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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.
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.
Musikzeitschriften
(2018)
Zur Planung und zum Bau von Reinräumen gibt es zwei Normen (VDI 2083 „Reinraumtechnik“ und ISO 14644 „Reinräume und zugehörige Reinraumbereiche“). Beide Normen fordern einen Qualitätsplan, der aber nicht eindeutig definiert ist. In der Praxis bedeutet dies, dass sich die ausführenden Planer und Gewerke nicht auf eine allgemein gültige Norm für einen Qualitätsplan verlassen können. Genau an dieser Stelle setzt eine Masterarbeit an und definiert einen möglichen Qualitätsplan mit Zwischenzielen und den dafür erforderlichen Maßnahmen. Unter anderem wird zur Sicherstellung der einzelnen Baufortschritte und zur Einhaltung des Reinraumkonzepts die Methodik der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) eingeführt. Diese Methodik wird bereits in der Automobilindustrie angewendet und umfasst unter anderem auch die sogenannte Risikoprioritätszahl (RPZ), die das Gesamtrisiko eines möglichen Fehlers in Planung und Bau beziffert. cci Zeitung hat bei Prof. Christian Fieberg, seit März 2017 Professor für Gebäudetechnik, und M. Sc. Lea Klaßen, Verfasserin der Masterarbeit, beide Westfälische Hochschule Gelsenkirchen, zu diesem Thema nachgefragt.
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.
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
Opportunities and Challenges in Mixed-Reality for an Inclusive Human-Robot Collaboration Environment
(2018)
This paper presents an approach to enhance robot control using Mixed-Reality. It highlights the opportunities and challenges in the interaction design to achieve a Human-Robot Collaborative environment. In fact, Human-Robot Collaboration is the perfect space for social inclusion. It enables people, who suffer severe physical impairments, to interact with the environment by providing them movement control of an external robotic arm. Now, when discussing about robot control it is important to reduce the visual-split that different input and output modalities carry. Therefore, Mixed-Reality is of particular interest when trying to ease communication between humans and robotic systems.
Organisation und Seele
(2018)
Die Planung und der Bau von Reinräumen sind komplexe Vorgänge, die ein hohes Maß an logistischer und fachlicher Kompetenz erfordern. Insbesondere ist die stetige Steigerung der Reinheit bis zur Inbetriebnahme eine wesentliche Voraussetzung für den späteren bestimmungsgemäßen Betrieb. Die Regelwerke und hier insbesondere die VDI 2083 liefert klare Vorgaben für den Planungsablauf. Um die Umsetzung der Richtlinie in die Praxis jedoch einfacher und unmissverständlich zu gestalten, sollte ein dezidierter Qualitätsplan vor jedem Projektbeginn ausgearbeitet werden. Dieser soll in Abhängigkeit des Baufortschritts die Bau- und Schutzmaßnahmen koordinieren und klare Regeln für die am Bau Beteiligten festlegen. Um unvorhergesehene Fehler und deren Folgen zu minimieren bietet sich die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) als Bestandteil des Qualitätsplans an. Hierdurch werden mögliche Fehler beschrieben und die Risiken erfasst und vorsorglich minimiert. Die Risikoprioritätszahl (RPZ) ist dabei ein Maß für den möglichen Schaden. Die FMEA sorgt dafür, dass die festgelegten Maßnahmen mit hoher Wirksamkeit umgesetzt werden können.
Die Erstellung der FMEA betrifft alle Gewerke beim Bau des Reinraums, daher sollten die Inhalte in gemeinsamen Besprechungen aller Verantwortlichen für jedes Bauvorhaben individuell erstellt werden. Dadurch ist zusätzlich das Bewusstsein zur Reinhaltung bei allen Gewerken gegeben. Der Bauleitung obliegt die durchgehende und verantwortungsbewusste Umsetzung des Qualitätsplans.
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.
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.
Selfpass: Mit Wearables gegen Depressionen. Sichere und vertrauenswürdige Apps oberstes Gebot
(2018)
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.
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.
Steps Towards an Open All-in-one Rich-Client Environment for Particle-Based Mesoscopic Simulation
(2018)
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.
Streptavidin is a 58 kDa tetrameric protein with the highest known affinity to biotin with a wide range of applications in bionanotechnology and molecular biology. Dissolved streptavidin is stable at a broad range of temperature, pH, proteolytic enzymes and exhibits low non‐specific binding. In this study, a streptavidin monolayer was assembled directly on a biotinylated TiO2‐surface to investigate its stability against proteolytic digestion and its suppression of initial bacterial adsorption of Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus intermedius. In contrast to nonmodified TiO2 surfaces, streptavidin‐coated substrates showed only a negligible non‐specific protein adsorption at physiological protein concentrations as well as a significantly reduced bacterial adhesion. The antiadhesive properties were demonstrated to be the main reason for the suppression of bacterial adhesion, which makes this approach a promising option for future surface biofunctionalization applications.
Studies on Pulse Electrodeposition of Pt-Ni binary Alloy For Electrochemical Cell Applications
(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.
Update Zollstreit USA-EU
(2018)
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.
Der zuverlässige und sichere Betrieb eines Reinraums hängt maßgeblich von der Planung ab.
DIN EN ISO 14644, Teil 4, und VDI 2083, Blatt 4 legen zahlreiche Vorgaben zur Planung, Ausführung und Erst-Inbetriebnahme fest. Der „rote Faden“ ist dabei der Qualitätsplan. Dieser soll sicherstellen, dass bei der Planung und dem Bau des Reinraums die nachfolgende Qualifizierung erfolgreich durchgeführt werden kann. Die Vorgaben hierzu sind in den beiden Regelwerken allerdings unzusammenhängend und bei der praktischen Umsetzung und Abstimmung der einzelnen Gewerke meist nicht ausreichend.