Offenburg University of Applied Sciences
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Biometric Authentication For Enterprise Security
Biometric authentication is the process of using an individual’s unique physical or behavioral traits to confirm their identity, such as fingerprints, iris patterns, facial features, and voice recognition. Unlike traditional methods like ID cards or passwords, it relies on inherent attributes for identification. It is widely used in information security for its accurate identification and has revolutionized data protection. However, challenges in implementation include technical issues, user acceptance, and privacy concerns
Computational offloading into UAV swarm networks: a systematic literature review
Unmanned Aerial Vehicle (UAV) swarms have emerged as a promising technology for various applications, such as delivery, surveillance, and infrastructure inspection. An additional feature of deploying large UAV swarms is their use in mobile offloading networking. At the same time, this implies a key challenge in the efficient management of the computational and networking requirements for these offloading processes. This paper aims to fill this gap through a systematic literature review (SLR) analysing the research on distributed task offloading in UAV swarms. We conducted a systematic search of major scientific databases to identify relevant literature published between 2019 and 2023. A total of 63 papers were selected through a multistage screening process and their key contributions. This SLR aims to provide the current state of research on UAV swarm task offloading, including considerations for computation offloading, the role of UAV swarms, different aspects of UAV swarms, the number of UAVs in swarms impacting performance, and open issues. Our review also highlights UAV swarm offloading in various domains and discusses the challenges and limitations that must be addressed to ensure the widespread adoption of this technology. We outline the future research directions and potential applications of UAV swarm offloading, including its integration with other technologies
Wenn der Computer unterrichtet
Seit mehr als 40 Jahren wird über Informationstechnik in Schulen diskutiert. Seit November 2022 kommt als Thema generative Künstliche Intelligenz (KI) wie ChatGPT dazu. Dabei sind weder KI-Systeme noch Sprach-Bots neu. Mit Weizenbaums „Eliza“ konnte man schon 1966 chatten, Kybernetik als Begriff und Methode für automatisierte Datenverarbeitung publizierte Norbert Wiener 1948. Aber das Silicon Valley braucht ein neues „big thing“ (Brühl 2023). In der Schule sind solche Tools eher kontraproduktiv statt lernförderlich
Temporal Behavior Analysis for the Impact of Combined Temperature and Humidity Variations on a Photoacoustic CO₂ Sensor
This study explores the temporal response of an indirect photoacoustic CO 2 sensor, focusing on combined temperature and humidity variations. The intricate relationship between temporal resolution, environmental conditions, and sensor repeatability is investigated. Through Studies 1 to 4, the impact of feature differences and explicit values on repeatability under varying temporal resolutions is assessed. A temporal resolution of 700 seconds is seen at the threshold R2 score of 0.80 when using changes in temperature and humidity as features, compared to 300 seconds when using explicit values of temperature and humidity as features. Furthermore, using time difference as an extra feature allows for prediction with varying temporal resolution, resulting in R2 score of up to 0.9933. The findings enhance the understanding of the sensor’s behavior in dynamic settings, contributing to its practical applicability and performance optimization
Self-organizing hypercomplex-valued adaptive network
A novel, unsupervised, artificial intelligence system is presented, whose input signals and trainable weights consist of complex or hypercomplex values. The system uses the effect given by the complex multiplication that the multiplicand is not only scaled but also rotated. The more similar an input signal and the reference signal are, the more likely the input signal belongs to the corresponding class. The data assigned to a class during training is stored on a generic layer as well as on a layer extracting special features of the signal. As a result, the same cluster can hold a general description and the details of the signal. This property is vital for assigning a signal to an existing or a new class. To ensure that only valid new classes are opened, the system determines the variances by comparing each input signal component with the weights and adaptively adjusts its activation and threshold functions for an optimal classification decision. The presented system knows at any time all boundaries of its clusters. Experimentally, it is demonstrated that the system is able to cluster the data of multiple classes autonomously, fast, and with high accuracy
Analyse der Produktqualität und Herstellungseffizienz orthopädischer Einlegesohlen, hergestellt durch 3D-Druck im Vergleich zu konventionellen Herstellungs- und Fräsmethoden
Zu dem aktuell sehr relevanten Thema der Einlagenfertigung ist diese Bachelorarbeit ein Beitrag für mögliche Folgeprojekte im 3D-Druck in der Orthopädietechnik und eine umfassende Klärung der Vor- und Nachteile der unterschiedlich Fertigungsmöglichkeiten. Der Vergleich soll Aufschluss darüber geben, welche der konventionellen Fertigungsmethoden, Fräsen und 3D-Druck, die besten Ergebnisse liefert und wirtschaftlich umsetzbar ist. Der 3D-Druck als neuestes Verfahren wird dabei grundlegend auf seine Eigenschaften untersucht und verschiedene Strukturen, die für den Aufbau von Einlagen wirksam sein könnten, werden hergestellt und getestet. Als Referenzwerte für mechanische Eigenschaften dienen gängige Schaumstoffe, die in der Einlagenherstellung verwendet werden. Die Hauptproblematik besteht darin, zu klären, unter welchen Aspekten und mit welchen Verfahren die medizinischen Hilfsmittel sinnvoll gemessen und bewertet werden können. Dazu werden neben den konventionell gefertigten, je zwei gefräste und gedruckte Paare bei Herstellern bestellt und hinsichtlich ihrer qualitativen Eigenschaften analysiert. Messungen der Shorehärte, der dynamischen plantaren Druckverteilung und eine Befragung zur Nutzerakzeptanz sollen Aufschluss geben
Krematorium - to be or not to be? Reflexionen zu Umwelt- und Klimaaspekten im Bestattungswesen
Abnormal gait pattern in downhill hiking is related to muscular deficits of the knee flexors and extensors in active patients with total knee arthroplasty
Background
To assess the in-field walking mechanics during downhill hiking of patients with total knee arthroplasty five to 14 months after surgery and an age-matched healthy control group and relate them to the knee flexor and extensor muscle strength.
Methods
Participants walked on a predetermined hiking trail at a self-selected, comfortable pace wearing an inertial sensor system for recording the whole-body 3D kinematics. Sagittal plane hip, knee, and ankle joint angles were evaluated over the gait cycle at level walking and two different negative slopes. The concentric and eccentric lower extremity muscle strength of the knee flexors and extensors isokinetically at 50 and 120°/s were measured.
Findings
Less knee flexion angles during stance have been measured in patients in the operated limb compared to healthy controls in all conditions (level walking, moderate downhill, steep downhill). The differences increased with steepness. Muscle strength was lower in patients for both muscle groups and all measured conditions. The functional hamstrings to quadriceps ratio at 120°/sec correlated with knee angle during level and downhill walking at the moderate slope in patients, showing higher ratios with lower peak knee flexion angles.
Interpretation
The study shows that even if rehabilitation has been completed successfully and complication-free, five to 14 months after surgery, the muscular condition was still insufficient to display a normal gait pattern during downhill hiking. The muscle balance between quadriceps and hamstring muscles seems related to the persistence of a stiff knee gait pattern after knee arthroplasty. LoE: III
Entwicklung eines unabhängigen Systems zur Verstellung schiebergesteuerter Werkzeuge im Prozess
Die Aufgabenstellung der Arbeit beinhaltete das Ausarbeiten eines unabhängigen Antriebssystems für Werkzeuge mit verstellbaren Schneiden. Hierbei bestand der Antrieb der Werkzeuge bisher aus einem rein mechanischen Anstriebsflansch. Dieser hat durch eine Drehspindel die rotatorische Bewegung der Maschinenspindel zu einer axialen Bewegung der Zugstange umgewandelt. Da die mechanische Drehspindel nicht in jeder Maschinenspindel vorhanden war, konnten die Werkzeuge von LMT Kieninger nur beschränkt eingesetzt werden. Aus diesem Grund sollte ein Antriebssystem entwickelt werden, welches auf jedem Bearbeitungszentrum unabhängig von der Maschinenspindeltechnologie eingesetzt werden konnte.
Für die Entwicklung des unabhängigen Antriebsflansches wurde zunächst eine Marktanalyse durchgeführt. Diese vergleichte bestehende Lösungsansätze auf dem Markt miteinander und untersuchte, welche davon für ein eigenes Lösungskonzept infrage kam. Hierbei wurde insbesondere der Antrieb, der die Bewegung erzeugen sollte, die Übergabe des Steuersignals und die Energieversorgung betrachtet. Ein vielversprechendes Lösungskonzept, das den vorliegenden Anforderungen entsprach, war eine elektrische Antriebsvariante mit einer Akkueinheit und einer Funksteuerung.
Um die elektronischen Komponenten in den bestehenden Antriebsflansch zu integrieren, mussten die Prozessparameter bestimmt werden. Dafür wurde ein Werkzeug als Referenz verwendet, das zum Ausspindeln der Laufflächen von Zylinderbuchsen verwendet wurde. In diesem Werkzeug befanden sich unterschiedliche Bauteile, welche den Mechanismus der Schneidenverschleißkompensation ermöglichten und die Drehbewegung des Antriebsflansches in den Verstellweg der Schneiden umsetzte. Unter Berücksichtigung der Bauteile sowie der vorhandenen Reibung und Verluste ergab sich ein Drehmoment, welches benötigt wurde, um die Schneiden zu verstellen. Nach der rechnerischen Ermittlung des benötigten Drehmoments konnte ein Kompaktantrieb von Maxon vorgeschlagen werden. Dies erfolgte unter Berücksichtigung der Anforderungen an den verfügbaren Bauraum, die Energieversorgung und die Akkueinheit. Dieser Kompaktantrieb bestand aus einem Motor, einem Planetenradgetriebe, einem Hall-Sensor zur Positionsbestimmung sowie einer Steuereinheit.
Die Konstruktion mit den einzelnen Bauteilen konnte nun erstellt werden. Der Konstruktionsprozess wurde durch die schrittweise und aufbauende Integration der Lösungen für die verschiedenen Funktionen des Bauteils systematisch und methodisch umgesetzt. Dabei erfolgte die Umsetzung in einem Modell, wobei jeder Schritt auf den vorherigen Überlegungen und Entscheidungen basierte. Der erste Schritt bestand darin, den Kompaktantrieb, der die Hauptfunktion darstellt, in den Grundkörper mit der HSK-Aufnahme zu integrieren. Anschließend wurden die Nebenfunktionen wie die axiale Lagerung, die Kühlmitteldurchführung und die Anpassung der Flanschgeometrie zur Aufnahme des Werkzeuges implementiert. Im nächsten Schritt wurden die Steuerung und die Akkueinheit als Blackbox positioniert sowie die Kabelkanäle in den Grundkörper konstruiert.
Abschließend wurden für die eigens entwickelten Bauteile technische Zeichnungen erstellt. Auf ihnen wurden alle relevanten technischen Merkmale hinterlegt, die für die Fertigung der Bauteile benötigt wurden. Hierzu gehörten beispielsweise Angaben zum Werkstoff, Toleranzen, Passungen, Oberflächenangaben sowie Form- und Lagetoleranzen. Zudem wurde eine Baugruppenzeichnung erstellt, die die Anordnung der einzelnen Bauteile mit ihrer Stückzahl und Positionsnummer in einer Stückliste klar und deutlich erkennbar machte.
Damit wurde die Neuentwicklung eines unabhängigen Antriebsflansches abgeschlossen und bot einen Einblick in die mögliche Integration eines mechatronischen Antriebs in den Antriebsflansch
Wundermittel Purpose? Inwiefern beeinflusst die Kommunikation von purposegetriebenen Preissteigerungen das Markenimage von B2C-Unternehmen in Deutschland?
Globale Ereignisse politischen, wirtschaftlichen oder kulturellen Ursprungs führen dazu, dass Unternehmen sich gezwungen sehen zu handeln, um wettbewerbsfähig zu bleiben. In vielen Fällen wird dabei so vorgegangen, dass versteckte Preiserhöhungen vollzogen werden. Auch Unternehmen, die mit ihrem Angebot einen gesellschaftlichen Zusatznutzen erbringen, erhöhen die Preise, da nur so der verfolgte ökologische oder soziale Purpose erhalten werden kann, kommunizieren dies jedoch offen und erhöhen dadurch ihre Kundenloyalität. Dieses Vorgehen ist bislang jedoch überwiegend in den USA zu beobachten. Da das Thema Purpose auch in Deutschland immer höhere Relevanz erfährt, stellt sich die Frage der Übertragbarkeit. Die Forschungsfrage lautet deshalb: Inwiefern beeinflusst die Kommunikation von purpose-getriebenen Preissteigerungen das Markenimage von B2C-Unternehmen in Deutschland? Um der Forschungsfrage nachzugehen, wurde ein empirischer Forschungsansatz gewählt, der in Form einer quantitativen Studie umgesetzt wurde, die die Meinung der Studierendenschaft der Gen Z und Y der Hochschule Offenburg abbildet. Die Ergebnisse der Umfrage zeigten, dass die Glaubwürdigkeit und Akzeptanz von purpose-getriebenen Preiserhöhungen vom gegenwärtigen Markenimage bzw. dem übergeordneten Image einer Branche abhängen. Purpose wird eine hohe Bedeutung zugesprochen, die sich jedoch aufgrund der Preissensibilität der Zielgruppe nicht immer in der Markenwahl widerspiegelt. Dies verdeutlicht, dass Purpose das Potenzial besitzt, das Markenimage nachhaltig zu beeinflussen und zu prägen und die Zielgruppe der Gen Z und Y zukünftig an sich zu binden. Ferner wurde deutlich, dass bei der Umsetzung von Purpose bestimmte Kriterien verfolgt werden sollten, die bei der Kommunikation zu berücksichtigen sind, um eine authentische Wirkung zu erzielen