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Modellfabrik für Energie-Monitoring und Klimaschutz
Get PDFIm Zeitalter der Industrie 4.0 avanciert das Energie-Monitoring zu einem unerlässlichen Instrument, um die Energieeffizienz zu steigern und Betriebskosten in Produktionsanlagen zu minimieren. Die Hochschule Hannover bildet Studierende mithilfe einer Modellfabrik praxisnah aus. Anhand dieser Produktionsanlage, die Medikamente autonom kommissioniert und verpackt, lernen sie das Energie- und Prozessmanagement umfassend kennen
Automatic movement pattern analysis for data-driven system optimisation – an example for fattening livestock farming monitoring system
Get PDFThis paper introduces a method for analysing motion patterns that can be utilised to optimise data-driven systems. The aim is to use surveillance cameras and artificial intelligence to track multiple objects in a reliable manner, thereby preserving the authenticity of movement patterns for numerous and similar objects. In a case study, this method is applied to optimize lighting conditions in animal husbandry. Furthermore, this approach can be utilized not only in animal husbandry but also in other domains
Too thin on the ground? Regional disparities in hospice and palliative care in Germany
Get PDFHintergrund: Ambulante und vollstationäre Angebote der Hospizarbeit und Palliativversorgung wurden in Deutschland in den letzten Jahrzehnten deutlich ausgebaut und werden immer häufiger durch teilstationäre Angebote ergänzt. Die Verfügbarkeit dieser Angebote ist regional jedoch sehr unterschiedlich. Inwiefern dem Angebot dieser Versorgungsstrukturen ein regionaler Bedarf aufgrund der örtlichen Bevölkerungsstrukturen gegenübersteht, ist bislang unbekannt.
Methode: In vier Poisson-Regressionsmodellen wird der Zusammenhang zwischen Bevölkerungsindikatoren aus den Bereichen Demografie, Erwerb, Einkommen, Bildung und Gesundheit und der Anzahl an Angeboten der ambulanten und vollstationären Hospizarbeit und Palliativversorgung explorativ untersucht. Die auf Kreisebene kumulierten Daten stammen aus der INKAR Datenbank des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung zu Lebensbedingungen in Deutschland sowie vom Wegweiser der Deutschen Gesellschaft für Palliativmedizin. Mittels logistischer Regression sollen außerdem Faktoren für die Gründung teilstationärer Versorgungsangebote identifiziert werden.
Ergebnisse: In die Analyse gingen 401 Kreise und kreisfreie Städte in Deutschland ein. Einwohnerzahl, Siedlungsdichte und Durchschnittsalter der Bevölkerung sind die stärksten Prädiktoren für die Anzahl an Versorgungsangeboten. In Ballungsgebieten sind sowohl ambulante Angebote der Palliativversorgung als auch Palliativstationen tendenziell häufiger verfügbar, während die Anzahl ambulanter Hospizdienste und vollstationärer Hospize unabhängig von der Siedlungsdichte in den Kreisen mit höherer Einwohnerzahl zunimmt. Weder für die Bevölkerungsindikatoren noch für die bereits vorhandenen Versorgungsstrukturen konnte im Regressionsmodell ein signifikanter Einfluss auf die Entstehung teilstationärer Versorgungseinrichtungen nachgewiesen werden.
Diskussion: Die geografisch ungleiche Verteilung von hospizlich-palliativen Versorgungsangeboten in Kreisen und kreisfreien Städten in Deutschland ist nur teilweise durch die regionale Bevölkerungsstruktur erklärbar. Trotz einer Zunahme von Angeboten der Hospizarbeit und Palliativversorgung stehen in bevölkerungsarmen Regionen mit tendenziell älteren Einwohner*innen weniger Strukturen der hospizlich-palliativen Gesundheitsversorgung zur Verfügung.
Schlussfolgerung: Zukünftige Versorgungsplanung sollte neben der Einwohnerzahl weitere Bevölkerungsmerkmale stärker berücksichtigen, um die Versorgung in Regionen mit höheren Versorgungsbedarfen, z. B. aufgrund einer durchschnittlich älteren Bevölkerung, zu verbessern. Nachfolgende Studien sollten untersuchen, welche Bevölkerungsmerkmale den tatsächlichen Versorgungsbedarf am besten abbilden können.Introduction: Outpatient and inpatient hospice and palliative care services have been significantly expanded in Germany in recent decades and are increasingly being supplemented by day care services. However, the availability of these services varies greatly from region to region. The extent to which the availability of these care structures is matched by a regional need based on local population structures is as yet unknown.
Methods: In four Poisson regression models, the relationship between population indicators from the areas of demographics, employment, income, education and health and the number of offers of outpatient and inpatient hospice work and palliative care is exploratively examined. The cumulated data at district level is drawn from the INKAR database of the Federal Institute for Research on Building, Urban Affairs and Spatial Development on living conditions in Germany and from the guide of the German Association for Palliative Medicine. By means of logistic regression, factors influencing the establishment of day care services will also be identified.
Results: The analysis included 401 districts and cities in Germany. The number of inhabitants, settlement density, and the average age of inhabitants are the strongest predictors of the number of palliative care services. In metropolitan regions, both outpatient palliative care services and palliative care units tend to be more frequently available, while the number of outpatient hospice services and inpatient hospices increases in districts with a higher number of inhabitants regardless of settlement density. The regression model was unable to demonstrate a significant influence on the emergence of semi-inpatient care facilities, neither for the population indicators nor for the existing care structures.
Discussion: Regional population structures can only partially explain the geographically uneven distribution of hospice and palliative care services in districts and cities in Germany. Despite an increase in hospice and palliative care services, fewer hospice and palliative care structures are available in low population density regions that tend to have a higher share of older inhabitants.
Conclusion: Future health care planning should give more consideration to other population characteristics than to population size alone in order to improve care in regions with higher care needs that are, for example, due to a higher proportion of older residents. Subsequent studies should investigate which population characteristics can best describe the actual care needs
Untersuchung von Datenbanksystemen zur Verwaltung von Provenance Graphen im Kontext der IT-Sicherheit
Get PDFIm Kontext der IT-Sicherheit werden Provenance Graphen für die Beantwortung sicherheitsrelevanter Fragen wie „Welche Auswirkungen kann diese Sicherheitslücke haben?“ oder „Welcher Prozess hat meine Daten verändert oder gelöscht? verwendet. Weiterhin können Provenance Graphen für das Training von Machine Learning Methoden für die Erkennung von Angriffen auf Netzwerke und Betriebssysteme genutzt werden. Aufgrund der hohen Datenraten bei der Erzeugung von Provenance Graphen (mindestens 1,2 MB/s in realistischen Szenarien) ist eine effiziente Datenverwaltung für den praktischen Einsatz dieser Graphen notwendig.
In dieser Arbeit wird untersucht, welche Anforderungen und Herausforderungen für die Verwaltung von Provenance Graphen existieren und welche Vor- und Nachteile sich aus der Verwaltung mit den Datenbankmanagementsystemen (DBMS) PostgreSQL, Neo4j, ONgDB und Memgraph ergeben.
Zur Untersuchung wurde ein Versuchsaufbau für reproduzierbare Experimente entwickelt, in dem ein Provenance Graph Datensatz in die untersuchten DBMS geschrieben wird und dabei Hardwaremetriken und Query-Antwortzeiten zur späteren Auswertung erhoben und gespeichert werden.
Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass die hier betrachteten DBMS nur teilweise die recherchierten Anforderungen einer Datenverwaltung für Provenance Graphen im Kontext der IT-Sicherheit erfüllen können. Es konnte gezeigt werden, dass sich relationale Datenbanken durch sparsameren Ressourcenverbrauch gegenüber Graphdatenbanken auszeichnen, dafür aber Nachteile in den Abfragemöglichkeiten durch die Querysprache aufweisen
Genetic risk impacts the association of menopausal hormone therapy with colorectal cancer risk
Get PDFBackground: Menopausal hormone therapy (MHT), a common treatment to relieve symptoms of menopause, is associated with a lower risk of colorectal cancer (CRC). To inform CRC risk prediction and MHT risk-benefit assessment, we aimed to evaluate the joint association of a polygenic risk score (PRS) for CRC and MHT on CRC risk.
Methods: We used data from 28,486 postmenopausal women (11,519 cases and 16,967 controls) of European descent. A PRS based on 141 CRC-associated genetic variants was modeled as a categorical variable in quartiles. Multiplicative interaction between PRS and MHT use was evaluated using logistic regression. Additive interaction was measured using the relative excess risk due to interaction (RERI). 30-year cumulative risks of CRC for 50-year-old women according to MHT use and PRS were calculated.
Results: The reduction in odds ratios by MHT use was larger in women within the highest quartile of PRS compared to that in women within the lowest quartile of PRS (p-value = 2.7 × 10−8). At the highest quartile of PRS, the 30-year CRC risk was statistically significantly lower for women taking any MHT than for women not taking any MHT, 3.7% (3.3%–4.0%) vs 6.1% (5.7%–6.5%) (difference 2.4%, P-value = 1.83 × 10−14); these differences were also statistically significant but smaller in magnitude in the lowest PRS quartile, 1.6% (1.4%–1.8%) vs 2.2% (1.9%–2.4%) (difference 0.6%, P-value = 1.01 × 10−3), indicating 4 times greater reduction in absolute risk associated with any MHT use in the highest compared to the lowest quartile of genetic CRC risk.
Conclusions: MHT use has a greater impact on the reduction of CRC risk for women at higher genetic risk. These findings have implications for the development of risk prediction models for CRC and potentially for the consideration of genetic information in the risk-benefit assessment of MHT use
Circulating tryptophan–kynurenine pathway metabolites are associated with all‐cause mortality among patients with stage I–III colorectal cancer
Get PDFAlterations within the tryptophan–kynurenine metabolic pathway have been linked to the etiology of colorectal cancer (CRC), but the relevance of this pathway for prognostic outcomes in CRC patients needs further elucidation. Therefore, we investigated associations between circulating concentrations of tryptophan–kynurenine pathway metabolites and all‐cause mortality among CRC patients. This study utilizes data from 2102 stage I–III CRC patients participating in six prospective cohorts involved in the international FOCUS Consortium. Preoperative circulating concentrations of tryptophan, kynurenine, kynurenic acid (KA), 3‐hydroxykynurenine (HK), xanthurenic acid (XA), 3‐hydroxyanthranilic acid (HAA), anthranilic acid (AA), picolinic acid (PA), and quinolinic acid (QA) were measured by liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Using Cox proportional hazards regression, we examined associations of above‐mentioned metabolites with all‐cause mortality, adjusted for potential confounders. During a median follow‐up of 3.2 years (interquartile range: 2.2–4.9), 290 patients (13.8%) deceased. Higher blood concentrations of tryptophan, XA, and PA were associated with a lower risk of all‐cause mortality (per doubling in concentrations: tryptophan: HR = 0.56; 95%CI:0.41,0.76, XA: HR = 0.74; 95%CI:0.64,0.85, PA: HR = 0.76; 95%CI:0.64,0.92), while higher concentrations of HK and QA were associated with an increased risk of death (per doubling in concentrations: HK: HR = 1.80; 95%CI:1.47,2.21, QA: HR = 1.31; 95%CI:1.05,1.63). A higher kynurenine‐to‐tryptophan ratio, a marker of cell‐mediated immune activation, was associated with an increased risk of death (per doubling: HR = 2.07; 95%CI:1.52,2.83). In conclusion, tryptophan–kynurenine pathway metabolites may be prognostic markers of survival in CRC patients
Advanced Persistent Threat Attack Detection Systems: A Review of Approaches, Challenges, and Trends
Get PDFAdvanced persistent threat (APT) attacks present a significant challenge for any organization, as they are difficult to detect due to their elusive nature and characteristics. In this article, we conduct a comprehensive literature review to investigate the various APT attack detection systems and approaches and classify them based on their threat model and detection method. Our findings reveal common obstacles in APT attack detection, such as correctly attributing anomalous behavior to APT attack activities, limited availability of public datasets and inadequate evaluation methods, challenges with detection procedures, and misinterpretation of requirements. Based on our findings, we propose a reference architecture to enhance the comparability of existing systems and provide a framework for classifying detection systems. In addition, we look in detail at the problems encountered in current evaluations and other scientific gaps, such as a neglected consideration of integrating the systems into existing security architectures and their adaptability and durability. While no one-size-fits-all solution exists for APT attack detection, this review shows that graph-based approaches hold promising potential. However, further research is required for real-world usability, considering the systems’ adaptability and explainability
Klima, Kollaps, Kommunikation – Perspektiven auf das Climate Endgame
Get PDF"Könnte der vom Menschen verursachte Klimawandel zu einem weltweiten gesellschaftlichen Zusammenbruch oder sogar zum Aussterben der Menschheit führen? Gegenwärtig ist dies ein gefährlich wenig erforschtes Thema", konstatierte ein renommiertes Forschungsteam 2022 im Paper mit dem Titel "Climate Endgame". Von diesem Paper, von dieser eigentlich ungeheuren Fragestellung ausgehend hat das Kooperationsprojekt "Das Endspiel in Zukunftsdiskursen: Paradoxe Potentiale reduktivistischer Doomsday-Narrative für die transformative Forschung" des Instituts für Klimatologie und Meteorologie der Leibniz Universität Hannover und der Abteilung Soziale Arbeit der Hochschule Hannover daran gearbeitet, sich in entsprechende Zukunftsdiskurse einzumischen. Das Ergebnis ist der vorliegende Sammelband, in dem eine breite Palette an wissenschaftlichen und persönlichen Perspektiven auf das Thema "Klimawandel" vertreten ist
KI-Forum 2024 : AI 4 Students – AI in Research – AI Showroom
Get PDFAm 17.09.2024 fand an der Hochschule Hannover das KI-Forum 2024 statt. Die Tagung bot eine Austauschmöglichkeit über die (Aus-)Wirkung von KI auf die verschiedenen Aspekte von Hochschulen und verband Hochschulangehörige aus Niedersachsen und darüber hinaus. Diese Aspekte, die eine Hochschule, insbesondere eine Hochschule für Angewandte Wissenschaften ausmachen, standen im Fokus: Lehre und Forschung mit Bezug auf Anwendung. In den Kategorien AI 4 Students, AI in Research und AI Showroom haben die Beitragenden ihr KI-Thema in Form eines Vortrags, eines Posters oder Demonstrators präsentiert. Der Tagungsband umfasst alle Beiträge in Form von Abstracts oder Papern und bildet die Vielfältigkeit der Veranstaltung ab und zeigt damit auch welche Relevanz das Thema KI im Hochschulkontext hat
Physically Based Real‐Time Rendering of Atmospheres using Mie Theory
Get PDFMost real‐time rendering models for atmospheric effects have been designed and optimized for Earth's atmosphere. Some authors have proposed approaches for rendering other atmospheres, but these methods still use approximations that are only valid on Earth. For instance, the iconic blue glow of Martian sunsets can not be represented properly as the complex interference effects of light scattered at dust particles can not be captured by these approximations. In this paper, we present an approach for generalizing an existing model to make it capable of rendering extraterrestrial atmospheres. This is done by replacing the approximations with a physical model based on Mie Theory. We use the particle‐size distribution, the particle‐density distribution as well as the wavelength‐dependent refractive index of atmospheric particles as input. To demonstrate the feasibility of this idea, we extend the model by Bruneton et al. [BN08] and implement it into CosmoScout VR, an open‐source visualization of our Solar System. In a first step, we use Mie Theory to precompute the scattering behaviour of a particle mixture. Then, multi‐scattering is simulated, and finally the precomputation results are used for real‐time rendering. We demonstrate that this not only improves the visualization of the Martian atmosphere, but also creates more realistic results for our own atmosphere