Hochschulbibliothekszentrum des Landes Nordrhein-Westfalen
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Surface protection of steel CR4 by using N-acyl sarcosine derivatives in salt water
Get PDFDifferent techniques (weight loss, electrochemical, and spray
corrosion measurements) have been used to evaluate four sarcosine derivatives to inhibit corrosion and one commercial compound as synergist. The basic metal was low carbon steel CR4 tested at different conditions. As working media mainly neutral water and 0.1 M NaCl was applied. The protective film was formed on the steel surface via direct absorption of the tested substances during the immersion process. A highly improved corrosion protection with direct correlation to the molecular weight and carbon chain length of the tested compounds was detected. The protection of steel CR4 against corrosion in 0.1 M NaCl enhanced with increasing concentration of selected sarcosine compounds. The best inhibitor throughout all tested concentrations and all evaluation systems was Oleoylsarcosine (O) with efficiencies up to 97 % in potentiodynamic polarization (PP), 83 % electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and 85 % weight loss (WL) at 100 mmol/L as highest concentration tested here. The second best inhibitor was Myristoylsarcosine (M) with efficiencies up to 82 % in PP, 69 % in EIS, and 75 % in WL at highest concentration. The inhibitor with the shortest hydrocarbon chain in this series is Lauroylsarcosine (L). It showed lowest effects to inhibit corrosion compared to O and M. The efficiencies of L were a bit more than 50 % at 75 and 100 mmol/L and less than 50 % at 25 and 50 mmol/L in all used evaluation systems. Furthermore, the overall efficiency is promoted with longer dip coating times during the steel CR4 immersion as shown for 50 mmol/L for all present derivatives. This survey indicated 10 min as best time in respect of cost and protection efficiency. The commercial inhibitor Oley-Imidazole (OI) improved significantly the effectiveness of compound Cocoylsarcosine (C), which contains the naturally mixture of carbon chain lengths from coconut oil (C8 - C18), and enhanced protection when used in combination (C+OI, 1:1 molar ration). In this system the efficiency increased from 47 % to 91 % in PP, from 40 % to 84 % in EIS, and from 45 % to 82 % in WL at highest concentration. Spray corrosion tests were used to evaluate all present sarcosine substances on steel CR4 in a more realistic system. The best inhibitor after a 24 h test was O followed by the combination C+OI and M with efficiencies up to 99 %, 80 %, and 79 %, respectively. The obtained results indicate a good stability of the protective film formed by the present inhibitors even after 24 h. All evaluation systems used in the current investigation were in good agreement and resulted in the same inhibitor sequence. Furthermore, the adsorption process of the tested compounds is assumed to follow the Langmuir type isotherm. Response surface methodology (RSM) is an optimization method depending on Box- Behnken Design (BBD). It was used in the current system to find the optimum efficiency for inhibitor O to protect steel CR4 against corrosion in salt water. Four independent variables were used here: inhibitor concentration (A), dip coating time (B), temperature (C), and NaCl concentration (D); each with three respective levels: lower (-1), mid (0), and upper (+1). According to the present result, temperature has the greatest effect on the protection process as individual parameter followed by the inhibitor concentration itself. In this investigation an optimum efficiency of 99 % is calculated by the following parameter and level combination: upper level (+1) for inhibitor concentration, dip coating time, and NaCl concentration while lower level (-1) for temperature.Verschiedene Methoden (Gewichtsverlust, elektrochemische und Sprühkorrosionsmessungen) wurden eingesetzt, um die Korrosionsinhibierung von vier Sarkosinderivaten und einer kommerziellen Verbindung als Synergist zu bewerten. Das Basismetall war kohlenstoffarmer Stahl CR4, der unter verschiedenen Bedingungen getestet wurde. Als Arbeitsmedien wurden hauptsächlich neutrales Wasser und 0.1 M NaCl eingesetzt. Der Schutzfilm wurde auf der Stahloberfläche durch direkte Apsorption der Prüfsubstanzen während des Eintauchprozesses gebildet. Ein stark verbesserter Korrosionsschutz mit direkter Korrelation zwischen Molekulargewicht und Kohlenstoffkettenlänge der Prüfsubstanzen konnte nachgewiesen werden. Die Schutzwirkung der ausgewählten Sarkosinverbindungen auf Stahl CR4 erhöht sich in 0.1 M NaCl mit zunehmender Konzentration. In allen getesteten Methoden und Konzentrationen erwies sich Oleoylsarcosin (O) als bester Inhibitor. Es wurden Wirksamkeiten bis zu 97 % in der potentiodynamischen Polarisation (PP), 83 % bei der elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) und 85 % in der Gewichtsabnahme (WL) bei 100 mmol/L als höchster hier getesteten Konzentration erzielt. Der zweitbeste Inhibitor ist Myristoylsarcosin (M) mit Effektivitäten bis zu 82 % in PP, 69 % in EIS und 75 % in WL ebenfalls bei der höchsten Konzentration. Der Inhibitor mit der kürzesten Kette in dieser Testreihe ist Lauroylsarcosin (L). L ergab Schutzwirkungen von etwas über 50 % bei 75 und 100 mmol/L und unter 50 % bei 25 und 50 mmol/L in allen angewandten Methoden. Zudem werden die Gesamteffizienzen aller verwendeten Prüfsubstanzen durch längere Einwirkzeiten beim Eintauchen der CR4 Stahlproben erhöht, wie für 50 mmol/L gezeigt werden konnte. Die Untersuchung ergab 10 Minuten als beste Zeit bezüglich Kosten- und Schutzeffizienz. Der kommerzielle Inhibitor Oley-Imidazol (OI) verbesserte die Wirksamkeit von Cocoylsarcosin (C), der natürlichen Mischung aus Kokosnussöl mit Kohlenstoffkettenlängen von C8 - C18, und verbesserte den Schutz in einer 1:1 (mol) Kombination (C+OI). Hierbei stieg der Wirkungsgrad von 47 % auf 91 % in PP, von 40 % auf 84 % in EIS und von 45 % auf 82 % in WL bei der höchsten Konzentration. Mit Hilfe von Sprühkorrosionstests wurden alle vorliegenden Sarkosinsubstanzen auf Stahl CR4 in einem realistischeren System untersucht. Der beste Inhibitor nach einem 24 Stunden-Test war O, gefolgt von der Kombination C+OI und M mit entsprechenden Wirkungsgraden von bis zu 99 % (O), 80 % (C+OI) bzw. 79 % (M). Die erhaltenen Ergebnisse zeigen eine gute Stabilität der Prüfsubstanzen bezüglich des gebildeten Schutzfilms auch nach 24 h. Alle verwendeten Methoden ergaben in der aktuellen Untersuchung übereinstimmende Ergebnisse und die gleiche Reihenfolg der Inhibitoren. Darüber hinaus wird angenommen, dass der Adsorptionsprozess der Prüfsubstanzen der Langmuir-Isotherme folgt. Die Response Surface Methodik (RSM) ist eine vom Box-Behnken Design (BBD) abhängige Optimierungsmethode. Diese wurde im aktuellen System angewandt, um die optimale Effektivität für Inhibitor O beim Korrosionsschutz von Stahl CR4 in Salzwasser zu ermitteln. Hierfür wurden vier unabhängige Variablen benutzt: Inhibitorkonzentration (A), Tauchbeschichtungszeit (B), Temperatur (C) und NaCl-Konzentration (D); jeweils in drei Stufen: untere (-1), mittlere (0) und obere (+1). Nach dem vorliegenden Ergebnis hat die Temperatur als Einzelparameter den größten Einfluss auf den Schutzprozess, gefolgt von der Inhibitorkonzentration. Anhand der Berechnung ergibt sich ein optimaler Wirkungsgrad von 99 % durch folgende Parameter- und Pegelkombination: oberer Wert (+1) jeweils für Inhibitorkonzentration, Tauchbeschichtungszeit und NaCl-Konzentration sowie ein unterer Wert (-1) für die Temperatur
Vinio – an open service infrastructure approach to IoT monitoring of vineyard wellness
No full textThis thesis connects the endeavors of the winemaker’s intention in perfect and profitable wine making with an innovative technological application to use Internet of Things. Thereby the winemaker’s work may be supported and enriched – and enables until recent years still unthinkable optimization of managing and planning of his business, including close state control of different areas of his vineyard, and more than that, not ending up with the single grapevine. It is exemplarily shown in this thesis how to measure, transmit, store and make data available, exemplarily demonstrated with “live” temperature, air and soil humidity values from the vineyard. A modular architecture was designed for the system presented, which allows the use of current sensors, and similar low-voltage sensors, which will be developed in the future.
By using IoT devices in the vineyard, the winemaker advances to a new quality of precision of forecasted data, starting from live data of his vineyard. Of more and more importance, the winemaker can start immediate action, when unforeseen heavy weather conditions occur. Immediate use of current data enabled by a Cloud Infrastructure. For this system, an open service infrastructure is employed. In contrast to other published commercial approaches, the described solution is based on open source.
As an alone-standing part of this work, a physical prototype for measuring relevant parameters in the vineyard was de-novo designed and developed until fulfilling the set of specifications. The outlined features and requirements for a functioning data collection and autonomously transmitting device was developed, described, and the fulfilment by the prototype device were demonstrated. Through literature research and supportive orientationally live interviews of winemakers, the theory and the practical application were synchronized and qualified.
For the development of the prototype the general principles of development of an electronic device were followed, in particular the Design Science Research development rules, and principles of Quality Function Deployment. As a characteristic of the prototype, some principles like re-use of approved construction and material price of the building blocks of the device were taken into consideration as well (e.g. housing; Arduino; PCB). Parts reduction principles, decomplexation and simplified assembly, testing and field service were integrated to the development process by the modular design of the functional vineyard device components, e.g. with partial reference to innovative electrical cabinet construction system Modular-3.
The software architectural concept is based on a three-layer architecture inclusive the TTN infrastructure. The front end is realized as a rich web client, using a WordPress plugin. WordPress was chosen due to the wide adoption through the whole internet, enabling fast and easy user familiarization. Relevant quality issues have been tested and discussed in the view of exemplary functionality, extensibility, requirements fulfilment, as usability and durability of the device and the software.
The prototype was characterized and tested with success in the laboratory and in field exposition under different conditions, in order to allow a measurement and analysis of the fulfilment of all requirements by the selected and realized electronic construction and layout.
The solution presented may serve as a basis for future development and application in this special showcase and within similar technologies. A prognosis of future work and applications concludes this work.Diese Arbeit verbindet die Geschäftstätigkeit von Winzern im Weinbau mit einer innovativen technologischen Anwendung des Internet of Things. Die Arbeit des Winzers kann dadurch unterstützt und bereichert werden – bis hin zu einer bisher nicht möglichen Bewirtschaftungsoptimierung, insbesondere bei einer Überwachung einzelner Lagen bis hin zum einzelnen Rebstock. Exemplarisch werden Temperatur-, Luftfeuchtigkeit- und Bodenfeuchtigkeit-Daten gemessen, übertragen, gespeichert und bereitgestellt. Durch ein modulares Design des Systems können heute verfügbare Sensoren und gleichartige Niedervolt-Sensoren, die künftig entwickelt werden, sofort eingesetzt werden.
Durch IoT-Geräte im Weinberg erhält der Winzer eine neue Qualität der Genauigkeit der Vorhersage auf Basis aktueller Zustandsdaten seines Weinbergs. Zusätzlich kann er bei unvorhergesehenen Wetterbedingungen sofort eingreifen. Die sofortige Nutzbarkeit der Daten wird durch eine Cloud Infrastruktur möglich gemacht. Dabei wird eine offene Service-Infrastruktur genutzt. Im Gegensatz zu anderen bisher veröffentlichten kommerziellen Ansätzen ist dabei die beschriebene Lösung quelloffen.
Als eigenständiger Bestandteil der Arbeit wurde ein physikalischer Prototyp zur Messung relevanter Parameter im Weinberg neu entworfen und bis zur Erfüllung der gesetzten Spezifikationen entwickelt. Die skizzierten Merkmale und Anforderungen an eine funktionierende Datensammlung und ein autonom übertragendes IoT-Gerät wurden entwickelt, beschrieben und die Erfüllung durch das Prototypgerät demonstriert. Durch Literaturrecherche und unterstützende, orientierende Interviews von Winzern wurden die Theorie und die praktische Anwendung synchronisiert und qualifiziert.
Für die Entwicklung des Prototyps wurden die allgemeinen Prinzipien der Entwicklung eines elektronischen Geräts befolgt, insbesondere die Entwicklungsregeln von Design Science Research und die Prinzipien des Quality Function Deployment. Als ein Merkmal des Prototyps wurden einige Prinzipien wie die Wiederverwendung von bewährten Konstruktionen und die Materialpreise der Bausteine des Prototypen wurden ebenfalls in Betracht gezogen (z. B. Gehäuse; Arduino; PCB). Teilezahl-Reduktionsprinzipien, Dekomplexierung und vereinfachte Montage, Prüfung und Vor-Ort-Service wurden in den Entwicklungsprozess durch den modularen Aufbau der funktionellen Weinberg- Gerätekomponenten integriert, wie es der Ansatz des innovativen Schaltschrankbau- System Modular-3 beschreibt.
Das Software-Architekturkonzept basiert auf einer dreischichtigen Architektur inklusive der TTN-Infrastruktur. Das Frontend ist als Rich-Web-Client realisiert, als ein WordPress- Plugin. WordPress wurde aufgrund der weiten Verbreitung über das gesamte Internet und der Einfachheit in der Bedienung ausgewählt, was eine schnelle und einfache Benutzereinweisung ermöglicht. Relevante Qualitätsprobleme wurden im Hinblick auf exemplarische Funktionalität, Erweiterbarkeit, Erfüllung von Anforderungen, Verwendbarkeit und Haltbarkeit des Gerätes und der Software getestet und diskutiert.
Der Prototyp wurde mit Erfolg im Labor und im Einsatzgebiet unter verschiedenen Bedingungen charakterisiert und getestet, um eine Messung und Analyse der Erfüllung aller Anforderungen durch die geplante und realisierte elektronische Konstruktion und Anordnung des Prototypen, zu ermöglichen.
Die entwickelte Lösung kann als Grundlage für eine zukünftige Anwendung und Entwicklung in diesem speziellen Anwendungsfall und ähnlichen Technologien dienen. Ein Ausblick möglicher zukünftiger Arbeiten und Anwendungen schließt diese Arbeit ab
Rendering von Haaren und Fell
No full textIn der Computergrafik stellte das echtzeitfähige
Rendern von Haaren und Fell ein Problem dar. Die
Berechnung der Beleuchtung, Schattierung und
Transparenz erfordert einen hohen Rechenaufwand,
welcher sich negativ auf die Performanz auswirkt.
Doch durch verbesserte Hardware und neue Verfahren
ist es möglich, solch komplexe Effekte in Echtzeit
zu simulieren. In folgender Arbeit werden die
Grundlagen des Renderings von Haaren erläutert.
Außerdem wurde im Rahmen der Arbeit eine
echtzeitfähige Demo implementiert, deren zugrunde
liegende Verfahren und Funktionalitäten beschrieben
werden. Um die Demo zu evaluieren wurde die mögliche
Anzahl an Bildern pro Sekunde bei Modellen\ud
unterschiedlicher Komplexität gemessen. Schließlich
wurden die Ergebnisse mit Bildern von echten Haaren
verglichen
IoT supported gamification in healthcare-insurance
Get PDFDie in den letzten Jahren fortschreitende Digitalisierung hat zur Ausbreitung und Popularisierung von Internet of Things (IoT) Technologie beigetragen (Mattern and Floerkemeier, 2010; Evans, 2013). Darüber hinaus wurde die Gesundheitsdomäne als eine der am stärksten aktiven IoT Bereiche identifiziert (Steele and Clarke, 2013). Die vorliegende Bachelorarbeit gibt einen Überblick über IoT gestützte Gamification und entwickelt ein Framework welches IoT und Gamification im Kontext einer Versicherung kombiniert. Beim Untersuchen von Gamification wurde ein konzeptuelles Modell entwickelt welches insbesondere die Rolle von IoT in einem solchen Ansatz verdeutlicht. Diesbezüglich wurde festgestellt, dass IoT bei der Aufgabenstellung Anwendung findet und diese zum einen in einem großen Rahmen ermöglicht sowie innovative und komplexere Aufgaben erlaubt. In diesem Zusammenhang wurden besonders die Vorteile und Notwendigkeit von tragbaren IoT Geräten erläutert. Eine Stakeholder Analyse beschäftigte sich mit den Vorteilen, welche durch IoT und Gamification erreicht werden können. Hierbei konnten zwei daraus erwachsende Paradigmenwechsel, für Versicherung und Versicherungsnehmer, identifiziert werden. Basierend auf den zuvor gewonnenen Erkenntnissen der Untersuchung der Gamification Ansätze und der Stakeholder Analyse wurde ein IoT gestütztes Gamification Framework entwickelt. Das Framework weißt einen Level-basierten Aufbau auf, welcher den Benutzer entlang des Entwurfsprozess leiten soll. Sowohl das erstellen, als auch das analysieren eines bestehenden Ansatzes ist mit dem Framework möglich. Darüber hinaus wurde das Framework anhand von Pokémon Go instanziiert um mögliche Mängel zu identifizieren und zu erklären. Die vorliegende Bachelorarbeit liefert eine Grundlage auf deren Basis umfassendere kontextbezogene Forschung betrieben werden kannDuring the last couple of years the extension of the internet into the real world, also referred to as the Internet of Things (IoT), was positively affected by an ongoing digitalization (Mattern and Floerkemeier, 2010; Evans, 2013). Furthermore, one of the most active IoT domains is the personal health ecosystem (Steele and Clarke, 2013). However, this thesis proposes a gamification framework which is supported and enabled by IoT to bring personal health and IoT together in the context of health-insurances. By examining gamification approaches and identifying the role of IoT in such, a conceptual model of a gamification approach was created which indicates where and how IoT is ap-plicable to it. Hence, IoT acts as enabler and furthermore as enhancer of gamified activities. Especial-ly the necessity of wearable devices was highlighted. A stakeholder analysis shed light on respective benefits which concluded in the outcome, that IoT enabled two paradigm shifts for both, the insur-ance and their customer. While taking the results of the examination and the stakeholder analysis as input, the previously made insights were used to develop an IoT supported gamification framework. The framework includes a multi-level structure which is meant to guide through the process of creat-ing an approach but also to analyze already existing approaches. Additionally, the developed frame-work was instantiated based on the application Pokémon Go to identify occurring issues and explain why it failed to retain their customer in the long term. The thesis provides a foundation on which fur-ther context related research can be orientated
Complex interplay effects of classroom instructional and context factors on student growth in English as a foreign language in Vietnam: The case of nonlinear relationship, regularized regression and the relevance of the scaling model
No full textDie zentrale Fragestellung dieser Arbeit ist die nach den Effekten unterrichtlicher Faktoren und deren Zusammenspiel auf den Schülerleistungszuwach im Fach Englisch in Vietnam unter Berücksichtigung von Kontextfaktoren. Daneben geht es um methodische Fragestellungen, insbesondere um die Bedeutung der Auswahl eines Skalierungsmodells.
Die verwendeten Daten wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts in Vietnam im Schuljahr 2006/2007 erhoben. Neben einem Messwiederholungsdesign mit zwei Messzeitpunkten am Anfang und am Ende des Schuljahres wurde eine Videostudie in der Mitte des Schuljahres durchgeführt. Bei jedem Messzeitpunkt wurden die adaptierten Englisch Tests (C-Test und Hörverstehenstest) und die Fragebögen aus der Studie Deutsch Englisch Schülerleistungen International (DESI) in Deutschland eingesetzt. Zur Gewinnung verhaltensnaher Indikatoren des Unterrichts wurden die Videoaufzeichnungen transkribiert und von trainierten Experten niedrig-inferent kodiert und hoch-inferent geratet. Zur Skalierung der Schülerleistungen wurden mehrere Skalierungsmodelle ausgewählt. Zur Skalierung der Schülerleistung anhand des C-Tests mit einer Testlet-Struktur wurden zwei unidimensionale und zwei Testletmodelle eingesetzt. Um Schülerleistungen anhand des Hörverstehenstests kamen das Raschmodell, das 2PL und das 3PL Modell zum Einsatz. Die Schülerleistungsschätzungen von beiden Messzeitpunkten wurden mithilfe eines gemeinsamen Skalierungsmodells skaliert und miteinander verlinkt. Anschließend wurden die Plausible Values gezogen. Zur Modellierung des Zusammenhangs zwischen den Unterrichtsfaktoren und dem Schülerleistungszuwachs wurden sowohl lineare als auch komplexere Unterrichtseffekte (nicht-linear, additiv, multiplikativ) berücksichtigt. Die anfängliche Leistung und der sozioökonomische Status der Schülerinnen und Schüler werden als Kontextfaktoren betrachtet. Die Analyseverfahren der Wahl waren OLS-Regressionen sowie regularisierten Regressionsmodelle mit lasso (least absolute shrinkage and selection operators).
Die Ergebnisse zeigen hinsichtlich wichtiger fächerübergreifender Merkmale einerseits ein positives Bild der Qualität des Englischunterrichts, aus Sicht der englischen Fachdidaktik jedoch eine mangelde Unterrichtsqualität. Die bedeutsamsten Unterrichtsfaktoren des Schülerleistungszuwachses im C-Test sind Aspekte der Motivierungsqualität sowie der Unterrichtssprache. Für den Zuwachs beim Hörverstehenstest spielten Aspekte der Unterrichtssprache sowie die relative Häufigkeit von Wiederholungsfragen eine wichtige Rolle. Die Hypothesen zu den Unterrichtseffekten wurden durchweg bestätigt. Trotz der Ähnlichkeiten zwischen Schülerleistungsschätzungen anhand verschiedener Skalierungsmodelle hingen die Ergebnisse hinsichtlich der Effekte von Unterrichtsmerkmalen auf den Leistungszuwachs erheblich vom Skalierungsmodell ab.The primary aims of the study are (1) to identify classroom instructional factors which have a crucial effect on the academic growth of ninth-graders in EFL in Vietnam, and (2) to gain insight into their interplay with each other and with context factors. Besides, this study has a strong focus on methodological approaches: (a) using multiple methods in order to deal with the “large p, small n” problem, (b) to understand the relevance of the scaling model used for the results.
Data from a research project carried out in Vietnam during the school year 2006–2007 were used in this study. Besides a longitudinal design with two measurement points (MPs) using adapted English tests and questionnaires from the DESI-study in Germany, a video study was conducted in the middle of the school year between two MPs. The recorded video data were transcribed, micro-analytically coded, and lessons were rated to gain indicators of classroom instruction. Different IRT scaling models were chosen to estimate student ability in the pretest and posttest. For the C-test, the unidimensional 1PL and 2PL models, the Rasch testlet model, and testlet 2PL model were selected to model student ability. To estimate student ability via the listening comprehension test (LC-test), the Rasch model, the unidimensional 2PL, and 3PL models were applied. The student ability estimates at the two MPs were linked to one common scale using the concurrent calibration approach with different a priori ability distributions. The plausible values (PVs) were generated and treated as student ability estimates for all analyses. To understand the relationship between the instructional variables and student growth, we explored the hypothesized linear and nonlinear, additive and interactive effects of classroom instructional factors. To examine these hypothetical effects, OLS and regularized regression models using lasso (least absolute shrinkage and selection operators) were applied, including main effects as well as quadratic and interaction terms of instructional variables. Initial student ability and the socioeconomic status of students were treated as context variables.
The results show, on the one hand, a positive view of important general instructional quality dimensions of teaching effectiveness and, on the other hand, a strongly teacher-centered and textbook-driven instruction and poor instructional quality from the point of view of EFL didactics. The most important instructional factors of student growth in the C-test were quality aspects of motivation in instruction as well as aspects related to the teaching language. Regarding the LC-test results, language-related aspects together with the relative frequency of repeated questions were the most important predictors of student growth. While the findings confirmed all the hypothesized instructional effects on student growth, aptitude treatment interaction effects of instruction were only confirmed with regard to student growth in the C-test. The different scaling models produced significant differences in the results regarding instructional effects on student growth
Rendering von Freiformflächen
No full textIn keinem Bereich der Informatik hat sich die Hardware so rasant entwickelt,
wie im Bereich der Computergraphik. Dabei bietet die GPU, neben
der reinen Darstellung von Dreiecken, inzwischen auch eine Reihe weiterer
Pipeline-Schritte, die auch die Darstellung von anderen graphischen
Objekten, wie zum Beispiel den Freiformflächen, ermöglicht.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Rendering von Freiformflächen,
insbesondere dem der Bézierflächen. Dafür wurde für das Rendering Framework
der Universität Koblenz (CVK) eine entsprechende Implementierung
zur Verwaltung und Darstellung von Bézierflächen erstellt. Dazu wurde
zunächst die Triangulation und schließlich die Tessellierung der Bézierflächen
mit Normalen und Texturkoordinaten, sowie die Behandlung von
Trimmkurven erstellt.In no other field of computer science has the hardware been evolved more
quickly than in computer graphics. Therefore the GPU offers, aside from
the pure rendering of triangles, a bunch of further pipeline steps that allows
visualisation of other graphics objects, like freeform surfaces.
This bachelor’s thesis is about the rendering of freeform surfaces, in particular
bezier surfaces. For that reason an implementation for management
and visualisation of bézier surfaces was created for the rendering framework
of the university Koblenz (CVK). For this purpose first a triangulation
was implemented and finally a tesselation of bezier surfaces with normals
and texture coordinates, as well as the handling of trim curves
Optimizing withdrawal from drinking water reservoirs to combine downstream river demands with a sustainable raw water management
No full textFresh water resources like rivers and reservoirs are exposed to a drastically changing world. In order to safeguard these lentic ecosystems, they need stronger protection in times of global change and population growth. In the last years, the exploitation pressure on drinking water reservoirs has increased steadily worldwide. Besides securing the demands of safe drinking water supply, international laws especially in Europe (EU Water Framework Directive) stipulate to minimize the impact of dams on downstream rivers. In this study we investigate the potential of a smart withdrawal strategy at Grosse Dhuenn Reservoir to improve the temperature and discharge regime downstream without jeopardizing drinking water production. Our aim is to improve the existing withdrawal strategy for operating the reservoir in a sustainable way in terms of water quality and quantity. First, we set-up and calibrated a 1D numerical model for Grosse Dhuenn Reservoir with the open-source community model “General Lake Model” (GLM) together with its water quality module “Aquatic Ecodynamics” library (AED2). The reservoir model reproduced water temperatures and hypolimnetic dissolved oxygen concentrations accurately over a 5 year period. Second, we extended the model source code with a selective withdrawal functionality (adaptive offtake) and added operational rules for a realistic reservoir management. Now the model is able to autonomously determine the best withdrawal height according to the temperature and flow requirements of the downstream river and the raw water quality objectives. Criteria for the determination of the withdrawal regime are selective withdrawal, development of stratification and oxygen content in the deep hypolimnion. This functionality is not available in current reservoir models, where withdrawal heights are generally provided a priori to the model and kept fixed during the simulation. Third, we ran scenario simulations identifying an improved reservoir withdrawal strategy to balance the demands for downstream river and raw water supply. Therefore we aimed at finding an optimal parallel withdrawal ratio between cold hypolimnetic water and warm epilimnetic or metalimnetic water in order to provide a pre-defined temperature in the downstream river. The reservoir model and the proposed withdrawal strategy provide a simple and efficient tool to optimize reservoir management in a multi-objective view for mastering future reservoir management challenges
Entwicklung eines Social Collaboration Analytics Dashboard-Prototyps für Beiträge von UniConnect
No full textSeit der vergangenen Dekade steigt die Nutzung von sogenannten Enterprise Collaboration Systems (ECS) in Unternehmen. Diese versprechen sich mit der Einführung eines solchen zur Gattung der Social Software gehörenden Kollaborationssystems, die menschliche Kommunikation und Kooperation der eigenen Mitarbeiter zu verbessern. Durch die Integration von Funktionen, wie sie aus Social Media bekannt sind, entstehen große Mengen an Daten. Darunter befinden sich zu einem erheblichen Teil textuelle Daten, die beispielsweise mit Funktionen wie Blogs, Foren, Statusaktualisierungen oder Wikis erstellt wurden. Diese in unstrukturierter Form vorliegenden Daten bieten ein großes Potenzial zur Analyse und Auswertung mittels Methoden des Text Mining. Die Forschung belegt dazu jedoch, dass Umsetzungen dieser Art momentan nicht gebräuchlich sind. Aus diesem Grund widmet sich die vorliegende Arbeit diesem Mangel. Ziel ist die Erstellung eines Dashboard-Prototyps, der sich im Rahmen von Social Collaboration Analytics (SCA) mit der Auswertung von textuellen Daten befasst. Analyseziel ist die Identifikation von populären Themen, die innerhalb von Communities oder communityübergreifend von den Plattformnutzern in den von ihnen erstellten Beiträgen aufgegriffen werden. Als Datenquelle wurde das auf IBM Connections aufbauende ECS UniConnect ausgewählt. Dieses wird vom University Competence Center for Collaboration Technologies (UCT) an der Universität Koblenz-Landau betrieben. Grundlegend für die korrekte Funktionsweise des Dashboards sind mehrere Java-Klassen, deren Umsetzungen auf verschiedenen Methoden des Text Mining basieren. Vermittelt werden die Analyseergebnisse im Dashboard durch verschiedene Diagrammarten, Wordclouds und Tabellen
Enriching the feature space of transfer learning in user analysis in online social networks
No full textWikipedia is the biggest, free online encyclopaedia that can be expanded by any-one. For the users, who create content on a specific Wikipedia language edition, a social network exists. In this social network users are categorised into different roles. These are normal users, administrators and functional bots. Within the networks, a user can post reviews, suggestions or send simple messages to the "talk page" of another user. Each language in the Wikipedia domain has this type of social network.
In this thesis characteristics of the three different roles are analysed in order to learn how they function in one language network of Wikipedia and apply them to another Wikipedia network to identify bots. Timestamps from created posts are analysed to reveal noticeable characteristics referring to continuous messages, message rates and irregular behaviour of a user are discovered. Through this process we show that there exist differences between the roles for the mentioned characteristics
Nachhaltigkeit in Forschung und Entwicklung – eine Betrachtung anhand des Forschungsstands zu "Responsible Research and Innovation"
No full textDie vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Thema Responsible Research and Innovation (RRI). Die Ziele der Arbeit sind die Klärung des Begriffs sowie die Ermittlung des aktuellen Stands der Forschung in dem Gebiet. RRI ist ein Konzept, welches wesentlich von der Europäischen Kommission (EC) geprägt wurde. Es ist zusammengesetzt aus Verantwortung, Forschung und Innovation, welche hier zunächst einzeln betrachtet werden. Verantwortung setzt sich gemäß der hier verwendeten Definition von Clausen (2009) aus Subjekt („Wer übernimmt Verantwortung“), Objekt („wofür,“), Adressaten („wem gegenüber“) und Instanzen („und wieso?“) zusammen. Im Rahmen des konzeptuellen Teils dieser Arbeit wird die Eigenschaft von Unternehmen als Verantwortungssubjekte damit begründet, dass sie zielgerichtet handeln und vor allem die Gesellschaft, welche gleichzeitig als wichtiger Adressat und als Instanz der Verantwortung auftritt, sie zunehmend für die Folgen ihrer Handlungen in die Pflicht nimmt. Das Gebiet der Nachhaltigkeit mit seinen Säulen Ökonomie, Ökologie und Soziales wird außerdem als Verantwortungsobjekt eingehend betrachtet. Innovation und ihre Teilmenge Forschung werden in dieser Arbeit als komplexe Prozesse verstanden, die Unternehmensziele auf neuartige Weise umsetzen. Mittels einer Literaturanalyse nach Webster & Watson (2002) wird der aktuelle Stand der Forschung zu RRI ermittelt. Der Großteil der verwendeten Literatur wird dabei als konzeptioneller Natur identifiziert. Trotz großer Unklarheiten, die noch vorherrschen, lassen sich vier Dimensionen von RRI herauslesen: Deliberation, Antizipation, Reflexivität und Reaktivität. Die Dimensionen, welche von der EC verwendet werden, sind demnach eher als Aktivitäten einzuordnen. Forschung und Innovation, welche nach RRI ausgerichtet wird, bezieht Stakeholder und insbesondere die Gesellschaft von Anfang an in den Prozess ein, betrachtet ihre möglichen Auswirkungen und stellt ihre Hintergründe und grundlegenden Werte kontinuierlich in Frage. Den wichtigsten Aspekt stellt dabei die Anpassungsfähigkeit des Prozesses gemäß den Ergebnissen aus den übrigen Dimensionen dar. Alle Aktivitäten basieren auf Verantwortung und Nachhaltigkeit und werden durch geeignete Steuerung integriert. Über die konzeptionelle Arbeit hinaus wurde erst wenig Forschung durchgeführt, insbesondere was Operationalisierung und Implementierung von RRI angeht. Für letztere wird hier die Einbettung in einen Stage-Gate-Prozess nach Cooper (2010) vorgeschlagen. Auch die tatsächliche Ausgestaltung der konzeptionellen Dimensionen muss jedoch noch konkretisiert werden. Außerdem muss insgesamt das Bewusstsein für RRI geschärft werden und ein Bekenntnis zu RRI erfolgen.This thesis deals with Responsible Research and Innovation (RRI). The objectives of the work are to clarify the term RRI and to identify the current state of research in the field. RRI is a concept significantly shaped by the European Commission (EC). It is composed of responsibility, research and innovation, which will be considered individually to begin with. According to the definition by Clausen (2009) used here, responsibility is made up of a subject ("Who takes responsibility"), an object ("for what,"), one or several addressees ("to whom") and authorities ("and why?"). In the conceptual chapter of this thesis, the role of organisations as subjects of responsibility is grounded in the fact that they work toward a certain purpose. More importantly, though, society as an important addressee and authority of responsibility, increasingly calls for organisations to take responsibility for the consequences and wider impacts of their actions. The field of sustainability, with its pillars of economical, ecological and social issues, is considered a key object of responsibility. Innovation and research as an integral part of it are understood as complex processes aiming at reaching corporate goals in novel ways. By means of a literature analysis according to Webster & Watson (2002) the current state of research on RRI is explored. Most of the literature used is identified as conceptual in nature. Despite the great uncertainty that still prevails, four dimensions of RRI can be identified: Deliberation, Anticipation, Reflexivity, and Responsiveness. Taking into account the results of the literature review, the dimensions offered by the EC are classified as important activities rather than conceptual dimensions. Research and innovation in alignment with RRI involves stakeholders, particularly society, in the process right from the beginning. It also examines its potential impacts and continually reflects on its motivations and underlying values. The most important aspect is the adaptability of the process in response to the results from the other dimensions. All activities are based on responsibility and sustainability and are integrated through appropriate management and governance. In addition to conceptual work, little research has been done especially with regard to operationalisation and implementation of RRI. For the latter, the embedding in a stage-gate process according to Cooper (2010) is suggested here. However, the actual design of the conceptual dimensions still needs to be specified. In addition, overall awareness of RRI needs to be sharpened and a commitment to RRI made