Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen
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Host‑pathogen coevolution drives innate immune response to Aphanomyces astaci infection in freshwater crayfish: transcriptomic evidence
No full textBackground: For over a century, scientists have studied host-pathogen interactions between the crayfish plague disease agent Aphanomyces astaci and freshwater crayfish. It has been hypothesised that North American crayfish hosts are disease-resistant due to the long-lasting coevolution with the pathogen. Similarly, the increasing number of latent infections reported in the historically sensitive European crayfish hosts seems to indicate that similar coevolutionary processes are occurring between European crayfish and A. astaci. Our current understanding of these host-pathogen interactions is largely focused on the innate immunity processes in the crayfish haemolymph and cuticle, but the molecular basis of the observed disease-resistance and susceptibility remain unclear. To understand how coevolution is shaping the host’s molecular response to the pathogen, susceptible native European noble crayfish and invasive disease-resistant marbled crayfish were challenged with two A. astaci strains of different origin: a haplogroup A strain (introduced to Europe at least 50 years ago, low virulence) and a haplogroup B strain (signal crayfish in lake Tahoe, USA, high virulence). Here, we compare the gene expression profiles of the hepatopancreas, an integrated organ of crayfish immunity and metabolism.
Results: We characterised several novel innate immune-related gene groups in both crayfish spe cies. Across allchallenge groups, we detected 412 differentially expressed genes (DEGs) in the noble crayfish, and 257 DEGs in the marbled crayfish. In the noble crayfish, a clear immune response was detected to the haplogroup B strain, but not to the haplogroup A strain. In contrast, in the marbled crayfish we detected an immune response to the haplogroup A strain, but not to the haplogroup B strain. Conclusions: We highlight the hepatopancreas as an important hub for the synthesis of immune molecules in the response to A. astaci. A clear distinction between the innate immune response in the marbled crayfish and the noble crayfish is the capability of the marbled crayfish to mobilise a higher variety of innate immune response effectors
Sealing leaks in the plumbing: Gaseous carbon emissions from dry inland waters on global and local scales
No full textBinnengewässer spielen eine aktive Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Sie nehmen Kohlenstoff von stromaufwärts gelegenen Landmassen auf und transportieren ihn stromabwärts, bis er schließlich den Ozean erreicht. Auf diesem Weg sind vielfältige Prozesse zu beobachten, die zu einer (dauerhaften) Rückhaltung des Kohlenstoffs durch Einlagerung in Sedimenten sowie zu direkter Emission in die Atmosphäre führen. Es ist dringend notwendig diese Kohlenstoffflüsse und ihre anthropogene Veränderung zu quantifizieren. In diesem Zusammenhang muss die Aufmerksamkeit auf ein weit verbreitetes Merkmal von Gewässern gerichtet werden: ihre teilweise Austrocknung. Dies führt dazu, dass ehemals überschwemmte Sedimente in direkten Kontakt mit der Atmosphäre gelangen, genannt „dry inland waters“. Ein Merkmal der „dry inland waters“ sind überproportional hohe Kohlendioxid (CO2)-Emissionen. Diese Erkenntnis beruhte jedoch bisher auf lokalen Fallstudien, und es fehlt an Wissen über die globale Verbreitung und die grundlegenden Mechanismen dieser Emissionen. Vor diesem Hintergrund zielt diese Arbeit darauf ab, das Ausmaß und die Mechanismen der Kohlenstoffemissionen der „dry inland waters“ auf globaler und lokaler Ebene besser zu verstehen und die Auswirkungen von „dry inland waters“ auf den globalen Kohlenstoffkreislauf zu bewerten. Die spezifischen Forschungsfragen dieser Arbeit lauteten: (1) Wie fügen sich gasförmige Kohlenstoffemissionen von „dry inland waters“ in den globalen Kohlenstoffkreislauf und in die globalen Treibhausgasbudgets ein? (2) Welche Auswirkungen haben saisonale und langfristige Austrocknung auf den Kohlenstoffkreislauf von Gewässern? Diese Arbeit hat gezeigt, dass „dry inland waters“im globalen Maßstab unverhältnismäßig große Mengen an CO2 emittieren und dass diese Emissionen in allen Ökosystemen vergleichbaren Mechanismen folgen. Die Quantifizierung der globalen Wasserstandsschwankungen in Stauseen und die globale Berechnung der Kohlenstoffflüsse legen nahe, dass Stauseen mehr Kohlenstoff freisetzen als sie in den Sedimenten einlagern, was das derzeitige Verständnis von Stauseen als Nettokohlenstoffsenken in Frage stellt. Auf lokaler Ebene hat diese Arbeit gezeigt, dass sowohl die heterogenen Emissionsmuster verschiedener typischer Uferbereiche als auch die saisonalen Schwankungen der Kohlenstoffemissionen aus der „drawdown area“ berücksichtigt werden müssen. Darüber hinaus hat diese Arbeit gezeigt, dass die Remobilisierung von Kohlenstoff aus den Sedimenten bei dauerhafter Austrocknung von Gewässern die beobachteten Emissionsraten erklären kann, was die Hypothese einer positiven Rückkopplung zwischen Klimawandel und der Austrocknung von Gewässern unterstützt. Insgesamt unterstreicht die vorliegende Arbeit die Bedeutung der Emissionen aus trockenen Gewässerbereichen für den globalen Kohlenstoffkreislauf von Gewässern.Inland waters play an active role in the global carbon cycle. They collect carbon from upstream landmasses and transport it downstream until it finally reaches the ocean. Along this path, manifold processing steps are evident, resulting in (permanent) retention of carbon by sediment burial as well as loss by evasion to the atmosphere. Constraining these carbon fluxes and their anthropogenic perturbation is an urgent need. In this context, attention needs to be set on a widespread feature of inland waters: their partial desiccation. This results in the emergence of formerly inundated sediments to the atmosphere, referred to as dry inland waters. One observed feature of dry inland waters are disproportional high carbon dioxide (CO2) emissions. However, this observation was so far based on local case studies and knowledge on the global prevalence and fundamental mechanisms of these emissions is lacking. Against this background, this thesis aims to provide a better understanding of the magnitude and mechanisms of carbon emissions from dry inland waters on the global and local scale and to assess the impact of dry inland waters on the global carbon cycle. The specific research questions of this thesis were: (1) How do gaseous carbon emissions from dry inland waters integrate into the global carbon cycle and into global greenhouse gas (GHG) budgets? (2) What effect do seasonal and long term drying have on the carbon cycling of inland waters? The thesis revealed that dry inland waters emit disproportional large amounts of CO 2 on a global scale and that these emissions share common drivers across ecosystems. Quantifying global reservoir drawdown and upscaling carbon fluxes to the global scale suggests that reservoirs emit more carbon than they bury, challenging the current understanding of reservoirs as net carbon sinks. On the local scale, this thesis revealed that both, heterogeneous emission pattern between different habitats and seasonal variability of carbon emissions from the drawdown area, needs to be considered. Further, this thesis showed that re-mobilization of buried carbon upon permanent desiccation of water bodies can explain the observed emission rates, supporting the hypothesis of a positive feedback-loop between climate change and desiccation of inland waters. Overall, the present thesis highlights the importance of adding emissions from dry inland waters as a pathway to the global carbon cycle of inland waters
Which representations of their gender group affect men's orientation towards care? The case of parental leave-taking intentions
No full textMen are currently underrepresented in traditionally female care-oriented (communal) engagement such as taking parental leave, whereas they are overrepresented in traditionally male (agentic) engagement such as breadwinning or leadership. We examined to what extent different prototypical representations of men affect men’s self-reported parental leave-taking intentions and more generally the future they can imagine for themselves with regard to work and care roles (i.e., their possible selves). We expected prototypes of men that combine the two basic stereotype dimensions of agency and communion to increase men’s communal intentions. In two experiments (N1 = 132, N2 = 233), we presented male participants with contrived newspaper articles that described the ideal man of today with varying degrees of agency and communion (between-subjects design with four conditions; combined agentic and communal vs. agentic vs. communal vs. control condition). Results of Experiment 1 were in line with the main hypothesis that especially presenting a combination of agency and communion increases men’s expectations for communal engagement: As compared to a control condition, men expected more to engage in caretaking in the future, reported higher parental leave-taking intentions, and tended to expect taking longer parental leave. Experiment 2 only partially replicated these findings, namely for parental leave-taking intentions. Both experiments additionally provided initial evidence for a contrast effect in that an exclusive focus on agency also increased men’s self-reported parental leave-taking intentions compared to the control condition. Yet, exclusively emphasizing communion in prototypes of men did not affect men’s communal intentions, which were high to begin with. We further did not find evidence for preregistered mechanisms. We discuss conditions and explanations for the emergence of these mixed effects as well as implications for the communication of gendered norms and barriers to men’s communal engagement more broadly
Are agricultural plastic covers a source of plastic debris in soil?
Full text linkAgricultural plastic covers made from polyethylene (PE) and polypropylene (PP) provide increased yields and an improved crop quality. However, such covers are suspected of partially breaking down into smaller debris and thereby contributing to soil pollution with microplastics. To scrutinize this, we randomly sampled 240 topsoil cores (0–5 cm) from eight fields which were covered with fleeces, perforated foils, and plastic mulches for less than 2 years. Samples from the field periphery (50 m perimeter) served as a reference. Visual plastic debris > 2 mm was analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy. Smaller, soil-associated plastic debris was dispersed from 50 g of fine soil (≤ 2 mm) using sodium hexametaphosphate solution and density-separated with saturated NaCl solution. The collected PE, PP, and polystyrene (PS) debris was selectively dissolved in a mixture of 1,2,4-trichlorobenzene and p-xylene at 150 °C and quantified by pyrolysis–gas chromatography–mass spectrometry (Py-GC/MS). We counted six PE and PS fragments > 2 mm in two out of eight fields. By contrast, Py-GC/MS detected PE, PP, and PS contents in the fine soil of six fields (6 % of all samples). In three fields, PE levels of 3–35 mg kg−1 were potentially associated with the use of thinner and less durable perforated foils (40 µm thickness). This was slightly more pronounced at field edges where the plastic covers are turned and weighed down. By contrast, 50 µm thick PE films were not shown to emit any plastic debris. PP contents of 5–10 mg kg−1 were restricted to single observations in the field centers of three sites. At one site, we found expanded PS particles > 2 mm that concurred with elevated PS levels (8–19 mg kg−1) in the fine soil. Both PP and PS were distributed indistinctly across sites so that their source remained unresolved. In addition, the extent to which plastic contents of up to 7 mg kg−1 in the field periphery of some sites were attributed to wind drift from the covered fields or from external sources needs to be investigated in future studies. Our results suggest that the short-term use of thicker and more durable plastic covers should be preferred over thinner or perforated films to limit plastic emissions and accumulation in soil
Arthropoden in Erwerbsobstanlagen : Arthropodenfauna, Diversität von Käfern und Wanzen und Vorschlag einer neuen Bewertungsmethode mit daraus folgenden biodiversitätsfördernden Maßnahmen für Obstanlagen
Full text linkEine Ursache des Insektenrückgangs ist die Abnahme der für Arthropoden wichtigen Lebensräume. Der kleinstrukturierte Obstanbau als Dauerkultur mit vielfältigen Strukturen (Bäume, Grünland, offener Boden) kann als Refugium wirken. Gerade Dauerkulturen, welche über viele Jahre bestehen bleiben, können einen großen ökologischen Wert für Insekten und Spinnentiere darstellen, wenn die negativen Einflüsse der Bewirtschaftung durch gezielte Maßnahmen minimiert werden. Im Gegensatz zu den gut untersuchten Streuobstwiesen liegen bisher nur wenige oder ungenaue Daten über die Arthropodenfauna in Erwerbsobstanlagen vor. Ziele dieser Arbeit sind eine genauere Erfassung der Arthropodenfauna in Erwerbsobstanlagen, Benennung der Einflussfaktoren und Erarbeitung einer indikatorgestützten Bewertungsmethode mit Entwicklung von Maßnahmen zur Förderung der Biodiversität. Es wurde eine intensive Erfassung der Insekten und Spinnentiere auf Basis von Individuenzahlen, Verteilung der Tiere auf Großgruppen, Artenzahlen der Käfer (inkl. Rote Liste) und Wanzen, deren Diversität und der sie beeinflussenden Faktoren auf vier Erwerbsobstflächen und einer Streuobstwiese als Referenzfläche in der Gemeinde Zornheim (Rheinland-Pfalz) untersucht. Mittels des erarbeiteten Bewertungsbogens wurden die Auswirkungen der fünf Faktorenkomplexe: Sonderstrukturen, Anlagenstruktur, Beschattung, Mahdregime und Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf die Arthropodenfauna erhoben und die auf der Fläche zu erwartende Biodiversität ermittelt. Die visuelle Darstellung der Einflussfaktoren mit Netzdiagrammen zeigt biodiversitätsbeeinträchtigende Faktoren und ermöglicht so Empfehlungen zur Aufwertung der Biodiversität. Die Bewertungsmethode kann nach Verifizierung im Rahmen von erfolgsorientierten Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen (AUKM), zur Anerkennung von Kompensationsmaßnahmen (z.B. PIK) und zur Ermittlung des ökologischen Wertes (Ökosystemdienstleistung) von Obstanlagen genutzt werden. In modifizierter Form könnte es ebenfalls im Bereich der Flächenbewertung in Landschafts- und Bauleitplanung eingesetzt werden
Plastic mulching in agriculture – Impacts on soil properties and processes and the consequences for soil quality
No full textAgriculture requires a sustainable intensification to feed the growing world population without exacer-bating soil degradation and threatening soil quality. Globally, plastic mulching (PM) is increasingly used to improve crop growth and yields and consequently agronomic productivity. However, recent literature reported also critical aspects of PM for soil quality and showed contradictory outcomes. This might result from the numerous applications of PM in different climates across various crops, soils and agri-cultural techniques. Thus, a closer look is necessary on how PM influences soil processes under certain climate and cultivation conditions to obtain a comprehensive understanding of its effects, which is im-portant to evaluate PM in terms of a sustainable agriculture.
The aim of this PhD thesis was to understand how multiannual PM influences soil properties and pro-cesses under the temperate, humid Central European cultivation conditions and to evaluate the resulting consequences for soil quality. I designed a three-year field study to investigate the influence of PM (black polyethylene, 50 μm) on microclimate, structural stability, soil organic matter (SOM) and the concentrations of selected fungicides and mycotoxins in three soil layers (0–10, 10–30 and 30–60 cm) compared to straw mulching (SM). Both mulching types were applied in a drip-irrigated ridge-furrow system in strawberry cultivation.
PM shifted the soil microclimate to higher soil temperatures and lower soil moistures. The higher soil temperature seems thus to be the key factor for the increased crop growth and yields under the present humid climate. The reduced soil moisture under PM indicated that under PM the impeded rainfall infil-tration had a stronger effect on the water balance than the reduced evaporation. This indicate an ineffi-cient rainwater use in contrast to arid climates. PM changed the water cycling in the ridges from down-ward directed water flows to lateral water flows from furrows to ridges. This reduced nitrogen leaching in the topsoil (0–10 cm) in the strawberry establishment period. The plastic mulches avoided aggregate breakdown due to rapid soil wetting and excess water during rainfalls and thus maintained a loose and stable soil structure in the surface soil, which prevents soil compaction and made soil less prone to erosion. PM changed carbon fluxes and transformation so that a larger total and more stable SOM was observed. Thus, the higher belowground biomass productivity under PM compensated the impeded aboveground biomass input and the temperature-induced SOM decomposition. However, SM increased the labile and total SOM in the topsoil after the first experiment year and promoted microbial growth due to the aboveground biomass incorporation. PM reduced fungicide entry into soil compared to SM and reduced consequently the fungal biomass reduction and the biosynthesis of the mycotoxin deoxyni-valenol. The modified microclimate under PM did not increase mycotoxin occurrence. In this context, PM poses no risk for an increased soil contamination, impairing soil quality. This PhD thesis demon-strated that the PM effects on soil can vary depending on time, season and soil depth, which emphasizes the importance to include soil depth and time in future studies.
Compared to semiarid and arid regions, the PM effects found in this PhD thesis were small, absent or in another way. I attributed this to the fact that PM under humid climate reduced instead of increased soil moisture and that SM had due to straw und strawberry canopy a similar ‘covering effect’ as PM. Thus, generalizing the PM effects on soil across different climates seems hardly possible as they differ in type and extent depending on climate. A differentiated consideration is hence necessary to evaluate the PM effects on soil quality. I conclude that PM under temperate, humid climate might contribute to reduce soil degradation (e.g., SOM depletion, erosion, nutrient leaching, soil compaction and soil contamina-tion), which sustains soil quality and helps to enable a sustainable agricultural intensification. However, further research is necessary (1) to support my findings on a larger scale, longer time periods and across various soil and crop types, (2) to address remaining open questions and (3) to develop optimization to overcome the critical aspects of PM (e.g. macro- and microplastic waste in soil, mulch disposal).Eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft ist notwendig, um die wachsende Weltbevölkerung zu ernähren ohne die Bodenqualität durch verstärkte Bodendegradation zu verschlechtern. Plastikmul-che (PM) werden weltweit zunehmend eingesetzt, um Wachstum und Ertrag von Feldfrüchten zu ver-bessern und somit die landwirtschaftliche Produktivität zu steigern. Zunehmend finden sich aber auch kritische Aspekte der PM-Anwendung auf die Bodenqualität sowie widersprüchliche Ergebnisse in der wissenschaftlichen Literatur. Grund könnte die Anwendung in verschiedenen Klimaten und bei unter-schiedlichen Feldkulturen, Böden und landwirtschaftlichen Techniken sein. Ein genauerer Blick ist so-mit notwendig, um den PM-Einfluss auf die Bodenprozesse unter verschiedenen Klima- und Anbaube-dingungen umfassend zu verstehen und hinsichtlich einer nachhaltigen Landwirtschaft zu bewerten.
Ziel dieser Doktorarbeit war es, zu verstehen, inwieweit eine mehrjährige PM-Anwendung verschiedene Bodeneigenschaften und -prozesse unter gemäßigt, humidem Klima in Mitteleuropa beeinflusst und die Folgen für die Bodenqualität zu bewerten. Hierfür untersuchte ich in einer dreijährigen Feldstudie, wie PM (schwarzes Polyethylen, 50 μm) das Mikroklima, die Strukturstabilität, die organische Bodensub-stanz (OBS) und die Konzentrationen bestimmter Fungizide und Mykotoxine in drei Bodenschichten (0–10, 10–30 and 30–60 cm) im Vergleich zu Strohmulch (SM) beeinflusst. Beide Bodenabdeckungen wurden in einer Dammkultur mit Tröpfchenberegnung im Erdbeeranbau eingesetzt.
Die PM veränderten das Mikroklima des Bodens hin zu höheren Temperaturen und niedrigeren Was-sergehalten. Hauptfaktor für das gesteigerte Pflanzenwachstum unter gegebenem Klima dürfte somit die höhere Bodentemperatur sein. Die niedrigere Bodenfeuchte unter PM zeigte, dass die verhinderte Nie-derschlagsversickerung stärker den Wasserhaushalt beeinflusste als die reduzierte Evaporation, was auf eine ineffiziente Niederschlagsnutzung hinweist. Die PM veränderten den Wasserkreislauf hin zu ver-mehrt seitlichen Wasserflüssen von der Furche zum Damm und weniger vertikalen Sickerwasserflüssen im Damm. Letzteres verringerte die Stickstoffauswaschung im Oberboden (0–10 cm) in der Anwachs-phase der Erdbeeren. PM verhinderte eine abrupte Bodendurchnässung und Überschusswasser bei Re-genfällen und somit Aggregatzerstörung. So wurde eine lockere und stabile Bodenstruktur erhalten, die Bodenverdichtung und Bodenerosion vorbeugt. PM veränderte Kohlenstoffaustausch und -umwandlung hin zu einer größeren und stabileren OBS. Somit kompensierte die unterirdische Biomassenproduktion unter PM den temperaturbedingt beschleunigten OBS Abbau sowie den fehlenden Eintrag oberirdischer Biomasse. Das SM erhöhte jedoch die labile und totale OBS im Oberboden nach dem ersten Versuchs-jahr und steigerte das mikrobielle Wachstum durch den oberirdischen Biomasseeintrag. PM verringerte den Fungizideintrag in den Boden und verursachte kein erhöhtes Mykotoxinvorkommen. Somit stellt PM kein erhöhtes Risiko für Bodenkontaminationen und die Bodenqualität dar. Diese Doktorarbeit zeigte, dass sich die PM-Effekte zeitlich, saisonal und zwischen den Bodenschichten unterschieden, womit die Bedeutung der Faktoren Bodentiefen und Zeit für zukünftige Studien belegt wurde.
Verglichen mit ariden Gebieten, waren die beobachteten PM-Einflüsse klein, ausgeblieben oder anders. Als Grund hierfür vermute ich, dass PM in humidem Klima die Bodenfeuchte verringerte anstatt zu erhöhen und dass unter SM das Stroh und Blätterwerk einen PM-ähnlichen „Abdeckungseffekt“ verur-sachte. Eine Generalisierung der PM-Effekte über verschiedenen Klimazonen ist somit kaum möglich, da sich die Effekte in Art und Ausmaß in Abhängigkeit vom Klima unterscheiden. Die PM-Effekte auf die Bodenqualität müssen somit differenziert beurteilt werden. Ich schlussfolgere, dass PM in humiden Klimaten Bodendegradationen vermindern könnte (z.B., OBS Abbau, Erosion, Nährstoffauswaschung, Verdichtung und Kontamination) und somit hilft, Bodenqualität zu erhalten und eine nachhaltige, land-wirtschaftliche Intensivierung zu ermöglichen. Allerdings ist weitere Forschung nötig um meine Ergeb-nisse auf größeren Skalen, über längere Zeitperioden und bei verschiedenen Böden und Feldfrüchte zu überprüfen, verbleibende offene Fragen zu beantworten und Verbesserungen zu entwickeln, um die Nachteile der PM zu überwinden (z.B. Bodenverunreinigung mit Plastik, Entsorgung der Mulche)
Feeling capable in an Ubuntu way
No full textIn Western personnel psychology, control beliefs are a valued predictor for work-related outcomes. Yet, little is known about the culture-specific functioning of control in East Africa. Kenya, as an Ubuntu culture, is examined regarding control beliefs and contrasted with a German sample considered to represent an individualistic or Western culture. Responses to N=143 quantitative personality tests were attended with qualitative interviews on control beliefs (self-concept of ability, internality, powerful others, and chance). Content validity and factor structure of control beliefs were analyzed, followed by a Procrustean target rotation. Linear regression analyses were conducted to assess the predictability of job performance, achievement motivation, and well-being. Item comprehension, as well as factor structure of the four control aspects, differ between the two samples. In particular, the ‘powerful others’ control aspect diverges the most between the cultures. Linear regression analyses showed comparable, but not fully congruent predictability. Results indicate that an uncritical transfer of the control beliefs measure from one culture to another is inappropriate. Results fit in the picture of African Ubuntu philosophy, emphasizing social-relational aspects shaping control beliefs. More emic-etic based research is demanded concerning intra- and intercultural variability of control beliefs to depict a transcultural applicable and invariant model
Real-Time Implementation of OpenVDB Rendering
No full textIn this thesis the possibilities for real-time visualization of OpenVDB
files are investigated. The basics of OpenVDB, its possibilities, as well
as NanoVDB and its GPU port, were studied. A system was developed
using PNanoVDB, the graphics API port of OpenVDB. Techniques were
explored to improve and accelerate a single ray approach of ray tracing.
To prove real-time capability, two single scattering approaches were
also implemented. One of these was selected, further investigated and
optimized to achieve interactive real-time rendering.
It is important to give artists immediate feedback on their adjustments, as
well as the possibility to change all parameters to ensure a user friendly
creation process.
In addition to the optical rendering, corresponding benchmarks were
collected to compare different improvement approaches and to prove
their relevance. Attention was paid to the rendering times and memory
consumption on the GPU to ensure optimal use. A special focus, when
rendering OpenVDB files, was put on the integrability and extensibility of
the program to allow easy integration into an existing real-time renderer
like U-Render.In dieser Arbeit werden die Möglichkeiten der Echtzeitvisualisierung von
OpenVDB-Dateien untersucht. Die Grundlagen von OpenVDB, dessen
Möglichkeiten, und NanoVDB, der GPU-Schnittstelle, werden erforscht.
Es wird ein System entwickelt, welches PNanoVDB, die Grafik-APIPortierung
von OpenVDB, verwendet. Außerdem werden Techniken
zur Verbesserung und Beschleunigung eines Einzelstrahlansatzes zur
Strahlenverfolgung getestet und angepasst. Um eine Echtzeitfähigkeit
zu realisieren, werden zwei Einzelstreuungsansätze implementiert, von
denen einer ausgewählt, weiter untersucht und optimiert wird.
Dies ermöglicht potenziellen Nutzern eine direkte Rückmeldung über
ihre Anpassungen zu erhalten, sowie die Möglichkeit, alle Parameter zu
ändern, um einen freien Gestaltungsprozess zu gewährleisten.
Neben dem visuellen Rendering werden auch entsprechende Benchmarks
gesammelt, um verschiedene Verbesserungsansätze zu vergleichen und
deren Relevanz zu beweisen. Um eine optimale Nutzung zu erreichen,
wird auf die Rendering-Zeiten und den Speicherverbrauch auf der GPU
geachtet. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Integrierbarkeit und
Erweiterbarkeit des Programms gelegt, um eine einfache Integration in
einen bestehenden Echtzeit-Renderer wie U-Render zu ermöglichen
Potenziale und Hindernisse des Einsatzes von KI in KMUs
Full text linkKünstliche Intelligenz (KI) hat sich in den letzten Jahren in der Gesellschaft stark ver-breitet und auch in Unternehmen einen zunehmenden Einsatz gefunden. Bekannt für den Einsatz sind meistens große internationale Konzerne, welche eine führende Position in den Märkten einnehmen. Um Deutschland als KI-Standort zu stärken, hat deshalb die Bundesregierung 2018 beschlossen, mit 5 Milliarden Euro deutsche Unternehmen in der Verwendung von KI zu fördern. Stand September 2021 wurden von diesen allerdings nur 346 Millionen abgerufen, wodurch sich die Frage stellt, wie besonders kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) in Deutschland mit dem Thema KI umgehen.
Ziel dieser Arbeit ist es deshalb, die Perspektive der KMUs auf Akzeptanzkriterien, Hindernisse und Potenziale des Einsatzes von KI zu untersuchen. Um die Forschungs-fragen zu beantworten, wurde eine qualitative Interviewstudie mit fünf KMUs durchge-führt, welche im Anschluss mit dem Ansatz der qualitativen Inhaltsanalyse nach May-ring ausgewertet wurde.
Die Arbeit zeigt, dass Unternehmen ein großes Interesse am Thema KI haben und sich der Einsatz immer weiter verbreitet. KMUs sehen viel Potenzial durch den Einsatz der neuen Technologie, sehen aber noch einige Hindernisse, die es zu überwinden gilt
Objekterkennung und 3D Posenschätzung mit Punkte-Paare-Eigenschaften
No full textThis thesis explores a 3D object detection and pose estimation approach based on the point pair features method presented by Drost et. al. [Dro+10]. While pose estimation methods have shown good improvements, they still remain a crucial problem on the computer vision field. In this work, we implemented a program that takes point cloud scenes as input and returns the detected object with their estimated pose. The program fully covers an object detection pipeline by processing 3D models during an offline phase, extracting their point pair features and creating a global descriptor out of them. During an online phase, the same features are extracted from a point cloud scene and are matched to the model features. After the voting scheme, potential poses of the object are retrieved. The poses end being clustered together and post-processed to finally deliver a result. The program was tested using simulated and real data. We evaluate these tests and present the final results, by discussing the achieved accuracy of the detections and the estimated poses.Diese Bachelorarbeit erforscht eine Methode zur 3D-Objekterkennung und Posenschätzung, basierend auf dem Punkte-Paare-Eigenschaften-Verfahren (PPE) von Drost et. al. [Dro+10]. Die Methoden der Posenschätzung haben sich in den letzten Jahre zwar deutlich verbessert, stellen jedoch weiterhin ein zentrales Problem im Bereich der Computervisualistik dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Programm implementiert, welches Punktewolkenszenen als Ausgangspunkt erhält und daraus eine Objekterkennung und Posenschätzung durchführt. Das Programm deckt alle Schritte eines Objekterkennungsprogramm ab, indem es 3D-Modelle von Objekten verarbeitet, um deren PPE zu extrahieren. Diese Eigenschaften werden gruppiert und in einer Tabelle gespeichert. Anhand des Auswahlverfahrens, bei dem die Übereinstimmung der Eigenschaften überprüft wird, können potenzielle Posen des Objekts ermittelt werden. Die Posen mit der größten Übereinstimmung werden miteinander verglichen, um ähnliche Posen zu gruppieren. Die Gruppen mit der höchsten Übereinstimmung werden erneut überprüft, sodass am Ende nur eine Pose ausgewählt wird. Das Programm wurde anhand von Real– und Simulationsdaten Daten getestet. Die erhaltenen Ergebnisse wurden anschließend analysiert und evaluiert