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Erklären in den Kultur- und Sozialwissenschaften
Erklären ist neben Sammeln, Vergleichen, Beschreiben und Begründen eine der wichtigsten Leistungen in den unterschiedlichsten Wissenschaften. Da jede Wissenschaft jedoch ihre eigenen Forschungsgegenstände, ihre spezifischen Probleme, Untersuchungsansätze und Methoden hat, steht zu vermuten, dass sich – ungeachtet grundlegender Gemeinsamkeiten – auch die Gegenstände, Formen und Praxen des Erklärens in den einzelnen Wissenschaften erheblich voneinander unterscheiden. Der vorliegende Band vereinigt Originalbeiträge aus exemplarischen Kultur- (bzw. Geistes-) und Sozialwissenschaften, in denen gleichsam aus der Innenperspektive eines Faches beleuchtet und reflektiert wird, was Erklären in der Philosophie, in den Sozial- und Geschichtswissenschaften generell, in der Betriebswirtschaft, in der fallverstehenden Soziologie sowie in der Literatur- und Medienwissenschaft jeweils bedeutet, wie es konkret verläuft und welchen Zwecken es dient. Hierbei wird auch der Gegensatz von „Erklären“ und „Verstehen“ bzw. von wirkkausalem Erklären nach Gesetzen und zweckkausalem Erklären nach individuellen Beweggründen auf den Prüfstand gestellt. Mit Beiträgen von Hubertus Busche, Gunnar Schumann, Christian Julmi, Dorett Funcke, Michael Niehaus, Uwe C. Steiner und Peter Risthaus
A Fieldbus integrating Real-Time Capability, Functional Safety and Operational Security
In der industriellen Automatisierung, wo Feldrechner zunehmend mit öffentlichen Netzen verbunden und Kommunikationswege durch öffentliche Bereiche geführt werden, gewinnt der Betriebsschutz vor externen Bedrohungen zunehmend an Bedeutung. Dies gilt insbesondere, wenn Automatisierungseinrichtungen durch ihre vorbestimmten Funktionen potenzielle Gefahren bergen und die Feldrechner deshalb funktional sichere Steuerungsfunktionen zur Risikominderung ausführen. Da die Nachrüstung marktgängiger Feldbusse oft ungünstige Kompromisse erfordert, zielt diese Arbeit darauf ab, ein Kommunikationssystem für die Feldebene zu spezifizieren, das fehlertolerante Echtzeitdienste für sichere Steuerungen bietet und zugleich durch inhärente Schutzmaßnahmen immunisiert ist. Das entwickelte System unterstützt sowohl einkanalige als auch parallelredundante Feldrechner und ermöglicht fehlertolerante Echtzeitkommunikation für zyklische oder ereignisinitiierte Datenübertragung. Gemäß einer Bedrohungsanalyse integrierte Schutzmaßnahmen immunisieren die funktionalen Eigenschaften aller Komponenten gegen zufällige Fehler sowie gegen systematisch gestörte Feldrechner und Kommunikationswege. Diese hinreichenden Maßnahmen werden ausschließlich in unteren Kommunikationsschichten implementiert und sind unabhängig betriebsfähig. Dabei wird verlustfreie Kommunikation unter Störbedingungen durch eine verzögerungsfreie, zweistufige Laststeuerung optimiert. Diese sorgt für kanalübergreifende Lastnivellierung und kanalspezifische Leistungsreduktion bei drohender Überlast zugunsten sicherheitsgerichteter Kommunikation. Zur weiteren Absicherung werden zwei neue Verfahren für kombinierte kryptographische Kanalcodierungen vorgestellt, die die Bedingungen für fehlertolerante Echtzeitkommunikation ausnutzen und Vorwärtsfehlerkorrektur mit gleichzeitiger Sicherung der Übertragungsintegrität mittels Symbolgrenzenverschleierung und Einmalverschlüsselung bieten. Teilnehmerspezifische Authentifikation verhindert unautorisierte Einflussnahme auf die Datenübertragung und ist ferner Grundlage zum Schutz der Synchronisations- und Zeitabläufe. Durch autarke Analyse des Kommunikationsverhaltens erkennt und blockiert zudem eine gerätetechnisch unveränderliche Schutzeinrichtung Verletzungen des Kommunikationsprotokolls und unerwartete Übertragungsversuche. Im Ergebnis wird ein neuartiger und integrierter Ansatz für ein Feldbussystem präsentiert, das Fehlertoleranz und Echtzeitfähigkeit mit Betriebsschutz verbindet. Der Betriebsschutz in den untersten Protokollebenen zeichnet sich durch eine bisher unerreichte Immunität gegenüber Störungen oder Implementierungsfehler in den Feldrechnern aus, da er autark betriebsfähig und isoliert ist. In Kombination mit applikationsspezifischen Schutzmaßnahmen in höheren Protokollebenen wird eine neue, zusätzliche Schutzebene zur Stärkung der Tiefenwirkung geschaffen, wobei beide Ebenen jedoch voneinander unabhängig bleiben und negative Wechselwirkungen somit ausgeschlossen werden. Die Wirksamkeit der Schutzmaßnahmen wird anhand von Auswirkungs- und Fehlerbaumanalysen überprüft. Berechnungen belegen die Einhaltung der korrekten Zeitabläufe auf und zwischen den einzelnen Übertragungskanälen. Ergänzend wird ein Regelwerk aufgestellt, mit dem applikationsspezifische Kommunikationspläne auf ihre zeitgerechte und schützbare Verarbeitung hin geprüft werden können.In industrial automation, where field computers are increasingly connected to public networks and communication paths are routed through public areas, operational security against external threats is becoming more important. This is particularly true when automation systems, due to their predefined functions, pose potential hazards and, therefore, the field computers must perform functionally safe control operations to mitigate risks. Since retrofitting commercially available fieldbuses often requires unfavourable compromises, this work aims to specify a communication system for the field level that provides fault-tolerant real-time services for safe control operations while also being protected by inherent security measures. The developed system supports both single-channel and parallel redundant field computers, and enables fault-tolerant real-time communication for cyclic or event-driven data transmission. According to a threat analysis, integrated protective measures immunise the functional properties of all components against random errors as well as against systematically disrupted field computers and communication paths. These sufficient measures are implemented exclusively in lower communication layers and operate independently. Lossless communication is optimised under disruptive conditions by means of delay-free, two-stage load control. In favour of safety-related communication, this ensures cross-channel load balancing and channel-specific performance reduction in case of impending overload. For enhanced security, two novel methods for combined cryptographic channel coding are introduced, which leverage the conditions for fault-tolerant real-time communication and provide forward error correction, while simultaneously securing transmission integrity through symbol boundary obfuscation and one-time encryption. Participant-specific authentication prevents unauthorised interference with data transmission and serves to protect synchronisation and timing processes. By autonomous analysis of the communication behaviour, a tamper-proof protective device detects and blocks violations of the communication protocol and unexpected transmission attempts. As a result, a novel and integrated approach for a fieldbus system is presented, combining fault tolerance and real-time capability with operational security. The operational security in the lowest protocol layers is characterised by unprecedented immunity to disruptions or implementation errors in the field computers, as it is autonomously operational and isolated. In combination with application-specific security measures in higher protocol layers, a new, additional protection layer is created to enhance the depth of defence. Both layers remain, however, independent of each other, thus excluding negative interactions. The effectiveness of the protective measures is verified using impact and fault tree analyses. Calculations confirm compliance with the correct timing sequences on and between the individual transmission channels. Additionally, a set of rules is established to assess application-specific communication schedules for timely and secure processing
Einsatz von generativer künstlicher Intelligenz (KI) zur Unterstützung von Abschlussarbeiten in der Bildungspsychologie
:Im Rahmen des Projekts wurde ein Moodle-Selbstlernkurs entwickelt, der Psychologiestudierende zu einem reflektierten und verantwortungsbewussten Umgang mit generativer KI im Kontext wissenschaftlicher Arbeiten befähigt. Im Fokus steht die Nutzung im Einklang mit wissenschaftlichen Standards und den formalen Anforderungen akademischer Abschlussarbeiten. Anhand praxisnaher Übungen und interaktiver Aufgaben lernen die Studierenden nicht nur die Potenziale, sondern auch typische Fehlerquellen und Grenzen von KI-Tools wie ChatGPT kennen. Ziel ist ein nachhaltiges, flexibel einsetzbares Lehrformat, das kritisches Denken sowie digitale Kompetenzen im Hochschulkontext stärkt
Praktiken der politischen Unterbrechung: Wie Revolutionen entstehen
Sind Revolutionen ein Relikt der Geschichte oder gehören sie zum Wesen der Demokratie? Die vorliegende Studie entwirft – ausgehend von Rancière, Badiou und Laclau – ein Denken der radikalen Unterbrechung, das Revolutionen weder vom demokratischen Verständnis ausschließt noch sie zum notwendigen Mittel erklärt. Mit praxistheoretischen Begriffen wird die Dynamik hinter der Entstehung von Revolutionen sowie die Bedingungen für ihr Gelingen oder Scheitern untersucht. Daraus geht eine Konzeption politischer Unterbrechung hervor, die am Beispiel der tunesischen Revolution exemplarisch fruchtbar gemacht wird
Development of an ontology-based knowledge base for capturing, structuring and evaluating knowledge using the library of the Folkwang University of the Arts as an example
Die Bereitstellung von Daten, Informationen und Wissen ist ein vielschichtiges Thema, das in wissenschaftlichen Bibliotheken täglich umgesetzt wird. Diese Arbeit fokussiert sich auf die Konzeption, Erstellung und Evaluation einer ontologie-basierten Know-ledge Base mit dem zukünftigen Ziel, semantische Anfrageverarbeitung zu unterstützen. Am Beispiel der Bibliothek der Folkwang Universität der Künste präsentiert sie eine systematische Methodik zur Sammlung, Aufbereitung und Integration strukturierter, semi-strukturierter und unstrukturierter Daten in ein eigens entwickeltes Ontologie-Gerüst. Die Evaluation der so entstandenen Knowledge Base zeigt die Machbarkeit des Vorhabens und legt ein vielversprechendes Fundament für die Integration der Wissens-basis in einen wissenschaftlichen Chatbot. Dies bietet Impulse für die Weiterentwick-lung bibliothekarischer Wissenssysteme, um Dienstleistungen zeit- und ortsunabhängig zu verbessern.The provision of data, information and knowledge is a complex topic that is implement-ed in academic libraries on a daily basis. This thesis focuses on the conception, creation and evaluation of an ontology-based knowledge base with the future goal of supporting semantic query processing. Using the library of the Folkwang University of the Arts as an example, it presents a systematic methodology for collecting, processing and inte-grating structured, semi-structured and unstructured data into a specially developed on-tology framework. The evaluation of the resulting knowledge base demonstrates the feasibility of the project and lays a promising foundation for the integration of the knowledge base into a scientific chatbot. This provides impetus for the further devel-opment of library knowledge systems in order to improve services independent of time and location
Integrierte Transportplanung und Kostenallokation in einer nicht-kompetitiven horizontalen Distributionskooperation
Horizontale Distributionskooperationen sind für mittelständische Zulieferer eine Möglichkeit, den aktuellen Herausforderungen wie steigenden Transportkosten, Fachkräftemangel und veränderten Bestellgewohnheiten der Kunden zu begegnen. Aus wissenschaftlicher Sicht sind horizontale Distributionskooperationen ein vielversprechendes Konzept. Die Umsetzung in der Realität scheitert jedoch sehr häufig. Gründe dafür wurden in der wissenschaftlichen Literatur bereits ermittelt. Lösungsansätze, die diese Erkenntnisse berücksichtigen, fehlen jedoch bislang. In der vorliegenden Arbeit werden die in der Wissenschaft zusammengetragenen Gründe analysiert und bei der Gestaltung einer konkreten horizontalen Distributionskooperation von nicht-kompetitiven Lebensmittelzulieferern berücksichtigt. Aus der Erkenntnis heraus, dass neben einer optimierten, kooperativen Distributionsplanung auch die Kostenallokation sowie Maßnahmen zur Integration der kooperationinduzierten Vorgänge in den beteiligten Unternehmen essenziell für das Gelingen sind, wird ein dreigliedriges Lösungskonzept entwickelt und ein Prototyp entworfen. Dabei berücksichtigt das betrachtete kooperative Distributionsplanungsproblem das bislang noch nicht untersuchte Vorgehen der simultanen Lösung von Selbsteintritt und Fremdvergabe sowie andere praxisnahe Problemaspekte. Bei der Wahl des Modus zur Kostenallokation wird besonders auf Fairness- und Vertrauensaspekte eingegangen, da die Frage nach der Kostenverteilung als einer der Hauptgründe für ein Scheitern von horizontalen Logistikkooperationen gilt. Im Rahmen der Teilaufgabe der Integration in ein Gesamtsystem wird ein drei Betrachtungsebenen und drei Gestaltungsbereiche umfassendes Konzept vorgelegt, das Anleihen bei der Gestaltung von Informationssystemen nimmt und auf erkannte Schwachstellen sowie zu hinterfragende Grundannahmen bei der Bildung und Gestaltung einer horizontalen Distributionskooperation wie dieser eingeht. Für diejenigen Maßnahmen, die im Rahmen der Prototypgestaltung umgesetzt werden können, wird eine konkreter Lösungsweg gezeigt; in den anderen Fällen werden diese expliziert und Ansätze vorgestellt, wie diese, in der Regel individuell zu lösenden Punkte, berücksichtigt werden können. Die entwickelten Verfahren werden ausgewertet, indem die drei Teile der Lösungskonzeption jeweils für sich untersucht werden sowie eine Einschätzung der Gesamtlösung abgeleitet wird. Unter anderem wird ein monetäres Einsparpotenzial der kooperativen Distributionsplanung von durchschnittlich 22,8% ermittelt. In dem konstruktionsorientierten Forschungsansatz werden Methoden des Operations Research zur Lösung der Aufgabe der kooperativen Distributionsplanung, die Methodik der kooperativen Spieltheorie zur Bearbeitung der betriebswirtschaftlichen Fragestellung der Kostenzuteilung sowie Methoden der Wirtschaftsinformatik im Hinblick auf die Herausforderungen der Integration der Teilprobleme in ein kooperatives entscheidungsunterstützendes Informationssystem eingesetz