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    Entscheidungsorientierte Umsetzung einer nachhaltigen Entwicklung: Empirische Analyse für die öffentliche Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung im Freistaat Sachsen - deskriptiver Auswertungsbericht

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    In der vorliegenden empirischen Untersuchung wird der aktuelle Stand der öffentlichen Wasserversorgung, Abwasserbeseitigung und des Gewässerschutzes in Sachsen hinsichtlich der Kenntnisse und der Einstellung der Entscheidungsträger zu einer "nachhaltigen Entwicklung" und deren Umsetzung erfaßt. Wesentliche Ergebnisse der Untersuchung sind: · Eine umfassende und einheitliche Kenntnis des Begriffs und der Inhalte einer "nachhaltigen Entwicklung" ist nicht auf allen relevanten Entscheidungsebenen vorhanden. · Der Haupttätigkeitsbereich einer Einrichtung hat Einfluß auf die Kenntnis des Begriffs einer "nachhaltigen Entwicklung". Wenn der Haupttätigkeitsbereich einer Einrichtung im Bereich der Wasserversorgung oder des Gewässerschutzes liegt, ist die Kenntnis des Begriffs größer. · Die Kenntnis des Begriffs einer "nachhaltigen Entwicklung" ist abhängig von der Größe der jeweiligen Einrichtung hinsichtlich der Anzahl der zu versorgenden Einwohner und der Anzahl der Mitarbeiter. In größeren Einrichtungen ist die Kenntnis des Begriffs weiter verbreitet. · Die Tatsache gesteigerter ökologischer und sozialer Engagements vieler Einrichtungen zeigt die grundsätzliche Möglichkeit einer Einbeziehung dieser Ziele. Trotzdem kommt ökonomischen Zielen aufgrund der limitierenden Wirkungen hinsichtlich der Umsetzbarkeit von Zielen und Entscheidungen höchste praktische Bedeutung zu. · Die Bedeutung ökonomischer Ziele ist abhängig von der Art der Einrichtung. In privatwirtschaftlichen und öffentlichen Unternehmen haben sie tendenziell die größte Bedeutung. Bei ökologischen und sozialen Zielen ist eine solche Abhängigkeit nicht nachweisbar. · Die wahrgenommenen größten Probleme bei der Konkretisierung einer "nachhaltigen Entwicklung" sind von der Art der Einrichtung abhängig. Während Gemeinden in allen Zielbereichen gleichermaßen solche Probleme sehen, sind es bei Zweckverbänden der ökonomische und soziale Zielbereich. Bei allen anderen Einrichtungsarten bestehen derartige Probleme vorwiegend im ökonomischen Zielbereich. · Die Organisationsform hat Einfluß auf Wirkungen hinsichtlich einer nachhaltigen Entwicklung. Eine mögliche Privatisierung in verschiedenen Formen ist daher stets in Abhängigkeit von den resultierenden Wirkungen auf eine "nachhaltige Entwicklung" zu beurteilen

    Neuroökonomie und Neuromarketing: Neurale Korrelate strategischer Entscheidungen

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    Die Bedeutung von Emotionen und Affekten bei ökonomischen Entscheidungen wird seit mehreren Jahren in der ökonomischen Literatur diskutiert (z. B. Rabin, 1998). Eine Erklärung der empirischen Evidenz in diesem Bereich, die über eine bloß phänomenologische Ebene hinausgeht, verlangt eine Grenzüberschreitung zu benachbarten Wissenschaftsgebieten wie der Individual- oder Sozial-Psychologie, der Anthropologie oder der Soziologie - und neuerdings auch der Neurobiologie und - physiologie. War eine exakte Messung und Analyse der Hirnaktivitäten bis vor wenigen Jahren fast ausschließlich auf EEG-gestützte oder -verwandte Methoden angewiesen, so hat sich durch die technische Entwicklung der (funktionellen) Magnetresonanztomographie bzw. Kernspintomographie in jüngster Zeit ein weites Anwendungsfeld in anderen Wissenschaftsgebieten ergeben, gerade für die (Mikro)Ökonomik. In diesem Beitrag soll der Leser über den state of the art in der Neuroökonomie und ihren Anwendungs-Teilbereichen, vor allem dem Neuromarketing, in komprimierter Form informiert werden. In Abschnitt 2 werden die Fragestellungen und grundsätzliche Herangehensweise der Neuroökonomik skizziert, Abschnitt 3 stellt kurz den aktuellen Stand der Mess- und Analysemethoden der medizinischen Gehirnforschung vor, und Abschnitt 4 beschreibt den Stand zur Frage der Lokalisierung von zentralen Funktionen im menschlichen Gehirn. Die ökonomischen Anwendungen findet der Leser in Abschnitt 5, der einen Überblick über den state of the art neuroökonomischer Untersuchungen in der wirtschafts- und neurowissenschaftlichen Literatur gibt, sowie in Abschnitt 6, in dem das Neuromarketing als wissenschaftliches und kommerzielles Anwendungsfeld der Neuroökonomik behandelt wird. Die Abschnitte 7 und 8 schließlich geben nach einer kurzen Diskussion der ethischen Problematik neurowissenschaftlicher Untersuchungen einen Ausblick auf mögliche Forschungsfelder der Neuroökonomik in der näheren Zukunft sowie den Versuch einer Einschätzung der Relevanz des neurowissenschaftlichen Ansatzes in der Ökonomik. --Neurökonomie,Neurowissenschaften,Neuromarketing

    Relevanzbasierte Informationsbeschaffung für die informierte Entscheidungsfindung intelligenter Agenten

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    This dissertation introduces relevance-based information acquisition for intelligent software agents based on Howard s information value theory and decision networks. Active information acquisition is crucial in domains with partial observability in order to establish situation awareness of autonomous systems for deliberate decisions. The new semi-myopic approach addresses the complexity challenge of decision-theoretic relevance computation by reducing the set of variables to be evaluated in the first place. Links in a decision network encode stochastic dependencies of variables. Through utility dependency analysis using Pearl s d-separation criterion, the set of relevant variables can be efficiently reduced to a proven minimum without actually computing information value. In addition to an implementation with detailed runtime performance analysis, the applicability of the approach is shown in the domain of intelligent logistics control

    Lernen komplexer Aufgaben aus Demonstration und eigener Erfahrung

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    Heutige Industrieproduktionen wären nicht möglich ohne die Erfindung von Robotern, die effizient und präzise sich ständig wiederholende Aufgaben ausführen. Gleichzeitig stellt die industrielle Fertigung das bisher einzige Gebiet dar, in dem Roboter in großem Maßstab eingesetzt werden. Dabei gibt es auch in anderen Bereichen des Alltags Aufgaben, bei denen Roboter Menschen sinnvoll unterstützen können. Für die Entwicklung von Servicerobotern für diese neuen Einsatzgebiete ergeben sich eine Reihe von Herausforderungen. So ist etwa eine Programmierung, die ab Werk alle Ausprägungen der Aufgabe und Rahmenbedingungen berücksichtigt, nicht mehr praktikabel. In diesem Vortrag werden daher Verfahren vorgestellt, mit deren Hilfe Roboter die benötigten Fähigkeiten auf eine intuitive Art und Weise erlernen und sie bei Bedarf an neue Situationen anpassen und ergänzen können. Als Voraussetzung zum Erlernen von Aktionen wird zunächst ein Verfahren zur Segmentierung und Klassifizierung von Bewegungstrajektorien einerseits und zur Erzeugung generalisierter Bewegungen zwischen beliebigen Endpunkten andererseits vorgestellt. Durch den Einsatz einesiterativen Segmentierungs- und Klassifizierungsalgorithmus sowie eines gemeinsamen probabilistischen Aktionsmodells werden dabei systematische Segmentierungsfehler vermieden. Darauf aufbauend werden Lernverfahren vorgestellt, die Bestärkendes Lernen und Lernen aus Demonstrationen kombinieren, um Robotern das Lösen komplexer Aufgaben durch eine gezielte Kombination einfacher Fähigkeiten beizubringen. Dabei werden zunächst sequentielle Aufgaben betrachtet, bei denen die heterogene Zusammensetzung des Zustands- und Aktionsraumes sowie die variable Länge der zu lernenden Aktionssequenzen besondere Herausforderungen darstellen. Diesen begegnet der daraufhin vorgestellte Ansatz durch eine probabilistische Approximation der Nutzenfunktion über Zustands- und Aktionspaare mit einem speziell entwickelten, kombinierten Kernel. Diese Approximation liefert die Grundlage für eine Bayessche Explorationsstrategie, die auf der Optimierung der Erwarteten Veränderung basiert und ein effizientes Bestärkendes Lernen ermöglicht. Um eine bestmögliche Integration des Bestärkenden Lernens mit Expertenwissen aus Demonstrationen zu erreichen, wird ein mehrstufiges Entscheidungssystem genutzt, das in jeder Situation bestimmt, welches der beiden Lernmodule das geeignetere ist und so ein sicheres, aber gleichzeitig auch effizientes Lernen von Bewegungssequenzen ermöglicht. Um auch komplexe Aufgaben effizient lösen zu können, wird zu guter Letzt ein hierarchisches Lernverfahren vorgestellt, das durch Nutzung von Abstraktionsmöglichkeiten eine verbesserte Skalierbarkeit bietet. Dabei wird die MAXQ-Methode für hierarchisches Bestärkendes Lernen für die Nutzung in kontinuierlichen Zustandsräumen erweitert. Mittels einer Gauß-Prozess-Approximation der MAXQ-Zerlegung für jede Teilaufgabe werden dabei rekursiv probabilistische Schätzungen der Q-Werte entlang der Aufgabenhierarchie berechnet. Auf diese Weise kann das bereits erfolgreich zum Lernen von Aktionssequenzen eingesetzte Bayessche Explorationskriterium auch zum effizienten Lernen von MAXQ-Hierarchien angewandt werden.Darüber hinaus nutzt das Verfahren die hierarchische Aufgabenstruktur, um gezielt Demonstrationen nur für Aufgabenteile anfordern werden, in denen diese tatsächlich benötigt werden und somit unnötige redundante Demonstrationen zu vermeiden. Die vorgestellten Verfahrenwurden durch Experimente in einer simulierten Umgebung und auf einem humanoiden Roboter evaluiert

    Ein Konzept für die nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen

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    Die Entwicklung von Assistenzsystemen und ihren Nutzerschnittstellen kann nur durch einen systematischen Prozess erfolgreich gestaltet werden. Mit dem neuen Konzept NuGASt (nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen) wird ein solcher Prozess vorgestellt. Er basiert auf einem angepassten Problemlösungszyklus nach VDI 2221 unter Nutzung von Wissen über die Systembestandteile eines Mensch-Maschine-Systems. Kennzeichen des neuen Konzepts ist eine frühzeitige Nutzereinbindung in den Entwurfsprozess. Das entscheidende Kriterium für den Erfolg einer Entwicklung ist die beim späteren Nutzer durch hohe Gebrauchstauglichkeit erreichbare Akzeptanz. Es wird die schrittweise Herleitung des Konzepts beschrieben sowie die Überprüfung der Funktions- und Passfähigkeit des Konzepts auf die zu Beginn gestellten Ziele. Neben dem Entwurf dieses Konzepts werden auch Anwendungsfälle gezeigt, in denen NuGASt erfolgreich zum Einsatz gebracht wurde.This thesis demonstrates the feasibility of a successful development of assistance systems and its user interfaces with a newly development concept called NuGASt. This concept is detailed within this work. The motivation to develop this new concept was given by search and evaluation of existing design solutions of special user interfaces during a research project. To be able of classifying and ranging the investigated objects of assistance systems into other systems or to demarcate it from those, some preliminary definitions and determinations have to be made. Also, a definition of assistance systems themselves was searched and found. It is described how the concept was derived by analyses from other development models and concepts of software and usability engineering. The concept was created using the problem-solving approach known from mechanical engineering and mechatronics (in VDI 2221). In difference to analyzed models and concepts the base of NuGASt is to integrate the users into the developing process just from the start of the activities. Besides this all the stages of development are based on the knowledge about the future users, their abilities and properties to use such interfaces and assistance systems. The pattern of the new concept is also leaned on problem solving approach, but it links this approach with elements of other development models. Furthermore, it will be added by flexibly applicable feedback loops and user participations. As a criterion to evaluate the later development results the usability and manageability was chosen, because it is best representing the aim of the new concept which is strictly pointed to the later users of products developed. Step-by-step is shown the conceptual design and the test and evaluation of operational capability of this new concept relating to the aims and requirements from the beginning (usefulness for development of assistance systems and user interfaces). This is documented by examples from research projects. These results and also evaluations with potential users show that it is possible to find sustainable solutions in projects to develop assistance systems and their user interfaces by the use of new concept NuGASt. And they also promise, that these solutions will be accepted by the later users.In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Entwicklung von Assistenzsystemen und ihren Schnittstellen bei Nutzung eines neuen Konzeptes (nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen NuGASt), erfolgreich durchgeführt werden kann. Die Motivation zur Entwicklung des neuen Konzepts ergab sich aus der Identifikation von Problemen bei der Untersuchung und Beurteilung vorhandener Gestaltungslösungen für eine Nutzerschnittstelle (Fernbedienungen). Um eine Einordnung des Untersuchungsgegenstands „Assistenzsystem“ machen zu können, werden einleitend verschiedene notwendige Begriffsbestimmungen und Definitionen vorgenommen sowie eine für diese Arbeit nutzbare Definition von Assistenzsystemen vorgeschlagen. Es wird beschrieben, wie dieses Konzept aus der Analyse vorhandener Entwicklungsmodelle verschiedener Bereiche wie Softwareentwicklung und Usability Engineering abgeleitet und mittels des bekannten Problemlösungsansatzes (s. VDI 2221) entworfen wurde. Im Unterschied zu den untersuchten anderen Konzepten und Modellen ist das Kennzeichen von NuGASt eine frühzeitige Nutzereinbindung bereits vom Start einer Entwicklung an. Außerdem basieren alle Entwicklungsschritte auf Kenntnissen über die späteren Nutzer, ihren Eigenschaften und Befähigungen hinsichtlich der Nutzung des zu entwickelnden Systems. Das Konzept ist strukturell ebenfalls an den Problemlösungsansatz angelehnt, verbindet diesen aber mit Elementen anderer Entwicklungsmodelle und wird ergänzt durch flexibel einsetzbare Rückkopplungen und Nutzerbeteiligungen. Als Kriterium zur Bewertung des späteren Entwicklungsergebnisses wurde die Gebrauchstauglichkeit gewählt (s. DIN ISO EN 9241:11), da sie die mit dem Konzept gewünschte Ausrichtung auf den späteren Nutzer eines Produkts repräsentiert. Es wird die schrittweise Herleitung des Konzepts beschrieben sowie die Überprüfung der Funktions- und Passfähigkeit des Konzepts auf die zu Beginn gestellten Ziele (Entwicklung von Assistenzsystemen und Schnittstellen), was an ausgewählten Beispielen aus Forschungsprojekten belegt wird. Die Ergebnisse der gezeigten Projekte und Evaluationen mit potentiellen Nutzern zeigen, dass durch den Einsatz von NuGASt in Projekten zur Entwicklung von Assistenzsystemen tragfähige Lösungen gefunden werden können, die auch durch die späteren Nutzer akzeptiert werden

    Gedankenlesen?: eine Studie zur Erfassung der Trainingsabhängigkeit der Ordnungsbildung im Denken mithilfe der EEG-Kohärenzanalyse, der Bestimmung von Mikrozuständen des Denkaktes und des sich aus deren Sequenz ergebenden Entropieabbaus

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    Denken ist ein Prozeß. Der experimentelle Nachweis dieses hochkomplexen Vorgangs beschränkt sich bei bildgebenden Verfahren auf blitzlichtartige Darstellungen singulärer Mechanismen - oder in Handlungsansätzen auf den stark anforderungsabhängigen Nachvollzug des eigentlichen Denkvorgangs. Leistungsfähiges Denken muß in einer hochdifferenzierten Umwelt zur optimalen Informationsverarbeitung Strategien zur Komplexitätsreduktion anwenden. Komplexitätsreduktion heißt Ordnungsbildung - also Abbau von Entropie=Chaos. Durch die EEG-Kohärenzanalyse lassen sich Denkvorgänge kontingent erfassen und mit Hilfe der Datenreduktion durch Segment- und Clusterbildung elementare Zustände bilden, die wiederum rückprojiziert auf den ursprünglichen Segmentverlauf den Denkakt als Prozeß exemplarisch widerspiegeln (Schack, B.et.al. 1999). Durch die Boltzmannsche Entropiedefinition läßt sich der theoretisch zu erwartende Ordnungsgrad bestimmen und mit dem Informationsgehaltsmaß nach Shannon Ordnungsbildung - also Abbau von Entropie - durch den Verkettungsgrad der Mikrozustände messen (Krause, W. 2000). Seidel (2002) kann zeigen, daß Hochbegabte im Vergleich zu Normalbegabten einen höheren Entropieabbau zeigen, Parra (2002) ermittelte dasselbe für Schul- im Vergleich zu Vorschulkindern. Die vorliegende Arbeit, in der die Versuchspersonen innerhalb von 14 Tagen mit je 2015 unterschiedlichen mathematischen Anforderungen konfrontiert wurden, versucht die Trainingsabhängigkeit des Entropieabbaus nachweisen

    Risiko

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    Der Risikobegriff ist zum Schlüsselbegriff des 21. Jahrhunderts geworden. Der Beitrag geht dem Verständnis dieses ursprünglich aus der Seeschifffahrt stammenden Begriffs in den Disziplinen der Ökonomie, Naturwissenschaft, Psychologie, Ethik, Rechtswissenschaft und Soziologie nach, zeigt die unterschiedlichen Erkenntnisinteressen und unterstreicht die Notwendigkeit einer interdisziplinären Risikoforschung auch und gerade in den Umweltwissenschaften

    Fragen der theoretischen Physik und Kosmologie auf erkenntnistheoretischer Basis

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    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

    Sozialethische Überlegungen zur Umweltproblematik

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    [Abstract fehlt

    Vorausschauende Regelung von Fahrzeugsystemen durch stochastische Vorhersage der Fahrzeugdynamik

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    Die Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen und die zunehmende Digitalisierung im Fahrzeugumfeld führen zu einer neuen Anzahl von verfügbaren Informationen im Fahrzeug. Die vorausschauende Steuerung und Regelung von Fahrzeugsystemen ist ein mögliches Anwendungsfeld für diese Informationen, um eine effizientere und intelligentere Steuerung von Fahrzeugsystemen zu realisieren. Die für die Regelung solcher Systeme benötigten Größen können dabei meist nur mittelbar aus den vorhandenen Informationen erzeugt werden. In vielen Fällen sind Vorhersagemodelle nötig, um die relevanten Größen abzuleiten. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn für die Steuerung des Systems zukünftige Fahrzeugdynamikgrößen wie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Leistungsanforderung benötigt werden. Um die mit den Vorhersagen verbundene Unsicherheit zu berücksichtigen, wird in dieser Arbeit ein ganzheitlich stochastischer Ansatz zur Generierung von Vorhersagen, basierend auf den vorhandenen Umfeldinformationen, abgeleitet. Darauf aufbauend wird die vorausschauende Regelung von Fahrzeugsystemen mit stochastisch optimalen Regelungsverfahren untersucht. Die Gesamtmethode wird an zwei Systembeispielen implementiert und evaluiert. Um die Vorhersagegüte und die resultierende Regelgüte ins Verhältnis zu setzen, werden unterschiedliche Vorhersagemodelle als Referenz eingesetzt. Die Untersuchungen zeigen, dass die stochastische Vorhersage mit Umfeldinformationen bessere Resultate liefert, als eine Vorhersage ohne diese Informationen oder ohne Berücksichtigung der Unsicherheiten. Weiterhin zeigt sich die Gesamtmethode als geeignet, um neue Funktionalitäten oder effizientere Regelungsverfahren für unterschiedliche Fahrzeugsysteme umzusetzen. Die in dieser Arbeit vorgestellten Methoden sind Bausteine für die intelligente Regelung von Fahrzeugsystemen unter Einbezug von Fahrerverhalten und Umfeldinformationen. Die Anwendung und Weiterentwicklung dieser Bausteine ist ein vielversprechendes Forschungsfeld um Fahrzeugsysteme intelligenter und effizienter einzusetzen und zu steuern
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