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DRadEsel – Schulungsmaterial Beobachtung sicherheitskritischer Situationen & Radverkehrszählung
Get PDFDas vorliegende Schulungsmaterial unterstützt die standardisierte Durchführung von Beobachtungen sicherheitskritischer Situationen und Verkehrszählungen von Radfahrenden mit Hilfe des DradEsel-Beobachtungsbogens und DRadEsel-Radverkehrszählungsbogens
Nonlinear Dynamics of Spins Coupled to an Oscillator
Get PDFDynamische Systeme mit Gedächtnis spielen in verschiedensten Anwendungen und Forschungsgebieten eine wesentliche Rolle. Gedächtnis bedeutet dabei, dass das zukünftige Systemverhalten nicht nur durch den aktuellen Zustand festgelegt wird, sondern im Allgemeinen auch durch vergangenen Zustände. Ein prominenter Vertreter für dieses Verhalten ist die Hysterese. Aufgrund der unterschiedlichen Mechanismen, welche zum Auftreten von Hysterese führen können, haben sich eine Vielzahl an Modellen etabliert, um diese zu beschreiben und zu modellieren. Zwei häufig verwendete Modelle sind dabei das Random Field Ising-Model und das Preisach-Model. Beide Modelle unterscheiden sich grundlegend in der Art, wie es zu Hysterese kommt. Während beim Random Field Ising-Model Hysterese aufgrund der Wechselwirkung benachbarter Spins auftritt, benutzt das Preisach-Model hingegen eine Vielzahl an elementaren bistabilen Relais, um komplexes hysteretisches Verhalten abzubilden. Trotz dieser Unterschiedlichkeit zeigen beide Modelle ähnliche Eigenschaften wie return point memory und wipe-out. Wir wollen in dieser Arbeit das dynamische Verhalten eines einfachen harmonischen Oszillators untersuchen, welcher mithilfe eines Feedback-Loops an ein hysteretisches Spinsystem gekoppelt wird. Es soll das Verhalten dieses Hybrid-Systems, das sowohl aus kontinuierlichen als auch aus diskreten Variablen besteht, für verschieden große Spinsysteme untersucht werden. Wir konzentrieren uns dabei auf drei vereinfachte Spinkonfigurationen. Dies ermöglicht uns, unter Verwendung der Preisach-Theorie, den Limes eines unendlich großen Spinsystems analytisch zu beschreiben. Wir zeigen, dass sich das Verhalten von dynamischen Systemen gekoppelt an ein endliches Spinsystem im Allgemeinen von Systemen gekoppelt an ein unendliches Spinsystem unterscheidet. Im Zuge dessen werden wir eine Methode vorstellen, um Lyapunov Spektren für dynamische Systeme mit preisachartiger Hysterese und glatter Dichte zu bestimmen. Wir zeigen weiterhin, dass bestimmte relevante Größen wie fraktale Dimension und Magnetisierung im Allgemeinen kein selbstmittelndes Verhalten aufweisen. Diese Resultate können erhebliche Auswirkungen auf die Vergleichbarkeit und Interpretation von Theorie und Experiment bei dynamischen Systemen mit Hysterese haben.Dynamical systems with memory play a huge role in technical applications as well as in different research fields. In general memory means, the systems' behavior is not only determined by its last state, but also by the history of previous states. One prominent example of such behavior is the hysteresis. Caused by the many reasons for hysteretic behavior, multiple models for hysteresis have been developed over the past hundred years. Two commonly used models are the Random Field Ising Model and the Preisach model. Both models differ in the way, how the memory is build into the system. Whereas, the Random Field Ising Model shows hysteresis because of the interaction between nearby spins, the complex hysteresis of the Preisach model is build by a superposition of elementary bi-stable relays. Besides these differences, both models show similar hysteric behavior like return point memory and wipe-out. In this work, we want to investigate the dynamical behavior of a simple harmonic oscillator coupled to Ising spins in a closed loop way, showing hysteresis. The system consists of discrete and continuous degrees of freedom, and therefore it has a hybrid character. Concentrating on three simplified spin interactions, on one hand we investigate the dynamical properties of the system for a varying finite number of spins and on the other hand we use the Preisach model to calculate the limit of an infinite number of spins. We find, that dynamical systems coupled to a finite and infinite number of spins, respectively, in general behave differently. Thereby, we develop a method to determine the whole Lyapunov spectrum for systems with Preisach like hysteresis and a smooth density. Furthermore, we show that some dynamical properties like the fractal dimension and the magnetization in general do not show self-averaging. These findings could have a huge impact on the comparability and interpretation of theoretical and experimental results in the context of dynamical systems with hysteresis
Theoretical Investigation of High-k Gate Stacks in nano-MOSFETs
Get PDFDiese Arbeit beschäftigt sich mit der „First-Principles“ atomskaligen Modellierung der HfO2-basierten high-k-Gate-Isolatorschichten der Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren. Die theoretischen Untersuchungen basieren auf Dichtefunktionaltheorie und Nichtgleichgewicht-Greensche-Funktion-Formalismen. Eine der wichtigsten Eigenschaften eines Gate-Isolators ist der Wert seiner Bandlücke. Die Bandlücke eines gemischten Festkörpers aus SiO2 und ZrO2 oder HfO2 wird auf der Grundlage der „Generalized Quasi-Chemical“ Approximation in Kombination mit dem „Cluster Expansion“ Ansatz berechnet. Zu diesem Zweck wurde Dichtefunktionaltheorie für die Berechnung der Eigenschaften verschiedener Konfigurationen möglicher Elementarzellen durchgeführt. Es wurde ein fast linearer Verlauf für die Bandlücke eines aus SiO2 und HfO2 gemischten Festkörpers berechnet. Im Vergleich zu dem üblichen SiO2 Gate-Isolator, haben die high-k-Gate-Isolatoren eine höhere Defektdichte, die hauptsächlich aus Sauerstoffleerstellen bestehen. Dies führt zu mehreren Problemen, wie zum Beispiel höherer Leckstrom, Schwellenspannungsverschiebung und Degradation des Gateoxids. Daher wurde eine umfassende Untersuchung der verschiedenen Eigenschaften von Sauerstofffehlstellen in HfO2 durchgeführt, indem wichtige Parameter wie zum Beispiel die Formationsenergien und die Lage der Defektniveaus in der Bandlücke berechnet wurden. Es wurde durch die theoretischen Berechnungen gezeigt, dass die schädlichen Auswirkungen von Sauerstofffehlstellen durch die Einführung von Lanthan-Atomen in dem HfO2 Kristallgitter teilweise zu verringern sind. Energetisch gesehen bevorzugen die Lanthan-Atome die Hf-Gitterplätze in der Nachbarschaft einer Sauerstofffehlstelle und führen dadurch zu der Passivierung durch Sauerstoffleerstelle induzierten Defektniveaus. Die high-k-Isolatorschicht in den heutigen Transistoren besteht aus drei Schichten: einem Metallgate, einer HfO2-Schicht als Haupt-Gate-Isolator und einer sehr dünnen SiO2 Übergangsschicht zwischen Gateoxid und Si. Die Einführung eines Metallgates führt zu einigen Problemen bei der Einstellung einer geeigneten Schwellenspannung in den Transistoren. Theoretische Berechnungen in einer komplexen Modellstruktur von der Si/SiO2/HfO2-Grenzfläche zeigen, dass die dotierten Lanthan-Atome energetisch die SiO2/HfO2-Grenzfläche bevorzugen, was wiederum ein Dipolmoment an der Grenzfläche erzeugt. Dieses Dipolmoment kann verwendet werden, um die richtige Schwellenspannung wieder einzustellen. Schließlich wird in den experimentellen Messungen festgestelltes progressives Degradationsverhalten von high-k-Gate-Isolatoren mit einem theoretischen Modell erklärt. Dieses Modell basiert auf ab-initio-Berechnungen und zeigt, wie die Erzeugung geladener Sauerstoffleerstellen und deren Migration unter der angelegten Gatespannung zu einer progressiven Erhöhung des Leckstroms und folglich zu einer Degradation der Isolatorschicht führt.:List of Figures 7
List of Tables 9
List of Symbols 10
List of Abbreviations 11
Chapter 1: Introduction 12
Chapter 2: Theory of Atomic-Scale First-Principles Calculations 15
2.1 Theoretical methods 15
2.2 Density functional theory 17
2.3 Non-equilibrium Green’s function formalism 23
Chapter 3: Calculations for Bulk High-k Materials 27
3.1 Bulk high-k materials 27
3.2 Crystalline insulators 27
3.3 Solid solutions 29
3.3.1 Cluster expansion approach 30
3.3.2 Band gap and bowing parameter 33
3.3.3 Calculation of internal stress 40
3.4 Leakage current 41
Chapter 4: Defects in Bulk High-k Materials 43
4.1 Defects in high-k gate dielectrics 43
4.2 Oxygen vacancies in monoclinic HfO2 44
4.2.1 Neutral oxygen vacancies 44
4.2.2 Charged oxygen vacancies 46
4.3 Hybrid functional 50
4.4 Double oxygen vacancies 56
4.5 Interaction of oxygen vacancies with La-doping 61
4.5.1 La doping in m-HfO2 61
4.5.2 Complex LaHfVO defects 64
Chapter 5: Interface Properties of High-k Gate Stack 72
5.1 high-k gate-stack 72
5.1.1 Atomic-scale model structure for a high-k gate-stack 72
5.1.2 Electronic structure 74
5.1.3 Leakage current 76
5.2 Band offset 80
5.3 Threshold voltage engineering with La doping 84
Chapter 6: Degradation of the High-k Gate Stack 90
6.1 Reliability issues in high-k gate-stack 90
6.2 Calculations and experimental methods 91
6.3 Leakage current 92
6.4 Defect generation 100
6.5 Explaining progressive SILC in high-k dielectrics 102
Chapter 7: Conclusions 104
Bibliography 106
Selbständigkeitserklärung 119
Danksagung 120
Lebenslauf 121
Veröffentlichungen 122This thesis deals with the first-principles atomic-scale modeling of the HfO2-based high-k gate-insulator layer of the metal-oxide-semiconductor field-effect transistors. The theoretical investigations are based on density functional theory and non-equilibrium Green's function formalisms. One of the important properties of the gate insulator is the value of its band gap. The band gap of amorphous solid mixtures of SiO2 and ZrO2 or HfO2 is calculated based on generalized quasi-chemical approximation combined with a cluster expansion approach, by performing density functional calculations on different configurations of possible unit cells. An almost linear variation of the band gap is obtained for solid mixtures of SiO2 and HfO2. One drawback of the high-k gate-insulator, comparing to the standard SiO2, is high density of defects, particularly oxygen vacancies, which leads to several problems such as enhancement of the leakage current, threshold voltage instability, and degradation of the gate-oxide. A comprehensive investigation of different properties of oxygen vacancies in HfO2 is conducted by the calculation of formation energies and induced trap levels. It is shown based on theoretical calculations that the harmful effects of oxygen vacancies can be partially healed by introducing lanthanum atoms into the defected HfO2 crystal. Lanthanum atoms energetically prefer to occupy Hf lattice sites close to the oxygen vacancies and passivate the induced defect levels. The state-of-the-art high-k gate-stacks consist of a metal-gate on a HfO2 layer, as the main part of the gate insulator, and a very thin SiO2 intermediate layer between high-k material and Si. The introduction of a metal-gate raises some problem in the adjustment of an appropriate threshold voltage. Theoretical calculations in a complex model structure of the Si/SiO2/HfO2 interface reveals that the lanthanum atoms energetically prefer to stay at the SiO2/HfO2 interface, which in turn results in a dipole moment. This dipole moment can be employed to adjust the threshold voltage in high-k/metal-gate stacks. Finally, a theoretical model, which can quiet well explain the experimental measurements, is introduced for the progressive degradation of the high-k gate-insulators. This model is based on ab-initio calculations and shows how the generation of charged vacancies and their migration under the applied gate voltage leads to the progressive enhancement of the leakage current and consequently to the degradation of the insulator layer.:List of Figures 7
List of Tables 9
List of Symbols 10
List of Abbreviations 11
Chapter 1: Introduction 12
Chapter 2: Theory of Atomic-Scale First-Principles Calculations 15
2.1 Theoretical methods 15
2.2 Density functional theory 17
2.3 Non-equilibrium Green’s function formalism 23
Chapter 3: Calculations for Bulk High-k Materials 27
3.1 Bulk high-k materials 27
3.2 Crystalline insulators 27
3.3 Solid solutions 29
3.3.1 Cluster expansion approach 30
3.3.2 Band gap and bowing parameter 33
3.3.3 Calculation of internal stress 40
3.4 Leakage current 41
Chapter 4: Defects in Bulk High-k Materials 43
4.1 Defects in high-k gate dielectrics 43
4.2 Oxygen vacancies in monoclinic HfO2 44
4.2.1 Neutral oxygen vacancies 44
4.2.2 Charged oxygen vacancies 46
4.3 Hybrid functional 50
4.4 Double oxygen vacancies 56
4.5 Interaction of oxygen vacancies with La-doping 61
4.5.1 La doping in m-HfO2 61
4.5.2 Complex LaHfVO defects 64
Chapter 5: Interface Properties of High-k Gate Stack 72
5.1 high-k gate-stack 72
5.1.1 Atomic-scale model structure for a high-k gate-stack 72
5.1.2 Electronic structure 74
5.1.3 Leakage current 76
5.2 Band offset 80
5.3 Threshold voltage engineering with La doping 84
Chapter 6: Degradation of the High-k Gate Stack 90
6.1 Reliability issues in high-k gate-stack 90
6.2 Calculations and experimental methods 91
6.3 Leakage current 92
6.4 Defect generation 100
6.5 Explaining progressive SILC in high-k dielectrics 102
Chapter 7: Conclusions 104
Bibliography 106
Selbständigkeitserklärung 119
Danksagung 120
Lebenslauf 121
Veröffentlichungen 12
Fachbezogene und berufsbedingte Kommunikation unter Verwendung der deutschen Sprache: Erträge aus Unterricht und Untersuchungen
No full textMit dieser Publikation soll ein Beitrag geleistet werden zur theoretischen (vor allem linguistischen) Fundierung der Vermittlung bzw. Aneignung der deutschen Sprache im Ausland und im Inland - unter dem Aspekt der Erfüllung vielfältiger aus Studium und Berufsausübung sowie aus der internationalen Kooperation hervorgehender Kommunikationsaufgaben.
Vorwort der Herausgeber
Der Autor ist Professor Dr. phil. habil. Siegfried Weber, Prof. Emeritus der Technischen Universität Chemnitz, langjähriger Leiter des Wissenschaftsbereiches Deutsche Sprache
innerhalb der Sektion Fremdsprachen, Professor für Deutsch als Fremdsprache der Technischen Universität Chemnitz (bzw. Technischen Hochschule Karl-Marx-Stadt bis 1992).
Der Autor verstarb am 22. August 2018 im Alter von 90 Jahren in Halle (Saale).
In seinen letzten Lebensjahren arbeitete er mit großer Leidenschaft an diesem Studienbuch. Es ist die Essenz seiner jahrzehntelangen Berufserfahrung als Deutschlehrer für
Fremdsprachler. Leider war es ihm nicht vergönnt, die Veröffentlichung dieser Arbeit zu erleben. Seiner Familie ist es ein großes Anliegen, dieses Werk posthum der Öffentlichkeit zugänglich zu machen.
Siegfried Weber hinterließ ein 420seitiges Manuskript. Besonders hervorzuheben ist der Anteil, den seine Frau Gisela an diesem Werk hat. Sie redigierte, solange es ihre Gesundheit
zuließ, in mühevoller Arbeit mehr als die Hälfte des Manuskripts. Sie verstarb etwa ein Jahr nach ihrem Ehemann. In den Jahren 2019 bis 2021 vervollständigte und redigierte der Bruder des Autors, Dr. Rudolf Weber, das Manuskript soweit, dass es nun in Gänze digital vorliegt. Korrekturen und Verbesserungen konnten zwangsläufig nicht vorgenommen werden, so dass wir die Leserschaft bitten, etwaige Fehler und Mängel zu berücksichtigen und zu entschuldigen.
Dieses Studienbuch kann als Hilfe und Anleitung dienen für die fundierte und wissenschaftliche Herangehensweise bei der Vermittlung der deutschen Sprache in Berufen
und verschiedenen Fachgebieten durch Deutschlehrer in der Muttersprache, als auch in der Fremdsprache Deutsch.
Als Familie sind wir sehr zuversichtlich, dass das Werk seine Leser und Interessenten unter den Germanisten und Linguisten finden wird und auf diese Weise das Lebenswerk von Prof. Siegfried Weber vollendet wird.
Die Herausgeber im März 2022Preface
The author is Professor Dr. phil. habil. Siegfried Weber, Prof. emeritus of the Technical University of Chemnitz, long-time head of the department of German language within the section of foreign languages, Professor of German as a foreign language at the Chemnitz University of Technology (or Karl-Marx-Stadt University of Technology until 1992).\u2028
The author passed away in Halle (Saale) on August 22, 2018, at the age of 90.\u2028 He spent the last years of his life working with great passion on this textbook. It is the essence
of decades of professional experience as a German teacher for foreign language learners.\u2028 Unfortunately, he died before finishing work on this book.\u2028
It is a great concern of his family to make this work available to the public posthumously.\u2028 Siegfried Weber left behind a 420-pages manuscript. Particularly noteworthy is the part his wife Gisela played in this work. As long as her health permitted, she laboriously edited more than half of the manuscript. She passed away about a year after her husband.\u2028
Between 2019 and 2021, the author's brother, Dr. Rudolf Weber, completed and edited the manuscript to the extent that it is now available digitally in its entirety. Inevitably, corrections and improvements could not be made, so we ask the readership to consider and excuse any errors and shortcomings.\u2028 This textbook can serve as an aid and guide to the sound and scholarly approach to teaching German in professions and various subject areas by teachers of German in the native language, as well as in German as a foreign language.\u2028
As a family, we are very confident that the work will find its readers and interested parties among germanists and linguists, thus completing the life's work of Prof. Siegfried Weber.\u2028
The editors in March 2022\u202
Theorie, Entwicklung und experimenteller Funktionsnachweis eines lagerlosen reluktanten Rotations-Linear-Motors
No full textDer lagerlose reluktante Rotations-Linear-Motor (BRLRM) ermöglicht die aktive Kontrolle eines schwebenden ferromagnetischen Rotors in allen 6 Bewegungs-Freiheitsgraden. Durch eine zweidimensionale Rotorverzahnung sind axiale Verschiebungen und Verdrehungen über beliebig lange Verfahrwege möglich. Es lassen sich zwei Verzahnungsarten unterscheiden, deren Krafterzeugung theoretisch modelliert und analysiert wird. Für eine Grundbauform aus zwei Statoren, deren gegenüberliegende Pole gleichartigen Versatz zur Rotorverzahnung aufweisen, erfolgt für beide Verzahnungsarten der Nachweis der Steuerbarkeit. Für den jeweiligen Fall ist eine Mindestanzahl an Polpaaren nötig. Die Versetzungen der Verzahnungen müssen Steuerbarkeitsbedingungen erfüllen. Die optimalen Versetzungsanordnungen, welche diese erfüllen, werden mit Hilfe eines speziell entwickelten Algorithmus ermittelt. Für ausgewählte Motorbauformen erfolgt eine Analyse der theoretisch erreichbaren Gesamtkräfte des Motors. Der Betrieb des BRLRM erfordert ein 6-Achs-Lagemesssystem, wofür eine differenzielle kapazitive Sensoranordnung und Auswerteelektronik entwickelt werden. Ein messtechnischer Nachweis zeigt, dass damit eine wirksame Unterdrückung von elektromagnetischen Störungen möglich ist. Für die Lageregelung wird eine einfache Struktur vorgestellt sowie ein effizienter Algorithmus zur Ermittlung der Sollströme entwickelt. Zu einer ausgewählten Motorbauform wird ein Versuchsstand entwickelt und aufgebaut. Durch analytische Betrachtungen, numerische Simulationen und Messungen erfolgt der Nachweis der Stabilität des Gesamtsystems. Mittels Simulationen sowie mit Messungen am Versuchsaufbau werden das dynamische Verhalten des BRLRM charakterisiert sowie einige theoretische Aspekte verifiziert. Ein Schwerpunkt ist die Betrachtung von Verkopplungseffekten aufgrund von Nichtlinearitäten und parasitären Effekten des Lagemesssystems.The bearingless rotary linear reluctance motor (BRLRM) enables active control of a levitating ferromagnetic rotor in all 6 degrees of freedom of movement. Two-dimensional rotor toothing allows axial translation and rotation over any length of travel. Two types of toothing can be distinguished, and their force generation is theoretically modelled and analysed. For a basic design consisting of two stators, where the opposite poles have the same offset with respect to the rotor toothing, the controllability is verified for both types of toothing. A minimum number of pole pairs is required for each case. The offsets of the toothings must fulfil controllability conditions. The optimal offset arrangements that fulfil these conditions are determined using a specially developed algorithm. For several motor designs, an analysis of the theoretically achievable total forces of the motor is carried out. The operation of the BRLRM requires a 6-axis position measurement system, for which a differential capacitive sensor configuration and evaluation electronics are developed. A metrological proof shows that an effective suppression of electromagnetic disturbances is achieved. A simplified structure is presented for the position control and an efficient algorithm is developed for determining the setpoint currents. An experimental setup is constructed and built for a selected motor design. Analytical considerations, numerical simulations as well as measurements are used to prove the stability of the overall system. The dynamic behaviour of the BRLRM is characterised and some theoretical aspects are verified using simulations and measurements on the experimental setup. One focus is on the consideration of coupling effects due to non-linearities and parasitic effects of the position measurement system
Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten von Recycling-Polyamiden
No full textIn den letzten Jahren hat das Recycling von technischen Thermoplasten aus industriellen Anwendungen, wie z. B. aus der Automobilbranche, stetig zugenommen. Die Technologien zum Recycling sind dabei Stand der Technik, problematisch hingegen ist die Charakterisierung der Eigenschaften der Recyclate, die oft einer erneuten Anwendung im technischen Bereich entgegensteht. Aufgrund des unbekannten Belastungsbildes des Recyclates sind Eigenschafts- und Lebensdauervorhersagen schwierig, die aber dringend benötigt werden, um die Recyclate auf dem Markt als Werkstoffanbieten zu können. Oftmals fehlt ein Datenblatt für diese Werkstoffe, was wiederum die Voraussetzung für den Einsatz und die Qualitätssicherung bei den Bauteilen ist. Die Arbeit setzt an dieser Stelle mit Polyamid-6-Recyclaten an, deren Eigenschaftsänderungen infolge von Alterungsprozessen, auch im Vergleich zu Frischmaterial, zu untersuchen sind. Die Zielstellung besteht in der Erstellung eines Datenblattes und der Erfassung der Werkstoffkennwerte. Zur Erfüllung der Zielstellung tragen die Konzipierung von Untersuchungsmethoden und Ausführung von Versuchen zur gezielten Alterung sowie die Bestimmung der resultierenden Eigenschaften der PA-Recyclingwerkstoffe bei, ergänzt durch tribologische Untersuchungen an Recyclaten. Das Ergebnis soll in eine Abschätzung von Nutzungsmöglichkeiten und Anwendungsgrenzen einfließen.:Ziel und Motivation
Eigenschaften von PA 6 und PA 6-GF-15-Recyclaten
Tribologische Untersuchungen
Mehrfachverarbeitung
Langzeitverhalten
Fazit
Danksagun
Optimierung der Energie-Effizienz für Algorithmen der Linearen Algebra durch SIMD-Programmierung und AVX-Vektorisierung
Get PDFNeben einer kurzen Ausführungszeit rückt bei der Optimierung von Anwendungen und Algorithmen ein geringer Energieverbrauch der genutzten Rechenressourcen in den Fokus der aktuellen Forschung. Eine hohe Energie-Effizienz von Programmen wird dabei erreicht, indem der Energieverbrauch von Programmen und Technologien reduziert wird, ohne dafür die Ausführungszeit übermäßig zu erhöhen. Im parallelen wissenschaftlichen Rechnen ist der Bedarf an energie-effizienten Programmausführungen vor allem für Algorithmen der linearen Algebra gegeben, die als Unterfunktionen in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Die Vektorisierung von Programmen durch die Prozessor- und Instruktionssatzerweiterung AVX zeigt Potenzial zur energie-effizienten Ausführung von Algorithmen der linearen Algebra, wobei die erzielte Energie-Effizienz von der Umsetzung der Implementierung abhängt.
Für die gezeigten Untersuchungen werden drei repräsentativ ausgewählte Algorithmen der linearen Algebra für die Ausführung auf AVX-Vektoreinheiten genutzt. Bei der AVX-Vektorisierung der Algorithmen werden verschiedene Programmvarianten erstellt, mit denen Ausführungszeit und Energieverbrauch bei der Ausführung ermittelt werden. Die Programmvarianten unterscheiden sich dabei unter anderem in der Anwendung von Programmtransformationen, wie Loop Tiling oder einer veränderten Speicherzugriffsstruktur. Zusätzlich wird gezeigt, wie die Umsetzung verschiedener Programmieransätze, wie Autovektorisierung oder unterschiedlicher Instruktionssätze, sowie Implementierungsvarianten durch die Auswahl der verwendeten Instruktionen, die Ausführungszeit und den Energieverbrauch der Programmausführung beeinflussen. Die so erstellten Programmvarianten werden auf modernen Prozessoren verschiedener Architekturfamilien mit unterschiedlichen Ausführungsparametern, wie der eingestellten Prozessorfrequenz, ausgeführt. Die Untersuchungen zeigen, dass sich Ausführungszeit und Energieverbrauch von Programmen durch die Vektorisierung reduzieren lassen. Die Auswahl der Programmtransformationen, des Programmieransatzes und der Ausführungsparameter für die energie-effiziente Ausführung von vektorisierten Programmen kann dabei anwendungsspezifisch aufgrund der Eigenschaften des ausgewählten Algorithmus getroffen werden
3D Object Detection based on Unsupervised Depth Estimation
No full textEstimating depth and detection of object instances in 3D space is fundamental in autonomous navigation, localization, and mapping, robotic object manipulation, and
augmented reality. RGB-D images and LiDAR point clouds are the most illustrative formats of depth information. However, depth sensors offer many shortcomings,
such as low effective spatial resolutions and capturing of a scene from a single perspective.
The thesis focuses on reproducing denser and comprehensive 3D scene structure for given monocular RGB images using depth and 3D object detection.
The first contribution of this thesis is the pipeline for the depth estimation based on an unsupervised learning framework. This thesis proposes two architectures to
analyze structure from motion and 3D geometric constraint methods. The proposed architectures trained and evaluated using only RGB images and no ground truth
depth data. The architecture proposed in this thesis achieved better results than the state-of-the-art methods.
The second contribution of this thesis is the application of the estimated depth map, which includes two algorithms: point cloud generation and collision avoidance.
The predicted depth map and RGB image are used to generate the point cloud data using the proposed point cloud algorithm. The collision avoidance algorithm predicts
the possibility of collision and provides the collision warning message based on decoding the color in the estimated depth map. This algorithm design is adaptable
to different color map with slight changes and perceives collision information in the sequence of frames.
Our third contribution is a two-stage pipeline to detect the 3D objects from a monocular image. The first stage pipeline used to detect the 2D objects and crop
the patch of the image and the same provided as the input to the second stage. In the second stage, the 3D regression network train to estimate the 3D bounding boxes
to the target objects. There are two architectures proposed for this 3D regression network model. This approach achieves better average precision than state-of-theart
for truncation of 15% or fully visible objects and lowers but comparable results for truncation more than 30% or partly/fully occluded objects
Einführung eines auf DIMAG basierenden digitalen Langzeitarchivs
Get PDFDer Vortrag beleuchtet den Aufbau der digitalen Infrastruktur auf der Grundlage eines einheitlichen Archivinformationssystems. Alle bayrischen Universitätsarchive nutzen das AIS ActaPro. Die Umsetzung des Magazins erfolgt auf der Grundlage von DIMAG auf zwei redundanten Storage-Systemen.The presentation highlights the development of the digital infrastructure based on a unified archive information system. All Bavarian university archives use the AIS ActaPro. The implementation of the magazine is based on DIMAG on two redundant storage systems
Eristisches Handeln in wissenschaftlichen Weblogs: Medienlinguistische Grundlagen und Analysen
Get PDFDie Arbeit untersucht im Rahmen einer kulturanalytischen Medienlinguistik mit vier Einzelfallstudien exemplarisch das wissenschaftliche Bloggen deutschsprechender Soziolog_innen. Dafür sind zwei Leitfragen zentral: (1) Welche Konturen der Praktik innerwissenschaftlichen Bloggens lassen sich aktuell nachzeichnen? (2) Wie konkretisiert sich eristisches Handeln als wesentliches Strukturkennzeichen der Praxis interner Wissenschaftskommunikation im Rahmen dieser Praktik? Den Ausgangspunkt bilden theoretische, begriffliche und methodologische Klärungen. Mit einem konsequent medienlinguistischen Ansatz wird deshalb zunächst
ein erkenntnistheoretischer Standpunkt herausgearbeitet. Für die empirische Analyse wird dann der Forschungsstand zu historischen und rezenten Entwicklungen in der Wissenschaftskommunikation sowie zu ihrer Konzeptualisierung gesichtet und diskutiert: Dabei kommt es zu einer grundlegenden Problematisierung und prozessbezogenen Rekonzeptualisierung
des medienlinguistischen Kommunikationsformenbegriffs ebenso wie des Eristikbegriffs der Wissenschaftssprachenforschung. Die Ergebnisse der vier Einzelfallstudien erhellen das Bloggen der deutschsprachigen Soziologie in seinen infrastrukturellen, sozialisatorischen, ethnotheoretischen und nicht zuletzt sprachlich-kommunikativen Dimensionen umfangreich. Sie zeichnen das Bild einer im Interim befindlichen Praktik. Diese entwickelt sich im Spannungsfeld zwischen den Normen interner Wissenschaftskommunikation und der medialen Spezifik von Weblogs. Dies führt unweigerlich zu Konflikten. Die unterschiedlichen Strategien ihrer Bewältigung führen im Effekt zu je unterschiedlichen Verortungen
des Bloggens im kommunikativen Haushalt der Wissenschaft.This study examines a relatively recent phenomenon, the practice of scholarly blogging, with regards to its eristic dimension which is conceived as an overarching characteristic of all scholarly communication. In order to do so, the practice of scholarly blogging itself has to be explored first: What are the essential characteristics of scholarly blogging? What linguistic means are used to serve the eristic purposes in said practice? To answer these key questions, the scholarly blogging of German-speaking sociologists is examined in four case studies. Theoretical, conceptual, and methodological considerations situate this study in culture-analytical media linguistics: An according epistemological perspective is developed. In preparation of the empirical analyses, the stand of research regarding historical and recent developments as well as the common conceptualizations of scholarly communication are then examined and discussed. The notion of communication form, central to German media linguistics, is consequently scrutinized and re-conceptualized as process rather than structure, as well as the notion of eristics, central to German linguistics of scholarly communications. The findings of the four case studies shed light upon blogging of German-speaking sociologists in the
following dimensions: regarding media infrastructure, processes of socialization, conflicting ethnotheories, and, most importantly, linguistic means for eristic purposes. The case studies show a practice currently evolving, in tension between the norms of scholarly communication and the specific mediality of the communication form weblog. Which inevitably prompts conflicts: The different strategies of coping with these conflicts effectively place blogs on different positions in the communicative household of academia