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5. GI/ITG KuVS Fachgespräch Ortsbezogene Anwendungen und Dienste 4.-5. September 2008, Nürnberg
(2008)
Der Aufenthaltsort eines mobilen Benutzers stellt eine wichtige Information für viele zukünftige An-wendungen dar – man spricht allgemein von ortsbezogenen Anwendungen oder ortsbezogenen Diens-ten. Ziel dieses Fachgespräches ist, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aber auch Vertretern der Industrie die Möglichkeit zu einem intensiven Gedankenaustausch zu Themen rund um den Orts-bezug zu geben. Nach den erfolgreichen Treffen in Hagen, Stuttgart, Berlin und München fand das fünfte Fachgespräch im Jahr 2008 in Nürnberg an der Georg-Simon-Ohm-Hochschule statt.
Die Tagung umfasste in diesem Jahr eine erfreulich hohe Zahl von 24 Beiträgen. Neben Beiträgen von Universitäten gab es viele Einreichungen von Forschungseinrichtungen, Fachhochschulen und aus der Industrie. Darüber hinaus beteiligten sich Lehr-gebiete außerhalb der Informatik (Verkehrs- und Geowissenschaften). All dies zeigt, welche Auf-merksamkeit das Thema in Industrie und Forschung weiterhin genießt. Die Komplexität des Gebiets spiegelt sich auch in der Vielfalt der behandelten Themen wider. Diese stammten aus den Themengruppen:
- Ortsbezogene Dienste im realen Einsatz
- Sicherheit ortsbezogener Dienste
- Geodaten, Umgebungsmodelle, Kontext
- Industrieller Einsatz ortsbezogener Dienste
- Netzwerkaspekte
- Ortsbezogene Dienste aus Benutzersich
Nach der Tagung wurden die Teilnehmer aufgerufen, ihre vorgestellten Beiträge anhand der vielfältigen Diskussionen zu überarbeiten und als Papier einzureichen. Das Resultat liegt in Form dieses Tagungsbandes vor.
Die Analyse von Daten mit dem Ziel der Mustererkennung ist vor allem in der Betriebswirtschaft weit verbreitet (z.B. für Verkaufsdaten). Aber auch Sprachwissenschaftler führen Datenanalysen durch, wenn sie grammatische Regeln aufstellen. Die In-formatik kennt unter dem Namen Data Mining viele verschiedene Vorgehensweisen zur Datenanalyse, darunter Clusteranalyse-Methoden. Ein solcher Algorithmus kann in der Linguistik einzelsprachunab-hängig für die Analyse von flexions-morphologischen Systemen, meist Verbalsystemen, eingesetzt werden. Der jeweils entstehende Regelapparat in Gestalt eines Verbregisters besteht aus morphologisch homogenen Clustern, die rückläufig ähnliche, morphologisch analoge Vertreter der Wortart Verb enthalten.
Diese Regeln liefern sprachdidaktisch verwertbare, quantitative und strukturelle Aussagen über flexionsmorphologische Systeme. Eine wichtige Anwendung ist es, ein beliebiges Verb automatisch seinem Cluster zuzuordnen, d.h. die Konjugations-klasse des Verbs zu ermitteln. Einen dafür geeigneten Algorithmus zu entwickeln, bildet den Gegenstand dieser Untersuchung. Die Entwicklung ge-schieht linguistisch motiviert, mit englischen Bei-spielen illustriert und informationstechnisch dokumentiert. Dabei werden Prinzipien des Software Engineerings im Rahmen eines Phasenkonzepts konsequent eingehalten. Diese Untersuchung ist die Erweiterung einer Ba-chelorarbeit an der Fakultät Informatik im SoSe 2008. Sie steht in der mehrjährigen Tradition von Forschungsprojekten und Publikationen zum Thema „Data Mining flexionsmorphologischer Systeme“ an der Ohm-Hochschule. Angewendet auf die Verbal-systeme verschiedener Schulsprachen, wurden die Resultate dieser Studie erstmals anlässlich der Technikmeile Ende Juli 2008 einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt.
The aim of this paper is to present a modification of the simplex algorithm giving under certain, numerically harder, circumstances surprisingly more pre-cise results than the standard method does. Fur-thermore the modified method can be combined with Gomory’s algorithm in order to solve linear integer optimization problems more easily.
A magnetically levitated vehicle (MAGLEV) is simplified by a single mass system on a rigid guideway. The equations of motion of the electromechanical components are derived with LAGRANGE-function in state space notation. Because of the instability of the electromagnetic levitation system the vehicle must be actively controlled. The controller is de-signed by Linear Quadratic Control. An observer (KALMAN-Filter) is used to estimate the states which can not be measured or are influenced by noise. For the simulation of the controlled system the toolbox MATLAB is used. Simulation results for the time histories of the magnet gap and the accele-ration are given for a gap initial condition.
Zur Herstellung von CFK-Bauteilen sind Laminierformen erforderlich. In der Kleinstserienfertigung und im Prototypenbau müssen demzufolge die Werkzeugkosten auf geringe Stückzahlen umgelegt werden, was eine erhebliche Verteuerung der Stückkosten bedeutet. Darüber hinaus sind ebenfalls die Durchlaufzeiten in der Fertigung entsprechend lang, bis die CFK-Teile abgeformt werden können.
Um Fertigungskosten einzusparen und um vorrangig diesen Fertigungs-prozess zu beschleunigen, wurden Laminierformen aus Kunststoff mit einem Rapid Prototyping Prozess nach dem Fused Depo-sition Modeling Verfahren aufgebaut. Des Weiteren wurde untersucht, wie sich bei den Kunststoffformteilen die Oberfläche veredeln lässt, damit die herstellbedingten Schichtstufen egalisiert werden können.
Abschließend wurde dieser Rapid Shaping Prozess an zwei ausgewählten CFK-Bauteilen verifiziert.
In der umfangreichen Literatur, die der Geometrie der Verzahnungen gewidmet ist, ist kein einziges konkretes Beispiel der geometrischen Synthese von Verzahnungen mit sich kreuzenden Achsen zu finden. Zu dieser Schlussfolgerung kommt man nach dem Studium der Werke [2]-[14]. Dieser Umstand hat sachliche Gründe.
Ein neuer Ansatz zur Lösung des Problems der geometrischen Synthese von Verzahnungen wird dargestellt. Der grundsätzliche Unterschied des vorgeschlagenen Verfahrens von den derzeit bekannten besteht im völligen Verzicht auf die Verwendung von Hüllkurven und Hüllflächen. Grund hierfür ist, dass das oben erwähnte Problem nichts mit der Ermittlung von Hüllkurven oder Hüllflächen zu tun hat.
Das hier dargestellte Verfahren ist universell anwendbar für die geometrische Berechnung von zylindrischen Schraubenrädern mit sich kreuzenden Achsen.
A tunnel is not only stabilized by safety measures e.g. steel and concrete. The surrounding underground is part of the construction. The excavation of an underground opening influences the stresses around the tunnel. Therefore twin tube highway-tunnels are excavated in a distance 40 m. When the designed tunnel meets ex isting underground structures in a smaller distance the impact of the stress changes is to be investigated. For the investigated case w here the new tunnel crosses the ex isting tunnel in a distance of only 7 m the stress changes required extra safety measures for the existing tunnel.
Mit einem 3D-CAD System wurde dem Konstrukteur ein Werkzeug an die Hand gegeben, mit dem er schneller und zuverlässiger seine Konstruktionen am Rechner ausführen kann, als dies über Jahrhunderte hinweg mit dem Reißbrett möglich war. Aufbauend darauf können aus den räumlichen CAD-Daten über eine Rapid Prototyping Anlage schnell Bauteile für Anschauungs- oder Funktions-muster hergestellt werden. Umgekehrt hierzu ist es möglich, reale Objekte mit einem 3D-Scanner zu erfassen, um diese dann in die virtuelle Rechnerwelt zurück-zuführen. Schließlich können die CAD Konstruktionen an einer virtuellen Wand als Modelle realistischer als am Monitor betrachtet werden. Anhand ausgesuchter Fallbeispiele soll gezeigt werden, wie mit diesen 3D-Werkzeugen die Produktentwicklungs-prozesskette beschleunigt, die Produktkosten gesenkt und die Qualität gesteigert werden können.
Based on the full state-controller theory, a new ob-server-controller for MAGLEV vehicles considering the guideway elasticity was proposed in early publi-cations in Germany and now realized in practice in China. It is expected to eliminate the phenomenon of the vehicle-guideway coupling vibration caused by the hypothesis of a rigid guideway, which usually happens in the current high-speed MAGLEV line, and reduce the over dependence of system stability on the guideway properties. A test rig for the elastic guideway levitation system was founded and the effectiveness of the new observer-controller was verified.
Die Anregung der im Nachfolgenden dargestellten Untersuchung verdanken die Verfasser Herrn Prof. Dr.-Ing. Dieter Tremmel.
Das vorliegende Werk kann als Fortsetzung der Arbeiten [1] und [2] angesehen werden. Es handelt sich um die geometrische Synthese von Verzahnungen mit windschiefen Achsen, die aus einem schräg- und einem geradverzahnten Zahnrad be-stehen. In der umfangreichen Literatur, die der Geometrie der Verzahnungen gewidmet ist (vgl. z.B. [3]-[14]), ist für diesen Fall kein einziges konkretes Beispiel zu finden.
Während die Mehrheit im Zweiten Senat des Bundesverfassungsgerichts und Hans-Werner Sinn der neoklassischen Effizienzmarkttheorie folgen, also effiziente Finanzmärkte unterstellen, beruht die Begründung der EZB auf den Erkenntnissen der Behavioral Economics. Mit ihrem Urteil sagen die Richter zweierlei: Finanzmärkte sind immer vernünftig, und Eingriffe von Zentralbanken sind deshalb nicht zu rechtfertigen.
Die EZB geht hingegen davon aus, dass die Märkte zu Über-Optimismus (Manie) und Panik, also zu Irrationalität neigen. Die Wirkungen des OMT-Programms beruhen dabei (nur) auf der Ankündigung von unbegrenzten Ankäufen von Staatsanleihen durch die EZB/ das Eurosystem und konnten eine Beruhigung der Finanzmärkte erreichen.
Vor dem Hintergrund der neueren Erkenntnisse in den Wirtschafts-wissenschaften erscheint die Auffassung, die die Mehrheit des Zweiten Senats des Bundesverfassungsgerichtes vertritt, sehr problematisch.
Bereits Mitte des 20. Jahrhunderts wurde das Problem der Ermittlung des Profils von Werkzeugschneiden zur genauen Erzeugung einer vorgegebenen Verzahnungsgeometrie von verschiedenen Autoren behandelt und auf die dabei entstehenden Probleme wurde hingewiesen. Meist wurde dabei auf die Ermitt-lung von Hüllkurven bzw. Hüllflächen zurückgegriffen, die ihren Ursprung bereits in der von Euler behandel-ten Umkehrung der Bewegung haben.
Wie die Autoren im vorliegenden Aufsatz zeigen, kann über diese Vorgehensweise kein allgemein gültiges Verfahren zur Profilierung von Verzahnungswerkzeugen aufgestellt werden, in vielen Fällen führt dieses Verfahren sogar zu unbrauchbaren Ergebnissen.
Im Nachfolgenden wird ein allgemein gültiges Verfahren entwickelt, welches für die Profilierung beliebiger, von einer Schraubenfläche begrenzter Werkzeuge anwendbar ist. Durch die Ermittlung seiner diskreten Punkte kann das Profil des Werkzeugs mit hinreichender Genauigkeit aufgebaut werden.
An Beispielen wird gezeigt, dass das dargelegte Verfahren bei geradverzahnten Zahnrädern zwar auf das Normprofil führt, bei schrägverzahnten Zahnrädern das exakt ermittelte Werkzeugprofil bereits deutliche Abweichungen von der Normgeometrie aufweist.
Bei der Stellungnahme zum Indikatorensystem im Jahre 2010, aber auch beim Mitwirken des SVR bei der Enquete-Kommission durch seinen gegenwärtigen Vorsitzenden, zeigte sich an der (scharf) ablehnenden Haltung gegen eine Verwendung von subjektiven Indikatoren als Orientierungshilfe für die (Wirtschafts-) Politik, dass der SVR noch (immer!) im neoklassischen (neoliberalen) Paradigma und der für dieses Paradigma grundlegenden "homo oeconomicus-Annahme" und darauf fußend der Theorie der "offenbarten Präferenzen" verhaftet ist. Die grundsätzliche Ablehnung subjektiver Indikatoren durch den SVR bedeutet faktisch auch eine Leugnung der Psychologie als Wissenschaft. Als der Psychologe Daniel Kahneman, der für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Behavioural Economic(Verhaltensökonomik) 2002 auch den Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften erhielt, erstmals von der homo oeconomicus- Annahme der neoklassischen Ökonomik, wonach der Mensch in der Ökonomik rational und egoistisch sei und seine Präferenzen (im Zeitablauf) nicht ändere („the agent of economic theory is rational and selfish, and that his tastes do not change“), glaubte er als erfahrener Psychologe kein Wort davon („not to believe a word of it“).
Das "Standard Economic Model", auf dem die neoklassisches Theorie (die Neoklassik) basiert, nimmt an, dass
(1) die "Wirtschaftssubjekte" (economic agents) rational und zeitkonsistent (willensstark) in ihrem Verhalten sind, wobei sie egoistisch ohne Rücksicht auf andere (not to consider the utility of others) ihren eigenen Nutzen/Gewinn maximieren. Dabei gilt stets, dass
(2) mehr besser als weniger ist (more is preferred to less).
Im Lichte der Erkenntnisse der empirischen Sozialwissenschaften haben sich mittlerweile diese Annahmen als haltlos herausgestellt. Damit ist der neoklassischen Theorie die Grundlage entzogen. „The theories economists typically put forth about how the whole economy works are too simplistic.” George A. Akerlof (Nobelpreisträger für Wirtschaftswissenschaften 2001), Robert J. Shiller (Nobelpreisträger für Wirtschaftswissenschaften 2013), Animal spirits – How Human Psychology Drives the Economy, and why it Matters for Global Capitalism, Princeton 2009, S. 146
Tafelarbeit in Nürnberg
(2016)
Für viele Menschen, die als einkommensarm gelten, stellen die Tafeln eine Möglichkeit dar, kostenlos oder gegen einen kleinen Unkostenbeitrag Lebensmittel zu erhalten und ihr Budget dadurch etwas aufzubessern. Der vorliegende Endbericht eines Lehrforschungsprojekts an der Fakultät Sozialwissenschaften präsentiert detaillierte Einblicke in die Praxis der Tafelarbeit. Einerseits werden die internen Strukturen der Organisation sowie die subjektiven Wahrnehmungen und Einschätzungen der Helfer untersucht. Andererseits fokussieren die Analysen auf die soziale Lage der Nutzer und deren Praxis der Tafelnutzung.
Mit dem Studierendenpanel der TH Nürnberg werden Informationen zu Studienfachwahl, Studierverhalten und Studienerfolg der Studien-anfänger in den BA-Studiengängen im WS 2015/16 über den Verlauf des gesamten Studiums hinweg erhoben. Damit können wichtige Erkenntnisse über Risikofaktoren für einen Studienabbruch, aber auch über Faktoren, die positiv auf den Studienerfolg wirken, gewonnen werden. Mit diesem ersten Zwischenbericht werden Ergebnisse zur Studienein-mündung und zum Verlauf der ersten Prüfungsphase vorgelegt.
Für die Fertigung von CFK-Bauteilen sind Laminierformen erforder-lich. Diese werden üblicherweise gefräst oder ebenfalls aus Lami-nataufbauten hergestellt. Dieser Fertigungsprozess ist gerade für die Einzelfertigung und im Prototypenbau sehr zeitaufwendig und kostenintensiv und die Formen müssen bei Änderungen verworfen werden. Abhilfe schaffen hier formflexible Werkzeuge, mit denen die Bauteilkontur individuell eingestellt werden kann und zudem schnell änderbar ist. Dies wurde in einem Verbundprojekt zwischen der TH Nürnberg und der HAW München entwickelt. Die Schwerpunkte der Arbeiten an der TH Nürnberg lagen in der Konzipierung der Ansteu-erelektronik und der SW-Programmierung, in der Prozessbeschreibung der Verwendung von Rapid Tooling Einsätzen für CFK-Formteile mit einem sehr steilen Formgradienten und der Konzipie-rung einer Wissensdatenbank als Entscheidungshilfe zur Beurtei-lung eines technisch-wirtschaftlichen Einsatzes des formflexiblen Werkzeuges. Die prinzipielle Machbarkeit und der Nutzen dieses Werkzeugs wurden im Projekt nachgewiesen. Auf der Basis dieser Forschungsergebnisse können Anlagenbauer ein Serienprodukt entwickeln.
Es gibt kaum eine technologische Entwicklung, die aktuell unser Leben, Denken und Arbeiten so stark verändert wie die digitale Transformation. Der Ar-beitsmarkt der Gegenwart und der Zukunft unter-liegt dadurch einem fundamentalen Wandel. Wie bei jeder großen Veränderung wird es Gewinner und Verlierer am Arbeitsmarkt geben. Zu den Ge-winnern werden diejenigen Menschen zählen, die sich genau jene Kompetenzen angeeignet haben, die von Unternehmen und Organisationen zur Um-setzung ihrer jeweiligen digitalen Strategien beson-ders benötigt werden. Jeder Qualifikationserwerb benötigt Zeit. Daher nimmt die vorliegende Studie eine vorausschauende Perspektive ein und ana-lysiert, was die „Future Hot Skills“ sind, die am Ar-beitsmarkt der Zukunft in besonderem Maße benö-tigt werden und bislang nur unzureichend verfügbar sind. Für junge Nachwuchskräfte wie auch für be-rufserfahrene Professionals soll damit ein transpa-renter Überblick geschaffen werden, mit welchen Kompetenzen sie ihren persönlichen Arbeitsmarkt-wert steigern und ihre Beschäftigungsfähigkeit im digitalen Zeitalter sichern können. Für Arbeitgeber werden diejenigen Kompetenzfelder aufgezeigt, in welche durch geeignete Rekrutierungs-, Personal-entwicklungs- und Qualifizierungsmaßnahmen in besonderem Maße investiert werden muss.
In order to increase the robustness of localisation and victim detection in low visibility situations it is necessary to fuse several sensors. The most common sensor used in robotics is the 2D laser scanner which delivers distance measurements. In combination with a camera the gained information can be supported by visual
information about the environment. Thermal cameras are ideal for finding objects with a certain temperature, but they do not deliver distance information. The difficulty in fusing these two sensors is, that a correspondence between each distance measurement and its corresponding pixel within the thermal image needs to be found.
As the laser scanner only displays one plane, this is not an intuitive task. A special triangular calibration target, covering all six degrees of freedom and being visible for both sensors, was developed. In the end the transformation between each laser scan point and its corresponding thermal image pixel is given. This
allows for assigning every laser measurement within the field of view a corresponding thermal pixel. The final application will enable detection of human beings and display the distance required to reach them.
Diese Arbeit falsifiziert den Laplaceschen Dämon mit Hilfe eines Computerspiels. Das Spiel ist in der Programmiersprache C++ implementiert und basiert auf deterministischen Regeln. Es führt auf dem verarbeitenden Rechner zu einem probabilistischen Ergebnis. Geht man davon aus, dass der Laplacesche Dämon seinen schnellsten Rechner zur Ausführung des Spiels nutzt, oder es selbst ausführt, kann er die Ergebnisse nicht zu jedem Zeitpunkt vorhersagen. Da der Laplacesche Dämon dadurch definiert ist, dass er die Zukunft vollständig vorhersehen kann, ist er durch das Spiel widerlegt.
Die Abhängigkeit von Software ist im heutigen Alltag so wichtig wie nie zuvor geworden. Auch in der Medizintechnik gibt es kaum noch Geräte, deren Funktion oder Steuerung nicht über Software oder Softwareteile realisiert werden. Durch diese starke Abhängigkeit werden bei der Software- Entwicklung die zugrunde liegenden IT-Systeme auch immer komplexer. Daher werden immer höhere Investitionen in qualitätssichernden Maßnahmen, wie z.B. das Testen der Software, erforderlich. Darüber hinaus steigt die Vielfalt an Methoden und Verfahren der Testerstellung und -durchführung. Zu diesen zählen die Benutzung von Testmanagementsystemen und das Automatisieren von Testabläufen. Testmanagementsysteme werden dabei zur Verwaltung und Planung von Tests eingesetzt. Bei Ziehm Imaging GmbH finden zum Testen der C-Bogen-Software ein Testmanagementsystem namens TestBench für manuelle Tests und ein Framework für automatisierte Tests Anwendung. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit soll das Testmanagement-system an das Framework angebunden werden. Hierzu werden manuelle Tests in automatisierte Tests übertragen. Des Weiteren wird die Funktionalität des Frameworks um neue Testschritte erweitert. Damit soll die Zahl der automatisierten Tests gesteigert werden, die künftig auch direkt über das Testmanagementsystem erzeugt werden sollen. Dies bringt den Vorteil, während der Entwicklungsphase frühzeitig Fehler zu finden.
Studierende wünschen sich Informationen zu den Anforderungen und dem Ablauf ihres Studiums. Die Hochschulen wünschen sich Studierende, die motiviert und interessiert das von ihnen gewählte Fach studieren. Gesamtgesellschaftlich sind eine geringe Abbruchquote und ein zügiges Studium erstrebenswert. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde an der FHWS Hochschule für Angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt im Rahmen des Projekts BEST-FIT TP 2.1 eine Selbst-einschätzungshilfe (Self-Assessment) für Studieninteressierte entwickelt. Die Pilotversion des Studieneingangstests wurde an der Fakultät Wirtschaftswissenschaften für das Fach Betriebswirtschafts-lehre aufgesetzt und evaluiert. Bei der Entwicklung der Selbst-einschätzungshilfe entstand zudem die Idee einer Ergänzung, die darin besteht, den Studierenden im Rahmen ihres Studiums eine nicht-bindende Zielvereinbarung mit ihrer Fakultät anzubieten. Diese freiwillig geschlossene Studier- und Lernvereinbarung soll es Studierenden ermöglichen, eine sanktionslose Verpflichtung einzugehen, ihre Prüfungsleistungen zeitlich gemäß dem von der Fakultät empfohlenen Studienplan abzulegen. Die Pilotversion der freiwilligen Studier- und Lernvereinbarung wurde an der FHWS quasi „Huckepack“ im Rahmen des Self-Assessment im Studiengang Betriebswirtschaftslehre implementiert. Dabei ergaben sich durch die Vorarbeiten aus dem Self-Assessment eine Vielzahl von Synergien.
In diesem Beitrag wird ein Werkzeug zur Analyse von Geodatenbeständen vorgestellt. Hierbei werden solche Analysen unterstützt, die bestimmte Größen zu Flächen auf der Erde in Bezug setzen, also die beispielsweise die Anzahl von Restaurants pro km2 auf einer Karte darstellen sollen, oder bestimmen möchten, wie viel Prozent der Fläche Waldgebiet sind. Solche Analysen erfordern eine Zerlegung der Erdoberfläche, da man Dichtebetrachtungen nicht bezüglich unendlich kleiner Bezugsgrößen durchführen kann. Als Mittel der Zerlegung wird die Geo-Parkettierung vorgestellt. Eine Analyse-Umgebung unterstützt den Benutzer, Geo-Parkette zu definieren, eine Auswertung zu entwickeln und die Ergebnisse auf einer Karte darzustellen.
Navigation durch Flächen
(2018)
Die Planung eines optimalen Weges in einer Fläche ist ein nicht-triviales Problem. Viele Ansätze zur Wegeplanung basieren auf Graphen. Diese können zwar einfach aus digitalen Wegenetzen berechnet werden, Flächen widersprechen aber dem etablierten Vorgehen. In diesem Beitrag wird ein rasterbasiertes Verfahren vorgestellt, das Flächen in eine Routenplanung integriert, dabei viele Nachteile von Rasteransätzen behebt. Der Ansatz erlaubt es, Kostenmodelle zu integrieren und verfügt über eine Bahnplanung.
Im Projekt HD MINT setzen Lehrende mit der Hilfe von didaktisch qualifizierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aktivierende und studierendenzentrierte Methoden in Lehrveranstaltungen ein. Diese Idee wird an den sechs im Verbundprojekt kooperierenden Hochschulen realisiert, der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Amberg-Weiden, der Hochschule (HS) Augsburg, der HS München, der Technischen Hochschule (TH) Nürnberg Georg Simon Ohm (GSO), der HS Rosenheim und der HS Weihenstephan-Triesdorf. Eine besondere Herausforderung ist die Umsetzung der Projektvorgaben in den Strukturen vor Ort. Insbesondere die unterschiedliche personelle Ausstattung, die Einbettung in den jeweiligen institutionellen Kontext und die hochschul- und fakultätsspezifischen Kulturen sind bestimmend für die Arbeit der Teams. Ziel des vorliegenden Artikels ist es, die organisatorischen Besonderheiten an den einzelnen Hochschulen herauszuarbeiten und Gemeinsamkeiten und Unterschiede, Herausforderungen und Erfolge in der Arbeit an den Standorten im Überblick deutlich zu machen
Die Peer-Instruction-Methode ermöglicht Lehrenden, mittels interaktiver Aufgaben Lernende in die Diskussion mit Lernenden zu bringen – und auf diese Weise das Verständnis der gelehrten Konzepte zu schärfen. Im Zuge einer Umsetzung der Methode lässt sich aber mitunter beobachten, dass der angestrebte Effekt trotz positiver Mitarbeit der Ler-nenden nicht unmittelbar erreicht wird. Dieser Beitrag thematisiert Erfahrungen, die im Rahmen einer Umsetzung der Methode gewonnen wurden; fachspezifische Aspekte werden dabei weitgehend ausgeblendet. Der Schwerpunkt wird gesetzt auf Beobachtungen zum Antwortverhalten der Studierenden sowie die Klausurergebnisse. Hier bietet der Artikel Lösungsvorschläge insbesondere für den Fall, dass die Methode keine positive Wirkung auf das Verständnis der vermittelten Konzepte hatte.
Die Methoden des Projekts HD MINT stellen das Lernen der Studierenden in den Mittelpunkt und bieten viele Interaktionsmöglichkeiten zwischen Kommilitoninnen und Kommilitonen und den Lehrenden. So dient Peer Instruction (PI) dazu, die Studierenden in der Veranstaltung zu aktivieren, das Verständnis zu fördern und Rückmeldung über den aktuellen Leistungsstand zu geben. Bei der Methode Just-in-Time Teaching (JiTT) ist das Hauptanliegen, die Präsenzzeit effektiv zu nutzen und sie auf die fachlichen Bedürfnisse der Studierenden anzupassen. Problembasiertes Lernen (PBL) übt den Unterrichtsstoff anhand einer herausfordernden Aufgabenstellung („Problem“) ein, die mit einer klar strukturierten Herangehensweise einhergeht. Tutorials sind fachbezogene Arbeitsblätter, die Zusammenhänge im Fach sichtbar machen und Fehlkonzepte aufdecken können.
Das Schlagwort Digitalisierung wird im Kontext der Hochschullehre häufig mit der Notwendigkeit assoziiert, digitale Tools einzusetzen. Jedoch umfasst der durch die Digitalisierung bedingte Transformations-prozess an Hochschulen deutlich weitreichendere Veränderungen. So entwickelt etwa die Hochschulleitung der Technischen Hochschule Nürnberg derzeit eine umfassende Digitalisierungsstrategie für die Hochschule. Unter Einbindung aller Betroffenen entsteht ein Gesamt-ansatz, um aktuellen und zukünftigen Entwicklungen angemessen zu begegnen. Bereits seit vielen Jahren bestehende Initiativen und Projekte werden in diese Gesamtstrategie integriert und weiterentwickelt, wie zum Beispiel die Online-Studienberatung (https://www.th-nuernberg.de/studium-karriere/studienorientierung-und-studienwahl/studienberatungsportal/), das Learning Lab (https://www.th-nuernberg.de/llab), Blended Learning (https://www.th-nuernberg.de/bl) oder Online-Self-Assesments (https://www.studiengangstest.de/portal/), um nur einige zu nennen. Die Technische Hochschule verfügt also über einiges an Erfahrungen in der Entwicklung und Anwendung digitaler Unterstützungsangebote in der Lehre.
Lehrbuch Onlineberatung
(2018)
Wo liegen Chancen und Grenzen von Onlineberatung? Wie gelingt eine professionelle Beziehungsgestaltung zwischen Fachkraft und Klient*in der digitalen Beratung? Was sind die Besonderheiten von Online-Kommunikation?
Der Einsatz digitaler Medien und Kommunikation spielt im Bereich der psychosozialen Beratung eine immer wichtigere Rolle. Dieses Lehrbuch vermittelt (angehenden) Fachkräften im Kontext von Beratung, Coaching und Supervision praktisches Handlungswissen zur Onlineberatung. Neben theoretischen Grundlagen veranschaulicht Emily Engelhardt anhand von praktischen Beispielen und Übungen, wie Onlineberatung konkret umgesetzt wird. Die Leser*innen lernen die unterschiedlichen Tools der textbasierten Onlineberatung (Mail-, Chat- und Forenberatung) sowie neuere Entwicklungen wie Video- und Messengerberatung kennen und setzen sich mit den Besonderheiten der Onlinekommunikation auseinander. Neben den Einsatzmöglichkeiten und -feldern von Onlineberatung werden rechtliche, technische und organisatorische Aspekte beleuchtet.
Neue Lehrmethoden stellen erhöhte Anforderungen an die Selbstlern-kompetenz und Eigenverantwortung von Studierenden. Zur Vorbereitung darauf bieten wir an der TH Nürnberg den Kurs „Lernen lernen“ an. Der Kurs will Studierende dazu befähigen, ihr Lernverhalten kritisch zu beurteilen und weiterzuentwickeln. Er umfasst die Themenstränge Lernprozesse und Lerntechniken; Motivation, Prokrastination und Stress sowie Ziele und Zeitplanung. Der Kurs ist im Blended-Learning-Format konzipiert und durch drei Ebenen der Vernetzung charakterisiert: (1) Methodische Vernetzung: systematische Verbindung von Online- und Präsenzphasen durch gezielten Einsatz von Inverted-Classroom-Elementen, (2) Inhaltliche Vernetzung: Themenstränge über vier Selbstlern- und Präsenz-Phasen hinweg, (3) Strukturelle Vernetzung der Lernphasen: Portfolio mit Leitfragen für Orientierung und Verbindlichkeit. Im vorliegenden Beitrag beschreiben wir diese drei Ebenen der Vernetzung. Wir zeigen, wie die Prinzipien des Constructive Alignment im Kurskonzept berücksichtigt wurden.
Peer Instruction wurde an der TH Nürnberg mit unterschiedlichen Zielsetzungen realisiert, von der Einführung in neue Themen bis hin zur Überprüfung des Lernstandes. Die Rückmeldungen der Studierenden waren durchweg positiv: Fast alle würden Peer Instruction einem reinen Vorlesungsvortrag vorziehen. Insbesondere der Nutzen der Peer Instruction für das eigene Lernen wurde sehr differenziert wahrgenommen. So wurden zum Beispiel die Bedeutung der Peer-Diskussion für das eigene Verständnis sowie die Reflexion des eigenen Kenntnisstands und der eigenen Überzeugung als wichtige Vorteile der Methode benannt. Peer Instruction hat sich als ebenso hilfreiches wie flexibles Werkzeug für die Lehrpraxis erwiesen.
Jahresbericht 2016/17
(2017)
Künstliche Intelligenz
(2018)
Dieses Arbeitspapier wurde von Studierenden der Fakultät Betriebswirtschaft im Rahmen eines Seminars zur Künstlichen Intelligenz erarbeitet. Darin entwickeln die Studierenden einen historischen Überblick über das Feld der Künstlichen Intelligenz, wichtige Fachgebiete und stellen dann aktuelle Anwendungen wie Gesichts- oder Spracherkennung und autonomes Fahren vor. Außerdem dokumentieren die Studierenden ihre eigenen Erfahrungen in der Erstellung eines ChatBots, der auf Verfahren der künstlichen Intelligenz mithilfe von IBM Watson erstellt wurde.
This discussion paper examines money, banks and stock markets from a network perspective. It aims at providing a new view on the economy and its evolution. The document starts with an analysis of Adams Smith’s theory of prehistorical barter. It demonstrates the high complexity that arises in an economy that is based on a direct exchange of goods. The next section shows how this complexity could be reduced radically by introducing money as a central measure for the price of goods in ancient Egypt. Based on the work of Laszló Barabási and Réka Albert a network topology for a modern financial market is designed. This topology is in line with the historical development of European banks from medieval to modern times. Finally, a network of stock market investors is extracted from recent empirical data. The graph is used to simulate stock prices. The simulation demonstrates how fat tails in stock returns are generated by a social network, without violating the efficient market theory of Eugene Fama. The paper thus bridges the gap between classical and behavioural models.
FHNachrichten
(1986)
FHNachrichten
(1985)
FHNachrichten
(1984)
FHNachrichten
(1983)
FHNachrichten
(1982)
FHNachrichten
(1981)
FHNachrichten
(1980)
FHNachrichten
(1979)
FHNachrichten
(1978)
The ability to accurately forecast the building energy consumed can be valuable in a number of contexts. In Energy Performance Contracting and retrofitting actions, a key requirement for determining the Return on Investment is a precise and accurate quantification of the energy and concomitant cost savings resulting from the implementation of a set of Energy Conservation Measures. The precise quantification of energy savings is critical for Energy Savings Companies (ESCOs), under the guaranteed or shared savings contracting models; typically, this is done following a Measurement and Verification (M&V) protocol where the pre-intervention energy, computed using a regression model is compared against actual post-intervention measured energy values. Another example, during the building operational phase, is the use of operational intelligence platforms to compare between expected and actual performance, and inform the facility manager when deviations or degradations are observed so that actions can be taken.
Common to both these examples, is the need for a model capable of predicting with sufficient accuracy the energy consumption, while taking into account key factors that affect the overall performance, like prevailing weather conditions, occupancy patterns, etc. In the literature two classes of such models are often encountered: i) bottom-up, physics-based whole building simulation models; and ii) models based on statistical or machine learning techniques, requiring data typically obtained from the building monitoring system. The development of physics-based models necessitates a laborious and costly design and calibration process requiring expert knowledge; in the work presented here, data-driven models of the latter category are investigated since they have less stringent requirements, typically the availability of good-quality data. Different types of machine-learning models have been reported in literature, such as Neural Networks, Support Vector Machines, Gaussian Mixtures, etc. These are regression models aiming at identifying the underlying relationship between the depended variables (in our case the total energy consumption of the building) and the independent or explanatory variables, such as outside temperature levels, solar radiation, occupancy levels, etc.
From the available model types, we adopt Gaussian Processes (GPs) since they do not require the excessive fine-tuning other models necessitate (e.g. selecting the number of hidden layers and nodes of a Neural Network or the hyper-parameters for the Support Vector Machines). GP models are purely data-oriented in the sense that an a-priori definition of a structural relationship between the dependent and explanatory variables is not required; what is required instead is the selection/specification of the covariance structure of the independent variables to explain the interaction with the dependent variable. An added benefit of GP regression models is that an estimate on the prediction uncertainty is also available. It has been shown that GPs require less data and lead to more accurate uncertainty estimates compared to standard regression methods, like the ones typically used in the application of the International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP).
The proposed methodology has been applied using measurements obtained from a study building. The task at hand is the modelling and prediction of both the daily and hourly total building energy consumption. At each time resolution, we have identified (different) suitable explanatory variables and performed a sensitivity analysis to evaluate the contribution of each variable on the final accuracy of the model. Two sets of data are used: training data for constructing the regression model; and test data for evaluating the accuracy of the prediction, utilizing common statistical indices such as Mean Squared Error (MSE) and coefficient of determination (R2) to evaluate the quality of the predictions. The experiments performed indicate the importance of selecting proper independent variables for each task, since the quality of the prediction largely depends on the ability of the explanatory variables to describe the behaviour of the dependent variable. In addition, the prediction quality and robustness of the GP regression was evident in all our tests, which combined with the laborious-free tuning of the framework make this approach highly-attractive for the task.
The design of retrofitted energy efficient buildings is a promising option towards achieving a cost-effective improvement of the overall building sector’s energy performance. With the aim of discovering the best design for a retrofitting project in an automatic manner, a decision making (or optimization) process is usually adopted, utilizing accurate building Simulation models towards evaluating the candidate retrofitting scenarios. A major factor which affects the Overall computational time of such a process is the simulation execution time. Since high complexity and prohibitive simulation execution time are predominantly due to the full-scale, detailed simulation, in this work, the following simulation-time reduction methodologies are evaluated with respect to accuracy and computational effort in a test building: Hierarchical clustering; Koopman modes; and Meta-models. The simplified model that would be the outcome of these approaches, can be utilized by any optimization approach to discover the best retrofitting option.
Experiments with vectors
(2018)
In the Euclidean space some bivectors are created. These can be linked together. As a result, more or less stable particles are generated by self-organization. These particles influence each other in many ways. They can merge, disintegrate or are positioned more or less close to each other. The executable program Particle.jar demonstrates the variety of dynamic behavior in which the particles interact.
E-Learning an Hochschulen
(2017)
Zwei Jahrzehnte E-Learning haben die Hochschulen der viel zitierten und oft beschworenen "Bildungsrevolution" nicht entscheidend nahegebracht. Der Arbeitsbericht bietet vor dem Hintergrund dieser Erkenntnis zunächst einen historischen Abriss der Entwicklung des Themas sowie eine ordnende Bestandsaufnahme heute etablierter, wenn auch nach wie vor nicht in der Fläche verfügbarer Konzepte und Realisierungsansätze. Sodann werden die Potenziale des E-Learnings im Kontext der Hochschullehre beleuchtet, wobei neben bekannten Formaten insbesondere denkbare Entwicklungslinien diskutiert werden, in denen innovative Bausteine vordergründig lernfremder Handlungsfelder der Digitalisierung das E-Learning befruchten und zukunftsorientierte Szenarien prägen könnten. Abschließend setzt sich der Bericht mit den zentralen Problemen auseinander, die einen nachhaltigen Durchbruch des Themas E-Learning an Hochschulen bis dato verhindert haben und nach wie vor hemmen. Zusammenfassung und Ausblick erfolgen in Form von zwölf Thesen.
The deployment of technical building management services is a requirement to further reduce energy demand of future and existing buildings. Automating the process of configuring and deploying technical building management services such as fault detection and diagnosis of technical Equipment seems to be a promising path to intensify the adoption of these services. In this work we present a data processing and analytics execution platform which allows the deployment of ontology-based, automated technical building Management services on a large-scale. We present the platform architecture and results from a reference implementation performing rule-based fault detection on offline air handling unit data.
Using Thermostats for Indoor Climate Control in Office Buildings: The Effect on Thermal Comfort
(2017)
Thermostats are widely used in temperature regulation of indoor spaces and have a direct impact on energy use and occupant thermal comfort. Existing guidelines make recommendations for properly selecting set points to reduce energy use, but there is little or no information regarding the actual achieved thermal comfort of the occupants. While dry-bulb air temperature measured at
the thermostat location is sometimes a good proxy, there is less understanding of whether thermal comfort targets are actually met. In this direction, we have defined an experimental Simulation protocol involving two office buildings; the buildings have contrasting geometrical and construction characteristics, as well as different building services systems for meeting heating and cooling demands.
A parametric analysis is performed for combinations of controlled variables and boundary conditions.
In all cases, occupant thermal comfort is estimated using the Fanger index, as defined in ISO 7730. The results of the parametric study suggest that simple bounds on the dry-bulb air temperature are not sufficient to ensure comfort, and in many cases, more detailed considerations taking into account building characteristics, as well as the types of building heating and cooling services are required. The implication is that the calculation or estimation of detailed comfort indices, or even the use of
personalised comfort models, is key towards a more human-centric approach to building design and operation.