Ministry for Environment, Agriculture, Conservation and Consumer Protection
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Posenschätzung einer Europalette mit einer RGB-Kamera basierend auf synthetischen Trainingsdaten
Estimating the pose of a pallet and other logistics objects is crucial for various use cases, such as automatized material handling or tracking. Innovations in computer vision, computing power, and machine learning open up new opportunities for device-free localization based on cameras and neural networks. Large image datasets with annotated poses are required for training the network. Manual annotation, especially of 6D poses, is an extremely labor-intensive process. Hence, newer approaches often leverage synthetic training data to automatize the process of generating annotated image datasets. In this work, the generation of synthetic training data for 6D pose estimation of pallets is presented. The data is then used to train the Deep Object Pose Estimation (DOPE) algorithm [1]. The experimental validation of the algorithm proves that the 6D pose estimation of a standardized Euro pallet with a Red-Green-Blue (RGB) camera is feasible. The comparison of the results from three varying datasets under different lighting conditions shows the relevance of an appropriate dataset design to achieve an accurate and robust localization. The quantitative evaluation shows an average position error of less than 20 cm for the preferred dataset. The validated training dataset and a photorealistic model of a Euro pallet are publicly provided [2].Posenschätzung einer Palette und anderer Logistikobjekte ist von entscheidender Bedeutung für verschiedene Anwendungsfälle, wie automatisiertes Handling oder Tracking. Innovationen in der Bilderkennung, Rechenleistung und maschinellem Lernen eröffnen kamerabasierten Ansätzen auf Basis neuronaler Netze neue Möglichkeiten für die gerätelose Lokalisierung. Hierfür werden große Trainingsdatensätze mit annotierten Posen benötigt. Die manuelle Annotation, insbesondere von 6D-Posen, ist ein äußerst arbeitsintensiver Prozess, weshalb neuere Ansätze oftmals auf synthetischen Trainingsdaten basieren. In dieser Arbeit wird die Generierung synthetischer Trainingsdaten für die 6D-Posenschätzung von Paletten vorgestellt. Anschließend werden die Daten verwendet, um den Deep Object Pose Estimation (DOPE)-Algorithmus [1] zu trainieren. Die ex¬perimentelle Validierung des Algorithmus belegt, dass die 6D-Posenschätzung einer Europalette mit einer Rot-Grün-Blau (RGB) Kamera möglich ist. Der Vergleich der Ergebnisse von drei variierenden Datensätzen unter verschiedenen Lichtverhältnissen zeigt die Relevanz eines geeigneten Datensatzdesigns, um eine genaue und robuste Lokalisierung zu erreichen. Die quantitative Auswertung zeigt für den bevorzugten Datensatz einen durchschnittlichen Positionsfehler von weniger als 20 cm. Der validierte Trainingsdatensatz und ein fotorealistisches Modell einer Europalette sind öffentlich zur Verfügung gestellt [2]
Digitale Medienwelt und Pädagogikunterricht
Aktuell ereignet sich eine grundlegende neue Relationierung von realer und digitaler Welt, mit der umfassendere Zugriffe auf das Leben jedes einzelnen in der Gesellschaft einhergehen – z.B. größere Kontrolle, größere Beeinflussung und Manipulation. Digitalisierung von Bildung und Bildung für die digitalisierte Welt sind „Mega-Themen“ aktueller Bildungspolitik und Bildungsreformen. Die Beiträge des vorliegenden Buches konturieren diesbezüglich einen Pädagogikunterricht, welcher Schülerinnen und Schüler befähigen soll, die Chancen und Risiken in der digitalen Medienwelt für die Bildung und die Erziehung zu erkennen, und der dazu beiträgt, dass Menschen anderen Menschen – u.a. auch mithilfe digitaler Tools – dabei helfen, sich zu dieser digitalen Medienwelt in ein reflektiertes Verhältnis zu setzen und sie mit zu verändern. Das Buch richtet sich insbesondere an Interessierte aus den Bereichen des schulischen Pädagogikunterrichts, der Fachdidaktik Pädagogik und der Medienpädagogik
Integration und Evaluation einer Hinderniserkennung für den Nahbereich mobiler Roboter im öffentlichen Verkehrsraum
To ensure safe operation of mobile robots in public spaces, the robots must be able to detect obstacles and identify non-traversable ground. However, there are relatively few suitable methods for mobile robots in urban environments available and equally few empirical data on such applications. This contribution identifies requirements for such systems, designs meaningful test scenarios, and evaluates an exemplary approach using a mobile robot platform with depth sensors. It is found that the method is suitable in principle, but that different roadway elements pose a challenge to detection. Corrupted sensor data due to tilting movements or overexposure also negatively affect the quality of obstacle detection.Um einen sicheren Betrieb von mobilen Robotern im öffentlichen Raum zu gewährleisten, müssen Roboter in der Lage sein, Hindernisse zu erkennen und unbefahrbare Bodenbereiche zu identifizieren. Es existieren jedoch nur vergleichsweise wenige geeignete Methoden für mobile Robotern in städtischen Umgebungen und ebenso wenig empirische Daten bezüglich solcher Anwendungen. In diesem Beitrag werden Anforderungen an solche Systeme identifiziert, aussagekräftige Testszenarien entworfen und ein beispielhafter Ansatz anhand eines mobilen Roboters mit Tiefensensoren evaluiert. Es wird festgestellt, dass diese Methode prinzipiell geeignet ist, jedoch verschiedene Fahrbahnelemente eine Herausforderung für die Erkennung darstellen. Fehlerhafte Sensordaten durch Kippbewegungen oder Überbelichtungen beeinträchtigen ebenfalls die Qualität der Hinderniserkennung
Navigation with a ground penetrating radar as localization sensor
Systeme zur Lokalisierung von mobilen Robotern haben je nach Messprinzip gewisse Nachteile. So stoßen beispielsweise Systeme mit Kameras in rauen Umgebungen mit Staub, Schmutz und Wetter an ihre Grenzen. Um diese Probleme zu überwinden, wird ein robustes Lokalisierungssystem entwickelt, das aus einem Bodenradar und einer Monte-Carlo-Lokalisierung besteht. Zu diesem Zweck tastet das Radar langzeitstabile Merkmale im Untergrund ab, die für die Lokalisierung verwendet werden. Neben der Lokalisierung wird auch die Navigation mit diesem System dargestellt.Systems for localizing mobile robots have certain disadvantages depending on the measurement principle. For example, systems with cameras reach their limits in harsh environments with dust, dirt and weather. To overcome these problems, a robust localization system is being developed that consists of ground-based radar and Monte Carlo localization. For this purpose, the radar scans long-term stable features in the subsurface that are used for localization. In addition to localization, navigation is also represented
Barber-Surgeons, Nurses, Midwives: Cupping and the “Violet Ray” in the Everyday Practice of Non-Medical Healing Professions
This article examines the historical background of a chance find in the attic of a family among whose ancestors were a midwife and a nurse. The objects from the everyday practice of these two women are a set of cupping glasses and a so-called high-frequency radiation device (“violet ray”). The latter has so far been presented in research mainly as a lifestyle product of the first half of the 20th century and its desire for health self-care. The article now shows, based on statements from the practitioners' families, that treatment with cupping glasses as well as with the HFR device was part of (medically prescribed) physical therapy until the 1950s. It becomes apparent that the boundaries between the treatment practices of non-medical healers such as midwives, nurses and barber-surgeons cannot be sharply drawn. For future research on objects in the history of medicine, this result provides the methodological impetus not to hastily make restrictive classifications of individual healing professions and their respective practices when working with sources
AI as an Inventor: Has the Federal Court of Australia Erred in DABUS?
The emergence of advanced Artifi¬cial Intelligence (AI) technologies has caused an inter¬national debate as to whether inventions generated by AI technology without human intervention should be protected under patent law and who should own them. These questions have been discussed in a re¬cent Federal Court of Australia decision in Thaler v Commissioner of Patents. In that judgment, Beach J recognised that some AI has the ability to auton¬omously invent and that such AI-generated inven¬tions could be protected under patent law. His Hon¬our held that, in such instances, an AI system could and should be listed as an inventor in a patent appli¬cation. This article challenges the decision by argu¬ing that, even in the case of the most sophisticated AI systems, these systems are not autonomous in the inventive process as humans provide significant contributions to the very system that leads to the in¬ventive output. Secondly, I contend that the discus¬sion on the need of patent protection for AI-gener¬ated inventions (if it were possible at all) is misplaced and not sufficiently comprehensive. Finally, the ex¬panded application of the Patents Act 1990 (Cth), and especially s 15(1), to accommodate ‘AI inventors’, is an over-reach that is not consistent with the current law. The article recommends that the AI inventorship question should be decided not by courts, but by a policy making body and all interested stakeholders should be engaged in the discussion on this impor¬tant matter
Attention, here comes the EU Data Act! A critical in-depth analysis of the Commission’s 2022 Proposal
The paper outlines the main elements of the 2022 EU Commission’s Data Act Proposal. The proposal is the apex of the Commission’s recent regulatory initiatives in the field of platforms and the data economy. The paper provides for a critical in-depth analysis of the proposal that forms the basis for concrete recommendations to improve the current text, all guided by the aim to help this legislative initiative to reach its objectives by curbing it, where necessary, and at the same time making it more focused and efficient
Prasse, Karl-G. & Ghabdouane Mohamed 2019. L’Histoire du Niger, transcrit du touareg de l’Ayr
Entwicklung eines digitalen, videobasierten Lernmoduls zur Förderung der professionellen Wahrnehmung von Klassenführung bei angehenden Lehrkräften
Professionelle Wahrnehmung von Klassenführung umfasst die Kompetenz, klassenführungsrelevante Ereignisse und Interaktionen im Unterricht zu erkennen und theoriebasiert zu interpretieren (Gold et al., 2016; Sherin & van Es, 2009). Die Förderung dieser Kompetenz stellt ein zentrales Ziel der Lehramtsausbildung dar. Für diese Kompetenzförderung konnte bereits die Effektivität videobasierter Lehr-Lern-Konzepte bestätigt werden (Steffensky & Kleinknecht, 2016). Bisher fehlen jedoch digitale Lernangebote, die individuell adaptierbare Lernpfade ermöglichen (Bremer, 2009), um unterschiedliche Leistungsniveaus und Lerntempi von angehenden Lehrkräften zu berücksichtigen (Landenfeld et al., 2019).
In diesem Beitrag wird daher die Entwicklung eines digitalen, videobasierten Lernmoduls zur Förderung der professionellen Wahrnehmung von klassenführungsrelevanten Unterrichtsereignissen beschrieben. Dieses wurde nach bewährten medienpsychologischen Gestaltungsprinzipien konstruiert und einer Usability-Testung unterzogen. Stellvertretend für die potenziellen Nutzungsgruppen bearbeiteten zwei Lehramtsstudierende (Novizen) und zwölf Seminarleitungen (Experten) mindestens einen Teil des digitalen Lernmoduls und evaluierten dessen Nutzungsfreundlichkeit im Hinblick auf Inhalt, Bedienbarkeit und Ästhetik.
Eine qualitative Inhaltsanalyse der Interview-Transkripte und Mitschriften ergab, dass Design und Inhalte des Moduls insgesamt als ästhetisch und sinnvoll bewertet wurden. Zudem konnten Erkenntnisse zur Modullänge, zu den Videoanalysen, Unterstützungselementen, Rückmeldungen, Bedienelementen und Gestaltungsaspekten extrahiert werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurden die Videoanalysen modifiziert und das Lernmodul überarbeitet. Neben der Möglichkeit, das digitale, videobasierte Lernmodul für den Kompetenzaufbau angehender Lehrkräfte einzusetzen, sind die erzielten Erkenntnisse nützlich für die Konstruktion künftiger videobasierter Lernmodule.Professional vision of classroom management comprises the competence to recognize relevant classroom management events and interactions and to interpret them in a theory-based manner (Gold et al., 2016; Sherin & van Es, 2009). Promoting this competence is a main goal of teacher training. The effectiveness of video-based learning arrangements to promote this competence has already been confirmed (Steffensky & Kleinknecht, 2016). However, there is a lack of digital learning opportunities that offer individually adaptable learning paths (Bremer, 2009) to take different performance levels and learning tempi of pre-service teachers into account (Landenfeld et al., 2019).
This article therefore describes the development of a digital, video-based learning module to promote the professional vision of relevant classroom management events. It was developed according to proven media-psychological design principles and subjected to usability testing. Representing the potential user groups, two student teachers (novices) and twelve seminar leaders (experts) worked on at least one part of the digital learning module and evaluated its usability in terms of content, operability, and aesthetics.
A qualitative content analysis of interview transcripts and notes revealed that design and content of the module were evaluated as aesthetic and meaningful. Additionally, statements on module length, video analyses, support elements, feedback, operating elements, and design aspects were extracted. Based on these findings, the video analyses were modified, and the module was revised. In addition to the possibility of using the digital learning module for the competence development of pre-service teachers, the obtained findings are useful for the construction of future video-based learning modules
Consistency Management for optimized Data Management as a foundation for the application of Data Science in the Product Life Cycle of Internal Logistics Systems
Daten- und Konsistenzmanagement unterstützt dabei, den Produktlebenszyklus von Materialflusssystemen effizienter zu gestalten und Fehler zu vermeiden. Die Übertragung dieser Methode von der Softwareentwicklung auf Materialflusssysteme bietet zusätzlich auch das Potential, im laufenden Betrieb Prozessoptimierungen mit Methoden der Data Science zu befähigen. Dafür bedarf es verschiedener Arbeitsschritte wie der Modellierung organisatorischer Zusammenhänge im Projekt und inhaltlicher Abhängigkeiten involvierter Modelle sowie eines Reifegradmodells für entstehende Daten. In diesem Beitrag wird dargestellt, wie durch diese Arbeitsschritte ein durchgängiger Informationsfluss entlang aller Phasen des Produktlebenszyklus realisiert werden kann.Data and consistency management helps to make the product lifecycle of material flow systems more efficient and less error-prone. Additionally, the transfer of this method from software development to material flow systems also yields the potential for process optimizations within the running system by using data science methods. This requires various preliminary work such as modelling organizational relations within the project, and context-wise dependencies of involved models, as well as a maturity model for generated data. This paper illustrates how, using this preliminary work, a continuous information flow along all phases of the product life cycle can be achieved