Correction of meteorological vehicle-based measurements for road weather monitoring in pursue of enabling safe automated driving

Um zukünftig punktgenaue Vorhersagen und somit verlässliche Warnungen vor wetterbedingten und potenziell gefährlichen lokalen Straßenbedingungen zu erstellen, werden zeitlich und räumlich hochaufgelöste meteorologische Daten benötigt. Die vorliegende Arbeit prüft die Verwendbarkeit von fahrzeugbasierten Messungen basierend auf der derzeit in Serie verbauten Sensorik. Ziel dieser Arbeit ist es zu untersuchen, ob und inwiefern eine Korrektur der fahrzeugbasierten Daten eine Steigerung des Potentials zur Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Auflösung von meteorologischen Daten aufweist. Die Rohdaten der Fahrzeugmessungen unterliegen starken Abweichungen zu den verwendeten Referenzdaten, hervorgerufen sowohl durch stationäre Effekte wie Messungenauigkeit und Verbauort des Sensors, als auch durch bewegungsbedingte Effekte, wie beispielsweise den Einfluss der Motorabwärme bei geringen Geschwindigkeiten. Um die genannten Einflüsse zu untersuchen, wird zunächst ein weltweit einzigartiger Datensatz mit parallelen Daten von Serienfahrzeugen und Referenzen im Rahmen von Messkampagnen erstellt. Anschließend führt die vorliegende Arbeit eine Qualitätskontrolle und Korrektur für die vier meteorologischen Parameter Luftdruck, Lufttemperatur, relative Feuchte und Globalstrahlung durch. Die Rohdaten verfügen für meteorologische Anwendungen über eine zu geringe Qualität. Die entwickelten und implementierten Korrekturverfahren, sowohl physikalischer Natur als auch basierend auf Machine Learning, erreichen sowohl für den Luftdruck als auch für die Lufttemperatur und die relative Feuchte signifikante Verbesserungen der vorliegenden Daten. Für die Lufttemperatur erreichen alle getesteten Modelle vergleichbar gute Ergebnisse, wohingegen bei der relativen Feuchte die Machine Learning basierten Modelle qualitativ hochwertigere Ergebnisse erzielen als das physikalische Modell. Die Machine Learning Modelle erreichen für diesen Parameter einen Anteil von über 95 % an Daten innerhalb der einfachen Messunsicherheit. Eine allgemein gültige Aussage bezüglich der Übertragbarkeit und Wirksamkeit auf anderen Fahrzeugen und anderen als den hier getesteten Szenarien kann auf Basis der zur Verfügung stehenden Datengrundlage nicht getroffen werden. Die Korrektur der Globalstrahlung erreicht in stationären Situationen bereits eine signifikante Verbesserung der Qualität der Ergebnisse. Für die Korrektur von mobilen Daten während der Fahrt ist das Potential der Qualitätssteigerung noch nicht ausgereizt. Die vorliegende Arbeit verdeutlicht die Notwendigkeit der Korrektur der fahrzeugbasierten Rohdaten und zeigt das Potential der hiermit verbundenen Qualitätssteigerung auf. Weitere Untersuchungen, vor allem bezüglich der Übertragbarkeit auf Flottendaten, sowie eine größere Datengrundlage sind notwendig, um eine allgemein gültige Aussage über die Qualitätssteigerung treffen und die Korrekturen weiter in Richtung Serienreife entwickeln zu können

Zu Problemen der sozialen Qualität und gesellschaftlichen Effektivität bei der städtebaulichen Planung von Neubauwohngebieten in der DDR

Wissenschaftliches Kolloquium vom 5. bis 7. Juli 1983 in Weimar an der Hochschule für Architektur und Bauwesen zum Thema: 'Das Bauhauserbe und die gegenwärtige Entwicklung der Architektur : zum 100. Geburtstag von Walter Gropius

Loading fluorescent Ca²⁺ indicators into living cells

Small-molecule fluorescent Ca2+ reporters are the most widely used tools in the field of Ca2+ signaling. The excellent spatial and temporal resolution afforded by fluorescent reporters has driven the understanding of Ca2+ as a messenger in many different cell types. In many situations, the cellular loading and monitoring of fluorescent Ca2+ indicators is quite trivial. However, there are numerous pitfalls that require consideration to ensure that optimal data are recorded. Fluorescent Ca2+ indicators have carboxylic acid groups for binding of Ca2+. Because these “free-acid” forms of the indicators are hydrophilic they cannot readily cross cell membranes and need to be introduced into cells using techniques such as microinjection, pinocytosis, or diffusion from a patch pipette. However, the most convenient and widely used method for loading indicators into cells is as hydrophobic compounds in which the carboxylic acid groups are esterified (commonly as acetoxymethyl [AM] or acetate esters). The ester versions of the indicators permeate the plasma membrane. The Ca2+-sensitive, free-acid form of the indicator is liberated following hydrolysis of the ester groups by intracellular esterases

Decentralized scheduling through an adaptive, trading-based multi-agent system

In multi-agent reinforcement learning systems, the actions of one agent can have a negative impact on the rewards of other agents. One way to combat this problem is to let agents trade their rewards amongst each other. Motivated by this, this work applies a trading approach to a simulated scheduling environment, where the agents are responsible for the assignment of incoming jobs to compute cores. In this environment, reinforcement learning agents learn to trade successfully. The agents can trade the usage right of computational cores to process high-priority, high-reward jobs faster than low-priority, low-reward jobs. However, due to combinatorial effects, the action and observation spaces of a simple reinforcement learning agent in this environment scale exponentially with key parameters of the problem size. However, the exponential scaling behavior can be transformed into a linear one if the agent is split into several independent sub-units. We further improve this distributed architecture using agent-internal parameter sharing. Moreover, it can be extended to set the exchange prices autonomously. We show that in our scheduling environment, the advantages of a distributed agent architecture clearly outweigh more aggregated approaches. We demonstrate that the distributed agent architecture becomes even more performant using agent-internal parameter sharing. Finally, we investigate how two different reward functions affect autonomous pricing and the corresponding scheduling.Comment: Accepted at ABMHuB 2022 worksho

Wohnen in der Zukunft?

Wissenschaftliches Kolloquium vom 24. bis 26. Juni 1986 in Weimar an der Hochschule für Architektur und Bauwesen zum Thema: 'Der wissenschaftlich-technische Fortschritt und die sozial-kulturellen Funktionen von Architektur und industrieller Formgestaltung in unserer Epoche

Bibliothek mit Qualität und Siegel : Evaluation des Qualitätssicherungsverfahrens für öffentliche Bibliotheken

Bibliothek mit Qualität und Siegel ist ein Verfahren zur Qualitätssicherung für öffentliche Bibliotheken in Niedersachsen. Die Teilnahme soll die internen Arbeitsabläufe der Bibliothek optimieren und dabei helfen, qualitativ gesicherte Dienstleistungen für die Kunden zu erreichen. In der vorliegenden Arbeit erfolgt zunächst eine Darstellung der verbreitetsten Modelle und Systeme des Qualitätsmanagements im deutschsprachigen Bibliothekswesen. Der Schwerpunkt liegt in der Evaluation des niedersächsischen Zertifizierungsverfahrens Bibliothek mit Qualität und Siegel. Dazu wurden mehrere Projektbeteiligte schriftlich nach ihrer Einschätzung befragt, u.a. die Bibliotheks-leitungen bereits zertifizierter Einrichtungen. In Ergänzung zu einer ausführlichen Projektbeschreibung entsteht durch die erfassten Daten, Erfahrungen und Meinungen ein vielschichtiger Blick auf das Verfahren und die positiven Aus¬wirkungen, die eine Teilnahme auf Bibliotheken haben kann. Die Resonanz gegenüber dem Verfahren fällt positiv aus, wobei von kleineren Bibliotheken vereinzelt Kritik in Bezug auf den Arbeitsaufwand geäußert wurde. Abschließend werden Optimierungsvorschläge unterbreitet, mit denen z.B. verstärkt potentielle Teilnehmer von Bibliothek mit Qualität und Siegel angesprochen werden können.Bibliothek mit Qualität und Siegel (Literal: Library with a quality seal) is a procedure of quality assurance for public libraries in Lower Saxony, Germany. Participation is aimed at the optimization of the internal processes of the library and provision of high quality services for customers. Initially this Master’s thesis will give a description of the most common models and systems of quality management in the German library system. The focus is on the evaluation of the Lower Saxony certification procedure Bibliothek mit Qualität und Siegel. Several project participants, including the head librarians of already certified facilities, were asked about the procedure in a written opinion survey. The collected data, including opinions and experiences of project participants, lead to a multi-facetted view on the procedure and its positive consequences for libraries to be added to the detailed description of the method. The response to the certification procedure is positive though occasionally some of the smaller libraries criticize the workload. Finally, optimization proposals are made, e.g. to address more potential participants in Bibliothek mit Qualität und Siegel

Automatisierte Auswertung und Kalibrierung von scannenden Messsystemen mit tachymetrischem Messprinzip

Das Aufgaben- und Anwendungsspektrum der geodätischen Mess- und Auswertetechniken umfasst neben den Bereichen Liegenschaftsvermessung, Erdmessung, Photogrammetrie und Fernerkundung auch den Bereich der Ingenieurvermessung. Die Ingenieurvermessung setzt sich mit Fragestellungen auf den Gebieten der Aufnahme, Absteckung und Überwachung von Bauwerken und anderen Objekten auseinander. Zu den auf diesem Gebiet vorhandenen Kernkompetenzen gehören neben den Auswertetechniken auch der Einsatz und die Entwicklung moderner Messverfahren zur Datenerfassung. Die in den letzten Jahren verstärkt in die geodätische Praxis eingeführten scannenden Messsysteme mit polarem Messprinzip, unter die im weitläufigen Sinne alle tachymetrischen Messgeräte, Laserradar und terrestrische Laserscanner fallen, eignen sich im Gegensatz zu herkömmlichen Aufnahmetechniken für eine sehr schnelle Vermessung von einzelnen Objekten, Strukturen und ganzen Bauwerken. Bei der mitunter nur wenige Minuten andauernden Datenerfassung müssen die aufzunehmenden Objekte, wie bei den photogrammetrischen Aufnahmetechniken, nicht zugänglich sein. Die scannenden Instrumente sind jedoch in der Lage, Datenerfassungsraten von > 1000 diskreten Punkten pro Sekunde zu gewährleisten. Neben der Einführung in die Technologie scannender polarer Messsysteme beschäftigt sich die Arbeit mit der Entwicklung geeigneter Algorithmen zur Beschleunigung des Mess- und Auswerteprozesses. Dabei werden spezielle Aspekte in den Teilbereichen der strukturierten Geometriedatenerfassung und der Verknüpfungsproblematik einzelner Instrumentenstandpunkte im Kontext der Kalibrierung scannender polarer Messsysteme mit tachymetrischem Messprinzip behandelt. Als ein zeitraubender Faktor bei der Auswertung von Daten scannender Messsysteme sind die Standpunktverknüpfungen anzusehen, die zur Vereinheitlichung der Messdaten verschiedener Instrumentenstandpunkte in einem übergeordneten System herangezogen werden. Bei Nutzung des in dieser Arbeit beschriebenen Verfahrens lässt sich eine Reduktion der benötigten Auswertezeit erreichen. Durch eine automatisierte Extraktion von Ebenen aus den Punktwolken und einer nachfolgenden Zuordnung der Identitäten durch ein automatisches Verfahren unter Nutzung von projektiven Transformationen können die so bereitgestellten Ebenen zur standpunktweisen verketteten Systemtransformation von verschiedenen Instrumentenstandpunkten herangezogen werden. Eine zusätzliche Markierung und nachfolgende Vermessung von Passpunkten kann somit entfallen. Die Entwicklung eines geeigneten Kalibrierverfahrens für scannende polare Messsysteme mit tachymetrischem Messprinzip ist ein zweiter zentraler Punkt dieser Arbeit. Der Bestimmung von systematischen Abweichungen und von Genauigkeitsangaben für die verschiedenen integrierten Sensoren ist ein Hauptaugenmerk dieser Arbeit gewidmet. Dabei wird durch Erweiterung bestehender Kalibrierverfahren der Weg zu einer Systemkalibrierung eingeschlagen. Aufbauend auf die Algorithmen der Standpunktverknüpfung wird ein Kalibrierverfahren vorgestellt, welches identische Ebenen nutzt und unter Zuhilfenahme der Algorithmen der Ausgleichungsrechnung Kalibrierparameter und Abschätzungen zur Genauigkeit der verwendeten Messinstrumente liefert. Die Leistungsfähigkeit und die Grenzen des Kalibrieransatzes werden anhand von Messwerten zweier verschiedener Laserscanner untersucht und abschließend bewertet.The tasks and application range of geodetic surveying and evaluation techniques cover real estate property surveying, earth measurement, photogrammetry and remote sensing, as well as the field of engineering surveying. Engineering surveys are concerned with questions in the areas of the recording, mapping and monitoring of buildings and other objects. In addition to the data evaluation techniques, the use and development of modern measurement procedures for acquisition are also fundamental in this field. Unlike conventional photo techniques, the scanning measuring systems based on polar measuring principles introduced to geodetic surveying practice within the past few years are suitable for the very fast measurement of individual objects, structures and whole buildings. The objects to be measured must not be accessible for the few minutes of continuous data acquisition, as they should be in the case of photogrammetric recording techniques. The scanning instruments are able, however, to ensure data acquisition rates of over 1000 discrete points per second. In addition to the introduction to the technology of scanning polar measuring systems, this work deals with the development of suitable algorithms for the acceleration of the measurement and evaluation process. In the context of the calibration of scanning polar measuring systems with tachymetric measuring principles, special aspects are considered in the sub-field of structured geometry data acquisition, and the difficulties in combining sets of data from individual instrument points of view. The combination of the readings from different instrument points of view in a standard primary system can be seen as a time-consuming factor in the evaluation of data from scanning measuring systems. Through the use of the procedure described in this work a reduction of the required evaluation time can be reached. By an automated extraction of iso-levels from the point clouds and a subsequent automatic assignment of the identities using projective transformations, the resulting iso-levels can be inspected with respect to the linked system instrument points of view. The additional marking and subsequent measurement of reference points can therefore be avoided. The development of an appropriate calibration method for scanning polar measuring systems based on tachymetric measuring principles is a second central point of this work. Special attention is given in this work to the regulation of systematic deviations and the precision details of the various integrated sensors. A system calibration method based on an extension of existing calibration procedures is proposed. Building on the point connection algorithms, a calibration method is introduced. This uses iso-levels and the help of the adjustment algorithm to estimate calibration parameters, as well as the precision of the measuring instruments. In conclusion, the efficiency and bounds of the calibration approach are examined and evaluated using measurements from two different laser scanners

Konzeption und Einführung des bibliotheksinternen Informationssystems StabiWiki mit SharePoint

Erstmals wurde für die Stadtbibliothek Salzgitter eine bibliotheksinterne Informationsplattform im Intranet implementiert. Die Realisierung erfolgte mit Microsoft SharePoint 2010 in Form eines Wikis, das allen Bibliotheksmitarbeitern von jedem Arbeitsplatz in allen Zweigstellen zur Verfügung steht. Für das sogenannte StabiWiki besitzt jeder von ihnen identische Lese- und Schreibrechte, um bibliotheksrelevante Informationen sowie die Fachkenntnisse der Mitarbeiter zu bündeln und ihnen zentral zugänglich zu machen. Viele der Wiki-Inhalte wurden nun erstmals schriftlich fixiert und das StabiWiki unterstützt die Mitarbeiter in allen Bereichen ihrer täglichen Arbeit. Damit wird ein Beitrag zu einem aktiven Wissensmanagement geleistet, da Wissen nicht mehr ausschließlich individuell, sondern institutionsweit vorliegt.For the first time a library-internal information platform has been implemented on the intranet of the public library of Salzgitter. This was realized in form of a wiki using Microsoft SharePoint 2010. The wiki is accessible for all library staff members from any computer at any library branch. All staff members have identical reading and writing permissions for the so-called StabiWiki to pool library-related information and the staff’s expertise and centralize access to these information. Much of the wiki content was set out in writing for the first time, and the StabiWiki supports staff in all areas in their daily work, thereby contributing to an active knowledge management, since knowledge is no longer present only individually, but institutionally