An Integrated Toolbox for Creating Neuromorphic Edge Applications

Spiking Neural Networks (SNNs) and neuromorphic models are more efficient and have more biological realism than the activation functions typically used in deep neural networks, transformer models and generative AI. SNNs have local learning rules, are able to learn on small data sets, and can adapt through neuromodulation. Although research has shown their advantages, there are still few compelling practical applications, especially at the edge where sensors and actuators need to be processed in a timely fashion. One reason for this might be that SNNs are much more challenging to understand, build, and operate due to their intrinsic properties. For instance, the mathematical foundation involves differential equations rather than basic activation functions. To address these challenges, we have developed CARLsim++. It is an integrated toolbox that enables fast and easy creation of neuromorphic applications. It encapsulates the mathematical intrinsics and low-level C++ programming by providing a graphical user interface for users who do not have a background in software engineering but still want to create neuromorphic models. Developers can easily configure inputs and outputs to devices and robots. These can be accurately simulated before deploying on physical devices. CARLsim++ can lead to rapid development of neuromorphic applications for simulation or edge processing.Comment: 8 pages, 5 figures, NICE 202

Anforderungen und Herausforderungen zukünftiger Cockpits in Verkehrsflugzeugen - Next Generation Intelligent Cockpit

Aufgrund der stetigen Steigerung der Leistungsfähigkeit und Sicherheit, den die Luftfahrt seit ihrem Ursprung durch den technischen Fortschritt erfahren hat, wird in der kommerziellen Luftfahrt zunehmend die Durchführbarkeit von Single Pilot Operations, also Flüge mit Groß- raumflugzeugen mit nur einer Pilotin oder einem Piloten, diskutiert. Auch wenn Single Pilot Operations in der militärischen Luftfahrt seit vielen Jahren tägliche Praxis sind, so stellen sie in der zivilen Luftfahrt im Vergleich zu heutigen Multi Pilot Operations hohe Anforderungen an die Unterstützung der PilotenInnen im Cockpit. Bereits in normalen Phasen und Situationen, wie zum Beispiel beim Starten und Landen, bei hohen Verkehrsdichten oder potenziellen Gefährdungen durch Wetterphänomene, zeigt sich die Zusammenarbeit und das Crew Ressourcen Management einer aus zwei PilotenInnen zusammengesetzten Besatzung. Im Projekt Next Generation Intelligent Cockpit (NICo) werden die Anforderungen und erforderliche Unterstützungsmöglichkeiten für zukünftige Single Pilot Operations auf Basis neuer Technologien erforscht. Zum einen wird in NICo ein neuer, in Teilen auf künstlicher Intelligenz (KI) basierender Virtual Co-Pilot entwickelt, der die bzw. den verantwortlichen LuftfahrzeugführerIn bei normalen und abnormalen Operationen sowie Notfallsituationen unterstützen soll. Zum anderen werden Unterstützungsmöglichkeiten durch einen Remote Co-Pilot entwickelt, der den Flugverlauf vom Boden aus begleitet. NICo betrachtet hierbei insbesondere zukünftige Möglichkeiten, die aus der stark zunehmenden Vernetzung des Flugzeugs mit anderen Verkehrsteilnehmern, der Flugsicherung sowie dem Airline Operation Center incl. am Boden verfügbaren ergänzenden Datenquellen entstehen. Der Beitrag stellt den zu Beginn des Projektes erhobenen Stand der Technik sowie erste Ergebnisse einer durchgeführten Expertenbefragung mit Pilotinnen und Piloten mit zivilem und militärischem Hintergrund vor. Die in dem Zusammenhang identifizierten Anforderungen und Herausforderungen für zukünftige Single Pilot Operations mit Großraumflugzeugen in Verbindung mit einem Virtual und einem Remote Co-Pilot bilden des Weiteren einen inhaltlichen Schwerpunkt des Beitrags. Die Anforderungen und Herausforderungen adressieren dabei, wie auch das Projekt, inwieweit durch einen intelligenten Virtual Co-Pilot sowie einen Remote Co-Pilot die notwendige Unterstützung erzielt, die Belastung des Piloten im Cockpit eingegrenzt und die Sicherheit des Fluges sichergestellt werden kann. Wirtschaftliche sowie sozi-kulturelle Faktoren bezüglich der zukünftigen Realisierung von Single Pilot Operations mit Großraumflugzeugen werden ergänzend betrachtet

Interlayer Bonding Capability of Additively Manufactured Polymer Structures under High Strain Rate Tensile and Shear Loading

Additive manufacturing of polymers via material extrusion and its future applications are gaining interest. Supporting the evolution from prototype to serial applications, additional testing conditions are needed. The additively manufactured and anisotropic polymers often show a weak point in the interlayer contact area in the manufacturing direction. Different process parameters, such as layer height, play a key role for generating the interlayer contact area. Since the manufacturing productivity depends on the layer height as well, a special focus is placed on this process parameter. A small layer height has the objective of achieving better material performance, whereas a larger layer height is characterized by better economy. Therefore, the capability- and economy-oriented variation was investigated for strain rates between 2.5 and 250 s−1 under tensile and shear load conditions. The test series with dynamic loadings were designed monitoring future applications. The interlayer tensile tests were performed with a special specimen geometry, which enables a correction of the force measurement. By using a small specimen geometry with a force measurement directly on the specimen, the influence of travelling stress waves, which occur due to the impact at high strain rates, is reduced. The interlayer tensile tests indicate a strain rate dependency of additively manufactured polymers. The capability-oriented variation achieves a higher ultimate tensile and shear strength compared to the economy-oriented variation. The external and internal quality assessment indicates an increasing primary surface profile and void volume content for increasing the layer height

Single Pilot Operations - Who Should Do What? Allocating Aviation Tasks to the Performing Cooperators

Abstract. Single Pilot Operation (SPO) is increasingly discussed amongst pilots, airlines, aircraft manufacturers, authorities, and other committees. In EASAs safety domain the feasibility of the implementation of SPO in the EU regulatory framework by 2030 is to be assessed. Opinions on SPO vary widely, especially when the focus is on safety. Some see flight safety at risk, while others see a possible increase in flight safety, particularly through the simultaneous use of artificial intelligence or highly developed automation. The SPO concepts used as a basis for forming individual opinions differ a lot and are therefore often not comparable. Regardless of this, it is very likely that SPO will start to get into operation and might become one of the standards in commercial aviation in the future, e.g., starting for cargo flights. The way of implementation depends on various factors. The most important should be safety. In order to approach a possible common basis for decision-making, the DLR project NICo developed a safety-centered SPO concept and a suitable allocation of tasks to the different actors in an SPO scenario in multiple iterative processes. The concept and task allocation as well as the evaluation by 40 airline pilots are presented here

Author response: HspB8 prevents aberrant phase transitions of FUS by chaperoning its folded RNA-binding domain

n/