opus htw (Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin)
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On generalized surrogate duality in mixed-integer nonlinear programming
No full textThe most important ingredient for solving mixed-integer nonlinear programs (MINLPs) to global ϵ-optimality with spatial branch and bound is a tight, computationally tractable relaxation. Due to both theoretical and practical considerations, relaxations of MINLPs are usually required to be convex. Nonetheless, current optimization solvers can often successfully handle a moderate presence of nonconvexities, which opens the door for the use of potentially tighter nonconvex relaxations. In this work, we exploit this fact and make use of a nonconvex relaxation obtained via aggregation of constraints: a surrogate relaxation. These relaxations were actively studied for linear integer programs in the 70s and 80s, but they have been scarcely considered since. We revisit these relaxations in an MINLP setting and show the computational benefits and challenges they can have. Additionally, we study a generalization of such relaxation that allows for multiple aggregations simultaneously and present the first algorithm that is capable of computing the best set of aggregations. We propose a multitude of computational enhancements for improving its practical performance and evaluate the algorithm’s ability to generate strong dual bounds through extensive computational experiments
EVALOG
No full textHintergrund
In Kleinstbetrieben werden Arbeitsplatzevaluierungen/Gefährdungsbeurteilungen – insbesondere zur psychischen Belastung – seltener umgesetzt als in größeren Betrieben.
Ziel der Arbeit
Mit EVALOG existiert seit jüngstem ein Verfahren zur Evaluierung psychischer Belastung in Kleinstbetrieben. EVALOG beruht auf dem KFZA (Kurzfragebogen zur Arbeitsanalyse), der im Rahmen der Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastung als Standardinstrument gilt. Der vorliegende Beitrag geht der Frage nach, ob EVALOG die Gütekriterien der Gebrauchstauglichkeit gem. EN ISO 10075‑3 (2004) erfüllt und wie die Verständlichkeit, Handhabbarkeit, Teilnahmemotivation und emotionale Reaktion aus Sicht von Evaluierenden und Beschäftigten beurteilt wird.
Material und Methoden
Die Studie wurde durch standardisierte Fragebögen im Feld erhoben sowie mithilfe deskriptiver sowie inferenzstatistischer Verfahren ausgewertet. Es nahmen 19 Evaluierer/-innen und 27 Mitarbeiter/-innen aus 19 österreichischen Kleinstbetrieben teil.
Ergebnisse
Der EVALOG wurde eine hohe Gebrauchstauglichkeit attestiert, die Informationen zur Evaluierung waren eingängig und gut verständlich und die einzelnen Schritte der Evaluierung einfach umzusetzen. Zudem waren die Teilnehmer/-innen der Studie hoch motiviert den Evaluierungsdialog durchzuführen und fühlten sich nach dem Dialog positiv gestimmt.
Diskussion
Mit EVALOG liegt ein wissenschaftliches fundiertes, standardisiertes, leitfadenorientiertes ökonomisches, dialogorientiertes und anwendungsfreundliches Verfahren zur Evaluierung psychischer Belastung vor, welches von Kleinstbetrieben eigenständig zum Einsatz gebracht werden kann
Implementierung eines interaktiven Lichtsystems mit der Möglichkeit zur Darstellung von Farbgradienten und Matrixdarstellungen
No full textZiel dieser Abschlussarbeit ist es, exemplarisch die Umsetzung eines Lichtsystems darzustellen. Mit diesem Lichtsystem soll eine Brücke zwischen konventionellen Lichtsystemen und solchen, die künstlerische Ansätze verfolgen, geschlagen werden. Primäres Ziel dieser Fusionierung ist es, den Interaktionsrahmen des Nutzers zu erweitern und zugleich dem natürlichen Trieb kreativen Schaffens Handlungsmöglichkeiten zu bieten. Neben der einfachen Auswahl und Steuerung von Farben und Helligkeit, kann die Auswahl und Gestaltung von Farbgradienten und Matrixdarstellungen in einer nahtlosen und intuitiv zu benutzenden Anwendung realisiert werden. Perspektivisch sollen durch einheitliche Schnittstellen intelligente Funktionalitäten wie Lichtsimulationen zur Unterhaltung, und Anwesenheitssimulation als prophylaktische Maßnahme zur Haussicherheit durch Fremdsysteme realisiert werden können. Zur Umsetzung werden LED-Lichtstreifen, welche uber einzeln adressierbare LEDs verfügen, verwendet. Die Steuerung dieser LED-Lichtstreifen wird prototypisch mit einem Mikrocontroller der Marke Espressif umgesetzt, welcher bereits in kommerziellen Industrieprodukten und im Smart Home vorzufinden ist
Entwicklung eines Fahrradverleihsystems unter Verwendung der Microservice-Architektur
No full textFahrradverleihsysteme bieten Kunden die Möglichkeit, bei der Nutzung einer mobilen Anwendung ein Fahrrad zu mieten. Nebenbei können Kunden Bonuspunkte sammeln, wenn sie defekte Fahrräder melden oder wenn die zurückgelegte Entfernung mehr als 5 km beträgt. Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Entwicklung des von Fahrradverleihsystemen, die aus einem Backendserver, einer mobilen Anwendung für
Kunden und einer mobilen Anwendung für Fahrräder bestehen
Improved Electrical Performance of Perovskite Photovoltaic Mini‐Modules through Controlled PbI2 Formation Using Nanosecond Laser Pulses for P3 Patterning
No full textThe upscaling of perovskite solar cells to modules requires the patterning of the layer stack in individual cells that are monolithically interconnected in series. This interconnection scheme is composed of three lines, P1–P3, which are scribed using a pulsed laser beam. The P3 scribe is intended to isolate the back contact layer of neighboring cells, but is often affected by undesired effects such as back contact delamination, flaking, and poor electrical isolation. Herein, the influence of the laser pulse duration on the electrical and compositional properties of P3 scribe lines is investigated. The results show that both nanosecond and picosecond laser pulses are suitable for P3 patterning, with the nanosecond pulses leading to a higher open circuit voltage, a higher fill factor, and a higher power conversion efficiency. It is found that the longer pulse duration resultes in a larger amount of PbI2 formed within the P3 line and a thin Br‐rich interfacial layer which both effectively passivate defects at the scribe line edges and block charge carrier in its vicinity. Thus, nanosecond laser pulses are preferable for P3 patterning as they promote the formation of beneficial chemical phases, resulting in an improved photovoltaic performance
Entwicklung und Implementierung eines Systems zur streambasierten Kommunikation über ein LoRa-WAN Multihop-Netzwerk
No full textIm Rahmen dieser Arbeit soll ein System entworfen werden, welches es ermöglicht streambasiert über ein LoRa-Netzwerk kommunizieren zu können. Dazu soll eine Anwendung entstehen, die sowohl ein Routing-Protokoll für ein Ad-Hoc Multi-Hop-Netzwerk implementiert als auch eine Schnittstelle zur streambasierten Kommunikation über dieses anbietet, welche zur Anbindung beliebiger Anwendungen verwendet werden kann.
Jedes Funkmodul besteht dabei aus einem Raspberry Pi und einem LoRa-Modem (HIMO01M). Das Funkmodem wird unter Verwendung einer seriellen Schnittstelle an den Raspberry Pi angeschlossen. Die Knoten im Netzwerk nutzen zur Kommunikation den Funkstandard LoRa, wodurch Entfernungen von bis zu 10km überbrückt werden können.
Als Beispielanwendung wird die Anwendung ASAPHub für die streambasierte Kommunikation über das bereitgestellte Ad-Hoc-Netzwerk erweitert
Designprägnanzen bei Video- und Computerspielen
No full textZiel der vorliegenden Bachelorarbeit war die Erstellung eines Analysetools um Screenshots von Video- und Computerspielen bestimmten Designstilen zuzuordnen. Hierfür wurden die
elementaren Gestaltungsmittel der Produktgestaltung für die Darstellbarkeit auf Bildschirmen angepasst und erweitert. Anhand von acht erstellten Checklisten wurden drei Video- und
Computerspiele analysiert und zusätzlich einem subjektiven Check unterworfen.
Die Auswertung der unterschiedlichen Screenshots in Ergebnistabellen ergab mehr oder weniger starke Indikationen auf insgesamt 13 klassifizierte Designprägnanzen. Darüber hinaus besaß das Analysetool die Möglichkeit, Hinweise auf im Katalog nicht vorliegende, aber bestehende Designprägnanzen zu liefern oder aber komplett neue, noch zu definierende
Designprägnanzen zu empfehlen.
Als Ergebnis dieser Bachelorarbeit lässt sich festhalten, dass das erweiterte und auf virtuelle Produkte angepasste Instrumentarium der Produktgestaltung in Form des Analysetools für die Designprägnanzbestimmung bei Screenshots von Video- und Computerspielen angewendet werden kann. Die analysierten Screenshots ließen deutliche Tendenzen für eine
Übertragbarkeit auch auf das jeweilige gesamte Videospiel erkennen, auch wenn keine Videosequenzen, sondern nur ausgewählte Momentaufnahmen analysiert wurden.
Diese Bachelorarbeit ist sowohl für Studierende im Fach Design als auch für Studierende im Bereich Gamedesign interessant.The aim of this bachelor thesis was to create an analysis tool for assigning screenshots of video and computer games to specific design styles. For this purpose, the elementary design means of product design were adapted and extended for display on screens. Based on eight created checklists, three video and computer games were analysed and additionally subjectively checked.
The evaluation of the different screenshots in result tables showed more or less strong indications on a total of 13 classified design styles. In addition, the analysis tool had the possibility to provide indications for design styles missing in the catalogue, but existing, or to recommend completely new design styles yet to be defined.
As a result of this bachelor thesis, it can be stated that the extended set of design means adapted to virtual products in the form of the analysis tool can be applied for screenshots of video- and computer games. The examined screenshots revealed clear tendencies for transferability also to the respective video game as a whole, even though no video sequences but only selected screenshots were analysed.
This bachelor thesis is interesting for students of design as well as for students of game design
Disambiguation of author entities in ADS using supervised learning and graph theory methods
No full textDisambiguation of authors in digital libraries is essential for many tasks, including efficient bibliographical searches and scientometric analyses to the level of individuals. The question of how to link documents written by the same person has been given much attention by academic publishers and information retrieval researchers alike. Usual approaches rely on publications’ metadata such as affiliations, email addresses, co-authors, or scholarly topics. Lack of homogeneity in the structure of bibliographic collections and discipline-specific dissimilarities between them make the creation of general-purpose disambiguators arduous. We present an algorithm to disambiguate authorships in the Astrophysics Data System (ADS) following an established semi-supervised approach of training a classifier on authorship pairs and clustering the resulting graphs. Due to the lack of high-signal features such as email addresses and citations, we engineer additional content- and location-based features via text embeddings and named-entity recognition. We train various nonlinear tree-based classifiers and detect communities from the resulting weighted graphs through label propagation, a fast yet efficient algorithm that requires no tuning. The resulting procedure reaches reasonable complexity and offers possibilities for interpretation. We apply our method to the creation of author entities in a recent ADS snapshot. The algorithm is evaluated on 39 manually-labeled author blocks comprising 9545 authorships from 562 author profiles. Our best approach utilizes the Random Forest classifier and yields a micro- and macro-averaged BCubed F₁ score of 0.95 and 0.87, respectively. We release our code and labeled data publicly to foster the development of further disambiguation procedures for ADS
Vorhersage von Abgabewahrscheinlichkeiten für Teilnehmer einer Mathematik-Plattform
No full textDas Ziel dieser Masterarbeit ist die Vorhersage der Abgabewahrscheinlichkeiten von Teilnehmer*innen eines Mathematikwettbewerbs. Zusätzlich sollen Faktoren identifiziert werden, welche die Teilnehmer*innen zu einem vorzeitigen Abbruch veranlassen.
Dazu werden die folgenden Forschungsfragen gestellt:
• Welche Methode aus dem Bereich des maschinellen Lernens eignet sich für die Erstellung der Vorhersagemodelle?
• Lässt sich mit den vorhandenen Daten ein präzises Vorhersagemodell erstellen?
• Welche Faktoren haben einen Einfluss auf ein vorzeitiges Ausscheiden aus dem Wettbewerb?
Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurden Algorithmen aus dem Bereich des maschinellen Lernens miteinander vergleichen. Anschließend wurden eine Reihe von Vorhersagemodellen auf Basis von Klassifikatoren aus der Familie der Entscheidungsbäume erstellt. Die Identifikation von relevanten Faktoren in Bezug auf das vorzeitige Ausscheiden, wurde mithilfe von Überlebensanalysen realisiert. Die Auswertung der Modelle zeigt, dass alle angewendeten Algorithmen eine relativ geringe Vorhersagegenauigkeit aufweisen. Demnach lässt sich der Informationsgehalt sowie die Qualität der verwendeten Daten lediglich mit ausreichend bewerten. Als relevante Faktoren für das vorzeitige Ausscheiden lassen sich die Gewinnspielteilnahme sowie die Mathematikfähigkeiten der Teilnehmer*innen benennen
Implementierung einer Pipeline zur grammatikalischen Analyse von Texten in deutscher Sprache mit Spark NLP
No full textIn dieser Arbeit soll beispielhaft eine Spark NLP-Pipeline implementiert werden. Die Ergebnisse sollen mithilfe einer Webanwendug anschaulich dargestellt werden.
Es handelt sich also um ein High-Level-Projekt, da eine Neuimplementierung zugrunde liegender Algorithmen nicht vorgesehen ist. Vielmehr soll die Anwendung des Spark
NLP-Frameworks in Verbindung mit deutschsprachigen Texten und die Visualisierung der Ergebnisse im Vordergrund stehen. Zunächst soll es dabei um grundlegende grammatikalische
Eigenschaften gehen, insbesondere PoS-Tagging (Part-of-Speech-Tagging), also das Bestimmen der Wortart einzelner Wörter. Zudem soll eine Lemmatisierung, also eine Reduzierung von Wörtern auf ihre grammatikalische Grundform, erfolgen.
Außerdem ist eine Evaluation der Ergebnisse mithilfe eines kleinen Goldstandards angedacht.
Die Datenbasis bildet der News-Korpus, eine Sammlung von Artikeln aus dem Nachrichtenbereich, die im Rahmen des Projektstudiums I-NewsPipe: Implementation of a News Document Pipeline1 erstellt wurde