Structural Compatible Ontologies for Automation Technology

Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist ein integriertes Entwurfsverfahren für Automatisierungssysteme, bei dem sowohl die verhaltenbeschreibende als auch die gerätetechnische Sicht gleichermaßen Berücksichtigung finden. Dieses Entwurfsverfahren basiert auf der Erkennung, Überprüfung und Einhaltung von Ähnlichkeiten, die zwischen geräte- und verhaltensbeschreibenden Systemmodellen herrschen. So können die während der Geräte- und Anlagenplanung entstehenden Spezifikationen (Stücklisten, Baugruppenhierarchien, Netzwerke) bis in die aus automatisierungstechnischer Sicht notwendige Detailltiefe in den Verhaltensmodellen konsistent nachgezogen werden. Auf der Basis prozesstheoretischer Überlegungen werden kombinierte Petrinetz- und Bondgraphen-Modelle als dynamische Beschreibungsmittel gewählt, um das für Automatisierungssysteme typische hybride Verhalten darstellen zu können. Für die Beschreibung gerätetechnischer Strukturen dient das STEP-Produktmodell nach ISO 10303. Um die Ähnlichkeiten zwischen der verhaltenbeschreibenden und der gerätetechnischen Sicht formal fassen zu können, werden die den Systemmodellen zugrundeliegenden Modellkonzepte in Ontologien überführt und diese dann mit strukturverträglichen Abbildungen, sogenannten Morphismen, aufeinander abgebildet. Sowohl die Ontologien als auch die über diesen Ontologien definierten Morphismen werden mit Mitteln der OMA (Object Management Architecture) in MOF/UML-Modelle und OCL-Spezifikationen übertragen. Diese Spezifikationen sind dann die Implementationsgrundlage einer Reihe von Softwarewerkzeugen, die einen Entwurfsrahmen bilden, mit dem das integrierte Entwurfsverfahren anhand von einfachen Beispielen näher untersucht wird.We present an integrated design methodology for automation systems, where both the behavioural and the device oriented aspects are considered. The design methodology is based on the recognition and compliance of similarities, which can be found between device oriented and behaviour describing system models. Herewith it is possible to align the behavioural models with existing device specifications (part lists, bills of material, assembly hierarchies networks) in a consistent way and with the granularity that is adequate for automation systems design. Based on a formal process theory the combination of Petrinets and Bondgraphs is choosen to represent the hybrid process dynamics which are characteristic for automation systems. The device oriented structures are described with STEP product models according to ISO 10303. The formal specification of the aforesaid similarities between device oriented and behavioural system models is achieved within two steps. First the used description methods are transformed into ontologies. Then the ontologies are mapped on each other based on structure respecting mappings called morphism. Both the ontologies and the morphisms are defined by means of OMA (Object Management Architecture), namely MOF/UML for the ontology specification and OCL for the morphism specification. These specifications are then the basis for the implementation of different software tools which are combined into one development framework. Utilizing this framework the integrated design methodology is examined with simple examples

Methodische und experimentelle Untersuchungen zu multifokaler Stimulation für die objektive Perimetrie

Perimetrische Untersuchungen dienen der Diagnose verschiedener Augenerkrankungen, insbesondere der Glaukome. Die bisher etablierten Perimeter arbeiten auf Basis subjektiver Verfahren. Hierdurch kommt es zu fehlerhaften oder unbrauchbaren Gesichtsfeldmessungen. Mit Hilfe von Visuell Evozierten Potentialen ist eine objektive Gesichtsfeldmessung möglich. Für eine Anwendung am Patienten ist eine Stimulation mit Einzelreizen und Reizmittelung aufgrund der langen Untersuchungszeiten nicht anwendbar. Durch eine multifokale Stimulation lässt sich die Untersuchungszeit minimieren. Zur Realisierung multifokaler Stimulationen ist die Verwendung pseudozufälliger Reizsequenzen und eine anschließende Kreuzkorrelationsanalyse notwendig. Es wurden verschiedene Arten von pseudozufälligen Folgen hinsichtlich ihrer Eignung für eine multifokale Stimulation untersucht. Hierzu wurden die theoretischen Eigenschaften dieser Folgen, insbesondere die Unabhängigkeit von Einzelsequenzen eines Sets von Sequenzen analysiert. Untersucht wurden m-Sequenzen, Goldfolgen und Kasamifolgen. Diese weisen alle eine hinreichend gute Unabhängigkeit der Einzelsequenzen auf, m-Sequenzen jedoch nur unter Einhaltung einer Nebenbedingung. Bei Einhaltung dieser Bedingung weisen diese sogar die größte Unabhängigkeit der Einzelsequenzen auf. Somit sind die drei untersuchten Sequenzarten als Stimulationsfolgen geeignet. Während einer perimetrischen Untersuchung ist eine genaue Fixation notwendig, um eine präzise Zuordnung der applizierten Stimuli zu genau einem Retinaareal zu gewährleisten. Die geforderte Fixation über die gesamte Messdauer ist sehr anstrengend. Eine blickgeführte Stimulation erleichtert die Untersuchung für den Patienten und stellt gleichzeitig eine genaue Zuordnung des optischen Stimulus zu einem Retinaareal sicher. Es wurde ein Monitorstimulator realisiert welcher eine blickgeführte, multifokale Stimulation mit verschiedenen pseudozufälligen Stimulationssequenzen ermöglicht. In zwei Messreihen an augengesunden Probanden wurden zum Einen blickgeführte Stimulationen und nicht blickgeführte Stimulationen mit m-Sequenzen durchgeführt und deren Ergebnisse verglichen. Die Untersuchungen zeigten eine prinzipielle Anwendbarkeit der blickgeführten Stimulation und deren Überlegenheit gegenüber nicht blickgeführter Stimulation. Zum Anderen wurden in diesen beiden Messreihen blickgeführte Stimulationen mit m-Sequenzen, Goldfolgen und Kasamifolgen durchgeführt. Der Vergleich dieser Stimulationen ergab eine gute Eignung aller drei Sequenzarten und zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen diesen. Aufgrund der höchsten Unabhängigkeit der Einzelsequenzen bei m-Sequenzen sind diese, unter Einhaltung einer Nebenbedingung, am besten als Stimulationsfolgen geeignet

Adaptive anwendungsspezifische Verarbeitung von XML-Dokumenten

In dieser Arbeit wird ein Konzept vorgeschlagen, mit dem neue hohere Operatoren auf der Grundlage existierender Operatoren einer XML-Transformationsprache aufgebaut werden können. Durch das Zusammenfassen von immer wieder auftretenden Operatorkombinationen zu höheren Operatoren können Transformationsdefinitionen bspw. kürzer und verständlicher beschrieben werden. Zur Umsetzung des Konzeptes ist die Ausführungsumgebung XTC entstanden. XTC koordiniert den Ablauf, um höhere Operatoren in niedrigere, letztendlich elementare Operatoren einer Basistransformationssprache zu überführen. Neben XTC wird das Generatorsystem XOpGen entwickelt, welches den Implementierungsaufwand für die neuen höheren Operatoren weiter verringert. Das Potential von höheren Operatoren wird an der vom W3C standardisierten XML-Transformationssprache XSLT demonstriert. XSLT wird mit verschiedenen, sowohl universellen als auch domänenspezifischen, Operatoren erweitert

Traum. Enzyklopädie

Traum. Enzyklopädie: Im ersten Teil werden zentrale Motive, Ausdrucksformen und Themen des Traumdenkens und der Traumdeutung in verschiedenen Kulturen und Epochen vorgestellt. Dem folgt ein ausführliches Lexikon mit Porträts der großen Traumdeuter: Philosophen, Ethnologen und Psychologen, abwechselnd mit den wichtigsten Stichwörtern zum Thema Traum: Von 'Adorno' bis 'Wittgenstein', von 'Aborigines' bis 'Vorstellung'

Paradoxien des Digital Turn in der Architektur 1990–2015. Von den Verlockungen des Organischen: digitales Entwerfen zwischen informellem Denken und biomorphem Resultat

Vor dem Hintergrund der Einführung des Computers und der damit verbundenen Digitalisierung in der Architektur mit ihrer breiten Anwendung in den 1990er Jahren geht die Arbeit von der Frage aus, warum es im Formbildungsprozess eine Diskrepanz zwischen informellem Denken und biomorphem Resultat gibt. Es werden Paradoxien aufgedeckt, deren Fehlschlüsse zu einer Vielfalt von digitalen Strömungen bei gleichzeitiger Vereinheitlichung der Ausdrucksmittel führten. Im Mittelpunkt steht eine vergleichende und disziplinübergreifende Gegenüberstellung informeller und biomorpher Ansätze. Der informelle Ansatz findet seinen Ursprung im Konzept des Formlosen bei Georges Bataille in den 1920er Jahren und in der informellen Kunst in den 1950er/1960er Jahren. Der biomorphe Ansatz präsentiert sich in dieser Arbeit durch den Nachweis der Verlockungen, aufgrund derer die Architektur die Natur immer wieder als Vorbild nimmt. Es wird aufgezeigt, wo der aktuelle Architekturdiskurs in der Vermischung beider Ansätze feststeckt. Die Konklusion und der Ausblick bilden den Abschluss, in dem die "Unfreiheit" des Programmierens mit dem Wesen der Unbestimmtheit in einer postdigitalen Ära zusammengedacht wird. Dabei wird eine Antwort auf die Frage gegeben, warum sich das digitale Entwerfen vielfach einer biomorphen Formensprache bedient und wie ein Weg aussehen kann, der aus dieser Sackgasse herausführt

Tractatus de Natura Mundi

Aus dem Inhalt Vorrede 7 Ontologie der Substanz 12 Die Letztbegründung der Welt 24 Metaphysik und Transzendenz 40 Das Nichts 54 Zur Erkenntnistheorie 65 Möglichkeit und Kausalität 102 Subjekt, Determination, Freiheit 120 Bewusstsein - Unbewusstes 148 Gesellschaft und Sein 157 Versuch über Sartre 165 Philosophie der Geschichte 18

Fragen der theoretischen Physik und Kosmologie auf erkenntnistheoretischer Basis

Band 1 leitet eine Reihe von bisher unveröffentlichten Arbeiten des Physikers Helmut Zschörner ein, die sich mit grundlegenden Fragen der Erkenntnistheorie, Physik und Kosmologie befassen und zum grössten Teil in den 80er Jahren entstanden. Sie beruhen auf einer Theorie universeller und determinierbarer Systeme, die vom Autor mit Hilfe der Methode der reinen und vollständigen Deduktion erarbeitet wurde. Diese Theorie wird in den fol-genden Bänden 2 und 3 vorgestellt. Für die Deutung der Entstehung und des Zustandes der materiellen Welt ergeben sich daraus faszinierende neuartige Einsichten, die zum Teil im eklatanten Widerspruch zu aktuellen Deutungen der theoretischen Physik stehen oder – wie im Fall der Relativitätstheorie – ergänzend darüber hinaus führen. Für diesen Band wurden drei spezielle Aufsätze als Auftakt für die geschlossene Darstellung der Theorie universeller und determinierbarer Systeme in den folgenden Bänden 2 und 3 ausgewählt. Es handelt sich um Ausführungen zur Vakuum-Lichtgeschwindigkeit, zur Theorie von Elementarobjekten (vom Autor als Neutrinos definiert) als Grundlage des materiellen Universums und - darauf aufbauend – zur Herkunft und Wirkung der Gravitation. Dabei werden Fragen nach der Art des „Urknalls“, nach der Entstehung der 3K-Hintergrundstrahlung und der einheitlichen Deutung aller physikalischen Wechselwirkungen angesprochen. U. a. ergibt sich aus der Theorie der Ausdehnung des Universums und aus der deduktiv abgeleiteten Zunahme der Vakuum-Lichtgeschwindigkeit mit der Zeit eine beschleunigte Ausdehnung des Universums, ohne dass dunkle Energie postuliert werden muss. Dieser Befund wurde rund 10 Jahre nach der Entstehung der Aufsätze durch astronomische Beobachtungen bestätigt. Die Aufsätze mögen als Motivation zur weiteren Beschäftigung mit den Arbeiten Helmut Zschörners dienen, die in der anhängenden Dokumentation vom Autor kurz beschrieben werden. Die Auswahl der in diesem Band vereinten sechs Aufsätze Helmut Zschörners ist vor allem bedingt durch die Verfügbarkeit reproduzierbarer Manuskripte, die sich im engeren und weiteren Sinn mit Fragen der Physik befassen. Die Arbeiten kreisen um Fragen der Interpretation der Relativitätstheorie und ihrer Erweiterung. Die Hypothese der Dunkelmaterie wird als fundamentales Denkproblem identifiziert. Die Anwendung der ihrem Charakter nach nicht-objektiven Mathematik auf das objektive materielle Universum wird kritisch diskutiert. Und es wird gefragt woher die Naturgesetze kommen, welche Bedeutung sie für die geistige Existenz des Menschen haben und wie sich durch Vor-Urteile belastetes axiomatisches Denken in den Naturwissenschaften aus-wirkt

Das technische Phänomen „Künstliche Intelligenz“ im allgemeinen Zivilrecht: Eine kritische Betrachtung im Lichte von Autonomie, Determinismus und Vorhersehbarkeit

Das Phänomen der künstlichen Intelligenz (KI) gewinnt im Vertrags- und Deliktsrecht zunehmend an Bedeutung. Für die Behandlung der Thematik sind Grundkenntnisse der KI notwendig. Die Autoren beschreiben im notwendigen Maße die technischen Aspekte der KI. Sie zeigen auf, dass implementierte KI nichts anderes ist als Computersoftware. KI kann sich zwar unterschiedlich verhalten, dies ist aber immer deterministisch begründet. Es bestehen Herausforderungen bei der Vorhersehbarkeit und Erklärbarkeit der Folgen von KI (xAI). Vor diesem Hintergrund werden die Auswirkungen auf das Vertrags- und Deliktsrecht untersucht. Eine (Teil-)Rechtsfähigkeit von KI bietet dabei keinen Mehrwert. Die wahren Herausforderungen der KI liegen anderswo

Das technische Phänomen „Künstliche Intelligenz“ im allgemeinen Zivilrecht

Das Phänomen der künstlichen Intelligenz (KI) gewinnt im Vertrags- und Deliktsrecht zunehmend an Bedeutung. Für die Behandlung der Thematik sind Grundkenntnisse der KI notwendig. Die Autoren beschreiben im notwendigen Maße die technischen Aspekte der KI. Sie zeigen auf, dass implementierte KI nichts anderes ist als Computersoftware. KI kann sich zwar unterschiedlich verhalten, dies ist aber immer deterministisch begründet. Es bestehen Herausforderungen bei der Vorhersehbarkeit und Erklärbarkeit der Folgen von KI (xAI). Vor diesem Hintergrund werden die Auswirkungen auf das Vertrags- und Deliktsrecht untersucht. Eine (Teil-)Rechtsfähigkeit von KI bietet dabei keinen Mehrwert. Die wahren Herausforderungen der KI liegen anderswo

Organized complexity

Die Bedeutung der Beziehungsgestaltung im psychotherapeutischen Prozess hat sich in den letzten Jahren als zentral herausgestellt. So hat sich zum einen gezeigt, dass die psychotherapeutische Beziehung ein wichtiger Prädiktor für den Therapieerfolg darstellt. Auf der anderen Seite hat sich zudem gezeigt, dass es sich bei der zwischenmenschlichen Interaktion um ein komplexes dynamisches Muster handelt. Es erscheint daher adäquat, die Dynamik mittels einer fein aufgelösten Mikroprozessanalyse zu erfassen. Mit einer Frequenz von 10 Sekunden werden im Rahmen zweier Einzelfallanalysen interaktionell bedeutsame Pläne des Therapeuten und der Klientin kodiert. Da neuere systemtheoretische Konzeptionen Psychotherapie als das Bereitstellen von Möglichkeiten für Selbstorganisationsprozesse begreifen, sollen diese in den Datensätzen mit den Methoden der Chaosforschung sichtbar gemacht werden. Für die Analyse psychotherapeutischer Prozesse sind dabei besonders Bifurkationspunkte interessant, bei denen das System an der Grenze zu einem neuen Verhalten steht. Hier entscheidet dann die Aufnahmebereitschaft des Klienten, ob eine solche Grenze mutig überschritten wird und sich tatsächlich neue Muster etablieren.The basic importance of client-therapist-relationship in psychotherapy has often been stressed. At the one hand, the quality of this relationship has proved to be an important prediction of therapy outcome, at the other hand, the relationship itself has been perceived as a complex dynamic pattern of interpersonal interaction. It seems appropriate to investigate these dynamics by a highly specified microprocess analysis. Interactive plans of client and therapist have been coded by a sampling frequency of 10 seconds. Based on newer system-theories, psychotherapy can be taken as a process, which activates the self-organizing tendencies of clients. Using methods from chaos theory, self-organizing processes have been demonstrated for the two data sets. In order to get a deeper understanding of psychotherapeutic change processes bifurcation points, where a system balances on the border between an old and a new behaviour, have been the main subjects of investigation. It can be shown that the client’s openness is an important factor and key to influencing the outcome of a bifurcation, which can either be a bold step forward or a jump backwards