemangel und begrenzte Angebote im ländlichen Raum entgegen. Das Projekt „Bewegen und Stärken: Gesundheitsförderung in der Alltagsbegleitung“ hat zum Ziel, durch Einbindung von Alltagsbegleitern als Nicht-Fachkräfte Zugang zu Pflegebedürftigen zu erhalten, um gesundheitsförderliche Aktivitäten im häuslichen Setting umzusetzen.
Methode:
Die auf 3 Jahre ausgelegte Machbarkeitsstudie gliedert sich in eine Vor- und Hauptstudie. Ziel ist die Rekrutierung von 80 „Pflegetriaden“ bestehend aus a) Alltagsbegleitern, b) Pflegebedürftigen und c) Angehörigen. In der Vorstudie werden qualitative Interviews geführt, um die BeStärken+-Interventions- und Fortbildungsinhalte zu optimieren und im Rahmen der Hauptstudie in die Regelversorgung einzubetten. Geplante Befragungsinhalte der Hauptstudie sind auch Frailty-Merkmale.
Ergebnisse:
In der Vorbereitungsphase wurden evidenzbasierte, gesundheitsförderliche Aktivitäten herausgearbeitet und mit Experten u. a. aus den Bereichen der Gerontologie, Sporttherapie, Psychotherapie und mit Trägern und Alltagsbegleitern diskutiert. Im nächsten Schritt sollen Pflegetriaden für die Vorstudie rekrutiert und die ersten Alltagsbegleiter eine BeStärken+-Fortbildung erhalten.
Diskussion:
Aktuell offene Fragen stellen sich in Bezug auf Zugangsmöglichkeiten zu bestehenden Triaden, die Motivation zur Teilnahme und Umsetzbarkeit gesundheitsförderlicher Aktivitäten durch Nicht-Fachkräfte sowie letztlich wie eine nachhaltige Implementierung bei Trägern aussehen könnte.
Literatur:
Statistisches Bundesamt. (22. Februar 2023). Mehr Pflegebedürftige. Abruf unter https://www.destatis.de/DE/Themen/Querschnitt/Demografischer-Wandel/Hintergruende-Auswirkungen/demografie-pflege.html
Casas‐Herrero, Á., Sáez de Asteasu, M. L., Antón‐Rodrigo, I., Sánchez‐Sánchez, J. L., Montero‐Odasso, M., Marín‐Epelde, I. et al. (2022). Effects of Vivifrail multicomponent intervention on functional capacity: a multicentre, randomized controlled trial. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, 13(2), 884-893.
The following paper points out the key role of IT in the future of car development. At the moment a fundamental change in the structure of automotive IT organizations can be observed. The fact that software update cycle in automotive, about 1 year, in comparison with Apple, Google or Tesla is too much. The entertainment industry is constantly proceeding ahead much faster than the automotive industry. On top of this, new emerging platforms like Apple CarPlay and Android Auto are providing the look and the feel of a mobile phone regarding the control of the car. The vehicle itself is getting more and more as an “ultimate mobile application or app”. This shows the need of speeding up the Time-to-Market of new innovations in automotive industry.
The structure of IT departments has to support these process. No wonder that CIOs of car manufacturers are looking for new structures in their IT departments that enable faster cycle update for automotive applications taking in consideration safety and security requirements.
This only represents a particular interest, as for Apple and Google, we can see that Google has already a fleet of 23 self-driving cars in place which has already autonomously driven more than one million miles with only 12 accidents on public roads and Apple is said to work under the project name "Titan" on its own electric car.
Another important aspect is the software running in the car itself, e.g. the software that “fuses” data from sensors into a comprehensible form: objects have to be accurately located in the environment model of the socalled ego vehicle as a basis for decisions making either by the driver himself or even by the software that can determine within a fraction of a second what the car is going to do. High definition maps also play a very important role in enabling autonomous driving, being developed and maintained by companies such as Nokia HERE, with accuracy of only a few centimeters are thought to be of strategic importance for Advanced Driver Assistance Systems and Self Driving Cars.
“We’re the engine room of the system,” says Mr. Ristevski, vice president of reality capture and processing for former Nokia’s mapping unit named HERE. To be independent from Apple and Google maps and with that from possible competitors, it is said to be the main reason why the German premium car manufacturer Audi, BMW and Daimler bought the online map service for about € 2.5 bn. This is only the first step in the restructuring of the automotive industry.
This work contains the process of having implemented DART (Dynamic Animation and Robotics Toolkit), an open source physics engine, usually used mainly for robotics, into MABE (Modular Agent-Based Evolution platform), a tool to evolve and analyze digital brains, using C++. This added much desired complexity to the system which allows the Hintze Lab to further research evolution and added new ways in which they can do so. Furthermore, the resulting software package was used to run a series of experiments in this work, which will then be analyzed and compared.
Data Mining und Knowledge Discovery in Databases (KDD) sind Forschungs- und Anwendungsgebiete, die sich mit der Extraktion von nutzbarem Wissen aus Daten befassen. Dazu werden unter anderem Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt. Die Induktive Logikprogrammierung ist ein Teilgebiet des Maschinellen Lernens, dessen Gegenstand das Lernen aus multi-relational und prädikatenlogisch repräsentierten Daten ist, während andere Lernverfahren üblicherweise Daten voraussetzen, die in Form einer einzelnen Attribut-Wert-Tabelle vorliegen. Der Einsatz von ILP-Methoden für KDD und Data Mining wird auch als Relationales Data Mining bezeichnet. Ein Anwendungsgebiet von KDD und Data Mining ist die Teilgruppenanalyse. Dabei wird eine Population von Fällen, die in einer Datenbank repräsentiert sind, nach besonders interessanten Teilgruppen der Population durchsucht, indem mögliche Teilgruppen generiert und mithilfe geeigneter Interessantheitsfunktionen bewertet werden. Die vorliegende Arbeit hat sich zum Ziel gesetzt, Methoden zur sicheren Beschränkung des Suchraums bei der Suche nach interessanten Teilgruppen in multi-relationalen Daten zu erarbeiten und zu evaluieren. Dazu wird ein Verfahren zur Suche nach interessanten Teilgruppen in multi-relationalen Datenbanken entwickelt, das verschiedene Methoden zur Suchraumbeschränkung integriert. Die verschiedenen Methoden zur Suchraumbeschränkung werden in Experimenten evaluiert und das entwickelte Verfahren zur Bearbeitung eines echten Data Mining-Problems eingesetzt. Die Arbeit bietet im einzelnen: (1) eine Formalisierung der Teilgruppenanalyse im Rahmen der ILP, (2) Optimumschätzfunktionen zu ausgewählten Interessantheitsfunktionen, (3) eine Erweiterung des bekannten Apriori-Suchverfahrens zur Warenkorbanalyse, die es erlaubt, die von Apriori durchsuchte Hypothesensprache einzuschränken, (4) einen ILP-Sprachbias für die Teilgruppenanalyse, der die Anwendung der Teilmengenbedingung des Apriori-Suchverfahrens zur Beschränkung eines ILP-Suchraums erlaubt, (5) einen SQL-Sprachbias für die Teilgruppenanalyse in multi-relationalen Datenbanken, (6) einen Ansatz zur Integration der Suchraumbeschränkung anhand von Taxonomien in einen Apriori-artigen Suchalgorithmus, (7) eine Methode zur Behandlung diskretisierter numerischer Attribute, die die Suchraumbeschränkung anhand von Allgemeinerbeziehungen zwischen Intervallen vereinheitlicht mit der Suchraumbeschränkung anhand von Taxonomien, (8) Experimente zur Wirksamkeit der verschiedenen Möglichkeiten zur Suchraumbeschränkung, (9) die Anwendung der entwickelten Ansätze auf ein echtes Data Mining-Problem mit Bank-Daten und ausführliche Vergleiche mit verwandten Arbeiten. Die Experimente wurden mit einer prototypischen Implementation der in dieser Arbeit entwickelten Ansätze durchgeführt. Dabei haben sich Teilmengenbedingung und Optimumschätzfunktionen als wirkungsvolle und zuverlässige Methoden zur Beschränkung des Suchraums erwiesen, während der Beitrag der Taxonomien zur Suchraumbeschränkung zwischen verschiedenen Anwendungen stark schwankte und in einigen Fällen nur gering war. Ein wichtiges Ergebnis der Versuche ist, daß die Teilmengenbedingung, die bisher nur zur Suchraumbeschränkung in ein-relationalen Datenbanken eingesetzt werden konnte, für multi-relationale Datenbanken und ILP-Sprachen genauso wirkungsvoll sein kann wie für ein-relationale Datenbanken.
Trajectory Modelling for Autonomous Driving: Investigating the Artificial Potential Field Method
(2024)
Although the focus of autonomous driving is on maximizing safety and efficiency, comfort and familiarity will play a key role in the adoption of autonomous driving. Therefore, it is important to develop algorithms that can mimic human driving skills and adapt to individual driving styles. The potential field method (PFM) is an obstacle avoidance algorithm for autonomous driving that uses a repulsive potential field, as a environment model, to navigate the vehicle to the lowest risk potential. In this paper, the PFM is used in a overtake scenario at high speed, to test the impact of using prediction when calculating the ideal yaw rate. Analysis is done on how the potential field can be used for lane keeping while following a car and then for overtaking it. A driving simulator is used to record human driving data and compare it with automated driving using a PFM as is proposed by [3], with modifications to enable future prediction.