University of Siegen
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2016 research outputs found
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„Es wird passiert sein werden“. Juan S. Guses „Tausendmal so viel Geld wie jetzt“ als Aktualisierung des New Journalism im Zeitalter der ‚Factions‘
No full textDas 2025 erschienene Buch „Tausendmal so viel Geld wie jetzt“ des Schriftstellers Juan S. Guse gibt Rätsel auf: Einerseits suggerieren die paratextuellen Hinweise, dass es sich um einen recherche- und faktenbasierten Text handelt, andererseits läuft das Buch in der Vorschau des S. Fischer-Verlages unter der Kategorie Belletristik. Der vorliegende Beitrag folgt vor dem Hintergrund des in den 1960er Jahren in den USA aufkommenden Phänomens des New Journalism diesen Spuren von Fakt und Fiktion im Text selbst. Wie schon in seinen bisher veröffentlichten Romanen „Lärm und Wälder“ und „Miami Punk“ spielt Guse auch in seiner neuesten Veröffentlichung mit unterschiedlichen Gattungstraditionen: Mittels Techniken der Literarisierung ermöglicht Guse in „Tausendmal so viel Geld wie jetzt“ über das Referieren von Fakten hinaus das intensive Eintauchen in die Welt seiner Protagonisten und versucht sich an einer ‚Authentizitätsinszenierung‘. Gleichzeitig entwickelt er mit diesem Schreibverfahren zwischen den Gattungstraditionen ein gegenwartsdiagnostisches Instrument: Exemplarisch versucht er anhand der Kryptobranche eine Welt greifbar zu machen, in der zwischen Fakt und Fiktion nicht mehr zu unterscheiden ist – wobei diese Ununterscheidbarkeit wiederum als Erzählverfahren in Guses Text selbst lesbar gemacht werden kann.Juan S. Guse’s “Tausendmal so viel Geld wie jetzt” (2025) presents a striking paradox: while its paratextual elements suggest a research-based text, the publisher S. Fischer categorizes it as fiction. Read against the backdrop of the “New Journalism” movement that emerged in the United States in the 1960s, the work blurs the boundaries between fact and fiction. As in his previous novels “Lärm und Wälder” and “Miami Punk,” Guse draws on and disrupts established genre traditions. Through literary techniques that immerse readers in the worlds of his protagonists, he seeks not merely to present facts but to “stage authenticity.” At the same time, this mode of writing functions as a diagnostic tool for our present: through the example of the crypto industry, Guse renders perceptible a world in which fact and fiction can no longer be clearly separated – an indistinction that itself becomes legible as a narrative principle within the text
Konsumpraktiken im Wandel: Aushandlung sozialer Normen und die Demokratisierung des digitalen Konsums
No full textWith digitization, consumer practices have changed significantly. Consumers no longer need to enter stores physically, but this has also shifted how they express their consumption preferences and, thus, their social status. Individuals can express their lifestyle choices more prominently on social networks than ever. The digital goods we consume also represent a form of lifestyle expression and transfer meanings. These goods no longer need a tangible form; instead, they can take hybrid forms and be experienced physically in different ways. Therefore, this thesis will investigate the role of consumers’ agency in technological transformations and how they negotiate the constitution of social norms and practices. It examines various phenomena to explore how this negotiation process unfolds and its implications for the potential democratization of consumption through technology. Through the following four studies, I aim to critically reflect on democratization, social distinction, and the formation of practices and social norms of digital consumption and lifestyles: 1) Breaching the Social Order: An innovative card game method is introduced to explore breaches in digital privacy norms. This method provides insights into negotiating digital privacy “common sense” and the constitution of social order. 2) Digital Ownership beyond the Sharing Economy: This study investigates how consumers perceive digitally shared physical goods without “possessing” them. This phenomenon redefines the boundaries of sharing and challenges the concept of social distinction. 3) Digital Mediated Practices: This study presents the practice of digitally mediated wine tasting, which combines established and emerging consumption practices and raises questions about democratization and the senses. 4) Designing for Taste as a Social Practice: Using the case of a click-dummy taste app, this study explores how food consumption and taste are conceptualized as social practices within the field of digital consumption. Through these studies, I identify various practice elements that underlie the reproductive, transformative, and emergent dimensions of Digital Consumer Practices. Therefore, this work contributes to the heterogeneous research field and bridges the discourses of Consumer Culture Studies, Verbraucherinformatik as a discipline within Human-Computer Interaction (HCI), and Practice Theory.Mit der Digitalisierung haben sich Konsumpraktiken grundlegend verändert. Konsumierende müssen physische Geschäfte nicht mehr betreten, was zugleich die Art und Weise verändert hat, wie sie ihre Konsumpräferenzen und damit ihren sozialen Status ausdrücken. Individuen können ihre Lebensstilentscheidungen auf sozialen Netzwerken sichtbarer darstellen als je zuvor. Auch die digitalen Güter, die wir konsumieren, fungieren als Ausdrucksformen des Lebensstils und tragen Bedeutung. Diese Güter müssen keine materielle Form mehr besitzen; vielmehr können sie hybride Formen annehmen und auf unterschiedliche Weise körperlich erfahrbar werden. Vor diesem Hintergrund untersucht diese Dissertation die Rolle der Agency von Konsumierenden in technologischen Transformationsprozessen sowie deren Aushandlung der Konstitution sozialer Normen und Praktiken. Sie analysiert verschiedene Phänomene, um zu verstehen, wie dieser Aushandlungsprozess verläuft und welche Implikationen er für die potenzielle Demokratisierung des Konsums durch Technologie hat. Anhand von vier Studien reflektiert die Arbeit kritisch die Zusammenhänge zwischen Demokratisierung, sozialer Distinktion sowie der Entstehung von Praktiken und sozialen Normen des digitalen Konsums und digitaler Lebensstile: 1) Breaching the Social Order: Eine innovative Kartenspielmethode wird vorgestellt, um Normverstöße in digitalen Privatsphärenormen zu erforschen. Diese Methode ermöglicht Einblicke in die Aushandlung des digitalen „gesunden Menschenverstands“ zu Privatsphäre und die Konstitution sozialer Ordnung. 2) Digital Ownership beyond the Sharing Economy: Diese Studie untersucht, wie Konsumierende geteilte physische Güter digital wahrnehmen, ohne sie zu „besitzen“. Das Phänomen verschiebt die Grenzen des Teilens und stellt das Konzept sozialer Distinktion infrage. 3) Digital Mediated Practices: Diese Studie analysiert das Beispiel digital vermittelter Weinverkostungen, bei denen etablierte und neue Konsumpraktiken zusammenkommen, und wirft Fragen nach der Demokratisierung und der sinnlichen Erfahrung auf. 4) Designing for Taste as a Social Practice: Am Beispiel eines Click-Dummy-Prototyps einer Geschmacks-App wird untersucht, wie Nahrungsmittelkonsum und Geschmack als soziale Praktiken im digitalen Konsumfeld konzeptualisiert werden. Über diese Studien hinweg werden zentrale Elemente von Praktiken identifiziert, die den reproduktiven, transformativen und emergenten Dimensionen digitaler Konsumpraktiken zugrunde liegen. Damit leistet die Arbeit einen Beitrag zu einem heterogenen Forschungsfeld und schlägt eine Brücke zwischen den Diskursen der Consumer Culture Studies, der Verbraucherinformatik (als Teildisziplin der Human-Computer Interaction, HCI) und der Praxistheorie
Studien über die Darmimmunität von Tribolium castaneum zur Verwendung der Larven als Modell für entzündliche Darmerkrankungen
No full textInflammatory bowel diseases (IBD) are exuberating infections of the intestines. Most studies on IBD are based on experiments with mouse models. IBD symptoms are induced in the animals in various ways, but the most common is oral administration of DSS via the drinking water, which results in chronic or acute colitis depending on the concentration. But this treatment also means a significant burden for the mice, which thereby suffer from rectal prolapse, diarrhea cramps and pain. Larvae of T. castaneum can almost be considered as gut on legs, since the intestines fill most of their body. The midgut is covered with a mucosal layer, the peritrophic matrix (PM) consisting of chitin and glycosylated PM proteins. Similar to the mucus found in vertebrate intestines, the PM serves as protection of the epithelium against bacteria and mechanical influences. IBD often go along with impaired mucus protection and the associated loss of the barrier function, which increases contact of bacteria and the epithelium, triggering immune responses. Further, the microbiome of the larvae includes bacterial phyla, which are also predominantly found in the human microbiome. Additionally, the innate immune responses of insects and mammals share similar and partially conserved mechanisms of pathogen recognition and defense. For this purpose, insects may be a suitable supplementary model for IBD research to reduce experiments based on mice. In the present thesis, the effects of DSS on the larvae of Tribolium castaneum, were analyzed. Further, the pyrimidine uracil, which is known to induce the production of reactive oxygen (ROS) in a DUOX dependent manner that is an enzyme belonging to the NADPH oxidase family, was used to similarly induce inflammatory phenotypes within the gut. Both chemicals had significant influence on intestinal health, including reduced growth, increased mortality and impaired development as well as midgut thickening, epithelial swelling and loss of epithelial barrier function, which may facilitate the entry of midgut bacteria, triggering innate immune responses that in return also affect the gut microbiome. In line with that, parts of the immunity like AMPs and DUOX showed increased expression and it was found that both treatments resulted in dysbiosis that resemble the microbial changes in the gut of IBD patients.
The mis-regulation of AMPs and the associated intensified contact between bacteria and the intestinal epithelium appears to play a decisive role, particularly in the pathogenesis of Crohn's disease. In the present study, the influence of missing AMPs on the intestinal microbiome of T. castaneum larvae was investigated, whereby the AMPs TcATTA1, TcCEC2, TcCOL1 and TcDEF1 were downregulated with help of RNA interference (RNAi). The absence of the investigated AMPs (except TcCOL1) led to significantly altered compositions of the microbiome. In particular, TcATTA1 appears to affect gram-negative β/γ-Proteobacteria and the Family of Enterobacteriaceae, while TcDEF1 and TcCEC2 may regulate the class of gram-positive Bacilli, which otherwise repress bacteria such as Actinobacteria and Enterobacteriaceae. In addition, the inducibility of these AMPs by gram-positive and gram-negative pathogenic stimuli was investigated, whereby the influence of the IMD-pathway and the Toll- pathway was also considered by RNAi mediated knockdowns of either TcIMD or TcTOLL1. The IMD-pathway is known to induce immune reactions such as the release of AMPs in response to gram-negative bacteria, while the Toll-pathway recognizes gram-positive bacteria and fungi. However, no completely clear induction of the analyzed AMPs by a specific pathogen or by a specific immune signaling pathway could be identified. Rather, the signaling pathways also appear to be cross-activatable.
Possibly, some of the phenotypic changes due to DSS or uracil treatment were caused by increased ROS. To test this assumption, an RNAi-mediated knockdown of TcDUOX expression was performed. But it was found that this knockdown enhanced the effects of DSS and uracil on mortality and also did not improve the observed reduced growth and delayed development, which may indicate that DUOX is an important defense mechanism. In insects, the activation of DUOX expression as well as DUOX activity are not fully understood so far. It was suggested that DUOX expression can be also performed via the IMD-pathway under a high pathogenic load, but not by commensal microorganism. Supporting this hypothesis, in the present thesis it was found that oral challenge of larvae with the gram-negative entomopathogenic Photorhabdus luminescens increases significantly TcDUOX-expression in the gut, which was significantly impaired in TcIMD knockdown larvae. But challenge with pathogenic, gram-positive Bacillus thuringiensis also significantly increased TcDUOX expression even if the larvae have a knockdown of TcIMD. It was previously described that B. thuringiensis, unable to produce uracil, were no longer able to stimulate DUOX expression. As mentioned before, uracil, which is probably only released by pathogenic bacteria, was described as a main stimulus to induce both, the DUOX expression as well as the DUOX activity pathway, but uracil recognition is still elusive. It was proposed, that a G-protein coupled receptor (GPCR) is involved in uracil dependent DUOX pathway activation. So far, no pyrimidinergic receptor has been described in insects, particularly none that binds uracil nucleotides or sugar derivatives. To identify potential candidates for insect pyrimidine receptors, a human P2Y4 receptor was used as a template to screen the Tribolium castaneum reference proteome. Four promising receptor candidates were identified, of which two showed significantly increased expression in the gut of uracil treated larvae. Therefore, knockdowns of two candidate genes (TcGPCR41, TcGPCR52) were performed by RNAi to analyze their influence on uracil-induced TcDUOX expression, HOCl formation and development in control larvae and larvae that were challenged with B. thuringiensis. Larvae, which were injected with dsTcGPCR41 showed impaired uracil-induced TcDUOX expression and HOCl formation. Furthermore, the development of challenged larvae was affected in a manner like that observed in a TcDUOX knockdown. These findings suggest, that this receptor may play a role in the uracil-dependent activation of the DUOX-pathways.Chronisch entzündliche Darmerkrankungen (CED) sind überschießende Infektionen des Darms. Die meisten Studien über CED beruhen auf Versuchen mit Mausmodellen. Dafür werden CED-Symptome bei den Tieren auf verschiedene Weise hervorgerufen, am häufigsten jedoch durch die orale Verabreichung von DSS über das Trinkwasser, was je nach Konzentration zu einer chronischen oder akuten Kolitis führt. Diese Behandlung bedeutet aber auch eine erhebliche Belastung für die Mäuse, die dadurch unter Rektum Prolaps, krampfhaften Durchfällen und Schmerzen leiden. Die Larven von Tribolium castaneum können fast als Darm auf Beinen betrachtet werden, da der Darm den größten Teil ihres Körpers ausfüllt. Der Mitteldarm ist mit einer Schleimschicht, der peritrophischen Matrix (PM) bedeckt, die aus Chitin und glykosylierten PM-Proteinen besteht. Ähnlich wie der Schleim im Wirbeltierdarm dient die PM dem Schutz des Epithels vor Bakterien und mechanischen Einflüssen. CEDs gehen häufig mit einer Beeinträchtigung des Schleimschutzes und dem damit verbundenen Verlust der Barrierefunktion einher, wodurch der Kontakt zwischen Bakterien und dem Epithel intensiviert wird, was Immunreaktionen auslöst. Darüber hinaus umfasst das Mikrobiom der Larven bakterielle Phyla, die auch im menschlichen Mikrobiom vorherrschend sind. Des Weiteren haben die angeborenen Immunantworten von Insekten und Säugetieren ähnliche und teilweise konservierte Mechanismen zur Erkennung und Abwehr von Krankheitserregern. Aus diesem Grund könnten Insekten ein geeignetes, ergänzendes Modell für die CED-Forschung sein, um Experimente an Mäusen zu reduzieren. In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen von DSS auf die Larven von Tribolium castaneum untersucht. Des Weiteren wurde das Pyrimidin Uracil, von dem bekannt ist, dass es die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) anregt, die unter anderem von der dualen Oxidase (DUOX) produziert wird, verwendet, um in ähnlicher Weise entzündliche Phänotypen im Darm zu induzieren. Beide Chemikalien hatten einen signifikanten Einfluss auf die Tiere, einschließlich vermindertem Wachstum, erhöhter Sterblichkeit und beeinträchtigter Entwicklung, sowie auf die Darmgesundheit. Dabei konnten Verdickung des Mitteldarms, Epithelschwellung und Verlust der epithelialen Barrierefunktion beobachtet werden, was möglicherweise das Eindringen von Mitteldarmbakterien erleichtert und angeborene Immunreaktionen auslöst. Diese könnten wiederum auch das Darmmikrobiom beeinflussen. Dementsprechend konnte gezeigt werden, dass Teile des Immunsystems wie antimikrobielle Peptide (AMPs) und die DUOX vermehrt exprimiert werden. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass beide Behandlungen zu einer Dysbiose führten, die den mikrobiellen Veränderungen im Darm von Menschen mit CRD ähneln.
Die Fehlregulierung von AMPs und der damit einhergehende, intensivierte Kontakt von Bakterien und dem Darmepithel scheint besonders in der Pathogenese von Morbus Crohn eine entscheidende Rolle zu spielen. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von fehlenden AMPs auf das Darmmikrobiom der Larven von T. castaneum untersucht, wobei die AMPs TcATTA1, TcCec2, TcCOL1 und TcDEF1 mittels RNA-Interferenz herunterreguliert wurden. Durch die Abwesenheit der untersuchten AMPs (außer TcCOL1), konnten signifikant veränderte Zusammensetzungen des Mikrobioms identifiziert werden. Dabei scheint TcATTA1 vor allem gramnegative Proteobakterien sowie die Familie der Enterobacteriaceae zu beeinflussen, während TcDEF1 und TcCEC2 möglicherweise die Klasse der grampositiven Bacilli regulieren, die sonst andere Bakterien wie Aktinobakterien und Enterobakterien verdrängen. Außerdem wurde die Induzierbarkeit dieser AMPs durch grampositive sowie gramnegative pathogene Stimuli untersucht, wobei zusätzlich der Einfluss des IMD-Wegs bzw. des Toll-Signalwegs betrachtet wurde. Der IMD-Weg ist dafür bekannt, Immunreaktionen wie die Ausschüttung von AMPs als Antwort auf gramnegative Bakterien zu induzieren, während der Toll-Weg grampositive Bakterien und Pilze erkennt. Es konnte allerdings keine komplett eindeutige Induktion der AMPs durch ein bestimmtes Pathogen oder durch einen bestimmten Immunsignalweg identifiziert werden. Vielmehr scheinen die Signalwege auch kreuzaktivierbar zu sein.
Einige der phänotypischen Veränderungen, die durch DSS oder Uracil Behandlung in den Larven beobachtet wurden, könnten möglicherweise durch erhöhte Mengen an ROS verursacht sein. Deshalb wurde mittels RNA-Interferenz die DUOX-Expression herunterreguliert. Es wurde jedoch festgestellt, dass dies die Auswirkungen von DSS und Uracil auf die Sterblichkeit verstärkte und auch das reduzierte Wachstum sowie die verzögerte Entwicklung nicht verbesserte, was darauf hindeutet, dass DUOX ein wichtiger Abwehrmechanismus ist. Bei Insekten sind die Aktivierung der DUOX-Expression sowie der DUOX-Aktivität bisher noch nicht vollständig geklärt. Es wurde vermutet, dass die DUOX-Expression über den IMD-Weg bei hoher Belastung durch pathogene Bakterien erfolgen kann. Zur Unterstützung dieser Hypothese wurde in der vorliegenden Arbeit festgestellt, dass die orale Exposition von Larven mit dem gramnegativen entomopathogenen Photorhabdus luminescens die TcDUOX-Expression im Darm signifikant erhöht, was bei einer Herunterregulierung von TcIMD in Larven nicht mehr funktionierte. Aber auch die orale Aufnahme des pathogenen, grampositiven Bacillus thuringiensis erhöhte die TcDUOX-Expression signifikant, selbst wenn TcIMD in den Larven herunter reguliert wurde. Es wurde bereits beschrieben, dass Bakterien der Art B. thuringiensis, die kein Uracil produzieren können, nicht mehr in der Lage sind, die DUOX-Expression zu stimulieren. Wie bereits erwähnt, wurde Uracil, das wahrscheinlich nur von pathogenen Bakterien freigesetzt wird, als Hauptstimulus für die Auslösung sowohl der DUOX-Expression als auch des DUOX-Aktivitätsweges, der zur Produktion von ROS führt, beschrieben. Allerdings ist die Uracil-Erkennung immer noch nicht abschließend geklärt. Es wurde vorgeschlagen, dass ein G-Protein-gekoppelter Rezeptor (GPCR) an der Uracil-abhängigen Aktivierung der DUOX-Wege beteiligt ist. Bislang wurde kein pyrimidinerger Rezeptor in Insekten beschrieben, insbesondere keiner, der Uracil-Nukleotide oder Zuckerderivate bindet. Um potenzielle Kandidaten für Insekten-Pyrimidinrezeptoren zu identifizieren, wurde ein menschlicher P2Y4-Rezeptor, welcher Purin-haltige als auch Pyrimidin-haltige Nukleotide erkennen kann, als Vorlage für das Screening des Referenzproteoms von T. castaneum verwendet. Es wurden vier vielversprechende Rezeptorkandidaten identifiziert, von denen zwei eine deutlich erhöhte Expression im Darm von Uracil behandelten Larven aufwiesen. Daher wurden diese zwei Kandidatengene mittels RNA-Interferenz herunterreguliert, um ihren Einfluss auf die Uracil-induzierte TcDUOX-Expression, die HOCl-Bildung und die Entwicklung von Kontrolllarven und Larven, die einer B. thuringiensis-Exposition ausgesetzt waren, zu analysieren. Die Herunterregulation des Kandidaten TcGPCR41 führte zu einer Beeinträchtigung der Uracil-induzierten TcDUOX-Expression und HOCl-Bildung. Darüber hinaus wurde die Entwicklung der infizierten Larven in ähnlicher Weise beeinträchtigt, wie es bei der Ausschaltung von TcDUOX beobachtet wurde. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Rezeptor eine Rolle bei der Uracil-abhängigen Aktivierung der DUOX-Signalwege spielen könnte
Modulated-diameter zirconia nanotubes for controlled drug release - bye to the burst
No full textFinanziert aus dem DFG-geförderten Open-Access-Publikationsfonds der Universität Siegen für ZeitschriftenartikelThe performance of an orthopedic procedure depends on several tandem functionalities. Such characteristics include materials’ surface properties and subsequent responses. Implant surfaces are typically roughened; this roughness can further be optimized to a specific morphology such as nanotubular roughness (ZrNTs) and the surfaces can further be used as static drug reservoirs. ZrNTs coatings are attracting interest due to their potential to improve the success rate of implant systems, by means of better physical affixation and also micro/nano physio-chemical interaction with the extracellular matrix(ECM). Effective control over the drug release properties from such coatings has been the subject of several published reports. In this study, a novel and simple approach to extending drug release time and limiting the undesirable burst release from zirconia nanotubes (ZrNTs) via structural modification was demonstrated. The latter involved fabricating a double-layered structure with a modulated diameter and was achieved by varying the voltage and time during electrochemical anodization. The structurally modified ZrNTs and their homogenous equivalents were characterized via SEM and ToF-SIMS, and their drug release properties were monitored and compared using UV–Vis spectroscopy. We report a significant reduction in the initial burst release phenomenon and enhanced overall release time. The simple structural modification of ZrNTs can successfully enhance drug release performance, allowing for flexibility in designing drug delivery coatings for specific implant challenges, and offering a new horizon for smart biomaterials based on metaloxide nanostructures
The Castel del Monte between ideal design and dimensional determination
No full textDie ideale Planung des in Apulien gelegenen Castel del Monte erfolgte in den Proportionen des Silbernen Schnitts. Der vorliegende Artikel zeigt, wie sich hieraus ergebende irrationale Maßzahlen in der Werkplanung bzw. bei der Einmessung und Errichtung des Gebäudes zu rationalen Zahlen auf- oder abgerundet wurden.The ideal planning of the Castel del Monte in Apulia was based on the proportions of the silver section. This article shows how resulting irrational numbers were rounded up or down to whole numbers during the work planning, measurement and construction of the building
Synchronisierung der Auftragskommissionierung
No full textDurch die Zunahme des Onlinehandels in den letzten Jahrzehnten operieren insbesondere Verteilzentren in den Lieferketten großer Versandhändler zunehmend nach dem „Parts-to-Picker“-Paradigma: Lagerbehälter (z. B. Regale), die angeforderte Artikel enthalten, werden automatisch zu Kommissionierstationen transportiert. Dadurch werden unproduktive Laufwege der Lagermitarbeiter wie in konventionellen Lagern („Picker-to-Parts“) vermieden. Die Arbeiter verbleiben stattdessen an den Stationen, um sich ausschließlich auf das Kommissionieren und Verpacken der Kundenaufträge zu konzentrieren. Der Transport der Lagerbehälter erfolgt entweder durch autonome mobile Roboter (i. d. R. flurgebundene Fahrzeuge) oder die Kommissionierstationen sind direkt an ein automatisches Lager- und Bereitstellungssystem angebunden. Um die Kommissionierung in einem solchen Warenlager zu optimieren, müssen an den Kommissionierstationen eingehende Lagerbehälter mit den ausgehenden Kundenaufträgen koordiniert (d. h. synchronisiert) werden, um so die Durchsatz zu erhöhen und das Lager- und Bereitstellungssystem zu entlasten. Abhängig von der (technischen) Ausstattung der Kommissionierstationen, der Lagerhaltungspolitik und der Zusammensetzung der Kundenaufträge ergeben sich eine Reihe leicht unterschiedlicher Synchronisationsprobleme. Aus Sicht des Operations Research sind diese Synchronisationsprobleme gekennzeichnet durch die Verknüpfung von Elementen bekannter kombinatorischer Optimierungsprobleme: Mengenüberdeckung („set cover“), die optimale Zusammenstellung von Aufträgen („order batching“) und die Sequenzierung (von Lagerbehältern und Aufträgen). Wir analysieren die Komplexität verschiedener Synchronisationsprobleme, entwickeln und evaluieren geeignete exakte und heuristische Lösungsansätze zur Optimierung der Auftragskommissionierung (schwerpunktmäßig für die Anwendung in sogenannten Robotic Mobile Fulfillment Systems) und präsentieren betriebswirtschaftliche Erkenntnisse für Praktiker.Due to the increase in online retail in recent decades, distribution centers in the supply chains of large e-commerce companies in particular are increasingly operating according to the “parts-to-picker” paradigm: storage bins (e.g., shelves) containing requested items are automatically transported to picking stations. This eliminates unproductive walking distances for warehouse employees, as is the case in conventional warehouses (“picker-to-parts”). Instead, workers remain at the stations to focus exclusively on picking and packing of customer orders. The storage bins are transported either by autonomous mobile robots (usually floor-bound vehicles) or the picking stations are directly connected to an automatic storage and retrieval system. To optimize picking in such a warehouse, incoming storage bins must be coordinated (i.e., synchronized) with outgoing customer orders at the picking stations in order to increase throughput and to reduce the load on the automatic storage and retrieval system. Depending on the (technical) equipment of the picking stations, the storage policy, and the composition of the customer orders, a number of slightly different synchronization problems arise. From an operations research perspective, these synchronization problems are characterized by the combination of elements of known combinatorial optimization problems: set covering, optimal order batching, and sequencing (of storage bins and orders). We analyze the computational complexity of various synchronization problems, develop and evaluate suitable exact and heuristic solution approaches for optimizing order picking (with a focus on application in robotic mobile fulfillment systems), and present business insights for practitioners
Hin zu menschzentrierten, handlungsorientierten, erklärbaren KI-gestützten Systemen
No full textRecently, the applications of complex artificial Intelligence (AI) models have increased exponentially in almost every sector due to the enormous advancement of computing power and the availability of high-quality annotated data for training complex machine learning (ML) models. Generally, AI models are very complex in structure, and they often need to learn thousands, even millions, of parameters in the training phase. Though the predictions are accurate, due to the complex decision-making process, the predictions from such AI models are not understandable to users. Hence, AI systems lack explainability, transparency, and trustworthiness in making the decision explainable to the users. AI models with such complexity are often referred to as black-box models.
To interpret the black-box AI models, recently, there has been a high interest in the AI research community concentrating on extracting facts and rationale to explain the reasons behind the prediction and overall models' decision-making priorities. The field that practices interpreting complex AI models and explaining the predictions to uncover the reasons behind particular predictions is known as eXplainable Artificial Intelligence (XAI). Improvements in interpreting ML models have been evident in this decade. However, the current explainability techniques are helpful for AI practitioners in the way that they can employ explanations to debug and eventually improve the models' performance. However, the primary objective of XAI is to help laypeople understand the predictions by providing human-centric explanations, which will eventually increase transparency and trust and lead to faster AI adoption in real-world applications. A significant gap exists in achieving human-centered explainability for AI systems due to associated challenges, including user experience variability, context sensitivity, bias and data deficiency, and actionability.
This dissertation aims to advocate the human-understandable explainability of AI-enabled systems and introduces explainable models in different real-world application scenarios. We strive to answer research questions, including i) How can we achieve high-performance ML models addressing technical challenges, including data imbalance, data inadequacy, and model bias? ii) How do explanations vary across different application contexts? iii) What underlying facts and rationale should be considered when explaining prediction for a given context? and iv) How could we achieve actionable explanations? We adopted an exploratory, experimental approach to answering these questions by conducting a wide range of experiments, introducing explainability techniques, and demonstrating explanations in three application areas: smart home, business, and natural language processing (NLP).
After carefully selecting application scenarios considering the mentioned questions, this thesis proposed multiple high-performance ML models for energy demand forecasting, occupants' thermal comfort preference modeling, product backorder prediction, multi-class patent classification, and fake review identification. Then, it introduced explainability to provide comprehensible, actionable explanations so that users and stakeholders could understand the predictions and take necessary action accordingly. The results from a wide range of experiments demonstrated high performance compared to state-of-the-art methods. They provided explanations that capture relevant facts and rationale to make users understand the proposed ML models' predictions and overall priorities. The technical and empirical evaluation of the generated explanations for explainable AI-enabled systems highlighted what information needs to be considered and how they should be represented in explanations. The broad contribution of this thesis is three-fold: i) We achieved high-performance ML models in different application areas addressing the challenges, including data inadequacy and extreme imbalance; ii) With a wide range of experiments, this thesis gives a holistic conclusion on what facts and rationale should be employed in generating explanations for a given application context; iii) Lastly, this dissertation highlighted how we can achieve actionable explanations so that users can take necessary actions to earn more system efficiency in the given application context.In jüngster Zeit haben die Anwendungen komplexer Modelle der künstlichen Intelligenz (KI) in fast allen Bereichen exponentiell zugenommen. Grund dafür sind die enormen Fortschritte bei der Rechenleistung und die Verfügbarkeit hochwertiger kommentierter Daten für das Training komplexer Modelle des maschinellen Lernens (ML). Im Allgemeinen sind KI-Modelle sehr komplex aufgebaut und müssen in der Trainingsphase oft Tausende oder sogar Millionen von Parametern lernen. Obwohl die Vorhersagen genau sind, sind die Vorhersagen solcher KI-Modelle aufgrund des komplexen Entscheidungsfindungsprozesses für die Benutzer nicht verständlich. Daher mangelt es den KI-Systemen an Erklärbarkeit, Transparenz und Vertrauenswürdigkeit, wenn es darum geht, den Nutzern ihre Entscheidungen zu erklären. KI-Modelle mit einer solchen Komplexität werden oft als Black-Box-Modelle bezeichnet. Um die Blackbox-KI-Modelle zu interpretieren, hat sich die KI-Forschungsgemeinschaft in letzter Zeit stark auf die Extraktion von Fakten und Begründungen konzentriert, um die Gründe für die Vorhersage und die allgemeinen Entscheidungsprioritäten der Modelle zu erklären. Der Bereich, der sich mit der Interpretation komplexer KI-Modelle und der Erklärung der Vorhersagen befasst, um die Gründe für bestimmte Vorhersagen aufzudecken, wird als eXplainable Artificial Intelligence (XAI) bezeichnet. Verbesserungen bei der Interpretation von ML-Modellen sind in diesem Jahrzehnt offensichtlich geworden. Die derzeitigen Erklärungsmethoden sind jedoch für KI-Praktiker insofern hilfreich, als sie Erklärungen zur Fehlerbehebung und schließlich zur Verbesserung der Leistung der Modelle einsetzen können. Das Hauptziel von XAI besteht jedoch darin, Laien zu helfen, die Vorhersagen zu verstehen, indem menschenzentrierte Erklärungen geliefert werden, die letztendlich die Transparenz und das Vertrauen erhöhen und zu einer schnelleren Einführung von KI in realen Anwendungen führen. Bei der Erreichung einer menschenzentrierten Erklärbarkeit von KI-Systemen besteht eine erhebliche Lücke aufgrund der damit verbundenen Herausforderungen, wie z. B. Variabilität der Benutzererfahrung, Kontextsensitivität, Verzerrungen und Datenmangel sowie Handlungsfähigkeit.
Diese Dissertation zielt darauf ab, die für den Menschen verständliche Erklärbarkeit von KI-gestützten Systemen zu fördern und stellt erklärbare Modelle in verschiedenen realen Anwendungsszenarien vor. Wir bemühen uns um die Beantwortung der folgenden Forschungsfragen: i) Wie können wir leistungsstarke ML-Modelle entwickeln, die technische Herausforderungen wie Datenungleichgewicht, unzureichende Daten und Modellverzerrungen bewältigen? ii) Wie unterscheiden sich Erklärungen in verschiedenen Anwendungskontexten? iii) Welche zugrundeliegenden Fakten und Überlegungen sollten bei der Erklärung von Vorhersagen in einem bestimmten Kontext berücksichtigt werden? und iv) Wie können wir handlungsfähige Erklärungen erreichen? Wir haben einen explorativen, experimentellen Ansatz zur Beantwortung dieser Fragen gewählt, indem wir eine Vielzahl von Experimenten durchgeführt, Erklärungsmethoden eingeführt und Erklärungen in drei Anwendungsbereichen demonstriert haben: Smart Home, Business und Natural Language Processing (NLP).
Nach sorgfältiger Auswahl von Anwendungsszenarien unter Berücksichtigung der genannten Fragen wurden in dieser Arbeit mehrere leistungsstarke ML-Modelle für die Vorhersage des Energiebedarfs, die Modellierung der Präferenzen der Bewohner in Bezug auf den thermischen Komfort, die Vorhersage von Produktrückständen, die Klassifizierung von Patenten in mehreren Klassen und die Identifizierung gefälschter Bewertungen vorgeschlagen. Anschließend wurde die Erklärbarkeit eingeführt, um verständliche, umsetzbare Erklärungen zu liefern, damit Benutzer und Interessengruppen die Vorhersagen verstehen und die notwendigen Maßnahmen ergreifen können. Die Ergebnisse aus einer Vielzahl von Experimenten zeigten eine hohe Leistung im Vergleich zu modernen Methoden. Sie lieferten Erklärungen, die relevante Fakten und Begründungen enthalten, damit die Nutzer die Vorhersagen der vorgeschlagenen ML-Modelle und die allgemeinen Prioritäten verstehen. Die technische und empirische Evaluierung der generierten Erklärungen für erklärungsfähige KI-gestützte Systeme hat gezeigt, welche Informationen berücksichtigt werden müssen und wie sie in Erklärungen dargestellt werden sollten. Diese Arbeit leistet einen dreifachen Beitrag: i) Wir haben leistungsstarke ML-Modelle in verschiedenen Anwendungsbereichen entwickelt, die sich mit den Herausforderungen wie unzureichenden Daten und extremer Unausgewogenheit befassen. ii) Mit einem breiten Spektrum an Experimenten liefert diese Arbeit eine ganzheitliche Schlussfolgerung darüber, welche Fakten und Gründe bei der Erstellung von Erklärungen für einen bestimmten Anwendungskontext verwendet werden sollten. iii) Schließlich zeigt diese Dissertation auf, wie wir umsetzbare Erklärungen erreichen können, so dass Benutzer die notwendigen Maßnahmen ergreifen können, um mehr Systemeffizienz im jeweiligen Anwendungskontext zu erzielen
How de-institutionalized is marriage? Couples' interpretations of marriage before and after getting married
No full textDie Arbeit beleuchtet den Übergang von einer nichtehelichen Paarbeziehung in die Ehe. Auf der Basis von qualitativen Interviews, die vor und nach der Eheschließung geführt wurden, rekonstruiert die Autorin, welche Deutungen der Ehe sich in den Erzählungen von Paaren dokumentieren lassen. Die Ehe wird dabei aus einer in der Soziologie wenig verbreiteten Perspektive betrachtet: einerseits als gesellschaftlich de‐institutionalisierte Beziehungsform, die sich vor allem durch individuelle Gestaltungsfreiheit auszeichnet, andererseits als rechtlich‐institutionell verankerte Struktur, die Paaren spezifische Rahmenbedingungen vorgibt. Die Autorin promovierte mit dieser Arbeit an der Universität Siegen.The work sheds light on the transition from a non‐marital relationship to marriage. Based on the basis of qualitative interviews conducted before and after marriage, the author reconstructs the interpretations of marriage that are documented in the narratives of couples. Marriage is viewed from a perspective that has not been widely used in sociology: on the one hand, as a de-instutionalized form of relationship that is characterized above all by individual freedom of choice, and on the other hand, as a legally and institutionally anchored structure that provides couples with specific framework conditions. The author wrote her doctoral thesis at the University of Siegen
Development of a decision-supporting methodology for 3D printing services in logistics
No full textUnternehmen befinden sich mit ihrem angebotenen Leistungsportfolio stetig im Wandel. Bezogen auf die Logistikbranche bedeutet das, dass sich die Kernleistungen von Logistikdienstleistern in Form von Transport, Umschlag und Lagerung unter anderem durch den Einfluss neuer Technologien anteilsmäßig an der Umsatzgenerierung verändern können. Ebenso können sich die Rollen der Akteure in der Wertschöpfungskette der Ersatzteilbereitstellung verändern. Eine Modifizierung des bestehenden Leistungsportfolios wird folglich erforderlich, sowie eine Technologie ein entsprechendes Disruptionspotenzial aufweist. Im Kontext der vorliegenden Arbeit ist der 3D-Druck als disruptive Technologie in der Logistik untersucht worden.
Ausgehend von einer umfangreichen Problemanalyse von Logistikdienstleistern im Umgang mit dem 3D-Druck hat sich herausgestellt, dass die Erfahrungswerte bezüglich des 3D-Drucks zwar in den letzten Jahren stetig zugenommen haben, aber dennoch eine Diskrepanz zwischen potenziellen Anwendungsgebieten und einer möglichen Implementierung in das bestehende Leistungsportfolio besteht. Es mangelt den Unternehmen an Erfahrungswerten und Kompetenzen zur Beurteilung der Potenziale und der unternehmerischen Anwendung des 3D-Drucks.
Der 3D-Druck wird in vorliegender Arbeit als charakteristisches Beispiel für eine disruptive Technologie eingesetzt, um eine Erweiterung des Leistungsportfolios mittels 3D-Druck Services zu überprüfen und das Geschäftsmodell damit zu diversifizieren. 3D-Druck Services sind hierfür in vorliegender Arbeit als ein Leistungsbündel aus materiellen und immateriellen Objekten definiert worden, die sich systematisch entwickeln lassen.
Auf der Grundlage einer Bewertung von ermittelten Anforderungen an das Vorgehen, sowie an die Anwendung einer Methodik zur Entwicklung von 3D-Druck Services einerseits und bestehenden Ansätzen in der Literatur andererseits, konnte der konkrete Handlungsbedarf und damit die Forschungslücke aufgezeigt werden. Zur Entwicklung von 3D-Druck Services erfordert es eine Entscheidungsunterstützung für Logistikdienstleister im interdisziplinären Forschungsfeld der Dienstleistungsentwicklung sowie des Technologie- und Logistikmanagements in Form einer aufgaben- sowie anwenderspezifischen Unterstützung bei der Methodenauswahl und -anpassung. Logistikdienstleister in der Ersatzteillogistik sollen für die strategische Ausrichtung des Leistungsportfolios mit einer Methodik unterstützt werden, um in Zukunft systematisch, zeiteffizient und mit hohem Erfolgspotenzial 3D-Druck Services entwickeln zu können.
Da in dieser Arbeit vom Ansatz einer konstruierenden und systematischen Dienstleistungsentwicklung ausgegangen wird, ist eine Analogie zum konstruktionsmethodischen Vorgehen der Produktentwicklung nach VDI-Richtlinie 2221 hergestellt worden. Mittels Analogiebetrachtungen ist die Konstruktionsmethodik auf die erforderlichen Arbeitsschritte und Arbeitsergebnisse angepasst worden, die für die Entwicklung von 3D-Druck Services erforderlich sind. Bestehende Ansätze aus angrenzenden Disziplinen haben als Anknüpfungs- und Abgrenzungs-punkte für die Entwicklung der Methodik fungiert. Mit dem entworfenen Methodenbaukasten wird dem Anwender in maximal fünf Schritten eine Art Leitfaden zur Auswahl und gegebenenfalls zur Anpassung bestehender Methoden aus Methodenportalen oder -katalogen geboten.
Die entwickelte Methodik weist ein iteratives Vorgehen mit klar definierten Arbeitsschritten und zu erzielenden Arbeitsergebnissen auf. Für die sowohl graphisch als auch verbal abbildbaren Arbeitsergebnisse wird im Kontext dieser Arbeit der Begriff der dienstleistungsdarstellen-den Produktmodelle verwendet, deren Ergebnisse durch Veränderungen anwenderspezifisch variiert werden können. Anhand definierter Meilensteine im Ablauf ist sichergestellt, dass die Entwicklung bis zu einem gewissen Zeitpunkt wie vorgesehen stattgefunden hat. Hierfür stellen Meilensteine eine gute Kontrollmöglichkeit für eine zielführende Entwicklung dar. Die Gestaltungsdimensionen von Dienstleistungen (Potenzial-, Prozess-, Ergebnis- und Marktdimension) haben bei der Entwicklung der Methodik eine ausreichende Berücksichtigung gefunden und bilden in ihrer Gesamtheit ein ganzheitliches Dienstleistungskonzept ab.
Mit der Anwendung der Methodik bei einem Referenzunternehmen aus der KEP-Branche konnte die grundsätzliche Praktikabilität aufgezeigt werden. Die hierbei erzielten Ergebnisse der Methodik ermöglichen einen Vergleich mit dem vom Referenzunternehmen beobachtbaren Vorgehen in Bezug auf die Implementierung des 3D-Drucks in das Leistungsportfolio. Anderen Logistikdienstleistern, die ebenfalls in der Ersatzteillogistik tätig und in der Entscheidungsfindung zur Implementierung des 3D-Drucks unschlüssig sind, bietet die entworfene Methodik ein Werkzeug zur Überprüfung des aktuellen Leistungsportfolios. In Abhängigkeit des Status Quo des Anwenders und dessen Voraussetzungen stellt die Methodik eine ergebnisoffene Bearbeitung dar. Inwiefern der 3D-Druck zukünftig eine relevante oder eher unbedeutende Technologie darstellt, ist in den einzelnen Bearbeitungsschritten individuell modellierbar.
Das Referenzunternehmen aus der Anwendung kann mit der Methodik die bereits getroffene Entscheidung zur Implementierung des 3D-Drucks überprüfen und insbesondere durch den Einsatz der dienstleistungsdarstellenden Produktmodelle weitere Anwendungsgebiete innerhalb der Ersatzteillogistik ermitteln und so weitere Dienstleistungskonzepte, die zu einer zufriedenstellenden Diversifikation führen, entwerfen. Die Auswirkungsstärke des 3D-Drucks auf die bestehenden Dienstleistungen kann, in Abhängigkeit von der technologischen Entwicklung des 3D-Drucks, zukünftig antizipiert und rechtzeitig mit einer Überarbeitung des Leistungsportfolios begegnet werden. Eine permanente Überprüfung bei der Überarbeitung des Leistungsportfolios hinsichtlich des Kundenwerts, der Wirtschaftlichkeit und der Entwicklungsdauer gewährleistet ein, in Abhängigkeit von der technologischen Leistungsfähigkeit des 3D-Drucks, gut diversifiziertes Leistungsportfolio.
Die technologische Leistungsfähigkeit des 3D-Drucks, welche in der Methodik über Schlüsselfaktoren der Technologie dargestellt wird, kann wie in der angeführten Bewertung der Anwendung mittels Extrembedingungen variiert werden. Mit einer übermäßig gut antizipierten Technologieentwicklung (best-case) und einer übermäßig schlecht bewerteten Technologieentwicklung (worst-case) konnte aufgezeigt werden, dass der 3D-Druck, wie andere Technologien auch, im Zeitverlauf unterschiedliche Zyklen durchläuft. Im Fall des Referenzszenarios, als auch im worst-case, könnte es bedeuten, dass sich der 3D-Druck im Technologielebenszyklus in der Experimentierphase befindet. Bis zur Erreichung des dominanten (Dienstleistungs-) Designs nimmt zwar nicht unmittelbar die Anzahl der Akteure in der Wertschöpfungskette der Ersatzteilbereitstellung zu, aber zumindest die Anzahl eintrittswahrscheinlicher Szenarien zur Positionierung des 3D-Druckers in der Wertschöpfungskette. Im Fall des best-case könnte sich die Entwicklung des 3D-Drucks in der Reifephase befinden, womit sich die Anzahl eintrittswahrscheinlicher Szenarien und damit die potenziellen Anwendungsbereiche in der Ersatzteilbereitstellung reduzieren. Ebenfalls würde sich im best-case die Anzahl der am Markt agieren-den Unternehmen im Bereich des 3D-Drucks in der Ersatzteilbereitstellung reduzieren.
Zusammengefasst bedeuten die Ergebnisse der Arbeit, dass mit der konzipierten Entscheidungsunterstützung eine logistik- und technologiespezifische Methodik zur Entwicklung von 3D-Druck Services zur Verfügung steht. Die Methodik stellt ein ganzheitliches Konzept dar, welches das Service Engineering und die Dienstleistungsdimensionen miteinander verzahnt, sodass eine ganzheitliche Dienstleistungsentwicklung erfolgt und rechtzeitig Maßnahmen zum Umgang mit den Auswirkungen auf das bestehende Leistungsportfolio getroffen werden können. Mit der Methodik wird ein systematisches und strukturiertes Vorgehen unter Einbeziehung methodischer Hilfsmittel gefördert, welches anwenderspezifisch durchgeführt werden kann und dabei ausreichend Gestaltungsfreiraum für Kreativität lässt. Die identifizierte Forschungslücke wird hiermit geschlossen
Helge Pross. Wegbereiterin der Frauenforschung
No full textBeteiligte Institutionen: Gender Studies Siegen ; POLIS - Zentrum für politische und soziologische Bildung ; Gleichstellungsbeauftragte ; Prorektorat für Nachwuchs, Diversity & Internationales der Universität Siegen
3. ergänzte AuflageAnlässlich der diesjährigen Verleihung des Helge Pross-Preises an Prof.in Dr. Andrea Maihofer erscheint eine ergänzte und aktualisierte Neuauflage des Bandes.
Die Soziologin Helge Pross (1927-1984) lehrte von 1976 bis zu ihrem Tod als Professorin an der Universität Siegen und gilt als Pionierin der Familien und Geschlechterforschung. Ihre Arbeiten zur Lebenswirklichkeit von Hausfrauen, zu Bildungschancen von Mädchen und Rollenbildern von Männern beeinflussten öffentliche Debatten und gesellschaftspolitische Reformen der 1970er und 80er Jahre.
Als Helge Pross im Alter von erst 57 Jahren 1984 starb, gehörte sie schon seit über zwei Jahrzehnten – wenn auch umstritten – zur ersten Garde der deutschen Soziologie. Parallel dazu war sie all die Jahre als gefragte Journalistin und Politikberaterin tätig. Sie hinterließ ein Œuvre von über 15 – teilweise mit Preisen ausgezeichneten – Büchern, Hunderten von Aufsätzen und einer kaum noch überschaubaren Liste von Gastdozenturen, Vortragsreisen und öffentlichen Auftritten. Durch ihren Tod ist ihr Werk trotz der frühen Erfolge und ihrer schier unerschöpflichen Produktivität zwangsläufig unvollständig geblieben. Es bedarf einer genaueren Betrachtung ihrer Biographie und ihrer Arbeitsschwerpunkte der letzten Jahre, um eine Vorstellung davon zu bekommen, was Helge Pross alles noch tun und schreiben wollte.
Eine Biographie, ebenso wie eine umfassende Würdigung ihres Werkes stehen weiterhin noch aus – daran ändert auch der vorliegende Versuch nichts, aus dem Siegener Nachlass eine erste Sichtung ihrer biographischen Spuren zu präsentieren