Publikationsserver der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg
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Praxisnahe, projektbasierte Lehre in der Bauakustik mit Hilfe von realen Bauobjekten
No full textIm Rahmen des Masterstudiengangs Bauingenieurwesen können Studierende der Ostbayerischen Technische Hochschule Regensburg einen Wahlpflichtkurs zu fortgeschrittener Bauphysik belegen, um ihr Wissen über Wärme- und Feuchteverhalten, Energieeffizienz von Gebäuden sowie Raum- und Bauakustik zu vertiefen. Im letzten Jahr wurde dieser Kurs von einer klassischen Frontalvorlesung auf eine interaktivere und praxisnähere Unterrichtsform umgestellt. Im Fokus stehen nun Gruppenarbeiten und projektbasiertes Lernen mit realen Bauprojekten. Für den Bauakustik-Teil wurde ein kürzlich errichtetes Mehrfamilienhaus in Holzbauweise als Beispielobjekt verwendet. Die Studierenden wurden in fünf Gruppen eingeteilt, die sich jeweils mit einem Aspekt des akustischen Planungsprozesses befassten: Luft- und Trittschalldämmung, Raumakustik, Fassadenschalldämmung, Geräusche von gebäudetechnischen Anlagen sowie Immissionsschutz. Jede Gruppenaufgabe war so konzipiert, dass sie Berechnungen und messtechnische Aspekte enthielt. Die Studierenden wurden durch ausgewählte Vorlesungen, Kleingruppenbetreuung und einen abschließenden "Messtag" unterstützt. Am Ende des Semesters präsentierte jede Gruppe die für die Projektaufgaben verwendeten Methoden und die Ergebnisse. Die ersten Rückmeldungen der Studierenden sind positiv, das Engagement hat spürbar zugenommen. Der praxisorientierte Ansatz impliziert, dass die Studierenden mit realen Herausforderungen konfrontiert werden, wie beispielsweise unbekannten oder fehlerhaften Daten, anspruchsvollen Messgeräten oder komplexen Vorschriften. Sie lernen, wie sie mit diesen Herausforderungen umgehen können. In diesem Beitrag werden Einzelheiten des Projekts und die bisher gesammelten Erfahrungen vorgestellt
Quantum Data Encoding Patterns and their Consequences
No full textThe use of quantum processing units (QPUs) promises speed-ups for solving computational problems, in particular for discrete optimisation. While a few groundbreaking algorithmic approaches are known that can provably outperform classical computers, we observe a scarcity of programming abstractions for constructing efficient quantum algorithms. A good fraction of the literature that addresses solving concrete problems related to database management concentrates on casting them as quadratic unconstrained binary optimisation problems (QUBOs), which can then, among others, be processed on gate-based machines (using the quantum approximate optimisation algorithm), or quantum annealers. A critical aspect that affects efficiency and scalability of either of these approaches is how classical data are loaded into qubits, respectively how problems are encoded into QUBO representation. The effectiveness of encodings is known to be of crucial importance for quantum computers, especially since the amount of available qubits is strongly limited in the era of noisy, intermediate-size quantum computers.
In this paper, we present three encoding patterns, discuss their impact on scalability, and their ease of use. We consider the recreational (yet computationally challenging) Sudoku problem and its reduction to graph colouring as an illustrative example to discuss their individual benefits and disadvantages. Our aim is enable database researchers to choose an appropriate encoding scheme for their purpose without having to acquire in-depth knowledge on quantum peculiarities, thus easing the path towards applying quantum acceleration on data management systems
Design, Erprobung und Vergleich von zwei Manipulatoren auf Basis von nachgiebigen Tensegrity-Strukturen
No full textKurzfassung des Tagungsbeitrags
Theoretische Untersuchungen zu einer neuartigen Handorthese : [Kurzfassung des Tagungsbeitrags]
No full textEVEKT - Erhöhung der Verbraucherpartizipation an der Energiewende durch KI-Technologien und datenbasierte Mehrwertdienste. 4. Arbeitspapier: Akzeptanz und Nutzungsbereitschaft von Smart-Meter-Anwendungen und datenbasierten Mehrwertdiensten
No full textUm Leistungsschwankungen im Stromnetz durch fluktuierende erneuerbare Energien auszugleichen, sollen in Deutschland intelligente Messtechnologien in Privathaushalten verbaut werden. Diese gelten als zentraler Bestandteil sog. Smart-Grids (intelligente Stromnetze), die Stromnachfrage und -angebot steuern, um Stromnetzstabilität zu gewährleisten. Die Werte, die bei der Messung des Stromverbrauchs in Privathaushalten erhoben werden, können an die Verbraucher*innen mithilfe von Apps oder anderer Smart-Meter-Plattformen (datenbasierte Mehrwertdienste) rückgemeldet werden. Vor diesem Hintergrund wurde eine Online-Befragung der Wohnbevölkerung in Deutschland (n=2.027) durchgeführt, deren Ergebnisse im Folgenden dargestellt werden.
Abgefragt wurden Bekanntheit, Nutzungsbereitschaft und Akzeptanz intelligenter Stromzähler bzw. Smart-Meter sowie Anwendungsszenarien. Der Hälfte der Befragten ist der Begriff Smart-Meter bekannt, etwa ein Zehntel aller Befragten verfügt nach eigenen Angaben bereits über einen intelligenten Stromzähler oder einen Smart-Meter. Zudem bestehen bei einem hohen Anteil der Befragten Erwartungen bezüglich Nützlichkeit und Energiereduktion. Ein Nutzungsszenario mit Kostensparhinweisen wird häufiger gewünscht als eine Anzeige des Echt-zeitstromverbrauchs mit dem Energieverbrauch von einzelnen Haushaltsgeräten. Bei den Inhalten der Apps würden vor allem finanzielle und ideelle Anreize zum Energiesparen motivieren. Dem Datenschutz messen die Befragten höchste Bedeutung zu.
Als Schlussfolgerung kann formuliert werden, dass intelligente Messtechnologien bis zu einem gewissen Grad schon bekannt, aber in Deutschland wenig verbreitet sind. Die Nutzungsmöglichkeiten für Strom- und Kostenreduktion werden bisher kaum ausgeschöpft. Bestehenden (Datenschutz-)Bedenken gegenüber der Technologie sollte mit intensiver Aufklärung und Information begegnet werden
Intraoperative Phasenerkennung bei endoskopischer Submukosadissektion mit Hilfe von künstlicher Intelligenz
No full textEinleitung:
Künstliche Intelligenz (KI) wird in der Endoskopie des Gastrointestinaltraktes zur Erkennung und Charakterisierung von Kolonpolypen eingesetzt. Die Rolle von KI bei therapeutischen Maßnahmen wurde noch nicht eingehend untersucht. Eine intraprozedurale Phasenerkennung bei endoskopischer Submukoasdissektion (ESD) könnte die Erhebung von Qualitätsindikatoren ermöglichen. Weiterhin könnte diese Technologie zu einem tieferen Verständnis über die Eigenschaften der Prozedur führen und weiterführende Applikationen zur automatischen Dokumentation oder standardisiertem Training vorbereiten.
Ziele: Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines KI Algorithmus zur intraprozeduralen Phasenerkennung bei endoskopischer Submukosadissektion.
Methodik:
2071546 Einzelbilder aus 27 ESD Videos in voller Länge wurden für die übergeordneten Klassen Diagnostik, Markierung, Nadelinjektion, Dissektion und Blutung, sowie die untergeordneten Klassen Endoskop-Manipulation, Injektion und Applikation von elektrischem Strom annotiert. Mit einem Trainingsdatensatz (898440 Einzelbilder, 17 ESDs) wurde ein Video Swin Transformer mit uniformer Stichprobenentnahme trainiert und intern validiert (769523 Einzelbilder, 6 ESDs). Neben der internen Validierung wurde der Algorithmus anhand von einem separaten Testdatensatz (403583 Einzelbilder, 4 ESDs) evaluiert.
Ergebnis:
Der F1 Score des Algorithmus für alle Klassen lag in der internen Validierung bei 83%, in dem separaten Test bei 90%. Anhand des separaten Tests wurden true positive (TP)-Raten für Diagnostik, Markierung, Nadelinjektion, Dissektion und Blutung von 100%, 100%, 96%, 97% und 93% ermittelt. Für Endoskopmanipulation, Injektion und Applikation von Elektrizität lagen die TP-Raten bei 92%, 98% und 91%.
Schlussfolgerung:
Der entwickelte Algorithmus klassifizierte ESD Videos in voller Länge und anhand jedes einzelnen Bildes mit hoher Genauigkeit. Zukünftige Forschungsvorhaben könnten intraoperative Qualitätsindikatioren auf Basis dieser Informationen entwickeln und eine automatisierte Dokumentation ermöglichen
Challenges in Agile Transformations: A Comprehensive Review
No full textThis paper investigates the challenges organizations face during agile transformations, a critical adaptation in today's fast-paced business environment. Despite the potential benefits, many companies struggle with the implementation of agile methodologies. Through a systematic literature review of recent publications, we identify and categorize 19 challenges into three main areas: people, leadership, and organisation/processes. Our findings highlight that the most significant issues arise within the 'people' category, including plan-driven thinking, lack of knowledge, and inefficient collaboration. Leadership challenges involve insufficient management support and cultural mismatches, while organisation/process-related issues encompass inadequate planning and coordination. By synthesizing these challenges, this study provides a comprehensive overview aimed at helping practitioners anticipate and mitigate potential obstacles, thereby increasing the likelihood of successful agile transformations. These insights extend existing knowledge and emphasize the need for a holistic approach to manage the people, the leadership, and the organisation/process challenges of agile transformation
Preparation methodology for the microstructural characterization of diffusion layers in a titanium/steel composite
No full textHot pressing of titanium and carbon steel leads to the formation of a diffusion layer at the interface. Depending on the carbon content of the steel used, it either exclusively contains TiC or additional other phases. In the case of steel with a medium carbon concentration (0.67 wt.% C), a pure TiC layer forms. A preparation methodology was developed to make statements about functional and microstructural properties of the respective layers such as layer thickness, porosity, or grain size. However, apart from the diffusion layer’s microstructure, it also reveals the microstructure of the two base substrates. A comparison based on electron backscatter diffraction (EBSD) examinations yields similar results in terms of microstructure. A micrograph analysis based on the new preparation methodology also allows confirming the element distribution measurement by glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES). The methodology therefore provides a way of quickly and reliably controlling the layer formation during the hot pressing process of titanium and carbon steel.Beim Heißpressen von Titan und Kohlenstoffstahl entsteht an der Grenzfläche eine Diffusionsschicht, welche abhängig vom Kohlenstoffgehalt des verwendeten Stahls entweder ausschließlich TiC oder zusätzliche andere Phasen enthält. Im Fall eines Stahls mit mittlerer Kohlenstoffkonzentration (0,67 wt.-% C) bildet sich eine reine TiC-Schicht. Um eine Aussage über die funktionalen und mikrostrukturellen Eigenschaften, wie Schichtdicke, Porosität oder Korngröße, entsprechender Schichten treffen zu können, wurde eine Präparationsmethodik entwickelt. Hierbei wird jedoch nicht nur das Gefüge der Diffusionsschicht, sondern auch das der beiden Grundsubstrate entwickelt. Ein Vergleich mit Elektronenrückstreubeugungs-Untersuchungen (EBSD) liefert hinsichtlich der Mikrostruktur vergleichbare Ergebnisse. Auch die Messung der Elementverteilung durch Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) kann durch eine Schliffbildanalyse unter Anwendung der neuen Präparationsmethodik belegt werden. Die Methodik stellt also eine Möglichkeit zur schnellen und sicheren Kontrolle der Schichtbildung beim Heißpressen von Titan und Kohlenstoffstahl dar
Design and Implementation of a High Performance Domain Name Service on Commodity Hardware
No full textThe internet Domain Name System (DNS) is one of the essential components of the World Wide Web and the whole internet. The core concept is a large distributed and hierarchical database that translates internet domain names into host addresses and other supplemental information. Name servers can serve millions of domains and usually have to answer thousands of requests per second. Because of their vital function for any internet service, domain name servers are regularly target of Denial-of-Service attacks, where millions of queries per second are used to overload the database system. This work describes an approach on how to achieve answer rates in this dimension with a single server built from low-cost commodity hardware