Novel transfer learning schemes based on Siamese networks and synthetic data

Transfer learning schemes based on deep networks which have been trained on huge image corpora offer state-of-the-art technologies in computer vision. Here, supervised and semi-supervised approaches constitute efficient technologies which work well with comparably small data sets. Yet, such applications are currently restricted to application domains where suitable deepnetwork models are readily available. In this contribution, we address an important application area in the domain of biotechnology, the automatic analysis of CHO-K1 suspension growth in microfluidic single-cell cultivation, where data characteristics are very dissimilar to existing domains and trained deep networks cannot easily be adapted by classical transfer learning. We propose a novel transfer learning scheme which expands a recently introduced Twin-VAE architecture, which is trained on realistic and synthetic data, and we modify its specialized training procedure to the transfer learning domain. In the specific domain, often only few to no labels exist and annotations are costly. We investigate a novel transfer learning strategy, which incorporates a simultaneous retraining on natural and synthetic data using an invariant shared representation as well as suitable target variables, while it learns to handle unseen data from a different microscopy tech nology. We show the superiority of the variation of our Twin-VAE architecture over the state-of-the-art transfer learning methodology in image processing as well as classical image processing technologies, which persists, even with strongly shortened training times and leads to satisfactory results in this domain. The source code is available at https://github.com/dstallmann/transfer_learning_twinvae, works cross-platform, is open-source and free (MIT licensed) software. We make the data sets available at https://pub.uni-bielefeld.de/record/2960030

Fächervielfalt, Fachkulturen, Interdisziplinarität und Diversity

Der im Rahmen des HDS.Forums 2013 durchgeführte Kurzworkshop "Fächervielfalt, Fachkulturen und Interdisziplinarität in der Lehre" war ein an Lehrenden und Hochschuldidaktiker_innen zugleich gerichtetetes Angebot, die Vielfalt der Fachkulturen zu erkunden. Dabei ging es - mit Blick auf das Tagungsthema "Die heterogene Hochschule" - sowohl um die Vielfalt der Fächer als auch um die Vielfalt innerhalb der Fachkulturen

Studien zur Stadt in der Literatur

Anders als im Falle vieler westlicher und einiger weniger osteuropäischer Metropolen, haben die literarischen Diskurse zu den Städten Südosteuropas noch wenig Aufmerksamkeit von der Wissenschaft erfahren. Dies scheint gerade im Falle Belgrads zunächst erstaunlich, zieht man die politische wie kulturelle Bedeutung der Stadt für die sie umgebende Region in Betracht. Die scheinbare Diskrepanz zwischen der Bedeutung der Stadt und ihrer Wahrnehmung ist der Ausgangspunkt dieser Arbeit, die sich einem Verstehen der Stadt Belgrad als kulturellem Phänomen nähern will, indem sie Antworten auf folgende Fragen erarbeitet: Wie lässt sich anhand von einigen Beispielen der Umgang mit dem Belgrad-Thema im literarischen Text beschreiben? Welche Rückschlüsse lässt dies auf die Deutung der Stadt als Kulturform zu? Welches kulturelle Selbstverständnis äußert sich in den literarischen Gestaltungen des Belgrad-Themas? Diese Arbeit beschränkt sich auf eine kleine Anzahl von Texten, unterzieht diese aber einer eingehenden Untersuchung. Es wird also keine Überblicksdarstellung über die literarischen Belgrad-Texte des 20. Jahrhunderts vorgelegt, sondern eine Auswahl von Texten getroffen, die jeweils eine bestimmte Sicht auf die Stadt, unterschiedliche Epochen und Stilrichtungen repräsentieren. Bei der Auswahl des Materials ausgeschlossen wurden: Memoirenliteratur, Trivialliteratur und Reisebeschreibungen. Um die ausgewählten Texte unter der oben formulierten Fragestellung betrachten zu können, werden im ersten Teil der Arbeit methodische und begriffliche Voraussetzungen für die Untersuchung vorgestellt und erörtert. Insbesondere wird ausführlich erläutert, wie der Begriff "Stadtdiskurs" in dieser Arbeit verstanden wird und warum die entwickelten Konzepte von der Persönlichkeit und der Lesbarkeit der Stadt nützlich sind, um sich einem Verstehen der Stadt anzunähern. In einem zweiten Teil werden dann die ausgewählten Texte in der chronologischen Reihenfolge ihres Erscheinens vorgestellt und ihr jeweiliger Beitrag zum literarischen Diskurs über Belgrad beschrieben. Als Anhaltspunkte dafür dienen übergreifende Themen, deren Diskussion für ein Verständnis der Stadt als Kulturform sinnvoll scheint. Das sind vor allem Fragen nach Geschichts- und Raumbildern, mit deren Hilfe ein Gesamtbild Belgrads konstruiert wird. Diese Arbeit wurde als Magisterarbeit an der Philosophischen Fakultät der Universität Leipzig angenommen

Mathematical description of aesthetic criteria for process planning and quality control of luxury yachts

In this paper, an innovative method for an automated process planning and quality control of the coating process of luxury yachts is presented. In order to show how aesthetic quality is achieved, the current manufacturing and quality control processes are demonstrated. Furthermore, general and yacht-specific meanings of the word "aesthetics" are introduced. The derived aesthetic criteria are used to create mathematical characterisations and limitations (e.g. maximum curvature) that need to be fulfilled by an acceptable outer surface of a yacht. Finally, it is described how these requirements can be used for an automated quality control. © 2019 The Author(s)

Climate change: how to fight destructive effects in urban areas - concepts, planning approaches and measures in Germany

General Challenges caused by climate change are taken for serious both by federal and subordinated government officials in Germany. On the one hand energy supply is being shifted away from traditional production towards renewable sources. On the other hand development strategies aiming at prevention of CO2 and at adaption of urban settlements to worse climate conditions in the future are being transferred to practical measures on the level of regions and municipalities. Some selected examples of the more important measures and how they can be applied, although there is strong resistance against innovations, are described in this paper. The examples are related to local sources of renewable energy, to combined environmental and ordinary land use planning, improvement of carbon storage, reduction of surface sealing and improvement of urban green. Remote sensing and GIS provide the most important tools for implementation of planning concepts.Enfrentar os desafios impostos pelas mudan- ças climáticas na Alemanha tem sido objeto de politicas públicas tanto no âmbito dos governos locais como federal sendo uma das prioridades a substituição das fontes de energia tradicionais por fontes renováveis. Implementar tecnologias mais eficientes em relação a redução de emissões de CO2 e promover adaptações do espaço urbano aos picos climáticos se constitui na tônica do planejamento urbano. O trabalho apresenta exemplos do que vem sendo implementado na Alemanha e como o planejamento ambiental vem apoiando as decisões sobre uso e ocupação do solo urbano e possibilitado ações de re- dução da impermeabilização do solo e criação de mais áreas verdes urbanas. O uso de senso- riamento remoto e sistema de informações tem sido as ferramentas utilizadas para este tipo de planejamento integrado. Por fim, vale destacar que mesmo diante de resultados positivos não são poucas as reações negativas a mudança de abordagem e reação as inovações

Coherent photon coincidence spectroscopy of single quantum systems

Non-equilibrium photon correlations of coherently excited single quantum systems can reveal their internal quantum dynamics and provide spectroscopic access. Here we propose and discuss the fundamentals of a coherent photon coincidence spectroscopy based on the application of laser pulses with variable delay and the detection of an time-averaged two-photon coincidence rate. For demonstration, two simple but important cases, i.e., an exciton - biexciton in a quantum dot and two coupled quantum emitters, are investigated based on quantum dynamics simulations demonstrating that this nonlinear spectroscopy reveals information specific to the particular single quantum system

Das ‚Junge Forum‘ als Format der Nachwuchsförderung. Ein Beitrag zu Professionalisierung, Netzwerkbildung und Kooperativem Lernen

Im Mai 2012 fand in Hamburg erstmals das "Junge Forum Hochschul- und Mediendidaktik“ statt, im Juni 2013 folgte in Potsdam die zweite Auflage als "Junges Forum Medien und Hochschulentwicklung“. 2014 wurde das dritte "Forum“ in Dresden und 2015 das vierte in Düsseldorf ausgerichtet. Das fünfte Forum wird 2016 an der Technischen Universität Darmstadt stattfinden. Initiiert und organisiert wird die Veranstaltung stets von jungen Praktikerinnen und Praktikern sowie Forscherinnen und Forschern mit dem Ziel, dem ‚Nachwuchs‘ in diesem Bereich ein Austauschforum zu geben. Der vorliegende Artikel stellt die konzeptionellen Überlegungen vor, die hinter diesen Treffen stehen. Er zeigt im Rückgriff auf Netzwerktheorie und aktuelle Diskussionen um Professionalisierung und Third Space, wieso für dieses Format ein aktueller Bedarf besteht, und begründet dann im Rückgriff auf didaktische Konzepte auch die methodische Gestaltung der Veranstaltungen. Die These: Das kooperative Lernen in Netzwerken ist ein wichtiger Baustein für die Professionalisierung des hochschul- und mediendidaktischen Nachwuchses. (DIPF/Orig.

Ligand-induced type II interleukin-4 receptor dimers are sustained by rapid re-association within plasma membrane microcompartments

Biological and Soft Matter Physic