Refine
Document type
- Contribution to a Periodical (79) (remove)
Has full text
- Yes (79) (remove)
Keywords
- Apache Kafka (2)
- Machine learning (2)
- Smart home (2)
- ADAS (1)
- API (1)
- Acid (1)
- Akka Cluster (1)
- Analysis (1)
- Approximationsalgorithmen (1)
- Artificial intelligence (1)
Course of studies
Die Anforderungen an eingebettete Systeme steigen. Immer mehr Anwendungen mit steigender Komplexität sollen darauf ausgeführt werden, ohne dass der Energiebedarf zu stark zunimmt. Nur durch bessere Hardware lässt sich diese Herausforderung allerdings nicht bewältigen. In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Optimierung eingebetteter Systeme betrachtet. Es werden Optimierungen der Software und der Einsatz rekonfigurierbarer Systeme vorgestellt. Außerdem werden Techniken zur Optimierung des Speichersystems erläutert. Dieses hat einen besonders hohen Anteil am Energieverbrauch eines eingebetteten Systems
Recommender Systems
(2021)
Empfehlungssysteme sind aus dem modernen Web nicht wegzudenken. Für Unternehmen können mit relevanten Empfehlungen enorme Summen an Geschäftswert generiert werden. Für Benutzer wird dabei ein personalisiertes Erlebnis auf der Plattform geboten. In dieser Arbeit werden zunächst die Herausforderungen an Empfehlungssysteme sowie die unterschiedlichen Arten von Algorithmen umrissen. In einem Proof-of-Concept (PoC)werden zwei verfügbare Lösungen – Amazon Personalize und
LibRec – untersucht und bewertet. Grundlage des PoC ist ein offline Wikipedia-Modell, welches eine ausgewählte Untermenge von Artikeln aus unterschiedlichen Kategorien in einem zusammenhängenden Graphen abbildet. Zur Generierung von Daten für das Empfehlungssystem wird der Graph von simulierten Benutzern zufällig durchlaufen. Jeder Nutzer bekommt dabei pro Sitzung eine Lieblingskategorie. Artikel aus dieser Kategorie werden sehr gut bewertet, im Graph weit entfernte Artikel bekommen in dieser Sitzung schlechtere Bewertungen. Das Empfehlungssystem soll die Zugehörigkeit der Artikel zu den Kategorien reproduzieren, ohne explizite Kenntnis der Kategorien zu haben. Als Bewertungskriterium werden für jeden Artikel die besten fünf Empfehlungen des jeweiligen Empfehlungssystems betrachtet. Als Metrik dient dabei der Prozentsatz, wie viele der Empfehlungen zur selben Kategorie gehören, wie der Artikel, für den die Empfehlungen gegeben werden. Amazon Personalize erreicht mit diesem Test eine Präzision von über 95%, LibRec erreicht dabei bis zu 73%.
Smart Glasses sind Brillen mit einem integrierten Computer, welche dem Träger visuell Informationen in das Sichtfeld einfügen und mithilfe von Eyetracking, Gesten- und Sprachsteuerung bedient werden können. Smart Glasses werden bereits heutzutage in vielen verschiedenen Branchen wie Beispielsweise in der Logistik, Bauwirtschaft und Flugzeugwartung eingesetzt, um verschiedene Problemstellungen der Arbeiter zu vereinfachen beziehungsweise diese komplett zu lösen. In der Bauwirtschaft werden diese Beispielsweise benutzt, um Leitungen hinter Wänden und unter den Böden zu visualisieren, um diese beim Bohren nicht zu treffen. Aufgrund der variablen Einsatzmöglichkeiten gewinnen diese auch im medizinischen Kontext immer mehr an Bedeutung. Dieses Paper zeigt auf, wie aktuelle und zukünftige Smart Glasses Technologien in Zukunft im Chirurgischen Kontext eingesetzt werden können, um den Operationsprozess optimieren zu können.
Compared to relational databases, graph database systems provide a novel way of processing and analyzing highly interconnected data. Due to their unique properties, graph databases embody an interesting area of research in academic circles. For this reason, this work is fundamentally concerned with examining the state of the industry and current challenges. In this regard, we revisit the basic concepts and highlight the tremendous heterogeneity of available systems using the example of differing path semantics. Based on this insight, we explore algorithmic advancements for graph query processing regarding path finding and worst-case optimal joins. Subsequently, we discuss issues regarding performance and support for graph analytics. Finally, we provide an overview of GQL, a joint standardization effort towards unification of property graph databases.
Akka Cluster
(2021)
Akka Cluster ist ein Framework, das die Entwicklung verteilter Systeme ermöglicht. In dieser Arbeit wird der Funktionsumfang von Akka Cluster untersucht, ein Teilbereich des Frameworks Akka. Gegenstand der Analyse ist ein einfacher, mit Akka aufgesetzter Cluster, um anschließend Funktionen wie Singletons, Sharding, verteilte Daten und Mechanismen zur Fehlertoleranz zu untersuchen. Dabei wird auch versucht, unter die Abstraktionsschicht zu schauen, die Akka Cluster bietet. Dies gibt unter anderem ein klareres Bild, wie umfangreich die Entwicklung verteilter Systeme ist. Durch Monitoring soll anschließend ein Überblick über einen Cluster gegeben werden, welcher über eine REST-Schnittstelle auch anderweitig verwaltet werden kann.
Vernetzte Systeme in Fahrzeugen dienen vor allem
der Erhöhung der Sicherheit, Effizienz und dem Komfort im Straßenverkehr sowie der Reduzierung der Umweltbelastung. Ein Beispiel hierfür bietet das sogenannte eCall-System, welches seit März 2018 in allen Neuwägen verpflichtend verbaut werden muss. Dabei setzt das System nach einem Verkehrsunfall einen automatisierten Notruf ab, bei welchem Daten zum Standort, zur Uhrzeit, zur Fahrtrichtung sowie zur Fahrzeugbeschreibung übermittelt werden. Anhand der dadurch resultierenden Erhöhung der Reaktionszeit der Einsatzkräfte um 40 Prozent bis 50 Prozent, können sowohl Menschenleben gerettet als auch eine schnellere Behandlung an Verletzten durchgeführt werden. Trotz der schnelleren Reaktionszeiten ist die Anzahl an verletzten und getöteten Personen im Straßenverkehr annäherungsweise konstant geblieben. Daher stellt sich zunehmend die Frage, ob bestimmte Arten von Verkehrsunfällen, wie z.B. Unfälle
aufgrund von Alkoholeinfluss oder Sekundenschlaf, mit Unfallpräventionssystemen verhindert werden können. Hierzu stellt dieses Paper ein Konzept in Form eines UseCase- und Aktivitätsdiagrammes dar, bei welchem die Überwachung der Vitaldaten mit Hilfe von Biosensoren in das bereits existierende e-Call-System integriert wird. Dabei werden zu Beginn dieses Papers die theoretischen Grundlagen erläutert. Im Anschluss daran werden psychische und physische Faktoren im Straßenverkehr sowie die Messung dieser mit Hilfe von Vitaldaten aufgezeigt. Daraufhin wird das Prinzip des Gehörgangsensor erörtert,der als Grundlage zur Bearbeitung des Konzeptes dient. Nachfolgend wird das Konzept aufgezeigt und erläutert. Am Ende dieses Papers werden die wesentlichen Ergebnisse in prägnanter Form dargestellt und im Anschluss kritisch hinterfragt.
Weite Bereiche der Softwareentwicklung werden
bereits heute durch diverse Werkzeuge unterstützt und teilweise automatisiert. Eine Verbesserung dieser Automatisierung soll dazu führen, dass die Entwicklung schneller und kosteneffizienter wird und eine höhere Qualität aufweist. Durch stetig steigende Forschungsarbeit im Bereich der künstlichen Intelligenz kann auch die werkzeugunterstützte Softwareentwicklung (engl. computer-aided software engineering, CASE) profitieren, indem bereits gängige Automatisierungsschritte durch den Einsatz neuer Methoden stark verbessert werden. Auch können sich durch diese Forschung neue Möglichkeiten ergeben, weitere Aufgaben während der Entwicklung zu automatisieren. Diese Verbesserungen und neuen Möglichkeiten sollen in dieser Ausarbeitung erklärt und gegebenenfalls genauer untersucht werden. In Tests, die im Rahmen dieser Ausarbeitung durchgeführt wurden, hat sich das Potential einiger Werkzeuge gezeigt, jedoch auch, dass sich die meisten Werkzeuge auf die KI-gestützte Verbesserung bereits verbreiteterWerkzeuge beschränken und damit nur wenig zu einer Automatisierung des kompletten Prozesses beitragen. Außerdem hat sich mit dem sog. Data Poisoning neues Gefahrenpotential herausgestellt.
Plötzliches Unvermögen ist strategisches Thema und Meilenstein auf der Euro-NCAP Roadmap für das Jahr 2025. Diese Arbeit widmet sich der Frage nach der Umsetzbarkeit und rechtlichen Rahmenbedingungen kamerabasierter Innenraumüberwachung im Hinblick auf die Erkennung plötzlichen Unvermögens durch Myokardinfarkt. Nach einleitender Definition des Terminus „Plötzliches Unvermögen/Sudden Sickness“ erfolgt eine Übersicht der NCAP Anforderungen sowie ein Überblick über den aktuellen Forschungs- und Entwicklungsstand. Im Folgenden wird auf Anforderungen aus Verbraucher- und Datenschutzsicht eingegangen. Schwerpunkt dieses Papers bildet die Erstellung, Umsetzung und Bewertung von Use Cases zur Erkennung einer Sudden Sickness durch Myokardinfarkt. Abschließend werden offene Forschungsfragen erläutert. Ein experimentelles Beispielsystem wurde exemplarisch umgesetzt und evaluiert. Die wesentlichen Erkenntnisse dieses Prototypen waren, dass besonderer Fokus/Aufmerksamkeit gelegt werden muss auf die Leistungsfähigkeit der Zielhardware, insbesondere im Hinblick auf Echtzeitanforderungen.
Diese Arbeit behandelt mehrere Konzepte zur Leistungsbewertung von eingebetteten und Echtzeitsystemen. Das Ermitteln von oberen Zeitschranken, insbesondere der schlechtesten Ausführungszeit, lässt sich durch Verwendung von Zeitanalysen realisieren, wobei zwischen statischen und messbasierten Zeitanalysemethoden unterschieden wird. Für die Gesamtbewertung des Systems ist Benchmarking eine geeignete Methode, um wichtige Zeitparameter zu messen und diese ggf. in den Vergleich mit anderen Systemen zu setzen. Der Einsatz von Simulationen zur eistungsbewertung erweist sich als besonders sinnvoll, wenn die Kosten eines Fehlers unakzeptabel hoch sind oder die Validierung mit der Realkomponente unpraktikabel ist und somit Qualitätsmaßnahmen durch fr¨uhzeitige Validierung
benötigt werden.
Wikipedia is the largest free encyclopedia and one of the most popular websites worldwide. Analyzing user activity within this encyclopedic ecosystem represents unique opportunities for academic research and analysis. For this reason, this work is fundamentally concerned with obtaining and processing real-time article edit streams from Wikipedia. In this regard, we leverage the Wikimedia EventStreams API and propose a general-purpose event pipeline allowing for further processing of observed page edits. In the suggested pipeline, events are ingested and transported via an Apache Kafka cluster and inserted into a ClickHouse database for storage and analysis. Finally, we confirm the viability of our design by exploring several exemplary analytical use cases.
Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war es, eine kostengünstige, aber effektive und flexible Automatisierungsmaßnahme für Fräsbauteile einzurichten. Dadurch sollte der Mitarbeiter entlastet und für anderweitige Tätigkeiten eingesetzt werden, um durch diesen Aspekt zeitgleich Kosten einzusparen. Zudem musste die Lösung für zukünftige Optimierungen und Veränderungen an der Maschine ausgelegt sein. Durchgeführt wurde das Forschungsprojekt an einer 3-Achs CNC-Fräsmaschine (Chiron Mill 2000). Die Automatisierung bezieht sich auf die Entnahme von unterschiedlich langen Werkstücken (76 bis 400 mm), deren Abtransport aus dem Maschinenumfeld sowie das Nachschieben des Rohmaterials. Um eine zielgerechte Lösung zu finden, wurden Methoden wie der morphologische Kasten herangezogen. Es entstand eine einfach handhabbare und kosteneffiziente Lösung mit einem Transportband, einem pneumatisch beaufschlagten Spindelgreifer und einem profilgenauen, konstruiertem auf den Greifer montierbaren Fingerpaar. Mit dem Forschungsprojekt wurde eine deutliche Steigerung der Eingriffszeit durch einen Mitarbeiter ermöglicht, wobei aber die Prozesszeit für einen Zyklus angestiegen ist. Zudem konnten die Kosten für die Produktion der Bauteile deutlich gesenkt werden. Durch die Automatisierungslösung konnte der Werker von monotonen Arbeitsgängen befreit und für stärker wertschöpfende Tätigkeiten gewonnen werden.
Die additive Fertigung von Bauteilen aus Kunststoff bietet einige Vorteile gegenüber der klassischen Fertigung durch Spritzguss. Da das Herstellungsverfahren jedoch einen großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften eines Bauteiles hat, wird in dieser Untersuchung das anisotrope Verhalten von Polyamid, das durch FDM verarbeitet wird, analysiert und dem Spritzguss gegenübergestellt. Des Weiteren wird auf der Grundlage der Ermittlung von Materialkennwerten im Zugversuch ein FEM-Modell aufgebaut. Dadurch wird eine Möglichkeit zur Vorhersage der Verformungen von anisotropen, additiv gefertigten Bauteilen geschaffen.
Die Firma XYZ benötigt einen neu entwickelten Tragarm für die folgende Generation der Schweißzange. Die Konzeption und Entwicklung des Tragarms findet unter den Gesichtspunkten der Fertigungs- und Montagekosten, sowie Nutzerfreundlichkeit und Design statt. Die Nutzerfreundlichkeit und das Design wird mit Hilfe des aktuellen Tragarms und einer Benchmarkanalyse optimiert. Die Benchmarkanalyse zeigt dabei die unterschiedlichen Ansätze der am Markt existierenden Produkte. Die Bewertung der Konzepte findet mit Hilfe einer Nutzwertanalyse statt. Durch die gewichteten Ergebnisse und Interviews mit den Projektbetreuern können Schwachstellen aufgedeckt und weitere Optimierungsmöglichkeiten gefunden werden. Die Konstruktion wird mit analytischen Methoden zur Berechnung und Auslegung ergänzt. Das Ergebnis ist ein Tragarm, dessen Reichweite und Arbeitsraum den Kundenbedürfnissen entspricht. Unter Berücksichtigung der Tragfähigkeit, Kippsicherheit und Nutzerfreundlichkeit weist der Tragarm ein eigenständiges Design mit Kippmechanismus auf, welches eine stufenlose Anpassung des Arbeitsraumes ermöglicht.
Die derzeitige Kühlkreisregelung einer bestehenden Drehmaschinenbaureihe, welche ein kontinuierliches Erwärmen der Werkzeugspindel während der Bearbeitung nicht verhindern kann, wurde im Rahmen dieser Projektarbeit optimiert. Hierbei verkürzt die neue Kühlkreisregelung der Werkzeugspindel sowohl die Warmlaufphase und gewährleistet gleichzeitig eine gleichbleibende Temperatur der Komponenten bei der Bearbeitung der Werkstücke. Dies sorgt für eine konstante Spitzenhöhe der Spindel sowie des Reitstockes über mehrere Betriebsstunden hinweg. Auch die Kühlung des Hydrauliköls wurde optimiert, sodass dieses deutlich schneller als bisher auf Betriebstemperatur erwärmt und anschließend konstant gehalten werden kann.
Das Streben des Menschen nach persönlichem Wohlbefinden steigt mit dem Wohlstand – die aktuelle Pandemiezeit wirkt hier stark beschleunigend. Den Traum von einem eigenen Wellnessbereich im privaten Heim erfüllen sich immer mehr Privatpersonen.
In der vorliegenden Arbeit wurde der Geschäftsprozess der Saunafertigung untersucht. Dabei lag der Fokus der Analyse auf den einzelnen Prozessschritten des Fertigungsprozesses hinsichtlich Zeit, Material, Maschine und Mensch. Die herausgearbeiteten Optimierungsansätze orientieren sich dabei an dem magischen Dreieck und der Digitalisierung.
Es zeigte sich, dass viele Prozessschritte noch händisch und in Papierform durchgeführt werden. Der technisch bereits mögliche Einsatz von digitalbasierten Schritten ist nicht in vollem Umfang ausgeschöpft. Für eine effiziente zukunftsorientierte Prozessgestaltung ist die weitere Digitalisierung unerlässlich.
Optogenetics and optogenetic systems cover a wide range of applications in the research of neurological pathways. In this overview, relevant aspects regarding the development of optogenetic systems should be shown. These are the optogenetic systems – opsins and optical switches – as well as optoprobes, materials, application areas and limitations of these applications. Additionally, a short outlook should be given. No detailed analysis for specific optogenetic systems or their partial aspects were carried out.
In the present work, polyetheretherketone (PEEK) was pretreated with oxygen plasma to investigate the influence on the contact angle and surface energy. For this purpose, PEEK samples were fabricated over several manufacturing steps, which were used as substrates for later investigations. A series of measurements was performed at a power of 300 W for different treatment durations and the contact angle of H2O on the PEEK surface was determined. The results show that plasma pretreatment significantly affects the surface modification of PEEK disks. The best hydrophilic properties of the PEEK surfaces were measured at a treatment time of 540 s and a power of 300 W. A much longer treatment time caused the correlated values of contact angle and surface energy to increase and in this case an excessive treatment time did not contribute to a further increase in hydrophilicity.
Investigation on adhesion strength of Parylene-C coatings with different adhesion promotion methods
(2021)
Delamination of encapsulation materials (here the polymer Parylene-C) is one of the biggest failure mechanisms for active medical implants. This problem is addressed by the application of different pre-treatment and adhesion promotion methods. The methods applied in this research are oxygen and Silane A-174 solution pre-treatment and Silane A-174, titanium oxide and Trimethylsilane as adhesion promoters. The adhesion forces of these methods are quantified after different soaking times in phosphate buffered saline (PBS) solution to mimic environment of the human body.
This work gives the theoretical background which is needed to understand what self-assembling monolayers are, how they work, how and for what they can be used. A closer look is taken on the possibility to create an area selective atomic layer deposition process. In a practical experiment the foundation for this process is laid. Therefor a silicon wafer is coated with gold using a evaporation process. The gold samples are exposed to the SAMs solution to grow them. Contact angle measurements as well as Fourier transform Infrared spectroscopy are used to check the existence of SAMs on the gold samples. Also there is investigated if different exposure times make any differences.
Parylene-C is used for various biomedical devices because of its high conformity and biocompatibility. However, delamination could occur because of low adhesion between Parylene-C and other materials. For this experiment 4-inch Si-wafers are used. Parylene is deposited by chemical vapour deposition (CVD). Silane A-174 as adhesion promoter is added between Parylene-Parylene layers. The samples are soaked at different duration 1 h, 24 h and 120 h in PBS solution at 37 °C. A peel test is further performed to investigate the adhesion properties of the samples.
This paper deals with the constructive adaptation of an existing mechanical single-jet valve meter (valve meter driven only by a water jet) for the realisation of a digital system. For this purpose, an existing mechanical single-jet valve meter system is constructively adapted in such a way that the existing mechanical counter can be replaced by an existing digital counter. Subsequently, the measuring behaviour of the newly created meter system is examined on a testing bench
ALD can be used in medical technology to produce thin and stable protective coatings. For example, such coatings can be used as tarnish and oxidation protection for silver electrodes used in high-frequency surgery. For the investigation of the pretreatment method, platelets of sterling silver were used instead of silver electrodes. Three methods were used to pretreat the silver substrates. The first pretreatment method is cleaning with acetone and isopropanol. In the other two, the samples are additionally cleaned with a phosphoric acid etching mixture or citric acid. The pretreated substrates were coated using the atomic layer deposition method. 45 nm of aluminum oxide was deposited on the silver samples, followed by another 45 nm of titanium oxide. Subsequently, the samples were autoclaved in order to check the clinical routine and the reusability. The results show a significantly improved adhesion in contrast to samples that were not cleaned. The layer no longer flakes off the silver substrate. Nevertheless, small blisters appear on the protective layer after autoclaving. These indicate that the layer is weakened by the stress.
Um bei Winkelmessungen zu geringen Kosten nicht in der Anzahl der Umdrehung beschränkt zu sein, wird eine Neuentwicklung eines Low-Budget Drehgebers in diesem Projekt verfolgt. Die Anforderungen sind hierbei Herstellkosten im einstelligen Bereich, eine Auflösung von ca. 0,1° und der Drehgeber soll auf Arduino-Basis betrieben werden. Ziel dieser Arbeit ist es mit Hilfe von Simulationen die Grenzen des Systems festzulegen, mit diesen Erkenntnissen einen Prototyp zu erstellen und diesen anschließend mit einem Messgerät zu validieren.
In dieser wissenschaftlichen Publikation werden verschiedene Möglichkeiten alternativer Energieträger vor allem im Automobilbereich vorgestellt und miteinander bezüglich Schadstoffausstoß, Speicherung, Gesamtwirkungsgrad und Infrastruktur verglichen. Aufgrund des hohen Potenzials von Methan als alternativem Energieträger wird genauer auf die Modifizierung des Verbrennungsmotors bei Verwendung von Methan als Kraftstoff eingegangen. Da für die Gewinnung der meisten hier vorgestellten Energieträger elektrische Energie benötigt wird, spielt die Energiequelle eine große Rolle für die Zukunft des automotiven Antriebs.
The paper shows the influence of low-pressure plasma on polyethylene terephthalate (PET) to achieve improved layer adhesion between PET and ALD multilayers. The literature describes a relationship between functional groups that are incorporated into the polymer surface and better layer adhesion. In this work, the relative number of functional groups after treatment on the surface of PET was measured by the surface energy.
The PET film Hostaphan® RNK was exposed to oxygen and argon plasma with varying treatment times. Subsequently, the surface energy was determined via the contact angle measurement.
The investigations have shown that with increasing treatment time in the oxygen plasma, an increasing surface energy is associated, which is due to the increased incorporation of functional groups, such as hydroxy groups. Furthermore, the results have confirmed the thesis that if the plasma treatment is too long, oxidation takes place on the polymer surface and thus the surface energy decreases. Another aspect that has emerged in the results of the study is the subordinate role of the power of the plasma.
Since the study has not proven the connection between a good layer adhesion, of ALD multilayers on PET, and a high surface energy, this work should serve as an indication for the investigation of this thesis.
A major problem in the automotive sector is dealing with used hydraulic oil. Since this oil loses its purity over time, it must be changed. In most cases, the condition of the oil is not really checked, but is changed after a certain number of kilometers. It is possible that intact hydraulic oil is wasted in the process. Until now, there is no cost-effective method to check the purity on hydraulic oils, so there is nothing left but to remove all of the oil. The purpose of this work is to develop a measuring station for a MEMS-based oil quality sensor. With the help of the oil quality sensor, deviations of aged hydraulic oils shall be investigated. An infrared light source and a Fabri-Perot spectrum sensor will be used for more accurate detection of deviations in aged hydraulic oil. The goal is to clarify whether it is possible to use wavelength spectra to detect differences in aged hydraulic oil. To do this, a suitable Fabri-Perot spectrum sensor and a light source with the appropriate wavelength range were carefully selected. Furthermore, a measurement setup for static measurements was worked out. Subsequently, measurements were carried out with and without hydraulic oil and the measured data was compared with reference data. Finally, differences in the aged hydraulic oil could be determined by means of light wave measurements.
TSE-Signatur Verifier
(2022)
CSAF in DefectDojo
(2022)
Artificial First Responder
(2022)