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Die Erbringung einer Leistung in der irrigen Vorstellung einer Bestellung (Zu BGH, MDR 2023, 1439)
(2023)
Obstacle avoidance is critical for unmanned aerial vehicles (UAVs) operating autonomously. Obstacle avoidance algorithms either rely on global environment data or local sensor data. Local path planners react to unforeseen objects and plan purely on local sensor information. Similarly, animals need to find feasible paths based on local information about their surroundings. Therefore, their behavior is a valuable source of inspiration for path planning. Bumblebees tend to fly vertically over far-away obstacles and horizontally around close ones, implying two zones for different flight strategies depending on the distance to obstacles. This work enhances the local path planner 3DVFH* with this bio-inspired strategy. The algorithm alters the goal-driven function of the 3DVFH* to climb-preferring if obstacles are far away. Prior experiments with bumblebees led to two definitions of flight zone limits depending on the distance to obstacles, leading to two algorithm variants. Both variants reduce the probability of not reaching the goal of a 3DVFH* implementation in Matlab/Simulink. The best variant, 3DVFH*b-b, reduces this probability from 70.7 to 18.6% in city-like worlds using a strong vertical evasion strategy. Energy consumption is higher, and flight paths are longer compared to the algorithm version with pronounced horizontal evasion tendency. A parameter study analyzes the effect of different weighting factors in the cost function. The best parameter combination shows a failure probability of 6.9% in city-like worlds and reduces energy consumption by 28%. Our findings demonstrate the potential of bio-inspired approaches for improving the performance of local path planning algorithms for UAV.
Even the shortest flight through unknown, cluttered environments requires reliable local path planning algorithms to avoid unforeseen obstacles. The algorithm must evaluate alternative flight paths and identify the best path if an obstacle blocks its way. Commonly, weighted sums are used here. This work shows that weighted Chebyshev distances and factorial achievement scalarising functions are suitable alternatives to weighted sums if combined with the 3DVFH* local path planning algorithm. Both methods considerably reduce the failure probability of simulated flights in various environments. The standard 3DVFH* uses a weighted sum and has a failure probability of 50% in the test environments. A factorial achievement scalarising function, which minimises the worst combination of two out of four objective functions, reaches a failure probability of 26%; A weighted Chebyshev distance, which optimises the worst objective, has a failure probability of 30%. These results show promise for further enhancements and to support broader applicability.
This work proposes a hybrid algorithm combining an Artificial Neural Network (ANN) with a conventional local path planner to navigate UAVs efficiently in various unknown urban environments. The proposed method of a Hybrid Artificial Neural Network Avoidance System is called HANNAS. The ANN analyses a video stream and classifies the current environment. This information about the current Environment is used to set several control parameters of a conventional local path planner, the 3DVFH*. The local path planner then plans the path toward a specific goal point based on distance data from a depth camera. We trained and tested a state-of-the-art image segmentation algorithm, PP-LiteSeg. The proposed HANNAS method reaches a failure probability of 17%, which is less than half the failure probability of the baseline and around half the failure probability of an improved, bio-inspired version of the 3DVFH*. The proposed HANNAS method does not show any disadvantages regarding flight time or flight distance.
Boys will be boys
(2023)
"boys will be boys" erkundet bestehende Meinungen zum Thema Männlichkeit und versucht Alternativen zu finden: Wege, die Männlichkeit gehen und Richtungen, in die sich Männlichkeit verändern kann. Auf 236 Seiten wird das Thema von so vielen Seiten wie irgendwie möglich beleuchtet. Es gibt sowohl sehr persönliche, subjektive Beschäftigung mit dem Thema als auch eine objektive, wissenschaftliche Herangehensweise. Das Buch ist vor allem mit typografischen Elementen gestaltet worden, wobei in Inhalt und Typografie viel Wert auf Niedrigschwelligkeit gelegt wurde. Außen ist ein partieller Relieflack aufgetragen worden, innen hat das Buch bedrucktes Vorsatzpapier. Ziel des Projektes war es, Männlichkeit und die verschiedenen Meinungen dazu möglichst verständlich wiedergeben zu können, um so einen Dialog zum Thema anzuregen.
Weithin leuchtend – tief unter der Erde strahlend: Das »Zentrum für internationale Lichtkunst« in Unna ist ein »Unikat« unter den Kunstmuseen weltweit, da das Museum das Einzige ist, welches sich ausschließlich der zeitgenössischen Lichtkunst widmet. Seit 2001 erstreckt sich die Sammlung von 21 dauerhaften Werken in einem großzügigen Kellergewölbe. Viele der Lichtinstallationen wurden eigens für die Räumlichkeiten konzipiert und sind sowohl in ihrem technischen, als auch ästhetischen und perspektivischen Auftritt unverwechselbar.
Die Zielsetzung des Projektes ist es, ein systematisches und einheitliches Erscheinungsbild, welches crossmedial eingesetzt werden kann, zu erarbeiten. Des Weiteren soll die Thematik Lichtkunst in dem Corporate Design aufgegriffen und widergespiegelt werden, sodass die Berührungspunkte des Publikums spannungsvoll und einprägend aufgenommen werden.
In der heutigen digitalisierten und individualisierten Welt spielt das Theater weiterhin eine bedeutende Rolle als kulturelle Institution und als Ort des künstlerischen Ausdrucks. Dabei ist einer der wichtigsten Aspekte die Bewegung. Sie findet auf der Bühne in jeglicher Form statt – Tanz, Gestik, Mimik, die Schritte der Schauspieler:innen, Sprünge, Armbewegungen. All diese unterschiedlichen Arten von Bewegung sind ausschlaggebend für die Wirkung der Texte und Stücke. Für das neue Erscheinungsbild des Düsseldorfer Schauspielhauses wurde dieser Bewegungsaspekt in ein spannendes, modernes und übersichtliches Corporate Design übersetzt. Das Ergebnis: Sonderzeichen, die „Bewegung“ aufgreifen und entsprechend „verformt“ wurden. Durch ihr verändertes Aussehen spiegeln sie diese Bewegung abstrahiert wider und führen abwechslungsreich durch die verschiedenen Medien.
Enma ist eine Energiemanagement-Anwendung, die verschiedene Nutzer:innengruppen zusammenführt und damit den Prozess vereinfacht. Die aktuelle Energiekrise betrifft insbesondere Unternehmen, die in der Energieerzeugung tätig sind. Die Digitalisierung wird für Unternehmen in der Zukunft immer wichtiger und sie werden sich ihr nicht entziehen können. Daher benötigen insbesondere Unternehmen, die keinen dedizierten Energiemanager:innen beschäftigen, gezielte Unterstützung von Anwendungen. Auch Vertriebspartner:innen und Hersteller:innen von Produkten wie PV-Anlagen und Stromspeichern, die von solch einer Anwendung profitieren können, wollen ihren Kunden:innen Sicherheit und Unterstützung bieten. Dafür ist eine Anwendung erforderlich, die dies vereint. Das Ziel war es, das Backend von OpenEMS (Energiemanagementsystems) zu nutzen und zusätzlich einen menschenzentrierten und umweltfreundlichen Ansatz zu bieten. Um die Anwendung realistischer zu gestalten, wurde sie in Kooperation mit dem Unternehmen Voltfang entwickelt.
Rabbit Hole : welchen Einfluss digitale Plattformen auf rechte Radikalisierungsprozesse haben
(2023)
Obwohl 2019 als das Jahr rechtsterroristischer Anschläge weltweit gilt und die rechte Szene in den letzten Jahren auch in der gesellschaftlichen Mitte deutlich an Zuwachs gewinnen konnte, ist das Thema rund um rechtsextreme Online-Radikalisierung noch verhältnismäßig wenig erforscht. Laut Expert*innen ist dabei jeder Mensch potenziell für eine Radikalisierung anfällig, wenn es die Umstände begünstigen. Dass unsere Leben on- und offline immer weiter miteinander verschmelzen, erhöht die Gefahr für eine mögliche Radikalisierung zusätzlich. »Rabbit Hole« wurde als monothematisch erscheinende Bookazine-Reihe konzipiert, welche pro Ausgabe ein Thema rund um die Gefahren, Herausforderungen und Phänomene, die das Internet und digitale Plattformen mit sich bringen, beleuchtet. Sie soll zur Aufklärung von insbesondere jungen Erwachsenen beitragen. Die erste Ausgabe wurde beispielhaft ausgearbeitet.
Stand 01.01.2022 sind in Deutschland 618.460 elektrisch angetriebene KFZ zugelassen. Insgesamt sind derzeit 48.540.878 KFZ zugelassen, was einer Elektromobilitätsquote von ca. 1,2 % entspricht. Derzeit werden Elektromobile über Ladestationen oder Steckdosen mit dem Stromnetz verbunden und üblicherweise mit der vollen Ladekapazität des Anschlusses aufgeladen, bis das Batteriemanagementsystem des Fahrzeugs abhängig vom Ladezustand der Batterie die Ladeleistung reduziert.
Entwicklung eines neuen Erscheinungsbildes für das Wallraf-Richartz-Museum und Fondation Carboud
(2023)
Das Wallraf-Richartz-Museum & Fondation Corboud besitzt eine der wichtigsten europäischen Kunstsammlungen vom Mittelalter bis zum 19. Jahrhundert. Durch das Zusammenspiel von Forschung und Vermittlung der Kunst- und Epochengeschichte trägt das Museum maßgeblich zum Erhalt des kulturellen Erbes und dem Meinungsaustausch über die Vergangenheit, Gegenwart und die Zukunft bei. Im Fokus des neuen Erscheinungsbildes steht die an den kulturellen und historischen Kontext angepasste Szenografie des Museums. Die beeindruckend verzierten Bilderrahmen der gezeigten Kunstepochen werden abstrahiert und durch einen typografischen Rahmen neu interpretiert. Das entwickelte Headline-Prinzip wird durch eine sehr zurückhaltende Gestaltung ergänzt, was der Thematik und den gezeigten Meisterwerken Raum zum Wirken verleiht.
This work presents the Multi-Bees-Tracker (MBT3D) algorithm, a Python framework implementing a deep association tracker for Tracking-By-Detection, to address the challenging task of tracking flight paths of bumblebees in a social group. While tracking algorithms for bumblebees exist, they often come with intensive restrictions, such as the need for sufficient lighting, high contrast between the animal and background, absence of occlusion, significant user input, etc. Tracking flight paths of bumblebees in a social group is challenging. They suddenly adjust movements and change their appearance during different wing beat states while exhibiting significant similarities in their individual appearance. The MBT3D tracker, developed in this research, is an adaptation of an existing ant tracking algorithm for bumblebee tracking. It incorporates an offline trained appearance descriptor along with a Kalman Filter for appearance and motion matching. Different detector architectures for upstream detections (You Only Look Once (YOLOv5), Faster Region Proposal Convolutional Neural Network (Faster R-CNN), and RetinaNet) are investigated in a comparative study to optimize performance. The detection models were trained on a dataset containing 11359 labeled bumblebee images. YOLOv5 reaches an Average Precision of AP = 53, 8%, Faster R-CNN achieves AP = 45, 3% and RetinaNet AP = 38, 4% on the bumblebee validation dataset, which consists of 1323 labeled bumblebee images. The tracker’s appearance model is trained on 144 samples. The tracker (with Faster R-CNN detections) reaches a Multiple Object Tracking Accuracy MOTA = 93, 5% and a Multiple Object Tracking Precision MOTP = 75, 6% on a validation dataset containing 2000 images, competing with state-of-the-art computer vision methods. The framework allows reliable tracking of different bumblebees in the same video stream with rarely occurring identity switches (IDS). MBT3D has much lower IDS than other commonly used algorithms, with one of the lowest false positive rates, competing with state-of-the-art animal tracking algorithms. The developed framework reconstructs the 3-dimensional (3D) flight paths of the bumblebees by triangulation. It also handles and compares two alternative stereo camera pairs if desired.
Sustainability is playing an increasingly important role. Not least due to the definition of the sustainable development goals (SDGs) in the framework of the agenda 2030 by the United Nations (UN) in 2015 (United Nations, n.d.), it has become clear that the cooperation of different actors is needed to achieve the defined 17 goals. Industry, as a global actor, has a special role to play in this. In the course of sustainable production processes and chains, the industry is confronted with the responsibility of reflecting on the consequences of its own trade on an ecological, economic, and also social level and deriving measures that, according to the definition of sustainability (Hauff, 1987), will also enable future generations to satisfy their needs. While the ecological pillar of sustainability is already being addressed by different industrial initiatives (Deloitte, 2021), it is questionable to what extent the economic and, above all, the social pillars of sustainability also play a decisive role. Accordingly, it is questionable to what extent sustainability in its triad of social, ecological, and economic aspects is taken into account holistically at all, and thus to what extent the industry contributes to achieving the 17 goals defined by the UN.
This paper presents a qualitative study that explores these questions. Interviewing 31 representatives from the manufacturing industry in Germany, results indicate a Paradox of Sustainable Production expressed by a theoretical reflection of the need for focusing on people in production processes on the one hand and a lack of addressing the social pillar of sustainability in concepts on the other hand. However, while it is a troublesome finding given the striking need for sustainable development (The-Sustainable-Development-Goals-Report-2022; Kropp 2019; von Hauff 2021; Roy and Singh 2017), the paradox directly lays out a path of resolving it. This is because, given its nature, we can see that we could resolve it via the implementation of strong educational efforts trying to help the respective people of the manufacturing industry to understand the holistic and interdependent character of sustainable development (The-Sustainable-Development-Goals-Report-2022).
Anti-bias trainings are increasingly demanded and practiced in academia and industry to increase employees’ sensitivity to discrimination, racism, and diversity. Under the heading of “Diversity Management”, anti-bias trainings are mainly offered as one-off workshops intending to raise awareness of unconscious biases, create a diversity-affirming corporate culture, awake awareness of the potential of diversity, and ultimately enable the reflection of diversity in development processes. However, coming from childhood education, research and scientific articles on the sustainable effectiveness of anti-bias in adulthood, especially in academia, are very scarce. In order to fill this research gap, the paper explores how sustainable the effects of individual anti-bias trainings on the behavior of participants are. In order to investigate this, participant observation in a qualitative pre-post setting was conducted, analyzing anti-bias trainings in an academic context. Two observers actively participated in the training sessions and documented the activities and reflection processes of the participants. Overall, the results question the effectiveness of single anti-bias trainings and show that a target-group adaptive approach is mandatory due to the background of the approach in early childhood education. Therefore, it can be concluded that anti-bias work needs to be adapted to the target group’s needs and reality of life. Furthermore, the study reveals that single anti-bias trainings must be embedded in a holistic diversity management approach to stimulate sustainable reflection processes among the target group. This paper is one of the first to scientifically evaluate anti-bias training effectiveness, especially in engineering sciences and the university context.
The complex questions of today for a world of tomorrow are characterized by their global impact. Solutions must therefore not only be sustainable in the sense of the three pillars of sustainability (economic, environmental, and social) but must also function globally. This goes hand in hand with the need for intercultural acceptance of developed services and products. To achieve this, engineers, as the problem solvers of the future, must be able to work in intercultural teams on appropriate solutions, and be sensitive to intercultural perspectives. To equip the engineers of the future with the so-called future skills, teaching concepts are needed in which students can acquire these methods and competencies in application-oriented formats. The presented course "Applying Design Thinking - Sustainability, Innovation and Interculturality" was developed to teach future skills from the competency areas Digital Key Competencies, Classical Competencies and Transformative Competencies. The CDIO Standard 3.0, in particular the standards 5, 6, 7 and 8, was used as a guideline. The course aims to prepare engineering students from different disciplines and cultures for their future work in an international environment by combining a digital teaching format with an interdisciplinary, transdisciplinary and intercultural setting for solving sustainability challenges. The innovative moment lies in the digital application of design thinking and the inclusion of intercultural as well as trans- and interdisciplinary perspectives in innovation development processes. In this paper, the concept of the course will be presented in detail and the particularities of a digital implementation of design thinking will be addressed. Subsequently, the potentials and challenges will be reflected and practical advice for integrating design thinking in engineering education will be given.
Achieving the 17 Sustainable Development Goals (SDGs) set by the United Nations (UN) in 2015 requires global collaboration between different stakeholders. Industry, and in particular engineers who shape industrial developments, have a special role to play as they are confronted with the responsibility to holistically reflect sustainability in industrial processes. This means that, in addition to the technical specifications, engineers must also question the effects of their own actions on an ecological, economic and social level in order to ensure sustainable action and contribute to the achievement of the SDGs. However, this requires competencies that enable engineers to apply all three pillars of sustainability to their own field of activity and to understand the global impact of industrial processes. In this context, it is relevant to understand how industry already reflects sustainability and to identify competences needed for sustainable development.
Social Media - Segen oder Fluch? : Eine Aufklärungskampagne zu Auswirkungen von Social Media Nutzung
(2023)
Das Projekt „Social Media – Segen oder Fluch“ beschäftigt sich mit negativen Auswirkungen, die die Nutzung Sozialer Medien haben kann. Soziale Medien werden heutzutage ständig und von fast jedem genutzt, vor allem von Jugendlichen und jungen Erwachsenen. Vielen ist aber nicht bewusst, dass sich die Nutzung negativ auf sie und ihre Gesundheit auswirken kann. Eine Kampagne soll daran etwas ändern. Soziale Medien bzw. der Content, der die Nutzer:innen negativ beeinflusst, ist wie ein Monster, vor dem sich die Nutzer:innen in acht nehmen müssen. Angesprochen werden hauptsächlich 12-29-jährige, die Soziale Medien nutzen. Die Kampagne soll durch verschiedene Maßnahmen wie Plakatwerbung und Posts auf Social Media Kanälen, den negativen Auswirkungen von Social Media Nutzung entgegenwirken. Sie soll über die Auswirkungen aufklären und zu einem bewussteren Umgang mit Sozialen Netzwerken anregen.
Rocket engine test facilities and launch pads are typically equipped with a guide tube. Its purpose is to ensure the controlled and safe routing of the hot exhaust gases. In addition, the guide tube induces a suction that effects the nozzle flow, namely the flow separation during transient start-up and shut-down of the engine. A cold flow subscale nozzle in combination with a set of guide tubes was studied experimentally
to determine the main influencing parameters.