Hochgenaue Frequenzsynthese und nichtlineare Radarsysteme basierend auf SiGe-Schaltungen zum Schutz verwundbarer Verkehrsteilnehmer

Bisher profitieren nicht alle Verkehrsteilnehmer gleichermaßen von der erhöhten Sicherheit, die Radarsensoren in Autos ermöglichen. Das Kernproblem ist dabei, dass ausgerechnet die Verwundbarsten, so vor allem Kinder, besonders schwierig zu detektieren sind. Daher beschäftigt sich diese Arbeit damit, eine sicherere Detektion eben jener Verkehrsteilnehmer zu ermöglichen, die diesen Schutz am dringendsten benötigen. Dazu werden drei entwickelte Neuerungen vorgestellt. Zuerst eine hochgenaue Frequenzsynthese, welche mit deutlich niedrigerem Phasenrauschen das Risiko einer Maskierung im Straßenverkehr verringert und in den Radioteleskopen der Zukunft Verwendung finden kann. Außerdem ein harmonisches Radarsystem, welches mit einem stromsparenden Chip am Verkehrsteilnehmer eine Detektion in den herausforderndsten Straßenszenarien ermöglicht. Abschließend das erste inharmonische Radar, welches die Herausforderung spektraler Konformität durch die neue Umsetzung eines fraktionalen Faktors löst

Stellenwert der Photon-Counting-CT bei der Diagnostik von Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle und des Oropharynx

Das Photon-Counting CT (PCCT) stellt eine vielversprechende Weiterentwicklung der konventionellen CT im Staging von Plattenepithelkarzinomen (PEC) der Mundhöhle dar. In einer retrospektiven Analyse von 26 Patient*innen (Ø 65 Jahre) zeigte sich, dass PCCT dank höherer Auflösung und geringerer Strahlendosis (Ø 1,46 mSv) eine verbesserte Bildqualität bietet. Insbesondere bei niedrigen Energielevels (40–45 keV) waren Tumorabgrenzung und Bildschärfe optimal, während die Beurteilung der Knocheninfiltration bei höheren Energien (60–80 keV) am besten gelang. Quantitativ wiesen Tumore signifikant höhere Signalwerte und bessere Kontrast-Rausch-Verhältnisse auf als Muskelgewebe. Das PCCT ermöglicht somit eine präzisere Diagnostik bei reduzierter Strahlenbelastung, weitere Studien sind jedoch erforderlich

Research on the optimization control of construction parameters and tunnel lining behavior in shield tunnelling

Diese Studie befasst sich mit der Baukontrolle des Schildvortriebs. Durch die Integration eines Ersatzmodells der finiten Elemente in ein Transformatormodell wurde ein physikalisch informierter maschineller Lernansatz eingeführt, um die Haltung der Schildmaschine vorherzusagen. Bei Tunnelauskleidungen überwachte ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) die Verformung während des Baus und stellte fest, dass das Drehmoment des Schneidkopfs die strukturelle Verformung erheblich beeinflusst. Es wurde eine hybride Sensormethode vorgeschlagen, um die Spannungsverteilung in der Tunnelauskleidung schnell zu analysieren. Bei bestehenden Tunneln, die unterquert werden, überwachte ein WSN die Verformung, die in drei Stufen unterteilt wurde, wobei Support-Vector-Machine-Modelle für die Setzungsvorhersage entwickelt wurden. Schließlich wurde die modellfreie adaptive Steuerung für den Bau von Schildvortrieben verbessert

Investigation of the role of hippocampal place cells in sensory information processing and memory

Diese Arbeit untersucht, wie CA1-hippocampale Ortszellen (PCs) Navigation und adaptives Verhalten unterstützen. In einer ersten Studie zeichnete ich die Aktivität der PCs auf, um zu prüfen, ob der Hippocampus auditive Reize zur Raumabbildung in Dunkelheit nutzt. Distale, nicht aber lokale Reize erzeugten stabile Ortsfelder, was zeigt, dass der Hippocampus den auditiven allozentrischen Raum nutzen kann. In einer zweiten Studie erfasste ich die PC-Aktivität während Extinktionslernen (EL) und Erneuerung im ABA-Paradigma. Alle Tiere lernten und löschten den Ort einer Belohnung, doch nur die Hälfte zeigte Erneuerung. PCs wurden über Aufgabenphasen hinweg nur in der Erneuerungsgruppe neu zugeordnet. Dies legt nahe, dass Neuzuordnung Erwerbs- und Extinktionserfahrungen differenziert und Erneuerung ermöglicht. PCs unterstützen somit adaptives Verhalten, indem sie während EL neu zugeordnet werden.This thesis investigates how CA1 hippocampal place cells (PCs) support navigation and adaptive behaviours. In a first study, I recorded PCs activity to explore whether the hippocampus uses spatial auditory cues to map space in darkness. I found that distal, but not local, auditory cues generated stable place fields, demonstrating that the hippocampus can use auditory allocentric space during navigation. In a second study, I recorded PCs activity during extinction learning (EL) and renewal in an ABA paradigm as a tool to investigate the neuronal nature of these learning phenomena. All animals learned and extinguished the location of a reward, but only half showed its renewal. PCs remapped across task phases only in the renewal group, suggesting that remapping differentiates acquisition and extinction experiences, thereby allowing renewal. These results indicate that PCs remap during EL to support adaptive behaviour and promote renewal

Zertifikat Digital Humanities

In den Geistes- und Gesellschaftswissenschaften werden digitale Methoden immer wichtiger. Studierende können diese Methoden nun gezielt erlernen und im Zertifikat Digital Humanities der UA-Ruhr-Universitäten zusammenfassen. - Digitale Kompetenzen aus dem Fachstudium oder Optionalbereich werden sichtbar - Studierende können aus verschiedenen Bereichen der DH frei wählen - Individuelle Schwerpunktsetzung im Transkript des Zertifikats sichtbar - Vielfältige Berufschancen durch DH-Kompetenzen: Forschung, GLAM-Berufe (Galleries, Libraries, Archives, Museums), NGOs, Politik und freie Wirtschaf

Predictable feature analysis and slow feature machines

Um interaktive Aufgaben mit Slow Feature Analysis (SFA) und ähnlichen Methoden zu behandeln, wird Predictable Feature Analysis (PFA) entwickelt - ein Algorithmus, der möglichst vorhersagbare Komponenten aus hochdimensionalen Eingabedaten extrahiert. Mit Hilfe dieser kann ein System lokal gesteuert werden und durch Einführung von "Slow Feature Machines" (SFMs) lässt sich sogar globale Steuerung erreichen: SFA liefert eine monotone Darstellung, die mittels lokaler Methoden global optimiert werden kann. Dies wird experimentell getestet und weiterentwickelt, z.B.: Erweiterung um ein Gedächtnis; Einsatz von SFA zur Datensynthese und Steuerung; Verbesserung von xSFA durch Entwicklung von "fast xSFA" (fxSFA) und weiteren Methoden. Zur mathematischen Analyse wird die existierende SFA-Theorie in riemannscher Geometrie formuliert und eine Verbindung zum Neumann-Laplace-Operator hergestellt. SFA-Theorie wird auch auf periodische Datenquellen, auf den singulären Fall und anderweitig erweitert

The nucleon-nucleon three-pion exchange potential in chiral effective field theory

Unter Verwendung der Methode der unitären Transformation wird die führende Ordnung des Drei-Pionen-Austauschpotentials in einer niederenergetischen Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung angegeben. Die führenden und untergeordneten Drei-Pionen-Austauschpotentiale wurden bisher nur in der chiralen EFT von Norbert Kaiser mit Hilfe der S-Matrix-Anpassung hergeleitet. Die Kernpotentiale sind jedoch schemaabhängige Größen, und es ist nicht von vornherein klar, ob die verfügbaren Ergebnisse mit den Wechselwirkungen und Strömen übereinstimmen, die von der Bochumer Gruppe mit einer anderen Technik, der so genannten Method of Unitary Transformation (MUT), hergeleitet wurden. Hier berechnen wir die führenden und untergeordneten Drei-Pion-Austauschpotentiale erneut mit der MUT. Wir präsentieren analytische Ausdrücke für das Drei-Pion-Austauschpotential, die mit den von der Bochumer Gruppe verwendeten Wechselwirkungen übereinstimmen, und diskutieren die numerische Bedeutung der beobachteten Unterschiede.Using the method of unitary transformation, the leading order of the three pion exchange potential in a low energy nucleon nucleon interaction is given. The leading and subleading three-pion exchange potentials have so far only been derived in chiral EFT by Norbert Kaiser using S-matrix matching. However, nuclear potentials are scheme-dependent quantities, and it is not a priori clear if the available results are consistent with the interactions and currents derived by the Bochum group using a different technique, the so-called Method of Unitary Transformation (MUT). Here, we re-calculate the leading and subleading three-pion exchange potentials using the MUT. We indeed find deviations from the previously obtained results for selected classes of reducible-like diagrams. We present analytical expressions for the three-pion exchange potential consistent with the interactions used by the Bochum group and discuss the numerical importance of the observed differences