Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
Not a member yet
4640 research outputs found
Sort by
Ein Relevanz-Feedback-Ansatz für das Clustering sozialer Netzwerke im Kontext von Dreiecks-Ungleichheitsverstößen
No full textPeople in a social network are connected, and their homogeneity is reflected by the similarity of their attributes. For effective clustering, the similarities among people within a cluster must be much higher than the similarities between different clusters. Traditional clustering algorithms like hierarchical (agglomerative) or k-medoids take distances between objects as input and find clusters of objects. The distance functions used should comply with the triangle inequality (TI) property, but sometimes this property may be violated, thus negatively impacting the quality of the generated clusters.
However, in social networks, meaningful clusters can be found even though TI violates. One possibility is a quantum-logic-based clique-guided non-TI clustering approach. The commuting quantum query language (CQQL) is the base for this approach. The CQQL allows the formulation of queries that incorporate both Boolean and similarity conditions. It calculates the similarity value between two objects.
Furthermore, attributes may not have equal impact on similarity and affect the resulting clusters. CQQL incorporates weights to express the varying importance of sub-conditions in a query while preserving consistency with Boolean algebra. This enables personalization of results through relevance feedback (RF).
The main challenge of comparing clusterings is that there is no ground truth data. In such situations, human-generated gold standard clustering can be used. The question is how to compare the performance of clusterings. A noteworthy technique involves counting the pairs of objects that are grouped identically in both clusterings. By doing so, a clustering distance is calculated that measures the dissimilarity.
To validate the non-TI clustering approach, experiments are conducted on social networks of different sizes. Three central questions are addressed by the experiments mentioned: first, is it possible to find meaningful clusters even though TI violates; second, how does a user interact with the system to provide feedback based on their needs; and third, how fast do the detected clusters based on the proposed approach converge to the ideal solution?
To sum up, the experiments’ objective is to demonstrate the validity of a theoretical approach. The research findings presented here provide sufficient evidence for detecting meaningful clusters based on user interaction. Furthermore, the experiments clearly demonstrate that the non-TI clustering approach can be used as an RF technique in clustering.Menschen in einem sozialen Netzwerk sind miteinander verbunden. Ihre Homogenität spiegelt sich in der Ähnlichkeit ihrer Eigenschaften wider. Für ein effektives Clusterbildung müssen die Ähnlichkeiten zwischen Personen innerhalb eines Clusters größer sein als die Ähnlichkeiten zwischen Personen verschiedener Cluster. Herkömmliche Clustering Algorithmen wie etwa hierarchisches (agglomeratives) oder k-Medoids nutzen Abstände zwischen Objekten zum Finden von Clustern von Objekten. Die verwendete Abstandsfunktion sollte die Eigenschaft der Dreiecksungleichheit (TI) aufweisen, aber manchmal kann diese Eigenschaft verletzt sein, was sich negativ auf die Qualität der erzeugten Cluster auswirken kann.
In sozialen Netzwerken können jedoch sinnvolle Cluster gefunden werden, auch wenn die TI verletzt wird. Eine Möglichkeit ist ein auf Quantenlogik basierende cliquengesteuerten Non-TI-Clustering-Ansatz. Die Commuting Quantum Query Language (CQQL) ist die Grundlage für diesen Ansatz. Die CQQL erlaubt die Formulierung von Abfragen, die sowohl Boole’sche als auch Ähnlichkeitsbedingungen enthalten. Sie berechnet den Ähnlichkeitswert zwischen zwei Objekten.
Darüber hinaus haben die Attribute möglicherweise nicht den gleichen Einfluss auf die Ähnlichkeit und beeinflussen die resultierenden Cluster. CQQL bietet ein Gewichtungsschema, um die unterschiedliche Wichtigkeit von Unterbedingungen in einer Abfrage auszudrücken, wobei jedoch die Konsistenz mit der Boole’schen Algebra gewahrt bleibt. Dies ermöglicht eine Personalisierung der Ergebnisse durch Relevanz-Feedback (RF).
Die größte Herausforderung beim Vergleich von Clustern besteht darin, dass es keine Ground-Truth-Daten gibt. In solchen Situationen kann ein von Menschen erstelltes Goldstandard-Clustering verwendet werden. Die Frage ist, wie die Leistung von Clustern vergleichen kann. Eine bemerkenswerte Technik besteht darin, die Paare von Objekten zu zählen, die in beiden Clustern gleich gruppiert sind. Auf diese Weise wird ein Clustering-Abstand berechnet, der die Unähnlichkeit misst.
Um den Non-TI-Clustering-Ansatzes zu überprüfen, werden Experimente mit sozialen Netzwerken unterschiedlicher Größe durchgeführt. Drei zentrale Fragen werden in den Experimenten behandelt: Erstens, ist es möglich, sinnvolle Cluster zu finden, auch wenn die TI verletzt wird; zweitens, wie interagiert ein Benutzer mit dem System, um Feedback auf der Grundlage seiner Bedürfnisse zu geben; und drittens, wie schnell konvergieren die Cluster auf der Grundlage des vorgeschlagenen zur idealen Lösung?
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Ziel der Experimente darin besteht, die Gültigkeit eines theoretischen Ansatzes zu demonstrieren. Die hier vorgestellten Forschungsergebnisse liefern ausreichenden Nachweis für die Erkennung von sinnvollen Clustern auf der Grundlage von Benutzerinteraktionen. Darüber hinaus zeigen die Experimente deutlich, dass der Non-TI-Clustering-Ansatz als RF-Technik für das Clustering verwendet werden kann
Der künstliche Ingenieur : ein intelligentes ganzheitliches Framework für die automatisierte Überführung von Geometrie- zu Analysemodellen
No full textThe creation of adequate simulation models for complex assemblies is an extensive process that requires a lot of experience, and on the other hand involves a multitude of manual, tedious tasks. These are significant obstacles for improving the process performance and capabilities. The objective of this research is to develop methods which digitally imitate the way of thoughts of the engineer in the design process towards a digital system understanding and which support the automation of the involved manual workflow.
This thesis presents a strategy to translate engineering reasoning and actions to an equivalent in the computer domain. A cardinal step is to gain understanding of system arrangements, boundary conditions and its components. Based on this evaluation, the identification of assembly parts is forming the foundation for optimized process chains for the transfer to the analysis environment. Model complexity relates to computational effort, which in turn affects model capabilities and manageability. To achieve a satisfactory compromise of model quality and complexity, this transfer process is strongly dependent on the visual analysis, reasoning and manual implementation of skilled engineers.
The principle of translating engineering logics is pursued from the assembly system to its smallest parts. Component segmentation methods allow subdividing regions of interest into substructures which are assigned with a feature vector. This vector comprises metrics describing the substructures with regard to specific aspects and is the key decision point for subsequent steps as idealization, suitable Finite-Element modeling and ultimately building an analysis model. The created system database is continuously maintained and supports these process chains as well as the final setup of the assembly simulation model.
An automated workflow like this implies advantages for efficiency, but also creates opportunities for further use cases. This workflow has been exploited for generating a training data set from the different simulation variants as a basis to a knowledge representation imitating engineering experience. An algorithm from the graph neural network field is applied to this data set as a conceptual approach. The intention pursued in this concept is to model the learning progress about estimating the influence of modelling decisions on simulation results and quality.
This research proposes a holistic strategy and describes methods to achieve the objectives of decreasing manual effort, introducing an automated and geometry-based process and digitally replicating engineering experience by introducing a knowledge database.Die Erstellung geeigneter Simulationsmodelle für komplexe Baugruppen ist ein umfangreicher Prozess, der einerseits viel Erfahrung erfordert und andererseits eine Vielzahl manueller Aufgaben beinhaltet. Dies sind Hindernisse für die Verbesserung der Prozesseffizienz und Erweiterung der technischen Möglichkeiten. Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden zu entwickeln, die die Vorgehensweise des Ingenieurs im Entwicklungsprozess in Richtung eines virtuellen Systemverständnisses digital imitieren und die Automatisierung der damit verbundenen manuellen Arbeitsabläufe unterstützen. In dieser Arbeit wird eine Strategie vorgestellt, mit der ingenieurwissenschaftliche Gedankengänge in ein Äquivalent in der digitalen Domäne übersetzt werden können. Ein zentraler Aspekt ist dabei das Verständnis der Systemkonfiguration, der Randbedingungen und der Komponenten. Darauf aufbauend bildet die Identifikation von Bauteilen die Grundlage für optimierte Prozessketten zur Übertragung in die Analyseumgebung. Die Modellkomplexität steht im Zusammenhang mit dem Rechenaufwand, der sich wiederum auf die Modellleistungsfähigkeit und die Handhabbarkeit auswirkt. Um einen zufriedenstellenden Kompromiss zwischen Modellqualität und -komplexität zu erreichen, ist dieser Transferprozess stark von der visuellen Analyse, den Schlussfolgerungen und der manuellen Umsetzung durch erfahrene Ingenieure abhängig. Das Konzept der Übersetzung ingenieurtechnischer Logiken wird vom Gesamtsystem in seine einzelnen Teile verfolgt. Segmentierungsverfahren ermöglichen die Unterteilung von relevanten Regionen in Teilstrukturen, die mit einem Feature-Vektor versehen werden. Dieser Vektor umfasst Metriken, die die Strukturen unter bestimmten Aspekten beschreiben und ist das zentrale Entscheidungskriterium für nachfolgende Schritte wie Idealisierung, adäquater Finite-Elemente-Modellierung und Aufbau eines Analysemodells. Die Systemdatenbank wird kontinuierlich verwaltet und erweitert und unterstützt die Prozessabläufe ebenso wie den finalen Aufbau des Gesamtmodells. Ein automatisierter Arbeitsablauf wie dieser bringt Vorteile für die Effizienz mit sich, schafft aber auch Raum für zusätzliche Anwendungsfälle. Dieser Workflow wurde genutzt, um aus verschiedenen Modellvarianten einen Trainingsdatensatz zu generieren, der als Grundlage für eine digitale Wissensrepräsentation dient, die die Ingenieurserfahrung nachbildet. Als Konzept wird auf diesen Datensatz ein Algorithmus aus dem Bereich der neuronalen Netze angewendet. Die damit verfolgte Intention ist es, den Lernfortschritt über die Abschätzung des Einflusses von Modellierungsentscheidungen auf Simulationsergebnisse zu simulieren. Diese Forschungsarbeit zeigt eine ganzheitliche Strategie auf und beschreibt Methoden, um die Ziele der Verringerung des manuellen Aufwands, der Einführung eines automatisierten und geometriebasierten Prozesses und der digitalen Replikation von Ingenieurserfahrung durch die Einführung einer Wissensdatenbank zu erreichen
Long live the technology? : about the handling of electronic devices in everyday life
No full textDer Nutzungsdauer elektronischer Geräte wird in der Debatte um einen zukunftsfähigen, nachhaltigen Konsum eine zentrale Rolle beigemessen, da die Produktion von Geräten mit einer vergleichsweise hohen Umweltlast verbunden ist. Während in der aktuellen Forschung insbesondere das Produktdesign und Geschäftsmodelle fokussiert werden, wird in der vorliegenden Untersuchung die Nutzungsphase in den Blick genommen. Dabei wird den Fragen nachgegangen, welche Bedingungen den Umgang mit Geräten im Alltag prägen und wie soziale Praktiken gefördert werden können, die lange Nutzungsdauern stützen. Theoretisches Fundament bilden Praxistheorien, Narratologie und Bewertungssoziologie.
Das mittels der Grounded Theory entwickelte Modell Doing Value konzipiert die Nutzungsdauer als einen dynamischen, soziotechnischen Prozess, in dem elektronischen Geräten durch den Umgang mit ihnen Wert zugewiesen wird. Zentral für den Wertzuweisungsprozess sind Geschichten über Geräte, die durch den Akt des Erzählens reproduziert und zugleich mit den Narrativen des sozialen Umfeldes abgeglichen werden. Ob diese lebensweltlichen Technik-Narrative Bedarfe, geplante Obsoleszenz oder Reparaturen thematisieren, sie sind sowohl als interpretierte Erfahrungen Resultat der früheren Produktnutzung als auch Referenzmaßstab für die Sinnhaftigkeit zukünftiger Handlungen. Im Rahmen der Untersuchung werden zehn häufig vorkommende und für die Nutzungsdauer bedeutsame Narrative rekonstruiert und systematisiert sowie abgeleitet, wie darauf aufbauend Lebensdauer begünstigende Praktiken gestützt werden können. Basierend auf den Ergebnissen wurde eine Diskursintervention zum positiven Framing langlebiger Geräte (#LangLebeTechnik) konzipiert und in Kooperation mit Akteur*innen aus der Zivilgesellschaft umgesetzt. Parallel wurden berufliche Akteur*innen aus Politik und Verwaltung sowie Verbraucher- und Umweltschutz, die sich mit Kreislaufwirtschaft und Obsoleszenz befassen, dazu befragt, welche Ansatzpunkte sie sehen, um Lebensdauer begünstigende Praktiken im Alltag der Nutzer*innen zu stärken. Basierend auf einem Vergleich mit den Ergebnissen der Nutzer*innen-Befragung werden Empfehlungen für die strategische Nachhaltigkeitskommunikation abgeleitet, um suffiziente Konsummuster im Umgang mit elektronischen Geräten zu fördern. Dabei werden den Ansatzpunkten zugrundeliegende Menschenbilder reflektiert und aufgezeigt, dass Kooperationen zwischen Nutzer*innen bei technischen Anliegen bedeutsam für lange Nutzungsdauern sind.
Den Schwerpunkt des Mixed-Methods-Studien-Designs bilden problemzentrierte Interviews mit Nutzer*innen (In-Homes inklusive Tagebuchmethode und Fotodokumentation) und beruflichen Akteur*innen sowie online gesammelte Geräteschichten. Quantitative Daten (CAPI und CAWI) werden flankierend einbezogen. Die Dissertation wurde angefertigt im Rahmen der inter- und transdisziplinären Forschungsgruppe Obsoleszenz als Herausforderung für Nachhaltigkeit (https://langlebetechnik.de).The useful life of electronic devices is considered to take on a central role in the debate on sustainable consumption, as their production is linked to a comparatively high environmental impact. While current research focuses in particular on product design and business models, this study investigates the use phase. In doing so, it examines which conditions determine the handling of devices in everyday life and how social practices can be promoted that support long periods of use. Theoretical foundations are practice theory, narratology, and sociology of valuation.
Developed using Grounded Theory, the Doing Value model conceptualizes useful life as a dynamic, sociotechnical process in which value is assigned to electronic devices through how they are used. Central to the value assignment process are stories about devices that are reproduced through the act of storytelling and, at the same time, aligned with narratives told by others. Whether these everyday technology narratives address needs, planned obsolescence, or repairs, they are both, as interpreted experiences, results of past product use and reference standards for the meaningfulness of future actions. Within the framework of the study, ten frequently occurring narratives significant for lifetimes of devices are reconstructed and systematized, and deduced, how practices supporting longevity can be based on these narratives. The results were used to design a discourse intervention on the positive framing of long-lasting devices (#LangLebeTechnik) and to put it into practice in cooperation with NGOs. Parallel to this, stakeholders from politics and administration as well as consumer and environmental protection, who deal with the circular economy and obsolescence, were interviewed about the starting points they see to strengthen lifetime-enhancing practices in the everyday life of users. Based on a comparison with the results of the user survey, recommendations for strategic sustainability communication are derived to promote sufficiency-oriented consumption patterns in the use of electronic devices. In doing so, the underlying conceptions of human beings are reflected, and it is shown that cooperation between users in technical matters is significant for long usage periods.
The focus of the mixed-methods study design is on problem-centered interviews with users distributed across Germany (in-homes including diary method and photo documentation) and stakeholder, as well as stories about old devices collected online. Quantitative data (face-to-face survey, online survey) are included as supporting elements. The dissertation is linked to the inter- and transdisciplinary research group Obsolescence as a Challenge for Sustainability (https://langlebetechnik.de)
Application-oriented FPGA architectures : Virtual Coarse Grained Reconfigurable Array for calculating arithmetic operation
No full textSowohl in Anlagen mit Hochgeschwindigkeitsrechensystemen als auch in der Industrie in so genannten smarten Problemlösungen spielen Rechenbeschleuniger eine immer bedeutendere Rolle. Diese wissenschaftliche Arbeit befasst mich mit der Untersuchung anwendungsorientierter FPGA-Architekturen, um die Lücke zwischen Performanz und Energieverbrauch zu verkleinern oder gar zu schließen. Sie untersucht zunächst die optimale Granularität einer Architektur für einen Algorithmus. Anhand der Auswertung einer umfangreichen Versuchsreihe mit ca. 650 Simulationen und etwa 200 verschiedenen Architekturen wird versucht einen FPGA mit optimalen Eigenschaften für eine Beschleunigerhardware abzuleiten. Für die Untersuchung wird das Evaluationswerkzeugs Verilog-To-Routing genutzt, dessen Steuerung nebst dem Parsen der Ergebnisse mittels Python automatisiert wird. Basierend auf den Ergebnissen dieser Granularitätsuntersuchung wird die Einführung einer parameterisierbaren CGRA-Architektur beschrieben, welche als Overlay auf einer beliebigen FPGA-Architektur aufgebracht werden kann. Die ersten Ergebnisse einer Evaluation mit einem Faltungsalgorithmus weisen auf Probleme beim Datentransfer zwischen einem Prozessorsystem und dem VCGRA als Beschleuniger hin, weshalb in zusätzliche Module für eine Entspannung dieses Flaschenhalses investiert wird. Aus Überlegungen entstehen so genannte Pre-Fetcher und Datenpuffer, eine Memory Management Unit und eine zentrale Steuerstelle, die Central Control Unit, welche das VCGRA zu einer Gesamtarchitektur ergänzen. Die Entwicklungsschritte und Evaluation dieser zusätzlichen Module erfolgt nun in SystemC, statt in VHDL, um den Zyklus von Design und Evaluation zu verkürzen. Im Zusammenhang mit der Central Control Unit wird ein Maschinencode im Binärformat und ein passender Assemblerbefehlssatz entworfen, um das VCGRA autark zu steuern. Alle Werkzeuge und die Architektur stehen unter Open-Source- Lizenzen der wissenschaftlichen Community zur Verfügung.Both in plants with high-speed computing systems and in industry in so-called smart problem solutions, computing accelerators play an increasingly important role. This scientific work deals with the investigation of application-oriented FPGA architectures in order to reduce or even close the gap between performance and energy consumption. It first investigates the optimal granularity of an architecture for an algorithm. Based on the evaluation of an extensive series of experiments with about 650 simulations and about 200 different architectures, an attempt is made to derive an FPGA with optimal characteristics for an accelerator hardware. For the investigation the evaluation tool Verilog-To-Routing is used, whose control is automated by means of Python in addition to the parsing of the results. Based on the results of this granularity investigation, the introduction of a parameterizable CGRA architecture is described, which can be applied as an overlay on any FPGA architecture. The first results of an evaluation with a convolutional algorithm indicate problems with the data transfer between a processor system and the VCGRA as accelerator, which is why investments are made in additional modules to relax this bottleneck. Considerations result in so-called pre-fetcher and data buffers, a memory management unit and a central control unit, which complement the VCGRA to form an overall architecture. The development steps and evaluation of these additional modules are now done in SystemC, instead of VHDL, to shorten the cycle of design and evaluation. In conjunction with the central control unit, machine code in binary format and a matching assembly instruction set will be designed to control the VCGRA autonomously. All tools and the architecture are available under open source licenses to the scientific community
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2023,23 (13.12.2023)
No full textBeitragsordnung der Studierendenschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus–Senftenberg vom 05. Dezember 2023 für das Sommersemester 2024 und Wintersemester 2024/202
Numerische Untersuchung und Erweiterung quadraturbasierter Momentenmethoden für Populationsbilanzen
No full textParticulate systems can be described by a number density function (NDF) with respect to a vector of internal coordinates. The evolution of the NDF is governed by the typically high-dimensional population balance equation (PBE). A common approach to reduce the dimensionality of the problem is to solve only for a set of moments instead of the NDF. The derived system of moment equations, however, includes unclosed integral terms that still contain the unknown NDF. One way to close the system of moment equations is to approximate the unclosed integral terms using a Gaussian quadrature computed from the moments. The procedure of taking a set of moments to compute a Gaussian quadrature, which is, in turn, used to close the moment equations, is known as the quadrature method of moments (QMOM). It gave rise to an entire family of methods, the quadrature-based moment methods (QBMMs), which are the primary focus of this work. The presented research can be divided into three major parts. The first part involves the formulation of a common Lagrangian droplet breakup model for QBMMs and the numerical investigation with the QMOM as well as the more sophisticated extended QMOM (EQMOM). The results indicate that the approximations are reasonably accurate when at least six moment equations are solved, with the EQMOM providing no advantages for the investigated configurations. In the second part, a quadrature-based moment model for the effects of fluid turbulence on particle velocities is formulated. The resulting moment equations contain non-smooth integrands that are the source of large errors when using common QBMMs. As an alternative, the Gauss/anti-Gauss QMOM (GaG-QMOM) is proposed that uses the average of a Gaussian and an anti-Gaussian quadrature. Numerical studies show that the GaG-QMOM is able to significantly reduce the previously observed large errors. Another novelty proposed in this context is the modification of the second-order strong-stability preserving Runge-Kutta method to guarantee the preservation of moment realizability in the presence of phase-space diffusion. The third part is concerned with the numerical exploration of the core algorithm of most QBMMs in terms of performance and accuracy. The algorithm consists of, first, computing the recurrence coefficients of the orthogonal polynomials associated with a set of moments, second, solving a symmetric tridiagonal eigenvalue problem to obtain the quadrature nodes and weights, and third, evaluating the integral terms in the moment equations. The results indicate that the contribution of the first step to compute the recurrence coefficients from moments to the overall computational costs is negligible. Instead, the primary focus should be on the fast solution of the eigenvalue problem and, possibly, on the efficient implementation of the moment source term evaluation, which becomes important when second-order processes are considered.Teilchensysteme können durch eine Anzahldichtefunktion (NDF) bezogen auf einen Vektor interner Koordinaten beschrieben werden, deren Änderung durch die meist hochdimensionale Populationsbilanzgleichung (PBE) gegeben ist. Ein Ansatz zur Reduktion der Dimensionalität ist die Lösung nach nur einigen Momenten anstelle der NDF. Das System von Momentengleichungen enthält jedoch ungeschlossene Integralterme mit der unbekannten NDF. Eine Lösung dieses Schließungsproblems ist die Annäherung der Integrale durch eine aus den Momenten berechenbare Gauß-Quadratur. Dieses Vorgehen, aus Momenten eine Gauß-Quadratur zu berechnen und unter Anwendung dieser wiederum die Gleichungen für selbige Momente zu schließen, ist als QMOM (quadrature method of moments) bekannt. Aus dieser Methode erwuchs die Familie der quadraturbasierten Momentenmethoden (QBMM), auf die sich diese Arbeit primär konzentriert. Die Forschungsarbeit lässt sich in drei Teile gliedern. Der erste Teil befasst sich mit der Formulierung eines gebräuchlichen Lagrange’schen Modells für Tropfenzerfall sowie der numerischen Untersuchung mit QMOM und der anspruchsvolleren EQMOM (extended QMOM). Die Ergebnisse zeigen, dass eine relativ genaue Näherungslösung erreichbar ist, sofern mindestens sechs Momentengleichungen gelöst werden, wobei EQMOM für die untersuchten Fälle keine Vorteile bringt. Im zweiten Teil wird ein quadraturbasiertes Momentenmodell für die Effekte von Turbulenz auf Teilchengeschwindigkeiten hergeleitet. Nicht-glatte Integranden in den resultierenden Momentengleichungen führen zu großen Fehlern bei der Anwendung üblicher QBMM. Als Alternative wird die Gauss/anti-Gauss-QMOM (GaG-QMOM) vorgestellt, die das Mittel aus einer Gauß-Quadratur und einer Anti-Gauß-Quadratur verwendet. Die numerischen Untersuchungen zeigen, dass GaG-QMOM die zuvor beobachteten Fehler erheblich verringern kann. Eine weitere Neuheit neben GaG-QMOM ist eine Modifikation des stark stabilitätserhaltenden Runge-Kutta-Verfahrens zweiter Ordnung zur bedingungslosen Erhaltung der Momentenrealisierbarkeit in Anwesenheit von Phasenraumdiffusion. Der dritte Teil beschäftigt sich mit der numerischen Untersuchung des Kernalgorithmus der meisten QBMM auf Rechenkosten und Genauigkeit. Im Wesentlichen besteht der Algorithmus erstens aus der Berechnung der Rekursionskoeffizienten orthogonaler Polynome aus den zugehörigen Momenten, zweitens der Lösung eines tridiagonalen symmetrischen Eigenwertproblems zur Bestimmung der Quadraturknoten und -gewichte, und drittens der Auswertung der Integralterme in den Momentengleichungen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Beitrag des Schrittes zur Berechnung der Rekursionskoeffizienten bezogen auf die gesamten Rechenkosten vernachlässigbar ist. Stattdessen sollte die schnelle Lösung des Eigenwertproblems im Vordergrund stehen und gegebenenfalls die effiziente Auswertung der Momentenquellterme, die bei physikalischen Vorgängen zweiter Ordnung bedeutend ist
Criminal case processing as a holistic approach for describing and addressing cybercrime in both law enforcement and corporate environments through the application of forensic methods such as case analysis, hypothesis generation and investigation planning
No full textDie Statistik zu Cybercrime-Straftaten zeigt auch nach der Covid-19-Pandemie keine Abnahme. Die fortwährende Präsenz von IT-bezogenen Delikten im Bundeslagebild Cybercrime des Bundeskriminalamtes unterstreicht die anhaltende Bedeutung der Verfolgung von Cyber-Straftaten für die allgemeine Kriminalitätsbekämpfung. Die Verfolgung von Cybercrime ist entscheidend für die Sicherheit von Bürgern, Unternehmen und Institutionen in Deutschland. Die steigende Anzahl von Cybercrime-Delikten steht im Kontrast zu einer stagnierenden Aufklärungsquote. Dies erfordert neue Herangehensweisen bei der Bearbeitung dieser Delikte. Daher wurde in dieser Arbeit eine grundlegende Methode entwickelt, die den spezifischen Anforderungen von Cybercrime-Delikten gerecht wird. Um eine geeignete Methode für die Bearbeitung von Cybercrime-Delikten zu entwickeln, wurden nicht-behördliche Methoden zur Bewältigung von Sicherheitsvorfällen analysiert. Dazu gehören computerforensische Ablaufmodelle, Bedrohungsmodelle und Frameworks für IT-Ermittlungen. Gleichzeitig wurden kriminalistische Prozesse betrachtet, die in der Bewältigung kriminalpolizeilicher Lagen Anwendung finden. Dies umfasst Methoden der kriminalistischen Fallanalyse, Versions- und Hypothesenerstellung sowie Untersuchungsplanung, unterstützt durch Kriterienkataloge. Das Ziel dieser Arbeit stellt die Entwicklung einer geeigneten Methode für die kriminalpolizeiliche Untersuchung von Cybercrime-Delikten durch die Verschmelzung von Methoden der Sicherheitsvorfallbehandlung und der kriminalpolizeilichen Lagebewältigung dar. Das entstandene KFA-Prozessmodell ermöglicht die Bewertung und Analyse von Sachverhaltsinformationen anhand eines eigenen Kriterienkatalogs, bildet die Grundlage für Synthese und Untersuchungsplanung und wurde an realen Fallakten evaluiert. Zusätzlich wurde eine eigene Beschreibungssprache in Form der KFA-Taxonomie entwickelt, die die Einordnung, Beschreibung und Vergleichbarkeit von Cybercrime-Delikten ermöglicht. Abschließend befasst sich diese Arbeit mit der Umsetzung der theoretischen Grundlagen in Form von Lehrinhalten für die breite Nutzung in Ausbildungen im Bereich Cybercrime. Dazu wurden verschiedene Szenarien entwickelt, die die Anwendung des KFA-Prozessmodells, seines Kriterienkatalogs sowie die Umsetzung der KFA-Taxonomie anhand verschiedener Cybercrime-Delikte in praktischen Übungen demonstrieren. Das KFA-Prozessmodell richtet sich an Ermittler der Cybercrime-Kommissariate und -Dezernate der Kriminalpolizei. Es bietet eine strukturierte Methode für die kriminalpolizeiliche Arbeit, erläutert den kriminalistischen Hintergrund von Delikten und ist auch ohne Vorkenntnisse im Bereich der Kriminalistik anwendbar. Diese Arbeit ermöglicht zudem Unternehmensermittlern die Integration kriminalistischer Methoden in die Sicherheitsvorfallbehandlung und verbessert die Untersuchung von Cybercrime in Unternehmensbereichen.The statistical trend in cybercrime offenses remains persistent post-Covid-19, as evidenced by the Federal Criminal Police Office's Cybercrime situation report. Addressing these offenses is crucial for overall crime prevention. The prosecution of cybercrime is crucial for the safety of citizens, businesses, and institutions in Germany. The increasing number of cybercrime offenses contrasts with a stagnant clearance rate, necessitating new approaches to handling these crimes. Therefore, this work has developed a fundamental method that addresses the specific requirements of cybercrime offenses. To develop a suitable method for handling cybercrime offenses, non-governmental methods for managing security incidents were analyzed. This includes computer forensic process models, threat models, and frameworks for IT investigations. Concurrently, forensic processes used in handling criminal police situations were examined, encompassing methods of forensic case analysis, hypothesis formulation, and investigation planning, supported by criteria catalogs. The objective of this work is to develop a suitable method for the criminal police investigation of cybercrime offenses by merging methods of security incident handling and criminal police situation management. The resulting KFA process model allows the assessment and analysis of factual information based on its criteria catalog, forms the basis for synthesis and investigation planning, and was evaluated using real case files. Additionally, a proprietary description language in the form of the KFA taxonomy was developed, allowing the classification, description, and comparability of cybercrime offenses. Finally, this work addresses the implementation of the theoretical foundations in the form of training content for broad use in cybercrime education. Various scenarios were developed to demonstrate the application of the KFA process model, its criteria catalog, and the implementation of the KFA taxonomy through practical exercises involving different cybercrime offenses. The KFA process model is designed for investigators in cybercrime units and departments of criminal police. It provides a structured method for criminal police work, explains the forensic background of offenses, and is applicable even without prior knowledge in the field of criminology. Moreover, this work enables corporate investigators to integrate criminal investigation methods into security incident handling and enhances the investigation of cybercrime in corporate settings
Denkschrift über die Generalstände, 1. Juni 1789 : ein unbekanntes Manuskript der Französischen Revolution
No full textLe manuscrit "Mémoire sur les Etats généraux", qui est publié ici pour la première fois, fut écrit le 1er juin 1789. D’après son auteur anonyme, la plupart des exigences exprimées dans les cahiers de doléances furent déjà satisfaites par les concessions accordées par Louis XVI. Pour lui, la plus grande différence réside dans les diverses opinions concernant le mode de vote des Etats généraux.
Les commentaires de l’auteur sur les demandes des cahiers de doléances montrent clairement ses convictions politiques. D’une part, il demande la restriction du pouvoir absolu du roi, d’autre part, il veut maintenir le système des trois ordres. Sa position en faveur d’une monarchie forte ne le fait même pas reculer devant une critique envers le roi, certes prudente. Il craint qu’avec l’abolition complète des privilèges, la monarchie ne perde sa raison d’être et trouve sa fin.
A cause de ses opinions conservatrices concernant l’armée et de son appui pour les différences entre les trois ordres, il est fort probable que l’auteur du "Mémoire" ait été membre de l’aristocratie militaire.The manuscript "Mémoire sur les Etats généraux" ("Memoir on the Estates General"), published here for the first time, was written on 1 June 1789. According to its anonymous author, the majority of the demands expressed in the lists of grievances had already been met by the concessions made by Louis XVI. For him, the greatest difference is in the different opinions on the mode of voting in the Estates General.
The author’s comments on the demands of the lists of grievances clearly show his political convictions. On the one hand, he demands the limitation of the absolute power of the king, on the other hand, he wants to maintain the system of three estates. His advocacy of a strong monarchy does not prevent him from criticising the king, albeit cautiously. He fears that with a complete abolition of privileges, the monarchy will lose its reason for being and come to an end.
Because of his conservative convictions regarding the army and his advocacy of the differences between the three estates, it is very likely that the author of the "Mémoire" was a member of the military aristocracy.Das Manuskript "Mémoire sur les Etats généraux" ("Denkschrift über die Generalstände"), das hier zum ersten Mal veröffentlicht wird, wurde am 1. Juni 1789 verfasst. Nach Aussage seines anonymen Autors ist die Mehrzahl der in den Beschwerdeheften zum Ausdruck gebrachten Forderungen bereits durch die Zugeständnisse erfüllt worden, die Ludwig XVI. gemacht hat. Für ihn besteht der größte Unterschied in den verschiedenen Meinungen zum Abstimmungsmodus der Generalstände.
Die Kommentare des Autors zu den Forderungen der Beschwerdehefte zeigen deutlich seine politischen Überzeugungen. Einerseits fordert er die Beschränkung der absoluten Macht des Königs, andererseits will er das System der drei Stände aufrechterhalten. Seine Befürwortung einer starken Monarchie hält ihn nicht von einer wenn auch behutsamen Kritik gegenüber dem König ab. Er befürchtet, dass mit einer vollständigen Abschaffung der Privilegien die Monarchie ihren Daseinsgrund verliert und ihr Ende findet.
Wegen seiner konservativen Überzeugungen in Bezug auf die Armee und seiner Befürwortung der Unterschiede zwischen den drei Ständen ist es sehr wahrscheinlich, dass der Autor des "Mémoire" Mitglied der Militäraristokratie war
Trajektorienoptimierung für beliebige Schichtgeometrien in der additiven Draht-Lichtbogen-Fertigung
No full textIn wire-arc additive manufacturing, a wire is molten by an electrical or laser arc and deposited droplet-by-droplet to construct the desired workpiece, given as a set of two-dimensional layers. The weld source can move freely over a substrate plate, processing each layer, but there is also the possibility of moving without welding. A primary reason for stress inside the material is the large thermal gradient caused by the weld source, resulting in lower product quality. Thus, it is desirable to control the temperature of the workpiece during the process. One way of its optimization is the trajectory of the weld source. We consider the problem of finding a trajectory of the moving weld source for a single layer of an arbitrary workpiece that maximizes the quality of the part and derive a novel mixed-integer PDE-constrained model, including the calculation of a detailed temperature distribution measuring the overall quality. The resulting optimization problem is linearized and solved using the state-of-the-art numerical solver IBM CPLEX. Its performance is examined by several computational studies.Bei der additiven Draht-Lichtbogen-Fertigung wird ein Draht durch einen Licht- oder Laserlichtbogen geschmolzen und Tropfen für Tropfen aufgebracht, um das gewünschte Werkstück aus zweidimensionalen Schichten aufzubauen. Die Schweißquelle kann sich frei über eine Substratplatte bewegen und jede Schicht bearbeiten; zudem besteht auch die Möglichkeit, sich ohne Schweißen zu bewegen. Ein Hauptgrund für Spannungen im Material ist der große Wärmegradient, der durch die Schweißquelle verursacht wird, was zu einer geringeren Produktqualität führt. Daher ist es wünschenswert, die Temperatur des Werkstücks während des Prozesses zu steuern. Eine Möglichkeit dafür ist die Trajektorie der Schweißquelle. Wir betrachten das Problem, eine Trajektorie der sich bewegenden Schweißquelle für eine einzelne Schicht eines beliebigen Werkstücks zu finden, die die Qualität des Teils maximiert, und leiten ein neuartiges gemischt-ganzzahliges PDE-beschränktes Modell ab, einschließlich der Berechnung einer detaillierten Temperaturverteilung, welche zur Beurteilung der Gesamtqualität benötigt wird. Das resultierende Optimierungsproblem wird linearisiert und mit dem aktuellen numerischen Löser IBM CPLEX gelöst. Die Performanz wird in mehreren Rechenstudien untersucht
The way of staying in small towns : the role of social relations in the decision-making process of staying in the small town
No full textIn der sozialwissenschaftlichen Raumforschung wird den städtischen Räumen eine andauernde Aufmerksamkeit zuteil – und auch das Interesse an den Lebensverhältnissen in ländlichen Räumen scheint (endlich!) Konjunktur zu haben. Aber konkret die Kleinstädte? Bestenfalls werden sie als Teil der ländlichen Räume verhandelt. Dabei umfassen die Kleinstädte etwa 45 Prozent der Landesfläche Deutschlands und etwa 30 Prozent der Bevölkerung leben hier. Doch auch Personen, die bisher schon immer in einer Kleinstadt wohnen, fragen sich im Laufe ihres Lebens: Gehen oder Bleiben? Denn das Bleiben ist weniger ein starres Verhalten als ein sich wandelnder Prozess. Dieser ist abhängig von lebensgeschichtlichen, interaktionsgebundenen und situativ-kontextabhängigen Aspekten. Doch bisher fehlen Untersuchungen, die soziale Dynamiken des Bleibens in Form von sozialen Netzwerken und Aushandlungsprozessen direkt beobachten. Hier setzt das vorliegende Forschungsprojekt an und fragt: Wer ist wie beteiligt am Entscheidungsprozess des Bleibens in der Kleinstadt? Schließlich ist das Bleiben in der Kleinstadt keine Einzelentscheidung, sondern in ein soziales Beziehungsgefüge eingebettet. Doch wer gehört dazu? Wer ist relevant? Und welche Rolle hat dabei konkret die Kleinstadt als räumlicher Kontext?In social science spatial research, urban spaces are receiving constant attention - and interest in living conditions in rural areas also seems to be (finally!) booming. But specifically the small towns? At best, they are treated as part of rural areas. Yet small towns cover about 45 percent of Germany's land area and about 30 percent of the population live there. But even people who have always lived in a small town ask themselves in the course of their lives: leave or stay? Because staying is less a rigid behaviour than a changing process. This is dependent on life-historical, interactional and situational-contextual aspects. But so far there is a lack of studies that directly observe the social dynamics of staying in the form of social networks and negotiation processes. This is where the present research project comes in and asks: Who is involved in the decision-making process of staying in the small town and how? After all, staying in a small town is not an individual decision, but is embedded in a social network of relationships. But who is part of it? Who is relevant? And what is the specific role of the small town as a spatial context