Applied Cybersecurity & Internet Governance Repository
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fdm@DHBW: Einführung eines standortübergreifenden Forschungsdatenmanagements an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg
No full textMit dem Projekt fdm@DHBW wurden an der DHBW wesentliche Grundlagen für ein standortübergreifendes Forschungsdatenmanagement geschaffen. Der Abschlussbericht beschreibt die inhaltlichen Ergebnisse des Vorhabens sowie Nutzen, Verwertbarkeit und zukünftige Entwicklungsperspektiven in detaillierter Form. Erreicht wurden insbesondere die institutionelle Verankerung des Themas durch die Open Science Policy, die Inbetriebnahme des FDM-Portals, die Bereitstellung zielgruppenspezifischer Schulungs- und Informationsangebote sowie die stärkere Anbindung an einschlägige Netzwerke. Die weitere Entwicklung zielt auf den nachhaltigen Betrieb des Portals, die dauerhafte Nutzung der aufgebauten Angebote und die weitere hochschulweite Verstetigung von Open Science und Forschungsdatenmanagement
Projektvorhaben im Rahmen des BMBF-Förderprogramms zum Thema "Forschungsnetzwerk Anonymisierung für eine sichere Datennutzung" : Sachbericht zum Projektabschluss
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Entwicklung zur Nutzung verteilter Rechenressourcen für das ATLAS Experiment am LHC
No full textATLAS am LHC ist ein einzigartiges Experiment, das in dieser Form nicht wiederholbar ist. Darum ist die vollständige Ausnutzung des Forschungs- und Entdeckungspotenzials dieses Experiments geboten. Dabei sind die Datenmengen enorm. Allein das ATLAS-Experiment verwaltet und analysiert derzeit über 1 Exabyte (=1 Mio Terabytes) an Daten. Die Beherrschung und Verarbeitung dieser unvorstellbaren Datenmenge erfordert ein weltumspannendes Netzwerk von Datenspeichern und Computern. Das ist das Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). Diese verteilten Ressourcen für Datenspeicherung und Datenanalyse effektiv zu nutzen, stellt eine enorme Herausforderung dar. In einem System aus vielen hunderttausend einzelnen Rechnern verteilt an vielen Standort weltweit muss gewährleistet werden, dass jeder verfügbare Rechner Rechenaufträge entgegen nehmen und diese verarbeiten kann. Sollte ein Rechner oder mehrere Rechner eines Standorts ausfallen, so muss dies automatisch erkannt werden, damit keine weiteren Rechenaufträge dorthin geschickt werden, um so eine nutzlose Belegung von Datenbandbreite und Datenspeicherkapazität zu vermeiden. Es muss aber auch der bzw. die problematischen Rechner automatisch wieder im System verfügbar sein, sobald das Problem behoben ist. Hinzu kommt noch, dass vorübergehend ungenutze Rechenleistung an anderen Rechenzentren (z.B. High-Performance-Computer) in opportunistischer Weise für die Analyse von ATLAS-Daten genutzt werden kann. Dadurch ist das Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) ein sehr heterogenes System aus vielfältigen und unterschiedlichen Einzelkomponenten, welches eingesetzt wird zur Rekonstruktion, Analyse und Simulation von Proton-Proton-Kollisionen im LHC-Beschleuniger, die vom ATLAS-Detektor registriert und aufgezeichnet werden. In dieses komplexe System von verteilten Rechenressourcen wurde bereits viel Entwicklungsarbeit investiert. Dennoch gibt es immer noch umfangreiches Optimierungspotenziel, mit dem diese Ressourcen effektiver und effizienter genutzt werden können. Dieses Projekt hat mit dazu beigetragen, dass die Effizienz des WLCGs weiter bessert wurde, dass neue Ressourcen für Rechenaufträge ins WLCG integriert werden konnten, dass aber auch neue Architekturen von Rechnern (ARM-Prozessoren) im WLCG genutzt werden können. Zugleich hat das Projekt auch die Auswirkungen der Energiekostensteigerungen und die Nachhaltigkeit von Big-Data-Prozessierung und -Speicherung in den Blick genommen und wartet mit Lösungsansätzen auf, die zu kurzfristigen Kosteneinsparungen ohne substantiellen Verlust an Rechenleistung führen können. Dabei ist die weltweite Verteilung der einzelnen Rechenressourcen ein wichtiges und tragendes Element
Abschlussbericht
No full textDie Aufgaben der TU Dortmund bestanden darin, die Netzqualität und EMV von Industrienetzen zu verbessern und eine kontinuierliche Diagnose der Betriebszustände zu realisieren. Hierzu gehörten unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen, die beispielsweise die Auswahl von Methoden zur KI-basierten Diagnose sowie von Ansätzen zur aktiven Reduktion elektromagnetischer Störungen durch Methoden der aktiven Gate-Ansteuerung oder aktive digitale Filter betreffen. Hierzu war außerdem die Entwicklung synchroner Sensorknoten und echtzeitfähiger Edge-Devices erforderlich. Im Einzelnen wurden die folgenden wissenschaftlichen bzw. technischen Ziele erreicht:
- Die Simulationsumgebung der Referenzanlage und die Anbindung an die Trainingsumgebung sind realisiert.
- Die EMV-Sensorknoten sowie deren Synchronisation und die Übertragung der Messdaten an das Edge-Device sind entwickelt und implementiert.
- Die Hardware und das Betriebssystem des Edge-Device zur Anbindung an die Cloud, die Sensorknoten und die aktiven EMI-Filter sind vorhanden.
- Die Diagnose-KI zur Identifikation passiver Systemkomponenten ist implementiert.
- Die aktiven EMI-Filter und aktiven Gate-Treiber sind entwickelt und deren Potential zur Reduktion von EMV-Störungen ist im Labor getestet und analysiert.
- Die Funktionalität aller entwickelten Systemkomponenten bestehend aus EMV-Sensorknoten, EMV-Edge-Device, Diagnose-KI und EMI-Filter ist im Gesamtdemonstrator validiert
NIP II - Studie - HyLand: Ziel ist es, den Status einer nachhaltigen, möglichst klimafreundlichen und CO2-neutral handelnden Region zu erreichen. Dafür bietet Wasserstoff als schadstofffreier, vielseitiger sowie mobil einsetzbarer Energieträger alle Voraussetzungen
No full textDer Landkreis Neustadt a.d. Waldnaab (NEW) liegt im Norden des Regierungsbezirkes Oberpfalz (Bayern) und bildet gemeinsam mit der vom Landkreis umgebenen kreisfreien Stadt Weiden sowie dem Landkreis Tirschenreuth die Region Nordoberpfalz. Auf einer Fläche von 1.428 km² (Stand 2019) [2] leben im Landkreis NEW 95.954 Einwohnende (Stand 31.12.2022) [3] und damit durchschnittlich 66 Einwohnende pro km². Die Verwaltung im Landkreis ist aufgeteilt auf
insgesamt 38 Gemeinden, davon sind 25 Kommunen in acht Verwaltungs-Gemeinschaften zusammengeschlossen. Der Landkreis NEW ist im Landesentwicklungsprogramm (LEP) Bayern 2013 vollständig als „Raum mit besonderem Handlungsbedarf“ in der Kategorie „Allgemeiner ländlicher Raum“ definiert [4] und muss sich den Herausforderungen des ländlichen Raums und Strukturwandels stellen. Dazu zählen u.a. die Folgen des demografischen Wandels, welche eine
wirtschaftliche Herausforderung, wie bspw. Fachkräftemangel, impliziert [4]. Allgemein wird die Nordoberpfalz als ein im „bayernweiten Vergleich noch immer strukturschwachen Raum“ gesehen [4]. Der Landkreis ist mittlerweile durch eine dynamische Wirtschaftsentwicklung, u. a. wegen seiner günstigen Lage und guten infrastrukturellen Erschließung, gekennzeichnet [5].
Verkehrstechnisch ist die gesamte Region Nordoberpfalz und somit auch der Landkreis NEW an die Autobahn Nord-Süd A93 mit dem Autobahnkreuz Oberpfälzer Wald angebunden. Hinzu kommt eine Nord-Südverbindung der Eisenbahn mit einer Zweigverbindung Richtung Nürnberg [5]. Hieraus ergibt sich „ein Standort höchster Qualität und Attraktivität, der in die gesamte nördliche und mittlere Oberpfalz ausstrahlt“ [4]. Die Wirtschaft wird von familiengeführten kleinen und mittelständischen Unternehmen bis hin zu industriellen Weltmarktführern geprägt.
Ein weiterer günstiger wirtschaftlicher Faktor und Arbeitgeber ist der NATO-Truppenübungsplatz Grafenwöhr [4]. Der Großteil der sozialversicherungspflichtigen Beschäftigten im Landkreis ist im produzierenden Gewerbe und Dienstleistungsbereich tätig [2].
Im Osten grenzt der Landkreis an die Tschechische Republik [4] und mit Waidhaus befindet sich hier der bedeutendste Grenzübergang Europas und Bayerns zur Tschechischen Republik. Der Landkreis NEW gehört zur Euregio Egrensis [6] und der Metropolregion Nürnberg (EMN). Mit der Stadt Weiden bestehen intensive Pendlerverflechtungen hinsichtlich des Arbeitsmarktes und der Suburbanisierung [4]. Weiden ist Oberzentrum und Hochschulstadt mit einer hohen Anzahl von Einzelhandels- und Dienstleistungsbetrieben. Die Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Amberg-Weiden bringt die Studienschwerpunkte Betriebswirtschaft, Handels- und Dienstleistungsmanagement, Medizintechnik und Wirtschaftsingenieurwesen mit. Studiengänge wie „Energietechnik und Energieeffizienz“ oder „Bio- und Umweltverfahrenstechnik“ zahlen auf die Stärkung regionaler Expertise für den Ausbau von erneuerbaren Energien (EE) ein [7].
Nachhaltigkeit und der Einklang von Ökologie und Ökonomie gehören zum Selbstverständnis der Region, die im Naturpark Nördlicher Oberpfälzer Wald liegt. Dieser dehnt sich ebenfalls auf südliche Teile des Landkreises Tirschenreuth und die Stadt Weiden i.d.OPf. mit einer Gesamtfläche von rund 138.000 ha aus [8]. Der Naturpark prägt nicht nur die ganze Landschaft des Landkreises, sondern ist auch eine der Hauptattraktionen für den Tourismus [9]. Insgesamt gibt es 13
Naturschutzgebiete, die eine Fläche von über 780 ha bedecken [10].
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GelKo - Entwicklung eines neuartigen Gels als zusätzlicher Puffer gegen Korrosion in Stahlbetonbauten
No full textSchlussbericht
No full textIm Rahmen eines Verbundprojektes mit dem Gießerei-Institute der RWTH-Aachen wurden bei Access e.V. Methoden der künstlichen Intelligenz und der 3D-Rekonstruktion (weiter)-entwickelt und auf die Erkennung von verschiedenen Phasen in technischen Aluminium Multikomponenten-Legierungen Al-Si-Cu-Fe angewandt. Die 2 Proben entstammten Erstarrungsversuchen auf der ISS, die im Rahmen des europäischen Projektes MICAST durchgeführt wurden. Bei den Proben herrschten Bedingungen der Schwerelosigkeit und zum Teil ein zusätzliches rotierendes Magnetfeld. Mit letzterem sollte die Möglichkeiten zur Phasentrennung untersucht werden, eine Thematik, die für den Bereich Recycling von Aluminiumwerkstoffen wichtig ist. Die entstehenden Phasen waren eine α-Al-Matrix, intermetallische β-Al9Fe2Si2 oder β-Al8Fe2Si-Phasen, sowie eutektische Al2Cu-Phase oder eutektisches Silizium. Die der KI zugeführten Bilder lagen entweder als hochauflösende Schliffe in 2D vor oder als Stapelfolgen aus computertomographischen Aufnahmen. Als KI-Modell kam „mask R-CNN“ zum Einsatz, wobei für die hochaufgelösten Schliffbilder die separate Erkennung von β -Phasen und eutektischem Silizium, als auch gleichzeitige Erkennung verglichen wurden. Bei den CT-Bildern konnten methodenbedingt nur die β-Phasen erkannt werden. In beiden Fällen zeigt sich die eutektische Al2Cu-Phase als kleine runde Phase, die im Rahmen von KIMi nicht sauber von den anderen Phasen getrennt ist. Verschiedene Metriken quantifizieren die Güte der Erkennung, der sogenannte F1-score ergibt ein Maß für die Wirksamkeit der Modelle, die Werte liegen für die hochaufgelösten Schliffe zwischen etwa 70 und 90%. Für die CT-Stapelfolgen liegt die Erkennungsrate der β-Phasen bei ca. 80-90%. Ein 3D-Rekonstruktionsalgorithmus wurde neu entwickelt, an einem künstlichen numerischen Datensatz erfolgreich getestet und auf eine weiteres projektfremdes Beispiel der Dendritenerkennung aus CT-Stapelfolgen angewandt wurden. In KIMi wurden die erkannten Phasen in den CT-Stapelfolgen zu einer zusammenhängenden monolithischen Struktur rekonstruiert.As part of a joint project with the Foundry Institute at RWTH Aachen University, Access e.V. developed and refined methods of artificial intelligence and 3D reconstruction and applied them to the detection of different phases in technical aluminum multi-component alloys Al-Si-Cu-Fe. The two samples came from solidification experiments on the ISS, which were carried out as part of the European MICAST project. The samples were subjected to conditions of weightlessness and, in some cases, an additional rotating magnetic field. The latter was used to investigate the possibilities for phase separation, a topic that is important for the recycling of aluminum materials. The resulting phases were an α-Al matrix, intermetallic β-Al9Fe2Si2 or β-Al8Fe2Si phases, as well as eutectic Al2Cu phase or eutectic silicon. The images fed into the AI were either high-resolution 2D sections or stacks of
computer tomography images. The AI model used was “mask R-CNN,” whereby the separate detection of β phases and eutectic silicon, as well as simultaneous detection, were compared for the high-resolution section images. The images fed into the AI were either high-resolution 2D sections or stacks of computer tomography images. The AI model used was “mask R-CNN,” whereby separate detection of β phases and eutectic silicon, as well as simultaneous detection, were compared for the high resolution section images. Due to the method used, only the β phases could be detected in the CT images. In both cases, the eutectic Al2Cu phase appears as a small round phase that is not clearly separated from the other phases in KIMi. Various metrics quantify the quality of the detection; the so-called F1 score provides a measure of the effectiveness of the models, with values between approximately 70 and 90% for the high-resolution sections. For the CT stack sequences, the detection rate of the β phases is approximately 80-90%. A 3D reconstruction algorithm was newly developed, successfully tested on an artificial numerical data set, and applied to another example of dendrite detection from CT stack sequences outside the project. In KIMi, the detected phases in the CT stack sequences were reconstructed into a coherent monolithic structure
Schlussbericht
No full textThe PROVING project aimed to explore a simulation‑supported, probabilistic approach for the structural substantiation of aerospace components. Within an adapted Building‑Block framework, the consortium investigated how material modelling, limited testing and digital process documentation could support more efficient certification strategies in line with EASA requirements.
Oerlikon AM Europe GmbH contributed by producing LPBF test specimens and demonstrators and by establishing a traceable manufacturing workflow including powder characterisation and process monitoring. The work carried out successfully delivered a proof of concept demonstrating that virtual and data‑driven methods can complement traditional test‑based approaches. The results form a foundation for further development and future research projects in simulation‑based certification of additively manufactured aerospace structures