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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.
Steps Towards an Open All-in-one Rich-Client Environment for Particle-Based Mesoscopic Simulation
(2018)
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.
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
Der geizige Staat
(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.
An Geiz ist gar nichts geil
(2018)
"Heuschrecken" auf Beutejagd
(2018)
Arme Griechen
(2018)
Die wahren Kosten
(2018)
Gruselige Aussichten
(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.
Die Sportpresse hat gegenüber anderen Medien einen fundamentalen Aktualitätsnachteil und muss verstärkt als Komplementärmedium agieren, um für ansprechende Inhalte zu sorgen. Fraglich ist neben dem Inhalt jedoch ebenso die Art der Berichterstattung, auf sprachlich-stilistischer und formal-gestalterischer Ebene. Untersucht wird die Berichterstattung (N = 455) der Süddeutschen Zeitung über die Fußball-Europameisterschaften 2000, 2008 und 2016 hinsichtlich eines möglichen Boulevardisierungstrends. Zur Ermittlung eines möglichen Trends wurde ein Boulevardisierungsindex entwickelt. Dem Index kann ein leichter Boulevardisierungstrend für den 16-jährigen Zeitraum entnommen werden. Dabei ist die Berichterstattung besonders zwischen den Jahren 2000 und 2008 boulevardesker geworden. Die Befunde zeigen zudem, dass insgesamt vermehrt auf Boulevardvariablen (z. B. Emotionalisierung) gesetzt wurde, die vor dem Hintergrund journalistischer Qualität als weniger kritisch anzusehen sind.
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.
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.
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.
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.
Selbstständig und selbstbestimmt essen und trinken zu können gehört zu den Grundbedürfnissen des Menschen und wird den Aktivitäten des täglichen Lebens (ATLs) zugeordnet. Körperliche Beeinträchtigungen, die mit Funktionsverlusten in Armen, Händen und ggf. der Beweglichkeit des Oberkörpers einhergehen, schränken die selbstständige Nahrungszufuhr erheblich ein. Die Betroffenen sind darauf angewiesen, dass ihnen Getränke und Mahlzeiten zubereitet, bereitgestellt und angereicht werden. Zu dieser Personengruppe gehören Menschen mit querschnittbedingter Tetraplegie, Multiple Sklerose, Muskeldystrophie und Erkrankungen mit ähnlichen Auswirkungen. Derzeit gibt es verschiedene assistive Technologien, die das selbstständige Essen und Trinken wieder ermöglichen sollen.Wie aber muss ein Interaktionsdesign für einen Roboterarm gestaltet sein, damit er von den Betroffenen zur Nahrungsaufnahme genutzt werden kann? Welche Anforderungen gibt es und welche Aspekte sind in Bezug auf die Akzeptanz eines Roboterarms zu berücksichtigen?
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.
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.
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.
Radiotherapy (RT) treatment planning is based on computed tomography (CT) images and traditionally uses the conventional Hounsfield unit (CHU) range. This HU range is suited for human tissue but inappropriate for metallic materials. To guarantee safety of patient carrying implants precise HU quantification is beneficial for accurate dose calculations in planning software. Some modern CT systems offer an extended HU range (EHU). This study focuses the suitability of these two HU ranges for the quantification of metallic components of active implantable medical devices (AIMD). CT acquisitions of various metallic and non-metallic materials aligned in a water phantom were investigated. From our acquisitions we calculated that materials with mass-density ρ > 3.0 g/cm3 cannot be represented in the CHU range. For these materials the EHU range could be used for accurate HU quantification. Since the EHU range does not effect the HU values for materials ρ < 3.0 g/cm3, it can be used as a standard for RT treatment planning for patient with and without implants.