Publikationsserver der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg
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Einsatz von Digitalen Zwillingen für die operative Steuerung von innerbetrieblichen Transportsystemen
No full textThis paper presents the architecture and functionality of a simulation-based Digital Twin designed to support decision-making in the control of internal transport systems. The developed Digital Twin leverages a wide range of data from operational information systems to predict future system loads. Specific methods for forecasting transport orders have been developed. An integrated simulation framework enables analysis of potential control decisions, such as resource allocation or the timing of order releases. The simulation results are used for multi-criteria evaluation of the available options for preventive action, thus, providing users with concrete recommendations to support their operational decision-making processes
Elektrotechnik und Geotechnik in bodenphysikalischer Symbiose zur Beeinflussung der Wasserverhältnisse in bindigen Böden
No full textIm Gegensatz zu nichtbindigen Böden sind die bodenphysikalischen und im Besonderen die bodenmechanischen Eigenschaften bindiger Böden direkt vom Wassergehalt in situ abhängig. Der Wassergehalt bestimmt die Konsistenz des Bodens, die Scherfestigkeit und damit auch die Mantelreibung geotechnischer Tiefbauwerke. Daneben wird das Setzungsverhalten von auf bindigen Böden gegründeten Bauwerken maßgeblich durch das Porenwasser bestimmt. Vor dem Hintergrund der wassergehaltsabhängigen Eigenschaften ist es regelmäßig von Interesse das Wasser im bindigen Boden zu beeinflussen. Durch die kleinen Kapillardurchmesser und die Oberflächenladung der Silikatschichten bindiger Böden ist es möglich über elektrische Felder auf das Porenwasser des Bodens effektiv einzuwirken. Bereits in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurde versucht, durch elektrische Ströme Konsolidationsprozesse anzustoßen (Cassagrande, 1949). Darauf aufbauend stellte der Namensgeber dieses Kolloquiums Christian Veder in den 1970er Jahren mit seinem Kollegen Hilbert verschiedene Ansätze zu den an Hangrutschungen beteiligten elektrokinetischen Prozessen und deren Nutzbarmachung zur Stabilisierung vor. Durch die Elektroosmose in den Kapillaren bindiger Böden oder Böden mit bindigem Anteil führt das elektrische Gleichspannungsfeld zu einer Wassermigration von Anode zu Kathode. Der Wassergehalt an der Anode nimmt daher ab und an der Kathode nimmt er zu. So lässt sich die wassergehaltabhängige Konsistenz sowie die Scherfestigkeit des Bodens gezielt verändern (Veder & Hilbert, 1979). Durch die starke Abhängigkeit der Feinkornminerale von den zur Verfügung stehenden Ionen wird der Boden durch ein elektrisches Feld nicht nur in seiner Zustandsform beeinflusst, sondern auch in seiner Bodenphysik. Die hier vorzustellenden Untersuchungen sollten die Erkenntnisse vertiefen und das Anwendungsspektrum elektrischer Ströme im Boden erweitern. Der Fokus lag hierbei auf der elektrokinetischen Porenwassermanipulation und deren Einfluss auf die mechanische Interaktion (Haftreibung und Haftzugfestigkeit) zwischen bindigen Böden und Festkörperoberflächen
ZFSV Festigkeitsindikatoren in situ und Probenahme
No full textFestigkeit zeitweise fließfähiger Verfüllbaustoff
Elektronenquellen basierend auf Feldemission aus Silizium
No full textDer Beitrag gibt einen Überblick über zwei typische Bauformen für Elektronenquellen auf der Basis von Feldemission aus Silizium. Des Weiteren wird eine typische Trioden-Beschaltung solcher Elektronenquellen für hohe Elektronentransmission vorgestellt und dabei auf ihre Leistungsfähigkeit eingegangen
DIY challenge blueprint: from organization to technical realization in biomedical image analysis
No full textBiomedical image analysis challenges have become the de facto standard for publishing new datasets and benchmarking different state-of-the-art algorithms. Most challenges use commercial cloud-based platforms, which can limit custom options and involve disadvantages such as reduced data control and increased costs for extended functionalities. In contrast, Do-It-Yourself (DIY) approaches have the capability to emphasize reliability, compliance, and custom features, providing a solid basis for low-cost, custom designs in self-hosted systems. Our approach emphasizes cost efficiency, improved data sovereignty, and strong compliance with regulatory frameworks, such as the GDPR. This paper presents a blueprint for DIY biomedical imaging challenges, designed to provide institutions with greater autonomy over their challenge infrastructure. Our approach comprehensively addresses both organizational and technical dimensions, including key user roles, data management strategies, and secure, efficient workflows. Key technical contributions include a modular, containerized infrastructure based on Docker, integration of open-source identity management, and automated solution evaluation workflows. Practical deployment guidelines are provided to facilitate implementation and operational stability. The feasibility and adaptability of the proposed framework are demonstrated through the MICCAI 2024 PhaKIR challenge with multiple international teams submitting and validating their solutions through our self-hosted platform. This work can be used as a baseline for future self-hosted DIY implementations and our results encourage further studies in the area of biomedical image analysis challenges
Tobias Schmohl, Alice Watanabe, Kathrin Schelling (Hrsg.): Künstliche Intelligenz in der Hochschulbildung. Chancen und Grenzen des KI-gestützten Lernens und Lehrens. transcript (Bielefeld) 2023
No full textNutzungsdauer und Recycling softwareabhängiger Geräte – Herausforderungen und mögliche Lösungsansätze
No full textPerson-specific evaluation method for occupational exoskeletons - Biomechanical body heat map
No full textHuman-centred and ergonomic work design is one of the most important drivers for increasing the competitiveness of the European Union. As a flexible, person-specific occupational measure, exoskeletons promise great potential for effectively reducing individual ergonomic stress. Digital human models can provide important insights and offer great potential for systematising the effect and targeted use of exoskeletons, supporting their effective implementation in practice. In this article, digital human models are applied on two levels. Firstly, a realistic industrial logistics scenario in which boxes had to be relocated is designed with the help of a digital human model for workplace and process planning and secondly, a new biomechanical evaluation methodology to analyse intended and unintended effects on internal stress on the human body is demonstrated by applying musculoskeletal exoskeleton human models of four test subjects. Finally, the modelled biomechanical support tendencies of one exoskeleton are preliminary validated using EMG measurement data of the back muscles collected from the four male workers. The preliminary analysis of two back-support exoskeletons to demonstrate the new methodological approach confirms the expected, intended effects in the lower back and reveals unintended effects, such as e.g. changes in knee kinetics when applying a soft or hard-frame exoskeleton. Furthermore, the exemplary results to demonstrate the methodological approach expose notable differences between the test subjects, which underlines the relevance of person-specific evaluation and consideration of exoskeleton support. The preliminary validation shows a correlation between the modelled and the EMG-measured biomechanical exoskeleton support of the considered back muscles
Prototyping for high-performance random number generators for critical systems
No full textThe security of modern cryptographic applications depends on the quality of their random number generators (RNGs). While physical true random number generators (PTRNGs) provide high-quality randomness, their performance is often insufficient for high-throughput applications. On the other hand, deterministic random number generators (DRNGs) offer better speed but lack true randomness. This paper presents an approach to developing a high-performance PTRNG. The research focuses on optimizing the digitization of analog noise signals. For this purpose, an ADC was selected that can digitize analog signals at a high clock rate. The functionality of the ADC could be verified by digitizing reference signals. Preliminary results by digitizing the analog noise signal demonstrates the feasibility of the proposed approach, but highlight challenges in achieving good results for Min-Entropy