2,608 research outputs found

    Graduate Catalog of Studies, 2023-2024

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    Graduate Catalog of Studies, 2023-2024

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    Climate Change and Critical Agrarian Studies

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    Climate change is perhaps the greatest threat to humanity today and plays out as a cruel engine of myriad forms of injustice, violence and destruction. The effects of climate change from human-made emissions of greenhouse gases are devastating and accelerating; yet are uncertain and uneven both in terms of geography and socio-economic impacts. Emerging from the dynamics of capitalism since the industrial revolution — as well as industrialisation under state-led socialism — the consequences of climate change are especially profound for the countryside and its inhabitants. The book interrogates the narratives and strategies that frame climate change and examines the institutionalised responses in agrarian settings, highlighting what exclusions and inclusions result. It explores how different people — in relation to class and other co-constituted axes of social difference such as gender, race, ethnicity, age and occupation — are affected by climate change, as well as the climate adaptation and mitigation responses being implemented in rural areas. The book in turn explores how climate change – and the responses to it - affect processes of social differentiation, trajectories of accumulation and in turn agrarian politics. Finally, the book examines what strategies are required to confront climate change, and the underlying political-economic dynamics that cause it, reflecting on what this means for agrarian struggles across the world. The 26 chapters in this volume explore how the relationship between capitalism and climate change plays out in the rural world and, in particular, the way agrarian struggles connect with the huge challenge of climate change. Through a huge variety of case studies alongside more conceptual chapters, the book makes the often-missing connection between climate change and critical agrarian studies. The book argues that making the connection between climate and agrarian justice is crucial

    Breaking Virtual Barriers : Investigating Virtual Reality for Enhanced Educational Engagement

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    Virtual reality (VR) is an innovative technology that has regained popularity in recent years. In the field of education, VR has been introduced as a tool to enhance learning experiences. This thesis presents an exploration of how VR is used from the context of educators and learners. The research employed a mixed-methods approach, including surveying and interviewing educators, and conducting empirical studies to examine engagement, usability, and user behaviour within VR. The results revealed educators are interested in using VR for a wide range of scenarios, including thought exercises, virtual field trips, and simulations. However, they face several barriers to incorporating VR into their practice, such as cost, lack of training, and technical challenges. A subsequent study found that virtual reality can no longer be assumed to be more engaging than desktop equivalents. This empirical study showed that engagement levels were similar in both VR and non-VR environments, suggesting that the novelty effect of VR may be less pronounced than previously assumed. A study against a VR mind mapping artifact, VERITAS, demonstrated that complex interactions are possible on low-cost VR devices, making VR accessible to educators and students. The analysis of user behaviour within this VR artifact showed that quantifiable strategies emerge, contributing to the understanding of how to design for collaborative VR experiences. This thesis provides insights into how the end-users in the education space perceive and use VR. The findings suggest that while educators are interested in using VR, they face barriers to adoption. The research highlights the need to design VR experiences, with understanding of existing pedagogy, that are engaging with careful thought applied to complex interactions, particularly for collaborative experiences. This research contributes to the understanding of the potential of VR in education and provides recommendations for educators and designers to enhance learning experiences using VR

    Rethink Digital Health Innovation: Understanding Socio-Technical Interoperability as Guiding Concept

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    Diese Dissertation sucht nach einem theoretischem Grundgerüst, um komplexe, digitale Gesundheitsinnovationen so zu entwickeln, dass sie bessere Erfolgsaussichten haben, auch in der alltäglichen Versorgungspraxis anzukommen. Denn obwohl es weder am Bedarf von noch an Ideen für digitale Gesundheitsinnovationen mangelt, bleibt die Flut an erfolgreich in der Praxis etablierten Lösungen leider aus. Dieser unzureichende Diffusionserfolg einer entwickelten Lösung - gern auch als Pilotitis pathologisiert - offenbart sich insbesondere dann, wenn die geplante Innovation mit größeren Ambitionen und Komplexität verbunden ist. Dem geübten Kritiker werden sofort ketzerische Gegenfragen in den Sinn kommen. Beispielsweise was denn unter komplexen, digitalen Gesundheitsinnovationen verstanden werden soll und ob es überhaupt möglich ist, eine universale Lösungsformel zu finden, die eine erfolgreiche Diffusion digitaler Gesundheitsinnovationen garantieren kann. Beide Fragen sind nicht nur berechtigt, sondern münden letztlich auch in zwei Forschungsstränge, welchen ich mich in dieser Dissertation explizit widme. In einem ersten Block erarbeite ich eine Abgrenzung jener digitalen Gesundheitsinnovationen, welche derzeit in Literatur und Praxis besondere Aufmerksamkeit aufgrund ihres hohen Potentials zur Versorgungsverbesserung und ihrer resultierenden Komplexität gewidmet ist. Genauer gesagt untersuche ich dominante Zielstellungen und welche Herausforderung mit ihnen einhergehen. Innerhalb der Arbeiten in diesem Forschungsstrang kristallisieren sich vier Zielstellungen heraus: 1. die Unterstützung kontinuierlicher, gemeinschaftlicher Versorgungsprozesse über diverse Leistungserbringer (auch als inter-organisationale Versorgungspfade bekannt); 2. die aktive Einbeziehung der Patient:innen in ihre Versorgungsprozesse (auch als Patient Empowerment oder Patient Engagement bekannt); 3. die Stärkung der sektoren-übergreifenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Versorgungpraxis bis hin zu lernenden Gesundheitssystemen und 4. die Etablierung daten-zentrierter Wertschöpfung für das Gesundheitswesen aufgrund steigender bzgl. Verfügbarkeit valider Daten, neuen Verarbeitungsmethoden (Stichwort Künstliche Intelligenz) sowie den zahlreichen Nutzungsmöglichkeiten. Im Fokus dieser Dissertation stehen daher weniger die autarken, klar abgrenzbaren Innovationen (bspw. eine Symptomtagebuch-App zur Beschwerdedokumentation). Vielmehr adressiert diese Doktorarbeit jene Innovationsvorhaben, welche eine oder mehrere der o.g. Zielstellung verfolgen, ein weiteres technologisches Puzzleteil in komplexe Informationssystemlandschaften hinzufügen und somit im Zusammenspiel mit diversen weiteren IT-Systemen zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung und/ oder ihrer Organisation beitragen. In der Auseinandersetzung mit diesen Zielstellungen und verbundenen Herausforderungen der Systementwicklung rückte das Problem fragmentierter IT-Systemlandschaften des Gesundheitswesens in den Mittelpunkt. Darunter wird der unerfreuliche Zustand verstanden, dass unterschiedliche Informations- und Anwendungssysteme nicht wie gewünscht miteinander interagieren können. So kommt es zu Unterbrechungen von Informationsflüssen und Versorgungsprozessen, welche anderweitig durch fehleranfällige Zusatzaufwände (bspw. Doppeldokumentation) aufgefangen werden müssen. Um diesen Einschränkungen der Effektivität und Effizienz zu begegnen, müssen eben jene IT-System-Silos abgebaut werden. Alle o.g. Zielstellungen ordnen sich dieser defragmentierenden Wirkung unter, in dem sie 1. verschiedene Leistungserbringer, 2. Versorgungsteams und Patient:innen, 3. Wissenschaft und Versorgung oder 4. diverse Datenquellen und moderne Auswertungstechnologien zusammenführen wollen. Doch nun kommt es zu einem komplexen Ringschluss. Einerseits suchen die in dieser Arbeit thematisierten digitalen Gesundheitsinnovationen Wege zur Defragmentierung der Informationssystemlandschaften. Andererseits ist ihre eingeschränkte Erfolgsquote u.a. in eben jener bestehenden Fragmentierung begründet, die sie aufzulösen suchen. Mit diesem Erkenntnisgewinn eröffnet sich der zweite Forschungsstrang dieser Arbeit, der sich mit der Eigenschaft der 'Interoperabilität' intensiv auseinandersetzt. Er untersucht, wie diese Eigenschaft eine zentrale Rolle für Innovationsvorhaben in der Digital Health Domäne einnehmen soll. Denn Interoperabilität beschreibt, vereinfacht ausgedrückt, die Fähigkeit von zwei oder mehreren Systemen miteinander gemeinsame Aufgaben zu erfüllen. Sie repräsentiert somit das Kernanliegen der identifizierten Zielstellungen und ist Dreh- und Angelpunkt, wenn eine entwickelte Lösung in eine konkrete Zielumgebung integriert werden soll. Von einem technisch-dominierten Blickwinkel aus betrachtet, geht es hierbei um die Gewährleistung von validen, performanten und sicheren Kommunikationsszenarien, sodass die o.g. Informationsflussbrüche zwischen technischen Teilsystemen abgebaut werden. Ein rein technisches Interoperabilitätsverständnis genügt jedoch nicht, um die Vielfalt an Diffusionsbarrieren von digitalen Gesundheitsinnovationen zu umfassen. Denn beispielsweise das Fehlen adäquater Vergütungsoptionen innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen oder eine mangelhafte Passfähigkeit für den bestimmten Versorgungsprozess sind keine rein technischen Probleme. Vielmehr kommt hier eine Grundhaltung der Wirtschaftsinformatik zum Tragen, die Informationssysteme - auch die des Gesundheitswesens - als sozio-technische Systeme begreift und dabei Technologie stets im Zusammenhang mit Menschen, die sie nutzen, von ihr beeinflusst werden oder sie organisieren, betrachtet. Soll eine digitale Gesundheitsinnovation, die einen Mehrwert gemäß der o.g. Zielstellungen verspricht, in eine existierende Informationssystemlandschaft der Gesundheitsversorgung integriert werden, so muss sie aus technischen sowie nicht-technischen Gesichtspunkten 'interoperabel' sein. Zwar ist die Notwendigkeit von Interoperabilität in der Wissenschaft, Politik und Praxis bekannt und auch positive Bewegungen der Domäne hin zu mehr Interoperabilität sind zu verspüren. Jedoch dominiert dabei einerseits ein technisches Verständnis und andererseits bleibt das Potential dieser Eigenschaft als Leitmotiv für das Innovationsmanagement bislang weitestgehend ungenutzt. An genau dieser Stelle knüpft nun der Hauptbeitrag dieser Doktorarbeit an, in dem sie eine sozio-technische Konzeptualisierung und Kontextualisierung von Interoperabilität für künftige digitale Gesundheitsinnovationen vorschlägt. Literatur- und expertenbasiert wird ein Rahmenwerk erarbeitet - das Digital Health Innovation Interoperability Framework - das insbesondere Innovatoren und Innovationsfördernde dabei unterstützen soll, die Diffusionswahrscheinlichkeit in die Praxis zu erhöhen. Nun sind mit diesem Framework viele Erkenntnisse und Botschaften verbunden, die ich für diesen Prolog wie folgt zusammenfassen möchte: 1. Um die Entwicklung digitaler Gesundheitsinnovationen bestmöglich auf eine erfolgreiche Integration in eine bestimmte Zielumgebung auszurichten, sind die Realisierung eines neuartigen Wertversprechens sowie die Gewährleistung sozio-technischer Interoperabilität die zwei zusammenhängenden Hauptaufgaben eines Innovationsprozesses. 2. Die Gewährleistung von Interoperabilität ist eine aktiv zu verantwortende Managementaufgabe und wird durch projektspezifische Bedingungen sowie von externen und internen Dynamiken beeinflusst. 3. Sozio-technische Interoperabilität im Kontext digitaler Gesundheitsinnovationen kann über sieben, interdependente Ebenen definiert werden: Politische und regulatorische Bedingungen; Vertragsbedingungen; Versorgungs- und Geschäftsprozesse; Nutzung; Information; Anwendungen; IT-Infrastruktur. 4. Um Interoperabilität auf jeder dieser Ebenen zu gewährleisten, sind Strategien differenziert zu definieren, welche auf einem Kontinuum zwischen Kompatibilitätsanforderungen aufseiten der Innovation und der Motivation von Anpassungen aufseiten der Zielumgebung verortet werden können. 5. Das Streben nach mehr Interoperabilität fördert sowohl den nachhaltigen Erfolg der einzelnen digitalen Gesundheitsinnovation als auch die Defragmentierung existierender Informationssystemlandschaften und trägt somit zur Verbesserung des Gesundheitswesens bei. Zugegeben: die letzte dieser fünf Botschaften trägt eher die Färbung einer Überzeugung, als dass sie ein Ergebnis wissenschaftlicher Beweisführung ist. Dennoch empfinde ich diese, wenn auch persönliche Erkenntnis als Maxim der Domäne, der ich mich zugehörig fühle - der IT-Systementwicklung des Gesundheitswesens

    Undergraduate Catalog of Studies, 2022-2023

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    Lattice-Boltzmann LES modelling of a full-scale, biogas-mixed anaerobic digester

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    An Euler–Lagrange multicomponent, non-Newtonian Lattice-Boltzmann method is applied for the first time to model a full-scale gas-mixed anaerobic digester for wastewater treatment. Rheology is modelled through a power-law model and, for the first time in gas-mixed anaerobic digestion modelling, turbulence is modelled through a Smagorinsky Large Eddy Simulation model. The hydrodynamics of the digester is studied by analysing flow and viscosity patterns, and assessing the degree of mixing through the Uniformity Index method. Results show independence from the grid size and the number of Lagrangian substeps employed for the Lagrangian sub-grid simulation model. Flow patterns are shown to depend mildly on the choice of bubble size, but not the asymptotic degree of mixing. Numerical runs of the model are compared to previous results in the literature, from a second-ordered Finite-Volume Method approach, and demonstrate an improvement, compared to literature data, of 1000-fold computational efficiency, massive parallelizability and much finer attainable spatial resolution. Whilst previous research concluded that the application of LES to full-scale anaerobic digestion mixing is unfeasible because of high computational expense, the increase in computational efficiency demonstrated here, now makes LES a feasible option to industries and consultancies

    Innovation in Energy Security and Long-Term Energy Efficiency â…ˇ

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    The sustainable development of our planet depends on the use of energy. The increasing world population inevitably causes an increase in the demand for energy, which, on the one hand, threatens us with the potential to encounter a shortage of energy supply, and, on the other hand, causes the deterioration of the environment. Therefore, our task is to reduce this demand through different innovative solutions (i.e., both technological and social). Social marketing and economic policies can also play their role by affecting the behavior of households and companies and by causing behavioral change oriented to energy stewardship, with an overall switch to renewable energy resources. This reprint provides a platform for the exchange of a wide range of ideas, which, ultimately, would facilitate driving societies toward long-term energy efficiency
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