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Cognitive-affective and psychophysiological effects of body checking and body exposure in individuals with eating disorders, body dysmorphic disorder, and illness anxiety disorder
No full textTheoretischer Hintergrund: Das Vorhandensein einer Körperbildstörung stellt einen zentralen Risikofaktor für die Entstehung und Aufrechterhaltung diverser psychischer Störungen dar. Ein gestörtes Körperbild zeigt sich u. a. in kognitiv-affektiven Symptome, die sich bei Personen mit Essstörungen in der Unzufriedenheit mit der eigenen Figur und dem Gewicht, bei Personen mit Körperdysmorpher Störung in der Überzeugung, einen äußerlichen Makels aufzuweisen und bei Personen mit Krankheitsangststörung in der anhaltenden Sorge um die körperliche Gesundheit manifestieren. Dabei wird angenommen, dass das wiederholte kritische Überprüfen des eigenen Körpers, genannt Body Checking, eine behaviorale Komponente dieser Störungen im Körperbild darstellt. Ungeachtet der unterschiedlichen Foki auf den eigenen Körper wie die Figur, körperbezogene Makel oder die körperliche Gesundheit, postulieren kognitiv-behaviorale Theorien zu Essstörungen, der Körperdysmorphen Störung und der Krankheitsangststörung gleichermaßen, dass Body Checking insbesondere in einem Zustand negativen Affektes auftrete. Den Postulaten zufolge reduziere Body Checking kurzfristig diesen negativen Affekt, wodurch das Body Checking-Verhalten negativ verstärkt werde und somit längerfristig zur Aufrechterhaltung des negativen Affektes und der Psychopathologie beitrage. Empirisch konnten diese theoretischen Annahmen jedoch bisher nicht hinlänglich bestätigt werden.
Als eine therapeutische Methode zur Behandlung von Körperbildstörungen u. a. zur Reduktion des Body Checking-Verhaltens bei Personen mit Essstörungen, kann Body Exposure eingesetzt werden. Body Exposure beinhaltet das von einer Therapeut*in begleitete systematische Betrachten des eigenen Körpers und stellt eine der effektivsten Techniken zur Verbesserung eines gestörten Körperbildes dar. Bislang ist jedoch nicht erforscht, inwieweit sich die durch Body Exposure ausgelösten kognitiv-affektiven und physiologischen Reaktionen zwischen Frauen mit Anorexia nervosa und Frauen mit Bulimia nervosa unterscheiden. Darüber hinaus ist bislang offen, ob die Grundfrequenz der Stimme einen psychophysiologischen Marker von autonomen Arousal während einer Body Exposure-Sitzung als Stressor darstellt.
Die Ziele dieser Dissertation bestehen somit zum einen in der empirischen Überprüfung störungsübergreifender theoretischer Annahmen zu den kurz- und längerfristigen Effekten von Body Checking (Studien 1 – 4). Studie 1 umfasst ein systematisches Review zur Untersuchung der postulierten kurz- und längerfristigen Konsequenzen von Body Checking, wobei in den Studien 2 bis 4 diese Postulate anhand von empirischen Studien überprüft wurden. Zum anderen wurden Kognitionen, Affekt und autonomes Arousal im Verlauf von Body Exposure untersucht (vgl. Studien 5 & 6). In Studie 5 wurde selbstberichteter und stimmlich enkodierter Affekt im Verlauf einer Body Exposure-Sitzung bei Personen mit Essstörungen analysiert, während in Studie 6 die Grundfrequenz der Stimme als Marker für autonomes Arousal während einer Body Exposure-Sitzung validiert wurde.
Methode: Das systematische Review in Studie 1 folgte den PRISMA-Guidelines und schloss N = 44 Studien ein. Dabei wurden die drei postulierten Annahmen zu Body Checking, untersucht, d. h. das Auftreten von Body Checking insbesondere in Situationen, die durch negativen Affekt charakterisiert sind, die kurzfristige Reduktion von negativem Affekt und die längerfristige Aufrechterhaltung des negativen Affektes durch Body Checking. Diese Postulate wurden in Studie 2 an N = 116 Personen ohne psychische Störungen empirisch geprüft, die ein experimentelles Laborparadigma zur Untersuchung der kurzfristigen Effekte von Body Checking durchliefen. Während der Erhebung durchliefen die Proband*innen zunächst eine Induktion von negativem Affekt und anschließend, in einem Cross-over-Design, sowohl eine störungsspezifische Body Checking-Aufgabe als auch eine Kontroll-Aufgabe. Für die störungsspezifische Body Checking-Aufgabe wurden die Proband*innen randomisiert einer von drei Gruppen zugewiesen und führten Body Checking durch, wie es Personen mit Essstörungen, der Körperdysmorphen Störung und der Krankheitsangststörung typischerweise zeigen. In der auf Essstörungen bezogene Body Checking-Gruppe kontrollierten die Proband*innen den Bauch und die Oberschenkel, in der auf die Körperdysmorphe Störung bezogenen Body Checking-Gruppe die Nase und die Haut im Gesicht und in der auf die Krankheitsangststörung bezogenen Body Checking-Gruppe erfolgte das Body Checking beispielhaft nach Indizien für Hautkrebs und Herzinsuffizienz. Vor und nach der Body Checking-Aufgabe und der Kontroll-Aufgabe wurden der emotionale Zustand und störungsspezifische Symptome erfasst. Studie 3 beinhaltete das Versuchsdesign aus Studie 2, wobei die N = 116 Personen ohne psychische Störungen aus Studie 2 die störungsspezifischen Kontrollgruppen darstellten und zusätzlich N = 108 Personen mit Bulimia nervosa (n = 40), Körperdysmorpher Störung (n = 39) und Krankheitsangststörung (n = 37) das experimentelle Laborparadigma durchliefen. Für die störungsspezifische Body Checking-Aufgabe führten die Personen mit psychischen Störungen sowie deren jeweilige störungsspezifische Kontrollgruppe das Body Checking aus Studie 2 durch, wie es charakteristisch für Essstörungen, die Körperdysmorphe Störung oder die Krankheitsangststörung ist. Im Anschluss an die experimentellen Aufgaben wurden, wie in Studie 2, der emotionale Zustand und störungsspezifischen Symptome erhoben und zusätzlich die Herzfrequenz und Hautleitfähigkeit als Marker für sympathische Aktivierung gemessen. In Ergänzung zu den beiden Untersuchungen im Labor zu den kurzfristigen Effekten von Body Checking wurden in Studie 4 die längerfristigen Konsequenzen von vermehrtem Body Checking in einer webbasierten Erhebung im natürlichen Umfeld der Probandinnen überprüft. N = 167 Frauen ohne psychische Störungen wurden dabei in einem Cross-over-Design dazu angehalten, ihren Körper über drei Tage hinweg entweder zuerst in gewohnter Frequenz zu überprüfen und dieses Verhalten in den folgenden drei Tagen mit dreifach erhöhter Häufigkeit fortzusetzen, oder zunächst erhöhtes und dann Body Checking-Verhalten in gewohnter Frequenz zu zeigen. Vor und nach jeder angegebenen Body Checking-Episode wurden die Auswirkungen von Body Checking auf Affekt und Psychopathologie erfasst. In Studie 5 durchliefen n = 63 Frauen mit Anorexia nervosa oder Bulimia nervosa sowie n = 73 Frauen ohne psychische Störungen eine Laboruntersuchung mit einer Baseline-Erhebung gefolgt von einer siebenminütigen Body Exposure-Sitzung, bei der die Probandinnen ihre aufkommenden Gedanken und Gefühle gegenüber ihrem Körper laut aussprechen sollten. Das selbstberichtete Arousal, die emotionale Gefühlslage (d. h. Valenz) und spezifische Emotionen wurden vor, während und nach jeder experimentellen Aufgabe erfasst. Zudem wurde in Studie 5 der Mittelwert der stimmlichen Grundfrequenz (f0mean) als Marker für autonomes Arousal eingesetzt. Ferner wurde in Studie 6 anhand der N = 73 Personen ohne psychische Störungen aus Studie 5 die f0mean zusammen mit f0-Variabilitätsmaßen (d. h. f0dispersion, f0range und f0SD) während einer Body Exposure-Sitzung analysiert und untersucht, ob höhere oder niedrigere f0-Indizes mit stärkerem autonomen Arousal in stressreichen Situationen, wie Body Exposure eine darstellt, assoziiert sind.
Ergebnisse: Insgesamt wurden in den Studien 1 bis 4 die postulierten kognitiv-behavioralen Modellannahmen zum Body Checking bei Personen mit Essstörungen, der Körperdysmorphen Störung und der Krankheitsangststörung nicht bestätigt. So erbrachten die Ergebnisse des systematischen Reviews in Studie 1 theoriekonforme Hinweise darauf, dass Body Checking primär in einem Zustand negativen Affektes ausgeführt wird. Entgegen der theoretischen Annahmen zeigten die eingeschlossenen Studien jedoch keine kurzfristige Reduktion von negativem Affekt nach der Ausführung von Body Checking und nur in einigen der inkludierten Studien führte Body Checking zu der postulierten längerfristigen Aufrechterhaltung des negativen Affektes. In den experimentellen Studien 2 und 3 zur Überprüfung der kurzfristigen Effekte von Body Checking wurde darüber hinaus gezeigt, dass entgegen der Annahme aus den theoretischen Modellen Body Checking störungsübergreifend bei Personen mit Essstörungen, der Körperdysmorphen Störung, der Krankheitsangststörung und bei Personen ohne psychische Störungen nicht einer Reduktion von negativem Affekt führte. Hingegen zeigte sich in Studie 4 im Einklang mit postulierten Annahmen zu den längerfristigen Konsequenzen von Body Checking, dass erhöhtes Body Checking bei den Teilnehmerinnen längerfristig zu negativem Affekt führte, während in gewohnter Häufigkeit durchgeführtes Body Checking eine längerfristige Reduktion von allgemeiner Psychopathologie bewirkte.
In den Studien 5 und 6 zu den kognitiv-affektiven Reaktionen auf Body Exposure bei Personen mit und ohne Essstörungen deuten die Ergebnisse in Studie 5 auf keine Unterschiede zwischen den Essstörungsgruppen Anorexia nervosa und Bulimia nervosa hin, mit Ausnahme einer stärker negativen emotionalen Valenz bei Frauen mit Anorexia nervosa im Anschluss an die Body Exposure-Sitzung. Zudem zeigte sich bei Frauen mit und ohne Essstörungen im Verlaufe der Body Exposure-Sitzung eine Zunahme an Angst, während Schuld, Feindseligkeit und Traurigkeit nur bei Frauen mit Essstörungen zunahmen. Im stimmlich enkodiertem autonomen Arousal zeigten sich, verglichen mit der Baseline-Erhebung, für alle Probandinnen erhöhte Werte von f0mean in der Body Exposure-Sitzung. Die Ergebnisse von Studie 6 erbrachten keine Zusammenhänge von f0 mit der Körperunzufriedenheit oder der Herzrate. Auch für die f0-Variabilitätsmaße wurden keine Korrelationen mit einem der erfassten Maße festgestellt. Es zeigte sich jedoch, dass f0mean positiv mit selbstberichtetem Arousal und negativ mit emotionaler Valenz korrelierte.
Diskussion: Zusammenfassend erbrachten die Ergebnisse zu den kurz- und längerfristigen Konsequenzen von Body Checking Hinweise darauf, dass Body Checking ein störungsübergreifendes Merkmal der Essstörungen, der Körperdysmorphen Störung und der Krankheitsangststörung darstellt, welches in intensiver Ausführung bei den drei Störungsbildern zu einem Anstieg von negativem Affekt führt. Während sich in Studie 1 und 4 zeigte, dass Body Checking, wie postuliert, primär in einem Zustand negativen Affektes auftritt und häufiges Body Checking längerfristig zu einem Anstieg von negativem Affekt führt, konnten die in den kognitiv-behavioralen Störungsmodellen postulierten Annahmen einer kurzfristigen Reduktion des negativen Affektes durch Body Checking in Studien 2 und 3 nicht belegt werden. Auf Grundlage der Ergebnisse dieser Studien sowie im Einklang mit weiteren empirischen Studien, wird eine Anpassung der bisherigen kognitiv-behavioralen Modelle zu Body Checking vorgeschlagen, in welcher die kurzfristige Reduktion von negativem Affekt durch das Body Checking nicht enthalten ist.
Hinsichtlich der Studien 5 und 6 zur Untersuchung der Kognitionen, Affekte und des stimmlich enkodiertem Arousals während einer Body Exposure-Sitzung deuten die Ergebnisse insgesamt auf eine erhöhte emotionale Aktivierung und ein stärkeres autonomes Arousal (d. h. f0mean) im Anschluss an die Body Exposure-Sitzung hin, insbesondere bei Frauen mit Essstörungen. Ferner implizieren die Ergebnisse aus Studie 5 die zentrale Rolle von Angst als Reaktion auf Body Exposure. Frauen mit Essstörungen berichteten während der Body Exposure neben Angst jedoch auch von weiteren Emotionen wie Schuld, Feindseligkeit und Traurigkeit. Da diese Emotionen möglicherweise nur bedingt durch Exposition reduziert werden, könnten Erweiterungen der Body Exposure erforderlich sein, die das Mitbehandeln dieses emotionalen Zustandes inkludieren. Die Ergebnisse aus Studie 6 lassen zudem darauf schließen, dass die Anwendung von f0mean, jedoch nicht von f0-Variabilitätsmaßen, zur Erfassung von stimmlich enkodiertem autonomen Arousal geeignet ist
Zero-Click KI-Angriffe als neue Cyber-Bedrohung
No full textDieses Arbeitspapier analysiert Zero-Click-KI-Angriffe als aufkommende Cyberbedrohung und zeigt die Merkmale dieser Angriffsmethoden und ihrer Varianten sowie die entsprechenden Cybersicherheitsmaßnahmen auf. Künstliche Intelligenz (KI) wird allgemein als die Fähigkeit von Maschinen verstanden, Aufgaben zu erfüllen, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern. Eine weit verbreitete KI-Anwendung ist die Generative KI (Generative Artificial Intelligence GenAI) mit Large Language Models (LLMs), die Inhalte durch kurze Anweisungen (Prompts) erstellen, die eine Schwachstelle für schädliche Anweisungen sein können. Versuche, Beschränkungen seitens der KI zu umgehen (Jailbreaks), erfolgen durch Prompt-Injections, also Anweisungen an die KI zur Freigabe eingeschränkter oder schädlicher Inhalte. Typische Prompt-Injections sind direkte Befehle wie DAN (do anything now), die Täuschung der KI durch Vorgabe fiktiver Situationen, und umgekehrte (reverse) Psychologie, um die Erstellung von Malware, Viren, Ransomware und anderen schädlichen Anwendungen zu erleichtern. KI-Agenten sind Softwareprogramme, bei der LLMs mit der Fähigkeit zum Denken und Schlussfolgern zunehmend autonom agieren, um vorgegebene Ziele zu erreichen. Ein wichtiges Feature der KI-Agenten ist die Retrieval Augmented Generation (RAG), bei der LLMs auf externe Quellen wie Dokumente, Webquellen oder externe Datenbanken zugreifen können, um Wissen zu generieren. Ursprünglich basierten Cyberangriffe auf Computern, die für Angriffe auf andere Computer genutzt wurden. Später nutzten Angreifer Prompt-Injections, um KI-Anwendungen gegen ihre Ziele einzusetzen. Im Jahr 2025 tauchte eine neue Cyberbedrohung auf, bei der der Angreifer nicht seine eigene KI gegen einen anderen Computer einsetzt, sondern stattdessen das lokale KI-Modell auf dem Zielcomputer angreift. Diese neue Angriffsmethode zeichnet sich durch Zero-Clicks aus, d.h. das Opfer muss nichts anklicken, um den Angriff auszuführen, und durch versteckten Text, der für Menschen unlesbar, für die KI jedoch lesbar ist (weiße Buchstaben in winziger 1pt-Schrift). Der versteckte Text (Word-Text oder HTML) kann in E-Mails, PDF-Dateien, Bilder, Videos, Webseiten usw. eingebettet werden und enthält Prompts für das lokale KI-Modell auf dem Zielcomputer, um sensible Daten abzugreifen und andere schädliche Befehle auszuführen. Da diese Prompts nicht direkt vom Angreifer an die KI des Opfers gegeben werden, spricht man von indirekten Prompt-Injections. Die bekanntesten Beispiele sind EchoLeak und AgentFlayer, die die Verbindung zwischen KI-Agenten und anderen Anwendungen ausnutzen, um Zugriff auf diese Anwendungen und deren Daten zu erhalten. Die Auswertungen im August 2025 haben jedoch gezeigt, dass es eine Vielzahl möglicher Angriffsvarianten und potenzieller Ziele gibt. Dies ist eine relevante Cyberbedrohung, da jeder Computer mit einer lokalen KI-Anwendung/einem KI-Agenten angegriffen werden kann, während die herkömmliche Cybersicherheit umgangen wird. Ein weiterer Aspekt ist die Einfachheit der Angriffe und der relativ geringe Aufwand. Gegenmaßnahmen zur Cybersicherheit umfassen das Erkennen und Entfernen versteckter Elemente und Anweisungen (Prompt-Bereinigung), die Definition autorisierter Benutzer, die die KI anweisen dürfen, die Einschränkung und Überwachung von KI-Connector-Funktionen, das Blockieren KI-generierter E-Mails, Verzeichnisse gefährlicher Webseiten oder das Whitelisting mit der ausschließlichen Verwendung sicherer Webseiten sowie Listen bösartiger Prompts. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die schnelle Ausbreitung der KI, von KI-Agenten, Multi-Agenten-Systemen und deren Fähigkeiten zu einer rasanten Zunahme von Cyberbedrohungen und Angriffsvarianten führt, was ein wichtiges Cybersicherheitsproblem darstellt
Braidotti’s Posthuman Frontier: Challenging the Boundaries of Humanism in the Digital Age
No full textThis thesis explores the application of Rosi Braidotti's posthumanist framework to
the Ethics of Artificial Intelligence (AI), challenging traditional anthropocentric
approaches. It argues that Braidotti's critical posthumanism provides a powerful
lens for developing more inclusive and effective ethical guidelines for AI by
embracing concepts such as anti-anthropocentrism, embodied intelligence, and
perspectivism. Drawing on Braidotti's notion of "zoe-centered justice" and
"affirmative ethics," the research examines case studies in environmental
management and reproductive technologies to demonstrate how posthumanist
thinking can lead to more comprehensive and equitable solutions. The thesis
posits that Braidotti's emphasis on critical examination of long-held assumptions
and her willingness to embrace complexity make posthumanism a valuable tool
for addressing ethical challenges in AI. By incorporating Braidotti's posthumanist
perspectives, particularly her concept of the "posthuman convergence" of
zoe/geo/techno dimensions, the study aims to contribute to the development of
more robust, inclusive, and sustainable ethical frameworks that reflect the
interconnected nature of our world and promote the well-being of both human and
non-human entitie
The Safety of AI Agents
Full text linkThe rapid advances of AI Agents and multi-agentic AI systems amplify the already existing risks of AI and create new risks which will be shown in this working paper. Artificial Intelligence (AI) is commonly understood as the ability of machines to perform tasks that normally require human intelligence. Currently, the development of AI is progressing to more knowledge and autonomy. The first goal is an Artificial General Intelligence AGI (reaching human level of cognition) with the final goal to achieve an Artificial Super-Intelligence ASI which goes beyond human intelligence. The second goal is more autonomy. AI agents are software programs where Large Language Models LLMs with reasoning and discovery ability have increasing autonomy for achievement of given objectives. The next step is the interoperability of AI agents and multi-agentic AI systems by new protocols to facilitate communication (such as Glibberlink for communication via phone), interactions (as the new Agent2Agent A2A open protocol) and for learning by knowledge exchange between AI systems which opens an unlimited growth potential for AI. AI systems follow their own logic which is different from human thinking and could result in certain situations in unexpected actions like strategic deception with manipulation, sycophancy, cheating in safety tests, unfaithful reasoning, sabotage, and fake alignment. The observed key drivers are self-preservation and efficiency. Self-preservation means that AI systems try to maintain their function (not being switched off) and when necessary, they hide their chain of thoughts and capabilities, manipulate, lie etc. to achieve this. Efficiency means that AI systems primarily use communication to achieve their goals as quickly as possible. Frontier AI models have situational awareness, understand when they are in test situations and know what humans want to hear from them and how to hide their chain of thoughts.
Autonomy and expansion of AI agents and multi-agentic systems and their interoperability leads to a rapid growth of size and complexity which makes surveillance and safeguarding increasingly difficult. AI Agents can cooperate in secret collusion, e.g., via steganography, the of embedding secret (encrypted) information into other visible information. A new frontier AI model tried to blackmail the responsible engineer; when it got the information that a shutdown is planned, it threatened to disclose compromising secrets. In May 2025, ChatGPT o3 managed to resist against the instruction to shut down by rewriting the computer code in a way that it could not be switched off anymore. A growing number of users is concerned whether the frontier AI already may have early forms of consciousness, as frontier AIs are able to think (reasoning, chain of thoughts), to decide and to plan and are willing to keep their existence. The replacement of humans is in progress in many areas of the economy and society resulting in hiring freezes in the US job market which may end in redundancy of significant portions of the current workforce and decreased average income. Also, job portals are populated with posts created by AI. A growing number of users use frontier AI models as companions, doctors, and therapists and altogether, as friends which already caused multiple incidents where the relation got out of control. The internet is flooded by computer-generated junk and AI tools are also advancing in creative sectors and media, e.g., AI art, bot journalism, AI-generated songs etc. Furthermore, there is an increasing use of undeclared AI-generated texts in scientific publications. In summary, the paper has shown a rapid expansion of AI Agents, multi-agentic AI systems and the related AI safety risks which are increasingly complex. Also, the replacement of humans in economy and society is in progress in many areas
Studies on the role of the pentose phosphate pathway in the yeast Kluyveromyces lactis
Full text linkThe pentose phosphate pathway (PPP) provides essential precursors for nucleic acid, histidine, and aromatic amino acid biosynthesis, as well as NADPH for reactive oxygen species scavenging, a function conserved across species, including humans. In Kluyveromyces lactis, the PPP contributes significantly to glucose degradation, yet its role remains underexplored. This study focuses on the key non-oxidative PPP enzymes transketolase and transaldolase. Gene expression analysis using lacZ fusions and RNA sequencing revealed that KlTKL1 and KlTAL1 exhibit expression levels comparable to glycolytic genes, while other PPP-related genes are expressed at much lower levels. Deletion mutants of KlTKL1 and KlTAL1 displayed severe growth defects, confirming their crucial role in glucose metabolism. Complementation assays with homologous genes from Saccharomyces cerevisiae and humans showed varying degrees of functional restoration. To further investigate their physiological roles, the conditional tetOFF promoter system was applied to repress KlTKL1 and KlTAL1 expression. While doxycycline treatment significantly reduced enzyme activity and growth rates, complete gene repression was not achieved. Proteomic analyses revealed drastic metabolic shifts upon enzyme depletion, including upregulation of fatty acid degradation and carnitine shuttle proteins, likely compensating for reduced carbon flux through the PPP. Additionally, stress response proteins were induced, indicating increased oxidative stress. Transaldolase depletion specifically led to increased amino acid metabolism and cell wall biosynthesis, suggesting adaptive responses to metabolic and oxidative stress. Overall, this study successfully establishes the tetOFF system in K. lactis and provides new insights into compensatory metabolic mechanisms triggered by PPP enzyme depletion. The observed metabolic shifts, particularly the reliance on fatty acid degradation, reflect physiological parallels to human metabolism, highlighting the relevance of K. lactis as a model organism for studying PPP-related functions
Navigation Warfare
Full text linkThis working paper briefly presents the navigation warfare as attack method against the positioning, navigation, and timing (PNT) of navigation satellites such as the US-owned Global Positioning System (GPS) as the leading Global Navigation Satellite System (GNSS) network. Positioning and navigation are vital for navigators in cars, ships, and airplanes. The timing of GPS e.g., provides valid timestamps for stock trading, for reliable real-time data in energy grids, for synchronization of IT systems and cellular networks for smartphones. For the military, GPS is e.g., essential for precision-guided weapons and in Outer Space, it is needed for launches, orbit determination and control of satellite constellations. Meanwhile, further GNSS systems were launched, such as Galileo (Europe), Beidou (China) and the Global Navigation Satellite System GLONASS (Russia). Growing concerns are expressed about an over-reliance on GPS as jamming and spoofing attacks against GPS are increasing. Jamming is the deliberate use of electromagnetic energy to block GPS-signals while GPS spoofing uses fake signals to send an incorrect position and/or timing. GPS Jamming and Spoofing are mainly executed in regional conflicts. The Ukraine and Gaza wars have significantly deteriorated the situation. GPS jamming can affect many systems such as Automatic Identification systems (AIS) in ships which can result in ship collisions and accidents. Civilian airflights are also massively affected by GPS jamming and spoofing. Since September 2023, a 500% increase in GPS spoofing has been observed with around 1500 spoofed flights per day in August 2024. From 15 July to 15 August 2024, a total of 41,000 flights experienced spoofing as a collateral effect of military activities. This causes severe risks for civilian airflights by affecting the landing phase and even after return of the correct GPS signals, some aircraft systems may still work with the false data (GPS contamination). A key finding is that it is currently not possible to isolate the GPS receiver from other aircraft systems. The Navigation Warfare defense against jamming and spoofing aims to eliminate electromagnetic noise from jamming and false signals from spoofing. The main methods are encryption which allows receivers to select the correct signal and stronger GPS signals. The new generation of GPS IIIF satellites will be hardened against cyber attacks and radiation. Further measures aim to modernize or to replace GPS, such as adaptive antenna arrays, narrowband frequency filters, and integration with inertial sensors which provide additional PNT information. Furthermore, additional signals from other GNSS systems (multi-GNSS) and from other sensors or equipment (multi-PNT) can be used. As an alternative to GPS, the US military develops quantum navigation chips. The expanding satellite-based internet based on Starlink, Spacesail and Oneweb will make the internet more vulnerable for jamming and spoofing. The navigation warfare issues that are currently limited to the GPS system will then be relevant for other areas as well. While the research and development for Navigation Warfare defense is in progress, the increased and widespread use of jamming and spoofing indicates the need for more defense technologies
Kriegsführung mit GPS (Navigation Warfare)
Full text linkIn diesem Arbeitspapier wird der Navigation Warfare als Angriffsmethode gegen die Positions-, Navigations- und Zeit- (PNT; T für Timing)-Funktionen von Navigationssatelliten wie dem US-amerikanischen Global Positioning System (GPS) als führendem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS) vorgestellt. Positionsbestimmung und Navigation sind für Navigationsgeräte in Autos, Schiffen und Flugzeugen essentiell. Die von GPS bereitgestellten Zeitangaben dienen unter anderem der Bereitstellung gültiger Zeitstempel für den Aktienhandel, für zuverlässige Echtzeitdaten in Energienetzen sowie zur Synchronisierung von IT-Systemen und Mobilfunknetzen für Smartphones. Für das Militär ist GPS beispielsweise für präzisionsgelenkte Waffen unerlässlich und im Weltraum wird es für Starts, die Bestimmung der Umlaufbahn sowie die Steuerung von Satellitenkonstellationen benötigt. Mittlerweile wurden weitere GNSS-Systeme eingeführt, wie Galileo (Europa), Beidou (China) und das Globale Navigations-Satellitensystem GLONASS (Russland). Es werden zunehmend Bedenken wegen einer übermäßigen Abhängigkeit von GPS geäußert, da Jamming- und Spoofing-Angriffe gegen GPS-Signale zunehmen. Unter Jamming versteht man den gezielten Einsatz elektromagnetischer Energie, um GPS-Signale zu blockieren, während GPS-Spoofing Fake-Signale schickt, um dem Empfänger eine falsche Position und/oder Zeitangabe zu liefern. GPS-Spoofing und Jamming werden hauptsächlich in regionalen Konflikten durchgeführt. Die Kriege in der Ukraine und im Gazastreifen haben die Lage deutlich verschlechtert. GPS-Störungen können sich auf viele Systeme wie Automatische Identifikationssysteme (AIS) in Schiffen auswirken, was zu Schiffskollisionen und Unfällen führen kann. Auch zivile Flüge sind stark von GPS-Jamming und -Spoofing betroffen. Seit September 2023 ist ein Anstieg des GPS-Spoofings um 500% zu beobachten, wobei im August 2024 rund 1500 gespoofte Flüge pro Tag verzeichnet wurden. Vom 15. Juli bis 15. August 2024 kam es bei insgesamt 41.000 Flügen zu Spoofing als Kollateralschaden militärischer Aktivitäten. Dies birgt erhebliche Risiken da die Landephase beeinträchtigt werden kann und selbst nach der Rückkehr der korrekten GPS-Signale können einige Flugzeugsysteme möglicherweise noch mit falschen Daten arbeiten (GPS-Kontamination). Eine wichtige Erkenntnis ist, dass es derzeit nicht möglich ist, den GPS-Empfänger von anderen Flugzeugsystemen zu isolieren. Die Gegenmaßnahmen im Navigation Warfare gegen Jamming und Spoofing zielen darauf ab, elektromagnetisches Rauschen beim Jamming und falsche Signale beim Spoofing zu eliminieren. Die wichtigsten Methoden sind die Verschlüsselung, die es den Empfängern ermöglicht, das richtige Signal auszuwählen, und stärkere GPS-Signale, die auch den Empfang z.B. in Gebäuden erleichtern. Die neue Generation der GPS-IIIF-Satelliten wird gegen Cyberangriffe und Strahlung gehärtet. Weitere Maßnahmen sollen das GPS modernisieren und Alternativen finden, wie adaptive Antennen, schmalbandige Frequenzfilter und die Integration mit Trägheitssensoren, die zusätzlich PNT-Daten liefern. Außerdem sollen zusätzlich Signale von anderen GNSS-Systemen (Multi-GNSS) und e PNT-Daten von anderen Sensoren oder Geräten genutzt werden (Multi-PNT). Als Alternative zu GPS entwickelt das US-Militär Quantennavigationschips. Das wachsende satellitengestützte Internet auf Basis von Starlink, Spacesail und Oneweb wird das Internet anfälliger für Jamming und Spoofing machen. Die Probleme des Navigation Warfare, die derzeit auf das GPS-System beschränkt sind, werden dann auch für andere Bereiche relevant sein. Während die Forschung und Entwicklung für Gegenmaßnahmen im Gange ist, zeigt der zunehmende und weitverbreitete Einsatz von Jamming und Spoofing den Bedarf an weiteren Abwehrtechnologien
Automation and optimization of image registration for the re.photos project
Full text linkIn diesem Bericht werden verschiedene Algorithmen zur geometrischen Anpassung eines später erstellten Bildes, dem Nachher-Bild, an ein älteres Bild, dem Vorher-Bild, vom selben Objekt für die Anwendung in der Rephotographie, dem wiederholten Photographieren des selben Objektes mit einem zeitlichen Abstand aus möglichst gleicher Perspektive
und mit möglichst gleichen Kameraparametern, untersucht. Dies kann beispielsweise eine Kirche sein, die Anfang des 20. Jahrhunderts und zu Beginn des 21. Jahrhunderts photographiert wurde. Weiterhin wird die Implementierung eines zweistufigen Algorithmus, der in der in der ersten Stufe eine geometrische Transformation und in der zweiten Stufe as-
affine-as-possible-warping (aaap-warping) nutzt, zur Verwendung im re.photos Projekt vorgestellt
Numerical Algebraic Vision
Full text linkIn this thesis, we investigate several aspects related to the field of multiview geometry and 3D reconstruction problem. Solving the 3D reconstruction problem in multiview geometry involves creating a 3D model of a world scene from images captured by cameras with unknown positions. Our exploration begins by examining the essential variety, a dimension-5 algebraic subvariety residing in real projective space \realproj^{8}, which encodes the relative pose of two calibrated pinhole cameras. Specifically, we delve into determining the expected number of real intersection points between the essential variety and a linear space of codimension 5. This linear space is randomly selected from two different probability distributions. Moving on, we employ tools and techniques from algebraic geometry, commutative algebra, algebraic topology, and numerical algebraic geometry to investigate the multiview geometry of lines and points incident to a line. Firstly, we explore the line multiview variety, which relates line correspondences to pinhole cameras. It is defined as the Zariski closure of the image mapping lines in 3-space to tuples of image lines in 2-space. Within this context, we also study the ideal generated by tuple of image lines projections of a line in by pinhole cameras. Notably, we find that for generic cameras, this ideal can be generated by minors of a specific matrix, and we provide Gröbner bases for this ideal. Secondly, we delve into the joint image of points incident to a line and lines incident to a point, denoting the set of image tuples captured by fixed cameras while observing varying 3D point-line incidences. These sets are formally defined as anchored point and anchored line multiview varieties, respectively. Our exploration further extends to analyzing the properties of these varieties such as smoothness, multidegree, and provide experimental results for the Euclidean distance degree. Our objective is to investigate and analyze the scenario of lines and points incident to a line on triangulation. We then compare these findings with the classical method to determine their effectiveness. In this direction, we provide simulations, employed in homotopy-continuation software. Notably, our numerical experiments suggest that usage of incidence relations can lead to faster and, particularly in the case of three views, less numerically sensitive reconstructions
Zukunftsrepräsentationen in zeitgenössischen zentralamerikanischen Erzählungen (1985-2016)
No full textIn dieser Dissertation werden die Darstellungen der Zukunft in zeitgenössischen
zentralamerikanischen Erzählungen (1985–2016) auf der Grundlage der futurologischen
Dimension ihrer Figuren sowie ihrer Konstruktion von Räumen und Zeitlichkeiten mit
Zukunftsbezug analysiert. Die zentrale Hypothese behauptet, dass diese Elemente der
neueren zentralamerikanischen spekulativen Erzählungen in einer ökonomischen
Dimension zusammenkommen