Offenburg University of Applied Sciences
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Monitoring Time Synchronization Precision: Implementation, Validation, and Low Cost PPS Measurement Mechanism for gPTP Monitoring
No full textTime-Sensitive Networking (TSN) promises deterministic, seamless and vendor independent communication in modern networked systems, utilizing the generalized Precision Time Protocol (gPTP) as governed by IEEE 802.1AS for precise time synchronization. As network complexity increases, effective monitoring of synchronization accuracy, incorporating both advanced and traditional methods, becomes crucial. This paper examines the implementation and performance of time synchronization monitoring methods for gPTP, including Monitoring Type Length Value (TLV) for Ingress & Egress messages, Reverse Sync, and Pulse per Second (PPS) techniques across varied hardware environments and operational conditions. We detail the integration process, discuss the adaptability of these methods under stress tests, and evaluate their effectiveness through rigorous assessments. The findings contribute to refining monitoring deployment strategies by identifying the most effective combinations of monitoring techniques to enhance synchronization accuracy and network reliability
Ableitung von Bruchflächen-Topographien mittels künstlicher neuronaler Netze
No full textDie vorliegende Bachelorarbeit mit dem Titel "Ableitung von Bruchflächen-Topographien mittels künstlicher neuronaler Netze" ist eine Machbarkeitsstudie, in der eine Möglichkeit untersucht wird, hochauflösende Raster-Elektronen-Mikroskop (REM)-Bilder zur präzisen Bestimmung der Topographie von Bruchflächen in Materialien zu nutzen. Ziel der Arbeit ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das durch den Einsatz künstlicher Intelligenz den langwierigen und komplexen Prozess der manuellen Topographieerfassung ersetzt. Dies soll die Effizienz in der Materialprüfung steigern und tiefere Einblicke in das Verhalten von Materialien unter Belastung ermöglichen. Die Vision, die dadurch angestrebt wird, ist zukünftig, wichtige Zähigkeitskennwerte anhand von Bruchflächeninformationen abzuleiten.
Ein großer Teil der Machbarkeitsstudie behandelt die Datenentstehung und Datenvorverarbeitung. Mit einem Raster-Elektronen-Mikroskop werden hochauflösende Graustufenbilder von Bruchflächen erzeugt. Das Weißlichtinterferometer scannt die Bruchfläche und erzeugt eine passende Topographie.
Während der Datenvorverarbeitung werden die anfangs fehlerbehafteten Daten anhand mehrerer Methoden präpariert und für das Modell vorbereitet. Mithilfe geometrischer Transformationen wie Drehen oder Beschneiden werden das REM-Bild und die Topographie gemappt. Eine Gradient-basierte Helligkeitsfunktion soll unerwünschte Helligkeitsunterschiede auf Bruchflächenbildern vermeiden, sodass diese nicht zu viel Einfluss auf das Modell nehmen.
Anschließend wird ein U-Net trainiert, welches das Graustufenbild als Input nimmt und eine dazugehörige Topographiematrix generieren soll. Häufig auftretende Artefakte bei Convolutional Neural Networks, wie Schachbrettmuster oder ein, durch das Zero-Padding entstehender, schwarzer Rahmen, werden mit besonderen Features in der Modellarchitektur vermieden. In diesem Modell ersetzt ein Reflective-Padding das standardmäßige Zero-Padding, um den Effekt des schwarzen Rahmens zu umgehen. Für das Hochskalieren der Bilder während der Up-Convolution bedient sich das Modell an einer nearest neighbor Interpolation.
Die Ergebnisse werden durch Metriken wie Root-Mean-Squared-Error oder prozentuale Abweichung evaluiert. Dabei werden die Vorhersagen auf den unterschiedlichen Bereichen der Bruchfläche analysiert. Das Modell zeigt vielversprechende Ergebnisse in der Topographie-Generierung und bietet eine Grundlage für weitere Forschungen in diesem Gebiet
'Mixed Zone' - Entwicklung eines Treatments für einen fiktionalen Mittellangfilm unter Verwendung von KI in der Buchentwicklung
No full textDie vorliegende Arbeit präsentiert eine Übersicht über die Anwendungsgebiete von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Filmbranche und zeigt auf, wie ein Treatment und ein Drehbuch für einen fiktionalen Mittellangfilm mithilfe KI entwickelt werden können. Anhand einer Literaturanalyse wird der Begriff erläutert und der Status quo in der Filmbranche betrachtet. Es folgt ein Überblick über gängige Tools und eine Analyse der Chancen und Risiken unter eingehender Betrachtung rechtlicher und ethischer Aspekte, wobei der Schwerpunkt auf dem Einsab von künstlicher Intelligenz in der Drehbuchentwicklung liegt. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung und Konzeptualisierung eines Exposés, eines Treatments und eines Drehbuchs für den Mittellangfilm „Mixed Zone“. Es folgt theoretisches Hintergrundwissen zu den oben genannten Begriffen und zu den Themen Zielgruppenanalyse, Sportberichterstattung, Mixed Zone und der Wintersportart Biathlon. Für die Erstellung des Treatments und des Drehbuchs wurde die Software „DramaQueen“ verwendet. Im Rahmen des Kapitels zur Konzeptualisierung des Mi/ellangfilms erfolgt eine detaillierte Darstellung und Erläuterung der Anwendung sowie der KI-Erweiterung. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Überblick über die aktuelle Entwicklung und den Einsab von KI in der Filmbranche zu geben sowie die einzelnen Arbeitsschritte einer Drehbuchentwicklung am Beispiel des Mittellangfilms darzustellen.
Eine detaillierte Analyse des Themenbereichs „Künstliche Intelligenz in der Filmbranche” zeigt, dass die aktuelle technische Entwicklung die Erstellung umfangreicher Texte mit einer zusammenhängenden Handlung durch künstliche Intelligenz nicht ermöglicht. Zudem kommt es häufig zu Wortwiederholungen. Derzeit findet KI-Technologie daher vorwiegend als Recherche-, Ideenfindungs- und Überarbeitungswerkzeug für Textanwendungen
Automatisiertes Gewindeschneiden mit einer endlosdrehenden Achse 6 eines vertikalen Knickarmroboters
Get PDFZiel der Arbeit ist es, das Gewindeschneiden direkt mit einem Roboter zu automatisieren. Dabei soll einerseits die eintönige Tätigkeit reduziert und andererseits die Anlage flexibel gehalten werden. Die Schwerpunkte sind der Schneidprozess, die Erfassung von Qualitätsdaten und der Einsatz über diverse Bleche hinweg. Gerade die Vielzahl an Blechen stellt für den Hersteller eine besondere Herausforderung dar. Mit dem Robotereinsatz ergibt sich ein deutlicher, wirtschaftlicher Vorteil
Recombinant expression and characterization of the endochitinase Chit36-TA from Trichoderma asperellum in Komagataella phaffii for chitin degradation of black soldier fly exuviae
Get PDFThe natural polymer chitin is an abundant source for valuable N-acetylchitooligosaccharides and N-acetylglucosamine applicable in several industries. The endochitinase Chit36-TA from Trichoderma asperellum was recombinantly expressed in Komagataella phaffii for the enzymatic degradation of chitin from unused insect exuviae into N-acetylchitooligosaccharides. Chit36-TA was purified by Ni–NTA affinity chromatography and subsequently biochemically characterized. After deglycosylation, the endochitinase had a molecular weight of 36 kDa. The optimum pH for Chit36-TA was 4.5. The temperature maximum of Chit36-TA was determined to be 50 °C, while it maintained > 93% activity up to 60 °C. The chitinase was thermostable up to 45 °C and exhibited ~ 50% activity after a 15 min incubation at 57 °C. Chit36-TA had a maximum specific enzyme activity of 50 nkat/mg with a Km value of 289 µM with 4-methylumbelliferyl-N,N′,N″-triacetyl-β-chitotrioside as substrate. Most tested cations, organic solvents and reagents were well-tolerated by the endochitinase, except for SDS (1 mM), Cu2+ (10 mM) and Mn2+ (10 mM), which had stronger inhibitory effects with residual activities of 3, 41 and 28%, respectively. With a degree of hydrolysis of 32% applying colloidal shrimp chitin (1% (w/v)) and 12% on insect larvae (1% (w/v)) after 24 h, the endochitinase was found to be suitable for the conversion of colloidal chitin as well as chitin from black soldier fly larvae into water-soluble N-acetylchitooligosaccharides. To prove scalability, a bioreactor process was developed in which a 55-fold higher enzyme activity of 49 µkat/l and a tenfold higher protein expression of 1258 mg/l were achieved
Self-Sovereign Identities in E-Commerce
Get PDFDer Online-Handel verzeichnet seit Jahren ein stetiges Wachstum. Durch die COVID-19-Pandemie kaufen nun auch Nutzende, die zuvor physische Kanäle bevorzugten, vermehrt online ein. Der Anbietererfolg hängt dabei wesentlich von der Kenntnis über die Kund*innen ab. Allerdings dominieren einige große Anbieter den Markt, während kleinere Online-Shops Schwierigkeiten haben, ihre Angebote zu personalisieren. Eine Lösung bietet der Ansatz selbstbestimmter Identitäten. Dieser ermöglicht Kund*innen, ihre eigenen Shoppingdaten zu kontrollieren und sie selektiv mit Online-Shops zu teilen. Dadurch können individuelle Wünsche und Anforderungen der Kund*innen in Online-Shops berücksichtigt und ein personalisiertes Angebot sowie eine gute Nutzungserfahrung geboten werden. Trotz des großen Potenzials selbstbestimmter Identitäten ist der Ansatz in Deutschland kaum verbreitet. Dieser Beitrag beleuchtet den Einsatz selbstbestimmter Identitäten im Online-Handel. Mithilfe eines menschenzentrierten Gestaltungsprozesses wurden Personas und Ist-Szenarien erstellt, sowie daraus resultierend Anforderungen erhoben und Potenziale identifiziert. Auf Basis dessen konnte ein Daten- und Architekturmodell zur Integration von selbstbestimmten Identitäten im Online-Handel entwickelt werden.E-commerce has been growing for years. With the COVID-19 pandemic, even users who previously preferred physical channels are increasingly shopping online. The success of online retailers depends largely on knowing their customers. However, a few major players dominate the market, leaving smaller online shops struggling to personalize their offerings. One solution is the approach of self-sovereign identity. This allows customers to control their own shopping data and selectively share it with online shops. Thus, online shops can consider individual customer preferences and requirements, providing personalized recommendations and user experience. Despite the great potential of self-sovereign identity, this approach is scarcely widespread in Germany. This article examines the use of self-sovereign identity in e-commerce. With the help of a human-centered design process, personas and actual scenarios were created and the resulting requirements and potentials identified. On this basis, a data and architecture model for the integration of self-sovereign identities in e-commerce was developed
Simulation of a Hybrid Solar- Adsorption Cooling System with Integrated Reversible Heat Pump
Get PDFThis thesis explores the feasibility and optimization of a solar-thermal sorption system mainly designed to provide cooling but also capable of heating functionalities. Through the development of a black-box model using Python programming, the study delves into the system's performance under various operation modes. Simulation results reveal the effectiveness of adaptive control strategies and pre-heating stages in optimizing efficiency, particularly in cooling modes. In heating assessments, superior performance is observed when utilizing the outdoor coil as the heat source for the heat pump. Challenges related to operational temperature bands are addressed, proposing parallel connections of the heat pump and outdoor coil to enhance performance. Future research directions include refining regression models and incorporating real-time measurement data for improved accuracy, as well as extending simulation duration for comprehensive evaluations. This study contributes valuable insights into the system’s capabilities and applications, laying the groundwork for advancements in heat-driven integrated sustainable energy systems
Designing Socially Assistive Robots
No full textSocially assistive robots (SARs) are becoming more prevalent in everyday life, emphasizing the need to make them socially acceptable and aligned with users' expectations. Robots' appearance impacts users' behaviors and attitudes towards them. Therefore, product designers choose visual qualities to give the robot a character and to imply its functionality and personality. In this work, we sought to investigate the effect of cultural differences on Israeli and German designers' perceptions of SARs' roles and appearance in four different contexts: a service robot for an assisted living/retirement residence facility, a medical assistant robot for a hospital environment, a COVID-19 officer robot, and a personal assistant robot for domestic use. The key insight is that although Israeli and German designers share similar perceptions of visual qualities for most of the robotics roles, we found differences in the perception of the COVID-19 officer robot's role and, by that, its most suitable visual design. This work indicates that context and culture play a role in users' perceptions and expectations; therefore, they should be taken into account when designing new SARs for diverse contexts