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Face recognition for access control and time recording systems : high accuracy and reliability with restricted power consumption
Diese Arbeit ist eine Studie zu biometrischer Gesichtserkennung auf Embedded Hardware, die extern bei der Firma TQ-Systems durchgeführt wurde. Es werden verschiedene Architekturen von künstlichen neuronalen Netzen mit dem synthetisch erzeugten DigiFace-1M Datensatzes von Microsoft trainiert. Dafür werden verschiedene Trainingsstrategien recherchiert und getestet. Es wird auch eine neue Strategie vorgeschlagen, die sich gegenüber den bereits etablierten Methoden beweisen kann. Dabei handelt es sich um eine modifizierte Version von ArcFace, bei der sich der Margin Parameter dynamisch an den Trainingsfortschritt des Modells anpasst. Die Methode wurde AdaAcos getauft und über GitHub als PyTorch-Implementierung veröffentlicht. Die trainierten Modelle werden anschließend mit dem kürzlich erschienenen TQMa93xxLA Modul von TQ-Embedded implementiert und mit der integrierten Ethos-U65 NPU beschleunigt. Die erreichte Performance überrascht mit besseren Latenzzeiten im Vergleich mit dem eigentlich leistungsstärkeren Vorgängermodul. Abschließend wird eine ausführliche Recherche im Themengebiet der Presentation Attack Detection durchgeführt, um Möglichkeiten zu ermitteln, mit denen eine Gesichtserkennung gegen Täuschungsversuche gesichert werden kann.This work is a case study on biometric face recognition on embedded hardware, which was carried out externally at the company TQ-Systems. Different architectures of artificial neural networks are trained using the DigiFace-1M dataset which was synthetically generated by Microsoft. Different training strategies are researched and tested. A new training strategy is proposed that can prove itself against the already established methods. This is a modified version of ArcFace in which the margin parameter dynamically adapts to the training progress of the model. The method was named AdaAcos and is provided on GitHub as a PyTorch implementation. Subsequently the trained models are implemented with the recently released TQMa93xxLA module from TQ-Embedded and accelerated with the integrated Ethos-U65 NPU. The performance achieved surprises with better latency times compared to the more powerful predecessor module. Finally, extensive research is carried out in the field of presentation attack detection in order to determine ways in which facial recognition can be secured against attempts of deception
Which gender-specific power structures take effect in cases of sexual abuse? : Using the example of male perpetrators and female victims in a patriarchal society
In dieser Arbeit wird das Patriarchat mit der damit einhergehenden strukturellen sexuellen Gewalt, in Form von sexuellem Missbrauch, gegenüber Frauen aufgezeigt und mit Zahlen untermauert. Von patriarchalen Vorstellungen männlicher und weiblicher Sexualität über Vergewaltigungsmythen hin zu weiteren misogynen Strukturen werden missbrauchsverharmlosende Verflechtungen in unserer Gesellschaft thematisiert. Der zweite Teil der Arbeit dient als Perspektive, wie Sozialarbeiter*innen diesen patriarchalen Gewaltstrukturen langfristig entgegen wirken können. Hier erfolgt ein Exkurs in die Sexualpädagogik
Experimental determination of the strength of toughened glass in the area of near-edge holes
For tempered glass, edge distances for drilled holes in point-fixed glazing must be observed. For production reasons, the European product standard EN 12150 for thermally toughened safety glass requires a minimum edge distance of two times the thickness t. When transferring loads from the glass pane, it is necessary to consider whether and to what extent residual stresses of the tempering process are present in the remaining area between the edge and the hole. The German design standard DIN 18008-3 specifies a blanket distance to the edge of 80 mm for cylindrical holes, which is frequently undercut in construction practice. In this case, the strength of the tempered glass used may not be applied for structural analysis, and only the strength of annealed glass may be assumed instead. Because of this discrepancy, this study experimentally investigated the strength behavior of toughened glass with cylindrical near-edge holes via photoelasticity and destroying four-point bending test. The pre-stress zones of a glass pane are qualitatively compared using the monochrome wavelength photoelasticity method, and the surface compressive stress is measured at points near the hole. Then, the fracture stress of the drilled specimen is determined by four-point bending tests and the necessary numerical simulation using the finite element method of the bending test. The various test methods are intended to provide information on the distribution of the residual stresses and thus on the strength of the toughened glass when the edge distance is lower than the distance required in DIN 18008-3—and by this update the rules
Investigations on the influence of manufacturing and curing effects on the properties of structural-glazing adhesives subjected to tensile stresses
Demand for structural glazing joints has increased considerably in recent years due to the ever-increasing loads resulting from growing dimensions, especially in spectacular glass structures. Within the scope of planning and production monitoring, existing influences are analyzed based on the standard H-sample from the current structural glazing guidelines. These guidelines do not define any specific methodology or guidance for manufacturing test specimens. For determining load-bearing properties, various parameters, such as specimen age and curing condition, have a relevant influence during and after manufacturing. This study aims to investigate the manufacturing process for H-specimens systematically to identify and minimize the interfering influences. On this basis, the influence of the curing of modified H-specimens was investigated in detail for specimens under tensile load. Next to curing at room temperature, tempering at 40 °C was investigated for two different H-joint geometries. Thereby, a relevant influence of specimen age and different curing conditions on the strength as well as stiffness properties could be determined. As one result of the study, the curing time can be shortened by tempering the specimens in relation to the specified 28 days by ETAG 002-1. For calculation methods used in practice, like the structural spring method, suggestions for statistically validated strength and stiffness parameters representing the load-bearing behavior are proposed, considering the adhesive’s curing state and the joint’s nominal stress
Evaluation of data process pipelines for transformation, quality assurance and event notification
Im Geschäftsbereich des Banken- und Finanzsektors nutzen aufkommende Financial Technology (FinTech) Unternehmen mit datengetriebenen Geschäftsmodellen die Potenziale neuer Technologien, um die klassischen Finanzdienstleistungen zu revolutionieren. Die Herausforderung der Datenintegration im Sinne des Aufbaus von wertvollen und wettbewerbsfähigen Informationsbeständen gewinnt mit der Anwendung von neuen Trends der Informationstechnologie als auch die dadurch aufkommenden Konflikte bei der Zusammenführung verschiedener Daten immer mehr an Komplexität. Für den Zweck, unterstützende Softwarelösungen für die Implementierung von komplexen Datenintegrationsprozessen einzusetzen, bewährten sich in der Vergangenheit Extract Transform Load (ETL)-Werkzeuge wie Microsoft SQL Server Integration Services zur Bewältigung dieser Herausforderungen. Das Ziel dieser Arbeit ist es daher zu beantworten, welchen Bedarf an Datenintegrationsanforderungen ein technologiegetriebenes Unternehmen im Bereich der Finanzierungsdienstleistung hat und ob das Integrationswerkzeug Microsoft SQL Server Integration Services die zusammengefassten Anforderungen realisieren kann. Dazu werden die folgenden Forschungsfragen gestellt: „Welche Anforderungen stellt ein FinTech in der Branche nutzungsbasierte Finanzierung von Maschinen an den Integrationsprozess von Daten? Kann das ETL-Werkzeug Microsoft SQL-Server Integration Services diese Anforderungen erfüllen?“. Für die Beantwortung dieser Fragen wurden im Rahmen dieser Arbeit vier Experteninterviews durchgeführt, die ergänzend zu der selbstständigen Forschung eine vollumfängliche Evaluierung des ETL-Tools SQL Server Integration Services ermöglichen. Die Evaluation beinhaltet eine Untersuchung des Werkzeuges auf die Anforderungsabdeckung durch den bereitgestellten Funktionsumfang des Tools und eine anschließende Bewertung basierend auf einem Punktesystem
Mindfulness in the inclusive Montessori children`s house : Implementation options for children aged 5-6 years
Reinbold, Franka. 2023. Achtsamkeit im inklusiven Montessori Kinderhaus : Implementierungsmöglichkeiten für Kinder von 5-6 Jahren
High performance scalable message processing with distributed in-memory cache of object state
Within this bachelor thesis, the possibility and efficiency of using a log-based message broker as an object state store is examined. The main goal is to show the high performance a distributed in-memory local state store can achieve and why a log based message broker is a useful complement to create a reliable and scalable object store. The project of this work is designed as state store for current device data of an IoT system based on the microservice architecture.
As log-based message broker Kafka is used in this thesis with its additional Streams DSL, which simultaneously perform the functions of a data consumer, producer and a processor. Kafkas’ Streams DSL is the perfect fit for this project, because it already provides an automatic state store handling.
Firstly this work describes the implementation how to replace an object database with a distributed local state store. Secondly it shows the providing of the state to other services over a changelog topic. And thirdly the project illustrates how the changelog can be materialized into a view, which makes the data accessible to the outside via a REST API.
In the performance analysis of this paper, the comparison between the local state store implementation and a predecessor implementation, with MongoDB as object store, is made. Also, the differences in performance and resource utilization between the two types of key-value stores, that Kafka Streams provides, are investigated. The two types are the only in-memory and the persistent key-value store using RocksDB.
The thesis successfully shows that the implementation of such a distributed local state store can be efficiently and easily integrated into a microservice architecture. Furthermore the service is capable to process much more messages per second than the MongoDB implementation. And in addition the resource utilization is much lower in such a system that does not use an external database. Moreover, it is shown that the latency, which is measured by the time the service needs to process one message, does not depend on the number of messages per second. This cannot be achieved with the implementation in MongoDB
Impact of cycle highways and cycle path concepts on commuter traffic in Munich
Die Politik in Deutschland verfolgt zunehmend das Ziel, Städte umweltfreundlicher zu gestalten und die Nutzung emissionsfreier Verkehrsmittel zu fördern. Insbesondere richtet sich das Vorhaben an die Zielgruppe der Berufspendelnden, die das Auto als primäres Verkehrsmittel für den täglichen Weg zwischen Wohn- und Arbeitsort nutzen. Das übergeordnete Ziel ist es, diese Zielgruppe dazu zu ermutigen, vom Auto auf das Fahrrad umzusteigen. In diesem Kontext bieten sich Radverkehrsinfrastrukturen wie Radschnellverbindungen an, die eine möglichst schnelle, direkte und sichere Verbindung zwischen der Innenstadt und dem Umland herstellen. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich speziell auf mögliche Radverkehrswege im Stadtgebiet München, die einen hohen Anteil an Pendlerverkehr aufweisen und sich für den Ausbau zu Radschnellverbindungen eignen.
Um diese zentrale Forschungsfrage zu beantworten, wird eine umfassende explorative und quantitative Studie durchgeführt, die den Pendlerverkehr und die bestehenden Radwege im Münchner Stadtgebiet untersucht. Konkret werden Korridore und Radrouten ausgewählt, die anschließend anhand des H EBRA-Konzepts bewertet werden. Zudem wird eine Potenzialanalyse durchgeführt, um die Reisezeitdifferenzen des Radverkehrs im Vergleich zum Fußverkehr, öffentlichen Nahverkehr und motorisierten Verkehr zu berechnen. Des Weiteren werden die Verlustzeiten an den Kreuzungen der ausgewählten Routen ermittelt.
Die Ergebnisse der Studie veranschaulichen, dass insgesamt zwei potenzielle Radrouten für eine Umwandlung in Radschnellverbindungen identifiziert wurden. Diese ermöglichen sowohl die Verbindung der Altstadt und innerstädtischen Bezirke mit den westlichen Stadtteilen als auch die Nähe zu wichtigen Arbeitsschwerpunkten und Bildungseinrichtungen, wodurch ein erhebliches Potenzial für Berufspendelnde, die das Fahrrad als Transportmittel nutzen, besteht.
Weiterführende Forschung im Bereich der Radschnellverbindungen im Stadtgebiet München könnte sich auf eine detaillierte Nutzen-Kosten-Analyse konzentrieren, die mit den Ergebnissen der Potenzialanalyse verknüpft wird.German policymakers are increasingly pursuing the goal of making urban areas more environmentally friendly and encouraging the use of emission-free means of transport. In particular, the project is aimed at the target group of commuters who use the car as their primary means of transport for the daily journey between home and work. The overall objective is to encourage this target group to switch from car to bicycle. In this context, cycling infrastructure such as cycle highways offer the fastest, most direct, and safest possible connections between the city center and its surrounding regions. This research paper focuses specifically on potential cycling routes in the city area of Munich, which have a high share of commuter traffic and are suitable for upgrading to cycle expressways.
In order to answer this central research question, a comprehensive explorative and quantitative study was conducted to investigate commuter traffic and existing network of bicycle routes in the urban area of Munich. Specifically, corridors and cycle routes were selected, which were subsequently evaluated using the H EBRA-concept. In addition, a potential analysis was carried out to calculate the travel time differences of cycling compared to walking, public transport, and motorized vehicles. Furthermore, the study assessed ineffective times at intersections along the selected routes.
The study demonstrates that two cycle routes have been identified as possible candidates for conversion into cycle highways. These routes connect the old town and city area with the western parts of the city, in addition to being in close proximity to crucial employment and education centers. Thus, they offer significant potential for commuters who use cycling as a mode of transportation.
Subsequent research in the field of high-speed cycle connections in the city area of Munich could focus on conducting a detailed benefit-cost analysis in conjunction with the results of the potential analysis
Assistant platforms
Many assistant systems have evolved toward assistant platforms. These platforms combine a range of resources from various actors via a declarative and generative interface. Among the examples are voice-oriented assistant platforms like Alexa and Siri, as well as text-oriented assistant platforms like ChatGPT and Bard. They have emerged as valuable tools for handling tasks without requiring deeper domain expertise and have received large attention with the present advances in generative artificial intelligence. In view of their growing popularity, this Fundamental outlines the key characteristics and capabilities that define assistant platforms. The former comprise a multi-platform architecture, a declarative interface, and a multi-platform ecosystem, while the latter include capabilities for composition, integration, prediction, and generativity. Based on this framework, a research agenda is proposed along the capabilities and affordances for assistant platforms