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We report on investigations that illustrate the interaction between the specific immune system and a young avascular tumor growing due to a diffusive nutrient supply. We formulate a hybrid cellular automata-partial differential equation (CA-PDE) model which includes cell cycle dynamics and allows for tracking the spatial and temporal evolution of this elaborate biological system. We present results of two dimensional numerical simulations that, specifically in this work, include special cases of the spherical and papillary tumor growth, the infiltration of immune system cells into the tumor and the escape of tumor cells from the regime of the immune cells.
SPICES (Simplified Particle Input ConnEction Specification) is a particle-based molecular structure representation derived from straightforward simplifications of the atom-based SMILES line notation. It aims at supporting tedious and error-prone molecular structure definitions for particle-based mesoscopic simulation techniques like Dissipative Particle Dynamics by allowing for an interplay of different molecular encoding levels that range from topological line notations and corresponding particle-graph visualizations to 3D structures with support of their spatial mapping into a simulation box. An open Java library for SPICES structure handling and mesoscopic simulation support in combination with an open Java Graphical User Interface viewer application for visual topological inspection of SPICES definitions are provided.
Jdpd is an open Java simulation kernel for Molecular Fragment Dissipative Particle Dynamics with parallelizable force calculation, efficient caching options and fast property calculations. It is characterized by an interface and factory-pattern driven design for simple code changes and may help to avoid problems of polyglot programming. Detailed input/output communication, parallelization and process control as well as internal logging capabilities for debugging purposes are supported. The new kernel may be utilized in different simulation environments ranging from flexible scripting solutions up to fully integrated “all-in-one” simulation systems.
CIP is an open-source high-level function library for (non-linear) curve fitting and data smoothing (with cubic splines), clustering (k-medoids, ART-2a) and machine learning (multiple linear/polynomial regression, feed-forward perceptron-type shallow and deep neural networks and support vector machines). In addition it provides several heuristics for the selection of training and test data or methods to estimate the relevance of data input components. CIP is built on top of the computing platform Mathematica to exploit its algorithmic and graphical capabilities.
CIP is an open-source high-level function library for (non-linear) curve fitting and data smoothing (with cubic splines), clustering (k-medoids, ART-2a) and machine learning (multiple linear/polynomial regression, feed-forward perceptron-type shallow and deep neural networks and support vector machines). In addition it provides several heuristics for the selection of training and test data or methods to estimate the relevance of data input components. CIP is built on top of the computing platform Mathematica to exploit its algorithmic and graphical capabilities.
A Robust Interface for Head Motion based Control of a Robot Arm using MARG and Visual Sensors
(2018)
Head-controlled human machine interfaces have gained popularity over the past years, especially in the restoration of the autonomy of severely disabled people, like tetraplegics. These interfaces need to be reliable and robust regarding the environmental conditions to guarantee safety of the user and enable a direct interaction between a human and a machine. This paper presents a hybrid MARG and visual sensor system for head orientation estimation which is in this case used to teleoperate a robotic arm. The system contains a Magnetic Angular Rate Gravity (MARG)-sensor and a Tobii eye tracker 4C. A MARG sensor consists of tri-axis accelerometer, gyroscope as well as a magnetometer which enable a complete measurement of orientation relative to the direction of gravity and magnetic field of the earth. The tri-axis magnetometer is sensitive to external magnetic fields which result in incorrect orientation estimation from the sensor fusion process. In this work the Tobii eye tracker 4C is used to increase head orientation estimation because it also features head tracking even though it is commonly used for eye tracking. This type of visual sensor does not suffer magnetic drift. However, it computes orientation data only, if a user is detectable. Within this work a state machine is presented which enables data fusion of the MARG and visual sensor to improve orientation estimation. The fusion of the orientation data of MARG and visual sensors enables a robust interface, which is immune against external magnetic fields. Therefore, it increases the safety of the human machine interaction.
Studiengänge der Medieninformatik variieren in ihren Schwerpunkten ebenso wie in den Berufsbildern, auf die sie vorbereiten. Ein vereinendes Curriculum als Basis für alle Studiengänge ist in Anbetracht der Datenlage ein großes Unterfangen. Als einen ersten Schritt in diese Richtung geht die Fachgruppe Medieninformatik in ihrem diesjährigen Workshop der Frage nach, welche Kernkompetenzen Medieninformatiker*innen im Rahmen ihres Studiums erlangen sollten. Der Beitrag stellt den aktuellen Zwischenstand der Diskussion in der Fachgruppe Medieninformatik und im Arbeitskreises Curriculum dar und soll den Weg zu einer spezifischen Empfehlung für Medieninformatik-Studiengänge vorbereiten und dokumentieren, für die MI-Community, aber auch für alle anderen, die an der Medieninformatik interessiert sind.
Grundwissen Europarecht
(2018)
Auf die Lage kommt es an!
(2018)
Musikzeitschriften
(2018)
Journalismus & Werbung. Zur Trennung von redaktionellen Inhalten und kommerzieller Kommunikation
(2018)
In der heutigen Zeit spielen der technologische Fortschnitt und die technologische Innovation eine große Rolle. Immer schneller werden neue Technologien entwickelt und es ist eine Herausforderung auf dem neusten Stand der Technik zu bleiben. Die Blockchain-Technologie ist eine dieser neuen Technologien. Sie ist noch eine sehr junge Technologie und wird stets weiterentwickelt. Die meisten Menschen assoziieren mit dem Begriff „Blockchain“ Bitcoin. Dies ist auch korrekt, da Bitcoin die Geburt der Blockchain-Technologie war. Jedoch hat die Blockchain-Technologie das Potential in vielen weiteren Anwendungsfeldern Fuß zu fassen.
Eines dieser Anwendungsfelder ist auch die Verbesserung des Supply-Chain-Management. Das SCM profitiert seit jeher von den neusten Entwicklungen, sei es im Bereich der Kommunikation oder des Transportes. Jedoch steht das SCM vor immer neuen Herausforderungen. Heutzutage wird eine Vielzahl von Gütern aus dem Ausland und oft von Übersee importiert. Das erschwert für den Kunden oder Käufer den wahren Wert eines Produktes zu erkennen, denn es fehlt oft die Transparenz entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Durch Globalisierung und Import gibt es eine große Anzahl von Kontaktpunkten in der Wertschöpfungskette. Es ist schwer den Ursprung vieler Produkte sowie deren aktuellen Aufenthaltsort zu eruieren. Bei vielen Produkten bleibt der Kunde über deren Herkunft im Unwissenden und kann somit nicht erkennen, ob sie zum Beispiel unter ethisch korrekten Verhältnissen produziert wurden.
Durch die Blockchain-Technologie besteht die Möglichkeit Klarheit in diese Felder zu bringen. Mit ihrer Hilfe kann der gesamte Prozessweg für jedermann offengelegt und verfolgbar gemacht werden. Dies würde das Vertrauen aller Teilnehmer erhöhen und Betrug verringern.
Des Weiteren ist das Bearbeiten von Verträgen und weiteren Dokumenten auf herkömmliche Weise sehr zeitaufwändig und kann das SCM beeinträchtigen. Auch in diesem Bereich bietet die Blockchain-Technologie Lösungsvorschläge an.
Die Blockchain-Technologie hat die Möglichkeit auch außerhalb des SCM Anwendung zu finden. Das Gesundheitswesen ist eines dieser Anwendungsfelder in welchem Implementierungspotential besteht.
Daher ist das Ziel dieser Arbeit eine Einführung in die Blockchain-Technologie und ihren technischen Hintergrund zu gewähren und ihr zukünftiges Potential in ausgesuchten Anwendungsfeldern, mit besonderem Blick auf das SCM, darzustellen. Anhand von ausgewählten Bewertungskriterien eines erfolgreichen SCM wird dargestellt, ob die Blockchain einen festen Platz im SCM finden wird.
Steps Towards an Open All-in-one Rich-Client Environment for Particle-Based Mesoscopic Simulation
(2018)
Web advertisements are the primary financial source for many online services, but also for cybercriminals. Successful ad campaigns rely on good online profiles of their potential customers. The financial potentials of displaying ads have led to the rise of malware that injects or replaces ads on websites, in particular, so-called adware. This development leads to always further optimized and customized advertising. For these customization's, various tracking methods are used. However, only sparse work has gone into privacy issues emerging from adware. In this paper, we investigate the tracking capabilities and related privacy implications of adware and potentially unwanted programs (PUPs). Therefore, we developed a framework that allows us to analyze any network communication of the Firefox browser on the application level to circumvent encryption like TLS. We use this to dynamically analyze the communication streams of over 16,000 adware or potentially unwanted programs samples that tamper with the users' browser session. Our results indicate that roughly 37% of the requests issued by the analyzed samples contain private information and are accordingly able to track users. Additionally, we analyze which tracking techniques and services are used.
In der modernen Informationsgesellschaft nehmen Online-Transaktionen einen wichtigen Teil unseres täglichen Lebens ein. In dieser Arbeit stellen wir ein nutzerzentriertes Protokoll vor, dass es Nutzern erlaubt vertrauenswürdige und sichere Transkationen durchzuführen selbst wenn sie ein nicht vertrau-enswürdiges oder mit Schadsoftware infiziertes Gerät nutzen. Das Protokoll nutzt einen CAPTCHA-artigen Ansatz, der verhindert, dass ein Angreifer eine Transaktion verändert ohne, dass Server oder Client dies bemerken. Dazu stellen wir dem Nutzer eine Aufgabe die kontextsensitive Informationen der Transaktion enthält. Die Aufgabe wird so gestellt, dass sie einfach von Menschen lösbar ist aber nur schwer automatisiert gelöst werden kann. Zur Evaluation des Systems haben wir eine Nutzerstudie (n=30) durchgeführt und berechnet mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Angreifer erfolgreich die richtige Antwort auf die Frage erraten kann. Wir zeigen, dass ein Großteil der Transaktionen (> 94%) geschützt werden kann während das System selbst nutzbar bleibt.
In diesem Artikel wird ein Alert-System für das Online-Banking vorgestellt, welches das Schutzniveau im Kontext von Social-Engineering-Angriffen sowohl clientseitig als auch serverseitig erhöhen soll. Hierfür wird durch das Alert-System ein kontinuierliches Lagebild über die aktuelle Gefahrenlage beim Online-Banking erstellt. Bei konkretem Bedarf wird der Nutzer punktuell vor aktuellen Betrugsmaschen gewarnt und zielgerichtet über Schutzvorkehrungen und Handlungsempfehlungen informiert. Für die Berechnung der aktuellen Gefahrenlage wurden unterschiedliche off-the-shelf-Algorithmen des Maschinellen Lernens verwendet und miteinander verglichen. Die Effektivität des Alert-Systems wurde anhand von echten Betrugsfällen evaluiert, die bei einer Bankengruppe in Deutschland aufgetreten sind. Zusätzlich wurde die Usability des Systems in einer Nutzerstudie mit 50 Teilnehmern untersucht. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass die verwendeten Verfahren dazu geeignet sind, die Gefahrenlage im Online-Banking zu beurteilen und dass ein solches Alert-System auf hohe Akzeptanz bei Nutzern stößt.
Venice 2018: Tradr Review
(2018)
The video shows an orthopoto and a textured 3D model of the location. 300 images were recorded in two short flights with a Mavic Pro in 50 meter height. The first one was a single grid while the camera facing down and the second one was a double grid facing the camera at an 60 degree angle. The 3D model is computed with OpenDroneMap.
In der wissenschaftlichen Literatur gibt es kaum Studien, die sich mit der konkreten Alltagstauglichkeit von Smartwatches beschäftigen, um zu verstehen, warum die Klasse von wearables eher ein Nischendasein führt. In diesem Beitrag wird daher die Verwendung einer Smartwatch am Beispiel Kochen untersucht. Hierzu wurde eine Koch-App mit Rezeptinformationen für eine Smartwatch entwickelt, welche über Hand- und Armbewegungen in Form von Gesten bedient werden kann. In einer Feldstudie mit acht Probanden wurde ermittelt, inwieweit diese Interaktionsform den Kochprozess verändert. Die Ergebnisse zeigen, dass die unmittelbare Verfügbarkeit der Uhr sowohl Effizienz- als auch Effektivitätsvorteile gegenüber klassischen Kochhilfen bietet. Die Steuerung via Freihandgesten erlaubte zudem die Nutzung in einem Szenario, in welchem die Hände oft belegt oder verschmutzt sind und somit eine Bedienung per Finger problematisch sein kann. Die Uhr wurde von den Probanden dabei als nützliches Werkzeug erachtet, obwohl diese bislang keinerlei Erfahrung mit einem solchen Gerät hatten.
Bifacial photovoltaic (PV) modules are able to utilize light from both sides and can therefore significantly increase the electric yield of PV power plants, thus reducing the cost and improving profitability. Bifacial PV technology has a huge potential to reach a major market share, in particular when considering utility scale PV plants. Accordingly, bifacial PV is currently attracting increasing attention from involved engineers, scientists and investors. There is a lack of available, structured information about this topic. A book that focuses exclusively on bifacial PV thus meets an increasing need. Bifacial Photovoltaics: Technology, applications and economics provides an overview of the history, status and future of bifacial PV technology with a focus on crystalline silicon technology, covering the areas of cells, modules, and systems. In addition, topics like energy yield simulations and bankability are addressed. It is a must-read for researchers and manufacturers involved with cutting-edge photovoltaics.
Ameisen der Gattung Cataglyphis sind in der Lage, auf Basis propriozeptiver Signale zu navigieren. Dabei werden Odometrie und der Neigungswinkel des Untergrunds über die Beinbewegung ermittelt. Das System ist robust und funktioniert mit geringem rechnerischen Aufwand. Dadurch eignet es sich als Vorbild für die Navigation von Laufrobotern in schwierigem Gelände. Ziel ist die Entwicklung eines breit anwendbaren generischen Systems, das über ein bionisch inspiriertes Odometer verfügt. Im Speziellen wird untersucht, ob die charakterisierende Größe in der Neigungsbestimmung die in den Beinen wirkenden Kräfte sind. Die Positionierung der Kraftsensoren im Ameisenbein legt eine weitere Vereinfachung auf die in den Gelenken auftretenden Drehmomente nahe. Die Implementierung des Odometers wird in einer Simulation sowie an einer robotischen Einzelbeinplattform validiert. Vorteile dieses Systems sind die kostengünstige und kompakte Implementierung, die im besten Fall keine zusätzlichen Sensoren benötigt und eine Positionsbestimmung in Echtzeit ohne externe Infrastruktur ermöglicht
Recent experimental results showing atypical nonlinear absorption and marked deviations from well known universality in the low temperature acoustic and dielectric losses in amorphous solids prove the need for improving the understanding of the nature of two-level systems (TLSs) in these materials. Here we suggest the study of TLSs focused on their properties which are nonuniversal. Our theoretical analysis shows that the standard tunneling model and the recently suggested two-TLS model provide markedly different predictions for the experimental outcome of these studies. Our results may be directly tested in disordered lattices, e.g KBr:CN, where there is ample theoretical support for the validity of the two-TLS model, as well as in amorphous solids. Verification of our results in the latter will significantly enhance understanding of the nature of TLSs in amorphous solids, and the ability to manipulate them and reduce their destructive effect in various cutting edge applications including superconducting qubits.
Studies on Pulse Electrodeposition of Pt-Ni binary Alloy For Electrochemical Cell Applications
(2018)
Mit Ausgabedatum Juli 2018 wurde die Norm DIN ISO 18457 "Bionik - Bionische Werkstoffe, Strukturen und Bestandteile (ISO 18457:2016) veröffentlicht. Aus diesem Anlass blicken wir auf die bisherigen Aktivitäten zurück, die zur Veröffentlichung von insgesamt drei grundlegenden Normen im Bereich der Bionik geführt haben.
Einsatz von Bundestrojanern
(2018)
Quantum systems are typically subject to various environmental noise sources. Treating these environmental disturbances with a system-bath approach beyond weak coupling, one must refer to numerical methods as, for example, the numerically exact quasi-adiabatic path integral approach. This approach, however, cannot treat baths which couple to the system via operators, which do not commute. We extend the quasi-adiabatic path integral approach by determining the time discrete influence functional for such non-commuting fluctuations and by modifying the propagation scheme accordingly. We test the extended quasi-adiabatic path integral approach by determining the time evolution of a quantum two-level system coupled to two independent baths via non-commuting operators. We show that the convergent results can be obtained and agreement with the analytical weak coupling results is achieved in the respective limits.
Neuroscientists want to inspect the data their simulations are producing while these are still running. This will on the one hand save them time waiting for results and therefore insight. On the other, it will allow for more efficient use of CPU time if the simulations are being run on supercomputers. If they had access to the data being generated, neuroscientists could monitor it and take counter-actions, e.g., parameter adjustments, should the simulation deviate too much from in-vivo observations or get stuck.
As a first step toward this goal, we devise an in situ pipeline tailored to the neuroscientific use case. It is capable of recording and transferring simulation data to an analysis/visualization process, while the simulation is still running. The developed libraries are made publicly available as open source projects. We provide a proof-of-concept integration, coupling the neuronal simulator NEST to basic 2D and 3D visualization.
We derive a Magnus expansion for a frequency chirped quantum two-level system. We obtain a time-independent effective Hamiltonian which generates a stroboscopic time evolution. At lowest order the according dynamics is identical to results from using a rotating wave approximation. We determine, furthermore, also the next higher-order corrections within our expansion scheme in correspondence to the Bloch-Siegert shifts for harmonically driven systems. Importantly, our scheme can be extended to more complicated systems, i.e., even many-body systems.
Gebäude sind immer auch ein Ausdruck der Zeit, in der sie erbaut wurden. Oft bleiben sie sehr lange erhalten und erfahren über die Jahrzehnte mehrfache Nutzungsänderungen. Betroffen sind alte Produktionshallen ebenso wie Verwaltungsimmobilien. Die Gebäudehülle bleibt bei einer Umnutzung meist unangetastet. Aufgabe der Technischen Gebäudeausrüstung ist es dann, das Raumklima für die Nutzer unter den geänderten Bedingungen behaglich zu gestalten und die Aspekte der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit nicht aus den Augen zu verlieren. Insbesondere die Kühlung der Gebäude im Sommer steht aufgrund der steigenden internen Lasten und der solaren Gewinne durch große Glasfassaden im Vordergrund.
Am Beispiel eines rund 100 Jahre alten Verwaltungsgebäudes wird gezeigt, wie eine dynamischen Kühllastberechnung eine exakte Voraussage der zu erwartenden Spitzenlasten ermöglicht. Darauf basierend kann dann eine individuelle RLT-Anlagentechnik installiert wird. Die Auslegung erfolgt mit zwei Versionen der VDI 2078. Die Ergebnisse werden miteinander verglichen.
Environmental Protection
(2018)
Digitale Geschäftsmodelle sind leichter verständlich, sobald man sich die grundlegenden Technologien veranschaulicht. Dieser Beitrag behandelt etliche der grundlegenden Technologien und veranschaulicht ihr Zusammenwirken in den diversen digitalen Geschäftsmodelle der digitalen Transformation.
Einführung in die technologischen Bestandteile digitaler Geschäftsmodelle ist als Einführung in die Technologien der digitalen Transformation für Studierende und interessierte Praktiker gedacht.
Digitale Güter unterscheiden sich von realen Gütern beispielsweise durch die digitale Speicherform, den Bedarf an Komplementärprodukte (Abspielgeräten) und auch den Erwerb 24/7/365. Digitale Dienstleistungen wie etwa Kundenanalyse sind beim Angebot der digitalen Güter hinzugekommen und können auch am elektronischen Point of Sales angeboten werden.
Der internationale Online-Handel hat durch jahrelange IT-Entwicklung mit dem Aufbau von Plattformen und kundenzentrierten IT-basierten Dienstleistungen die Erwartungen der Kunden geprägt und eine hohe Markteintrittsbarriere aufgebaut. Der klassische innerstädtische Einzelhandel hat verschiedene Möglichkeiten auch online sichtbar zu werd en und das Warenangebot zu präsentieren. In diesem Beitrag werden ausgewählte lokale Einkaufsplattformen als Gegenmodell zum internationalen Handel und als Chance für den lokalen Einzelhandel aus verschiedenen Perspektiven untersucht. Dazu werden die notwendigen organisatorischen und IT-bezogenen Prozesse für Händler analysiert, die mit dem Aufbau von Plattformen verbunden sind. Abschließend wird diskutiert, ob lokale Plattformen für den stationären Händler unter Berücksichtigung der Kundenanforderungen eine Alternative auch für den innerstädtischen Handel sind. Dabei ist die Frage nach der Sichtbarkeit und Transpar enz der Händler und Waren am mobilen Endgerät zu stellen und ob lokale Plattformen alleine die Wettbewerbsfähigkeit der Händler sichern.