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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.
Stereotactic frame systems are widely used in neurosurgery. The accuracy of frame devices is considered as a gold standard to which the accuracy of new frameless stereotactic navigation systems is compared. The purpose of this study is to develop a general approach for the prediction of the application accuracy of stereotactic systems. The approach will be applied to the frame‐based biopsy performed with three frame devices: Leksell G, Cosman–Roberts–Wells (CRW), and Brown–Roberts–Wells (BRW). A work‐flow analysis will be carried out demonstrating that the accuracy relevant for a clinical application comprises several error sources including imaging, target and entry point selection, image to frame coordinates registration, and the setting of mechanical parameters of the frame. These error sources will be postulated to obey a Gaussian distribution probability density. The linear, i.e., Gaussian, error propagation, will be used to link all error contributions thus to calculate the cumulative accuracy of the frame used in the application. Although the Gaussian approach is an approximation, it allows for an analytical treatment of the accuracy. Both the accuracy at the target point and the accuracy of the probe needle guidance along the planned trajectory have been investigated. Of great significance is the relationship found between accuracy, pixel dimension, and image slice thickness, the latter being the dominant factor for slices of more than 1.5 mm thickness, yielding inaccuracies larger than 1.5 mm. For target points the predictions for the application accuracy have been compared to the results of measurements, showing good agreement with the experimental data.
A qualitative work‐flow analysis of a neurosurgical procedure indicates that the resolution of the image used to plan the intervention is the major source of inaccuracy. Quantitative experimental measurements confirm this observation. They fail, however, to explain the relationship between the accuracy of the frame components involved in a stereotactic procedure and the overall application accuracy. This investigation shows that the novel Gaussian approach is a flexible framework for the calculation of the application accuracy of frame systems. Therefore, the Gaussian approach provides a detailed understanding of the interplay between the various factors affecting accuracy. The basic ideas and limitations of the Gaussian approach are briefly explained. The effect of fiducial marker distribution and registration is investigated and shown to introduce a spatial dependence to the accuracy. The results of the Gaussian approach are compared with experimental data for three stereotactic frame devices: Leksell G, Cosman–Roberts–Wells, and Brown–Roberts–Wells. Although the Gaussian approach is an approximation, it reproduces the accuracy measured in the experiment within the statistical error of that experiment. Comp Aid Surg 4:77–86 (1999). © 1999 Wiley‐Liss, Inc.
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.
The algorithm for automated functional groups detection and extraction of organic molecules developed by Peter Ertl is implemented on the basis of the Chemistry Development Kit (CDK).
Folder Basic contains the basic ErtlFunctionalGroupsFinder code and test code for integration in Java projects.
Folder CDK contains CDK library jar file cdk-2.2.jar that ErtlFunctionalGroupsFinder works with.
Folder Evaluation contains sample code for evaluation of functional groups with ErtlFunctionalGroupsFinder.
Folder JUnit 4 contains library jar files for unit testing.
Folder Performance contains a jar library for performance tests.
ErtlFunctionalGroupsFinder is described in the scientific literature
Innovationen nähren Hoffnungen auf Wettbewerbsfähigkeit und
Beschäftigungssicherung. Auch für Betriebsräte wird die Mitgestaltung von
betrieblicher Innovationsfähigkeit zur Herausforderung, zusätzlich zur
traditionellen Wahrung von Schutzrechten. Doch welche Innovationsbeiträge
können die Interessenvertreter leisten? Wie werden Betriebsräte vom
Management in das Innovationsgeschehen vor Ort eingebunden? Und welche
Betriebsrats-Typen sind in innovationsstarken Unternehmen zu finden? Wenig
ist hierüber bekannt, denn obwohl Betriebsräte in der deutschen Wirtschaft
als zentrale betriebliche Akteure etabliert sind, werden sie in Ansätzen der
Innovationsforschung kaum beachtet. Dieser Band greift dieses Defizit auf
und beschreibt Innovationsfähigkeit aus der Perspektive der Betriebsräte.
Empirische Grundlage dafür ist die telefonische Befragung von 1700
Betriebsräten im Rahmen der Betriebsrätebefragung 2008/09 des Wirtschafts-
und Sozialwissenschaftlichen Instituts (WSI) der Hans-Böckler-Stiftung. Der
Themenschwerpunkt "Betriebliche Innovationsfähigkeit" wurde gemeinschaftlich
von WSI und dem Institut für angewandte Innovationsforschung (IAI) e.V. an
der Ruhr-Universität Bochum erarbeitet.
Die Digitalisierung bietet Kommunen und Unternehmen neue Gestaltungsmöglichkeiten im Hinblick auf die Prozesse der Daseinsvorsorge. In dieser Arbeit wird ein Fokus auf die Müllentsorgung gelegt. Basierend auf der Übertragungstechnologie "LoRaWAN" soll mithilfe von Algorithmen ein Konzept ausgearbeitet werden, dass die Müllentsorgung erleichtert.
Im Vorfeld wird geprüft, welche Konzepte andere Städte bereits vorweisen, um dann im Anschluss ein Konzept für die Stadt Gelsenkirchen zu entwickeln. Unter Verwendung der Graphentheorie sollen die kürzesten Wege gefunden werden, um diese mit Methoden der Statistik zu erweitern. Dies soll eine Möglichkeit bieten, bereits im Vorfeld Prognosen über Füllstände zu ermöglichen.
Durch den digitalen Wandel haben Kommunen neue Entwicklungsmöglichkeiten im Bereich der Smart City. Diese Arbeit stellt eine Übersicht darüber dar, wie mithilfe von IoT, Big Data, Datenbanken, Digitalen Zwillingen und weiteren Technologien, eine Mikroklima-Analyse und Steuerung ermöglicht werden kann.
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.
Grundkurs C++
(2022)
Das gesamte Grundwissen zu C++ im praktischen Taschenbuchformat – zum Lernen und Nachschlagen. Vom ersten einfachen Programm bis zu komplexen Anwendungen. Übungen am Ende jedes Kapitels helfen Ihnen bei der Lernkontrolle. Sämtliche Grundlagen (Klassen, Vererbung, Polymorphie, Templates usw.) werden kurz und übersichtlich dargestellt. Diese dritte Auflage berücksichtigt aktuelle Standars bis C++20.
Die Kommunikation zwischen Handel und Kunden hat in den letzten Jahren einen deutlichen Wandel durch den Einfluss der digitalen Medien erfahren. Viele Händler fühlen sich von diesem Wandel bedroht und sehen noch nicht das ganzheitliche Potential, welches mit dieser grundlegenden digitalen Veränderung einhergeht. Gerade für den stationären Handel wird es zunehmend wichtiger, die Kommunikationsstrategie neu auszurichten und zu definieren. Sie erfahren einen zunehmenden Druck durch das starke Angebot von Händlern im Internet. Deshalb ist es für die stationär Ansässigen von extremer Wichtigkeit, ihre bisherigen Strategien der Kommunikation zum Kunden zu überdenken. Heutzutage sind diese vorwiegend digital unterwegs und erwarten von Händlern, von diesen auf Augenhöhe angesprochen zu werden. 90% der Menschen, welche heutzutage „online sind“, nutzen soziale Medien1. Die Nutzungszeiten der digitalen Medien steigen stetig weiter an und Händler versuchen dennoch, ihre Kunden ausschließlich über analoge/klassische Medien zu erreichen. Besonders der Bereich des Social-Media-Marketings eröffnet dem stationären Handel neue Optionen zur Kundenakquise und Kundenbindung. Durch auf den Kunden ausgelegte Inhalte, ist es möglich eine Beziehung aufzubauen, welche im Endeffekt zu Loyalität auf Kundenseite führen können. Marketing-Maßnahmen in den sozialen Medien bieten die Möglichkeit, kostengünstig und zielgruppenkonform zu werben und schaffen bei richtiger Anwendung Vertrauen und Interesse beim Kunden. Ebenfalls ist die Google-Optimierung ein wesentlicher Faktor, welcher die Kaufentscheidung positiv beeinflussen kann, da eine Recherche vor dem eigentlichen Einkaufen stattfindet. Deshalb sind Kontrolle und Steuerung der zu findenden Informationen über das eigene Unternehmen von großer Bedeutung.