Towards an Economic Analysis of Routing in Payment Channel Networks

Payment channel networks are supposed to overcome technical scalability limitations of blockchain infrastructure by employing a special overlay network with fast payment confirmation and only sporadic settlement of netted transactions on the blockchain. However, they introduce economic routing constraints that limit decentralized scalability and are currently not well understood. In this paper, we model the economic incentives for participants in payment channel networks. We provide the first formal model of payment channel economics and analyze how the cheapest path can be found. Additionally, our simulation assesses the long-term evolution of a payment channel network. We find that even for small routing fees, sometimes it is cheaper to settle the transaction directly on the blockchain.Comment: 6 pages, 3 figures, SERIAL '17 Worksho

Hearing Impairment in Professional Musicians and Industrial Workers — Profession-Specific Auditory Stimuli Used to Evoke Event-Related Brain Potentials and to Show Different Auditory Perception and Processing

Hearing impaired professional musicians or industrial workers often report that they were able to identify mistuned chords in a music piece or even slight changes in the noise of their machines (usually > 100 dB SPL) though they were handicapped in listening tasks in daily routine

Optimierung von Druckbehältern unterschiedlicher Geometrien und Werkstoffe

Einleitung Moderne Simulations- und Berechnungsmethoden, wie beispielsweise die Finite-Elemente-Methode (FEM), erlauben dem Konstrukteur bereits in einer relativ frühen Phase des Entwicklungsprozesses die wesentlichen Eigenschaften des Produktes virtuell am Computer zu analysieren. Die Ergebnisse dieser Berechnungen können anschließend zur zielgerichteten Verbesserung ausgewählter Produkteigenschaften genutzt werden. Der Aufwand für die Optimierung ist dabei in erster Linie von der Komplexität des Produktes abhängig. Produkte, bei welchen die mathematischen Zusammenhänge zwischen den Ein- und Ausgangsparametern bekannt ist, lassen sich oftmals recht einfach analytisch optimieren. Bei komplexen Produkten oder einer großen Anzahl an Einflussparametern lassen sich diese Zusammenhänge in vielen Fällen nicht herleiten, so dass die Optimierung bisher meist nach dem Trial and Error-Verfahren erfolgte. Diese heuristische Vorgehensweise führt durch eine hohe Anzahl an notwendigen Iterationsschleifen zu einem extremen Anstieg der Zeit und der Kosten, wobei die Wiederholungsrate des Entwicklungsprozessschrittes in hohem Maße von der Erfahrung und dem vorhandenen Wissen des Konstrukteurs abhängig ist. Der Einsatz von wissenschaftlichen Optimierungsverfahren, wie beispielsweise der Topologieoptimierung, ermöglicht eine zielgerichtete und weitestgehend automatisierbare Optimierung von komplexen Produkten. Die hohe Komplexität des Produktes ist dabei oftmals nicht auf den ersten Blick ersichtlich. Beispielsweise gestaltet sich die Gewichtsoptimierung von Druckbehältern mit nicht rotationsymmetrischen Querschnitten aufgrund der komplexen Spannungsverläufe schwierig. Grundsätzlich wird bei Leichtbaukonstruktionen versucht, die zur Verfügung stehende Werkstofffestigkeit in den gegebenen Sicherheitsgrenzen voll auszuschöpfen. Hierfür ist es notwendig, die Materialverteilung an dem Kraftverlauf anzupassen. Bei einem mehrachsigen Spannungszustand, wie er bei den Druckbehältern mit komplexen Geometrien vorliegt, bestehen zwischen der Materialverteilung und den Spannungsverläufen über die Geometrie komplexe Zusammenhänge, so dass für die optimale Materialverteilung keine allgemeingültige triviale Lösung existiert

Herausforderungen klassischer Maschinenelemente im nicht-elektrischen Explosionsschutz

Der Umgang mit brennbaren Stoffen erfordert ein hohes Maß an Sicherheit und Aufmerksamkeit. Auf diese Anforderungen wird selbst in alltäglichen Situationen wie beispielsweise bei der Nutzung eines Gaskochers- und -grills hingewiesen. Fehler in der Handhabung können zu schwerwiegenden Folgen führen. Jedoch ist der Einsatz von brennbaren Stoffen in industriellen Prozessen und Produktionen notwendig. Unter definierten Bedingungen kann dabei der brennbare Stoff mit dem Sauerstoff aus der Luft eine explosionsfähige Atmosphäre bilden, die durch eine Zündquelle entzündet werden kann. Die Folge ist „eine plötzliche Oxidations- oder Zerfallsreaktion mit Anstieg der Temperatur, des Druckes oder beider gleichzeitig“ (ISO 8421 1987), eine Explosion. Durch Explosionen werden Menschen, Maschinen und Umwelt gefährdet. Die Zündquellen werden durch unterschiedlichste Ursachen bedingt. Am 07. Februar 2008 verursachte ein heiß gelaufenes Lager eine Explosion in einer Zuckerraffinerie, die 14 Menschen das Leben kostete (CSB 2009). Durch den Einsatz des Explosionsschutzes sollen solche Katastrophen und Unfälle verhindert werden. Dieses Gebiet der Sicherheitstechnik wird dabei in den elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz unterschieden. Im Rahmen des nicht-elektrischen Explosionsschutzes werden Geräte und Baugruppen betrachtet, die ihre Funktion mechanisch erfüllen (ISO 80079-36 2016). Essenzielle Komponenten sind dabei die klassischen Maschinenelemente wie Lager, Riemen oder Kupplungen. Diese Bauteile müssen alleinstehend und in Kombination die Anforderungen einer explosionsschutzgerechten Auslegung erfüllen. Diese Bedingung kann jedoch eine Herausforderung darstellen

Anforderungen des Nicht-Elektrischen Explosionsschutzes im Produktentwicklungsprozess

Einleitung Der Faktor Zeit nimmt in unserer heutigen Gesellschaft einen bedeutsamen Platz in den unterschiedlichsten Bereichen unseres Lebens und Wirkens ein. Beispielsweise verbreiten sich Nachrichten weltweit innerhalb von Minuten, Reisezeiten verkürzen sich von Tagen auf mehrere Stunden (Kurpjuweit 2013) und die Hersteller von Unterhaltungselektronik verkürzen die Produktlebenszyklen um neue Produkte schneller am Markt zu platzieren (Scheimann 2011). Die Reduzierung des Produktlebens ist bei vielen anderen Produkten des Konsum- und Investitionsgütermarktes festzustellen, da die Markteintrittsstrategie den möglichen Absatz des Produktes bestimmt (Meffert et al. 2008, S. 445f.). Der Erfolg eines Produktes ist jedoch eine Folge aus unterschiedlichen Aspekten, wobei die Zeit, neben der Qualität und den Kosten, einer der Hauptparameter ist. Demzufolge ist das Zusammenspiel dieser drei voneinander abhängigen Faktoren auch im Produktentwicklungsprozess zu berücksichtigen, um die geforderten Ziele zu erreichen (Burghardt 2013, S. 23). Diese werden durch den technologischen Fortschritt, die veränderten Bedürfnisse der Kunden und den internationalen Wettbewerb bedingt (Cooper 2010, S. 8ff.). Durch den Einsatz von strukturierten Produktentwicklungsprozessen können die Zielvorstellungen abteilungs- und aufgabenübergreifend berücksichtigt und kontrolliert werden. Anwendungsbeispiele für komplexe, aber systematische Produktentwicklungsprozesse sind in der Automobil- und IT-Branche zu finden (Braess 2013; Ruf & Fittkau 2008). Für die Produkte der Sicherheitstechnik muss bei der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung jedoch ein Aspekt gesondert betrachtet werden – die Qualität. Es sind sehr hohe Anforderungen und Ansprüche zu erfüllen, die teilweise vom Gesetzgeber festgesetzt wurden, da die Sicherheit von Mensch und Maschine zu gewährleisten ist. Im Bereich des Explosionsschutzes, welcher als ein Teilgebiet der Sicherheitstechnik gilt, ist die Einhaltung von Richtlinien und Normen bei einer Produktentwicklung für den Markteintritt zwingend erforderlich. Neue Bauteile werden u.a. durch aufwändige Prüfungen von benannten Stellen erprobt. Diese Bedingungen beeinflussen den Produktentwicklungsprozess und die Konstruktionsmethodik im Explosionsschutz fundamental und charakterisieren den kosten- und zeitintensiven Vorgang durch aufwändige Iterationen (Träger et al. 2005)

Montagegerechte Gestaltungsrichtlinien mittels Deep Learning

Die Anwendung von Deep Learning in der manuellen Montage birgt großes Potenzial, Montagezeiten zu reduzieren und Montagefehler zu vermeiden. Indem der Montageablauf mithilfe einer Kamera erfasst und die aufgezeichneten Bilder durch einen Objekterkennungsalgorithmus analysiert werden, lassen sich Position, Lage und Art der montierten Bauteile bestimmen. Daraus lassen sich wiederum Informationen über Arbeitsschritte, Montagefehler oder den aktuellen Zustand des Produkts ableiten, sodass die Mitarbeiter bei der Montage durch entsprechende Anweisungen unterstützt werden können. Es stellt sich jedoch die Frage, inwieweit gegenwärtige Produkte für den Einsatz von Deep Learning geeignet sind. Nur wenn die zu montierenden Bauteile sicher erkannt werden, ist der Einsatz in der manuellen Montage sinnvoll. Bestehende Gestaltungsrichtlinien adressieren diesen Aspekt bislang nicht. Im Forschungsprojekt wurde daher untersucht, welche Eigenschaften Produkte aufweisen sollten, um eine optimale Objekterkennung zu ermöglichen. Dazu wurden Hypothesen zu positiven und negativen Bauteileigenschaften hinsichtlich der Erkennungsgenauigkeit formuliert und in praktischen Versuchen überprüft. Dabei konnte gezeigt werden, dass alle untersuchten Objekte durch den eingesetzten Objekterkennungsalgorithmus sehr gut detektiert werden. Aus den vorliegenden Forschungsergebnissen lassen sich daher keine Einschränkungen in der Produktgestaltung ableiten