Offenburg University of Applied Sciences
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Enhancing AI-Generated Solutions with Visual Retrieval-Augmented Generation (V-RAG): A Framework for Problem Formulation
No full textEffective problem formulation is a critical step in early-stage innovation, as it directly influences the quality and relevance of generated solutions. However, current AI-driven solutions often rely solely on textual descriptions, leading to generalised and less context-specific outputs. This paper introduces Visual Retrieval-Augmented Generation (V-RAG), an advanced AI-driven framework that enhances problem formulation by integrating visual data such as process schematics, technical diagrams, and flowcharts into the generative AI workflow. By leveraging retrieval-augmented generation (RAG) principles, V-RAG systematically extracts and interprets relevant visual information alongside textual input, providing a more comprehensive contextual understanding for AI-generated solutions. To validate this approach, a comparative case study in industrial process innovation was conducted, evaluating AI-generated solutions with and without visual inputs. The evaluation was performed using both AI-based metrics and expert human assessment, measuring solution usefulness, specificity, completeness, and feasibility. The study demonstrates that incorporating visual context significantly enhances AI-generated solutions, making them more precise, technically relevant, and better aligned with real-world applications. This research contributes to the advancement of AI-assisted innovation by bridging the gap between technical documentation and generative AI capabilities, offering a systematic approach to refining solution generation for efficient early-stage innovation
Verantwortungsvolle KI in der Cybersicherheit
No full textDie Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die Zielsetzung und Forschungsfrage vorstellt und den Aufbau der Untersuchung erläutert. Anschließend folgt eine praktische Diskussion, bevor die theoretischen Grundlagen zu KI-Agenten und generativer KI dargestellt werden.
Darauf aufbauend untersucht die Arbeit verschiedene Einsatzmöglichkeiten von KI-Agenten in der Cybersicherheit, darunter Incident Response, Threat Detection, Threat-Hunting, Schwachstellenmanagement und Phishing-Abwehr.
Im Anschluss werden zentrale Herausforderungen und Risiken betrachtet, darunter Angriffe auf KI-Systeme, rechtliche und regulatorische Aspekte, ethische Fragen sowie Bias. Das folgende Kapitel widmet sich dem Thema Verantwortung in der KI und definiert verantwortungsvolle KI und verantwortungsvolle KI-Agenten. Danach werden die Kernelemente Governance und Explainability analysiert, einschließlich relevanter Rahmenwerke, Herausforderungen und Grenzen. Abschließend fasst das Fazit die gewonnenen Erkenntnisse zusammen und stellt den Bezug zur Forschungsfrage her
Gestaltung und Wirkung emotionaler und faktenbasierter Social-Media-Kommunikation
No full textDie zunehmende Bedeutung sozialer Medien stellt medizinische Einrichtungen wie das Universitätsklinikum Freiburg vor die Herausforderung, ihre Kommunikation aufmerksamkeitsstark und zugleich glaubwürdig zu gestalten. Insbesondere im Gesundheitswesen ergibt sich dabei ein Spannungsfeld zwischen emotionaler Ansprache, die auf Social Media hohe Reichweiten erzielt und einer faktenbasierten Informationsvermittlung, welche für Vertrauen und Seriosität zentral ist. Vor diesem Hintergrund untersucht die Bachelorarbeit die Gestaltung und Wirkung emotionaler und faktenbasierter Social-Media-Kommunikation am Beispiel der Uniklinik Freiburg. Ziel der Arbeit ist es, aufzuzeigen, wie beide Kommunikationsarten im sensiblen Kontext der Gesundheitskommunikation sinnvoll eingesetzt und miteinander kombiniert werden können.
Methodisch basiert die Arbeit auf einer Analyse unter Einbezug des POST-Modells und des Elaboration Likelihood Models sowie einer vergleichenden Betrachtung ausgewählter Social-Media-Beiträge der Uniklinik Freiburg.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine kombinierte Nutzung emotionaler und faktenbasierter Social-Media-Inhalte zentral ist, wobei der Schwerpunkt je nach Plattform und Zielgruppe variiert. Maßgeblich sind dabei insbesondere die Nutzungssituation und Nutzungsintention der jeweiligen Plattform sowie das Vorwissen und der Grad der persönlichen Relevanz der beteiligten Nutzer innerhalb der dominierenden Zielgruppencluster. Dabei sollte eine zentrale Verarbeitung angestrebt werden, da sie zur Bildung und Festigung handlungsleitender Einstellungen gegenüber dem Universitätsklinikum Freiburg als Institution beiträgt
Ansätze zur Verringerung des Spannungsfeldes der organisationalen Ambidextrie
No full textDie heutige Zeit ist von einem ständigen Wandel und komplexen Dynamiken ge-prägt. Unternehmen stellt dies vor die Herausforderung einerseits ihre bestehen-den Prozesse und Strukturen zu sichern und andererseits innovativ zu bleiben, um im Wettbewerb mithalten zu können. Dieses Spannungsfeld wird als organisa-tionale Ambidextrie bezeichnet. Organisationale Ambidextrie stellt die Mitarbeiter von Unternehmen vor die Schwierigkeit zwischen innovativem und experimentel-lem Handeln und effizienter und stabiler Leistungserbringung zu wechseln. Vor diesem Hintergrund untersucht diese Arbeit, wie psychologische Sicherheit als Moderator zur Bewältigung dieses Spannungsfeldes dienen kann.
Als theoretischer Ananlyserahmen dient das Vier-Stufen-Modell der psychologi-schen Sicherheit nach Timothy R. Clark, anhand dessen die Anforderungen der organisationalen Ambidextrie systematisch eingeordnet werden. Die Arbeit analy-siert, wie sich die beiden Modi der organisationalen Ambidextrie auf den einzel-nen Stufen der psychologischen Sicherheit auf das ambidextre Verhalten der Mit-arbeiter auswirken. Zusätzlich wird der Einfluss des transformationalen und des transaktionalen Führungsstils auf das Verhalten der Mitarbeiter in einer ambidext-ren Organisation untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass psychologische Sicherheit einen wesentlichen Be-standteil zur Reduzierung der ambidextren Spannung leistet und den Mitarbeitern zeitgleich ermöglicht sowohl explorativ als auch exploitativ zu agieren. Führungs-kräfte nehmen dabei eine signifikante Rolle ein, indem sie durch ihren Führungs-stil zur Entstehung und Stabilisierung psychologischer Sicherheit beitragen. Diese Arbeit liefert somit einen theoretischen Beitrag über die Wechselwirkung von or-ganisationaler Ambidextrie, psychologischer Sicherheit und Führung
Konzeption und Entwicklung von IoT-Anwendungen am Beispiel eines Systems zum Tracken von Artikeln
No full textDiese Bachelorarbeit befasst sich mit der Konzeption und prototypischen Umsetzung eines IoT-basierten Systems zur automatisierten Bestandsüberwachung von Verbrauchsartikeln, konkret am Beispiel von Proteinpulver. Der entwickelte Prototyp, eine „smarte Waage“ auf Basis eines Mikrocontrollers und einer Wägezelle, ermöglicht eine kontinuierliche Gewichtserfassung und überträgt die Daten via MQTT an eine Cloud-Plattform. In der Evaluation konnte das System den manuellen Aufwand pro Erfassungsvorgang senken und dabei eine hohe Präzision mit einer Abweichung von lediglich 0,31 % zum Referenzwert erzielen
Potential Applications of Additive Manufacturing in Intervertebral Disc Replacement Using Gyroid Structures with Several Thermoplastic Polyurethane Filaments
Full text linkBackground : Intervertebral disc degeneration is a prevalent condition and a major risk factor for disc herniation. Mechanical overload, aging, injury, and disease contribute to the annulus fibrosus’ structural failure, which allows nucleus pulposus material to escape and reduces the capacity to absorb shock. This study builds on previous investigations by evaluating additional thermoplastic polyurethane (TPU) filaments as potential materials for additively manufactured intervertebral disc replacements. Materials and Methods : Disc-shaped specimens (Ø50 × 10 mm) were fabricated using fused deposition modeling (FDM). A gyroid infill structure was employed with unit cell sizes ranging from 4 to 10 mm 3 and wall thicknesses between 0.5 and 1.0 mm. The outer wall thickness varied from 0.4 to 0.8 mm. Four TPU filaments (Extrudr FlexSemiSoft, GEEE-TECH TPU, SUNLU TPU, and OVERTURE TPU) were tested, resulting in 36 parameter combinations per filament. Printed discs were examined via stereomicroscopy. Tensile testing was conducted according to DIN EN ISO 527-1 using Type 5A specimens. Mechanical performance under physiological loading was assessed through uniaxial compression tests, in which samples were compressed to 50% of their height while force–deformation curves were recorded. Target forces were defined as 4000–7500 N to maintain comparability with prior studies. Results : Across all filaments, a maximum of three parameter combinations per material achieved forces within the target range. Microscopy confirmed the dimensional accuracy of wall thicknesses with minimal deviation. Tensile strength values for GEEE-TECH, SUNLU, and FlexSemiSoft were comparable (10–11 MPa), while OVERTURE showed significantly lower strength (approximately 9 MPa). Tensile modulus values followed a similar trend: 25–30 MPa for three filaments and 17.5 MPa for OVERTURE. Conclusions : All four TPU filaments could be used to fabricate discs that met the mechanical requirements for compression. These results confirm that both the tested TPU materials and gyroid structures are suitable for potential intervertebral disc replacement applications
Biomechanische Fahrstilanalyse in der Realfahrt als anwendungsorientierte Grundlagenforschung für einen Motorradfahrsimulator
No full textIn Kurvensituationen des Motorradfahrens zeigen Fahrer unterschiedliche Bewegungsstrategien, die sich im Fahrverhalten und in der Körperkinematik widerspiegeln. Vor diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Arbeit, inwieweit sich fahrstilabhängige Unterschiede in der Körperkinematik unter realitätsnahen Bedingungen biomechanisch erfassen und beschreiben lassen. Hierzu absolvierten zehn erfahrene Motorradfahrer standardisierte Slalom-Manöver mit Fahrstilvorgaben sowie eine landstraßenähnliche Referenzstrecke. Die Ganzkörperkinematik wurde mittels inertialem Motion Capture aufgezeichnet und mithilfe eines kurven basierten Analyseansatzes ausgewertet. Die Zuordnung der Fahrstile erfolgte anhand der relativen Neigung von Fahrer und Motorrad im Kurvenverlauf.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich die untersuchten Fahrstile grundsätzlich differenzieren lassen. Insbesondere globale Segmentbewegungen und die damit verbundenen Schwerpunktverlagerungen erwiesen sich als robuste Marker der Fahrstildifferenzierung, während distale Gelenkparameter eine höhere interindividuelle Variabilität aufwiesen. Gleichzeitig wurde deutlich, dass Fahrstile innerhalb einer individuellen Bewegungsbasis umgesetzt werden und sich als adaptive, kontextabhängige Strategien ausprägen. Obwohl sich die Bewegungsintensität zwischen den Fahrsituationen unterschied, zeigten die zeitlichen Bewegungsmuster eine hohe strukturelle Ähnlichkeit. Die Arbeit verdeutlicht damit, dass Motorrad-Fahrstile biomechanisch beschreibbar sind und liefert eine Grundlage für die Berücksichtigung unterschiedlicher Fahrstrategien in der Weiterentwicklung von Motorrad-Fahrsimulatoren
Technological Dimensions for Sustainable Business Development: An Integrated Framework Covering Energy, Materials, Circularity, and Digitalization
Full text linkAbstract
This chapter presents a comprehensive exploration of the technological dimensions for developing and innovating sustainable business models. Historically, sustainability frameworks have centered around three key dimensions—environmental, social, and economic—as introduced in the Brundtland report from 1987 and further reinforced by the UN Sustainable Development Goals. Technological dimensions of sustainability are often overlooked, despite rapid technological and digital innovations and the increasing significance of technology in enabling or hindering sustainability. Focusing on the technological domains of energy, materials, and the circular economy, this chapter highlights their relevance in conserving resources and driving circular business concepts. Digital technologies—such as data science, machine learning (ML), and digital twins—are emphasized as cross-disciplinary tools that enable, accelerate, and optimize digital processes. These four technological dimensions are methodologically derived from the broader definition of sustainability in the context of technology. The chapter also outlines the core competencies required for sustainability leaders, proposing a T-shaped skill model that combines broad technological literacy with deep sustainability expertise. In doing so, the technological sustainability framework serves as the curricular foundation for the technology pillar in the trinational study program “Sustainable Business Development” at Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), Hochschule Offenburg, and EM Strasbourg Business School
E-Sport
No full textE-Sport, der elektronische Sport, hat sich in den letzten Jahren von einem Nischenphänomen zu einem in weiten Teilen der Gesellschaft – teilweise auch kontrovers – diskutierten Thema entwickelt. Neben den E-Sportlern und ihren Fans beschäftigt er zunehmend auch die Politik und den traditionellen Sport. Im Folgenden werden auf Basis einer begrifflichen Abgrenzung die Historie und der Status quo beschrieben. Zudem werden Unterschiede und Anknüpfungspunkte zum klassischen Sport aufgezeigt
Nitrogen Fixation Capabilities of Acetobacterium woodii Wild Type
No full textAcetobacterium woodii is a strictly anaerobic acetogenic bacterium widely studied for its ability to fix carbon dioxide through the Wood–Ljungdahl pathway. While its carbon metabolism is well characterized, its potential to assimilate atmospheric nitrogen remains poorly understood. This thesis investigates the nitrogen fixation potential of A. woodii under heterotrophic growth conditions by combining physiological measurements, stoichiometric modeling, and comparative analysis with established diazotrophic systems.
Growth experiments were conducted under three nutrient regimes: complete medium, ammonium-supplemented medium without yeast extract, and nitrogen-free medium. Biomass formation, growth rate, acetate production, and cell counts were quantified using optical density measurements, dry weight determination, gas chromatography, and impedance flow cytometry. Under nitrogen-free conditions, selected replicates exhibited measurable growth, enabling estimation of nitrogen incorporation based on an empirical biomass composition model (C₅H₇O₂N).
The results showed that nitrogen availability strongly influences growth performance, with nitrogen-free cultures displaying significantly reduced growth rates and biomass yields compared to nitrogen-supplemented conditions. An average of 3.89 × 10⁻³ mol N₂ was estimated to be incorporated into biomass under nitrogen-free conditions, representing a conservative lower-bound approximation of nitrogen fixation potential. These findings highlight the substantial energetic cost associated with nitrogen assimilation, which diverts ATP and reducing power from growth and acetogenic metabolism.
Although direct enzymatic activity of nitrogenase was not measured, the observed nitrogen incorporation under nitrogen-free conditions supports the hypothesis that A. woodii may possess latent or inducible nitrogen fixation capacity. This work establishes a quantitative baseline for future studies employing direct nitrogenase assays, transcriptomic analyses, and autotrophic CO₂/H₂ cultivation. Ultimately, the integration of carbon capture and biological nitrogen assimilation in A. woodii could contribute to the development of sustainable, low-input biotechnological processes