Wettlauf in eine neue Weltraumära

Die Aufmerksamkeit für bemannte und unbemannte Raumfahrt steigt seit Jahren merklich an. Getrieben von wissenschaftlichen, politischen und zunehmend auch wirtschaftlichen Interessen, lässt sich eine dynamische Entwicklung in der Raumfahrtbranche feststellen. Einzelne Visionäre haben dabei ihren Blick auf den Mars als eine Art zweite Erde gerichtet, dessen Erforschung und Besiedlung einen nächsten Schritt in der bemannten Raumfahrt darstellt. Andere Akteure suchen nach Mitteln und Wegen, die Ressourcen jenseits des Erdorbits zugänglich zu machen, um die planetaren Grenzen weiter auszudehnen. Realistischer erscheinen die Ziele der unbemannten Raumfahrt: Die Weiterentwicklung von Satelliten zur Erdbeobachtung, Wetter- und Klimaforschung, Telekommunikation, Navigation, Spionage sowie Raumsonden zur Erkundung des Weltalls und die zugehörigen Trägerraketen. Raumfahrttechnologien sind seit langem wichtige Instrumente einer modernen Informations- und Industriegesellschaft. Die USA und Russland sind längst nicht mehr die einzigen Nationen, die mit großen Sprüngen in Richtung Weltall streben. Neben der Europäischen Union treiben auch China, Japan und Indien die Entwicklung von Raketen, Satellitensystemen und Raumsonden zur Erforschung des Sonnensystems und der Erde voran. Daneben hat sich in den vergangenen Jahren eine weitere Akteursgruppe etabliert: finanzstarke privatwirtschaftliche Akteure (z. B. SpaceX, Blue Origins und Google in den USA), die in der Lage sind die zukünftige Entwicklungsdynamik der bemannten und unbemannten Raumfahrt zu prägen. Kommerzielle Raumfahrt agiert auch in Deutschland als Treiber für Wirtschaftswachstum (ca. 2,5 Mrd. Euro Umsatz in der Raumfahrtbranche im Jahr 2015, Ressourcenunabhängigkeit und wissenschaftlichen Fortschritt. Ein Wettlauf entsteht dabei einerseits zwischen Nationen und andererseits zwischen staatlichen und privatwirtschaftlichen Akteuren. Das Kurzprofil beleuchtet die Rolle Deutschlands im internationalen Kontext einer möglichen neuen Welträumära

Microtargeting: psychometrische Analyse mittels Big Data

Politik und Firmen nutzen zunehmend Microtargeting. Dazu werden gezielt ausgewählte Gruppen von Menschen mit auf sie abgestimmten Nachrichten angesprochen. Dies geschieht meist über soziale Netzwerke und Internetnachrichtenkanäle. Ein Microtargeting durch psychometrische Analyse großer Datensätze (Big Data) scheint besonders in Wahlkämpfen mit knappen Mehrheitsverhältnissen relevant, um Wählermeinungen zu beeinflussen. Potenzielle Anhänger sollen überzeugt, Wähler von Konkurrenten verunsichert und demotiviert werden. Bekannt und populär wurde das Microtargeting im US-Wahlkampf 2008 von Barack Obama und wird seitdem von Demokraten und Republikanern gleichermaßen in den Wahlkämpfen angewendet. Risiken des Microtargetings werden darin gesehen, dass kleine Einheiten der Gesellschaft mit für sie passenden Nachrichten adressiert werden. Die hierdurch in diesen Gruppen entstehenden Filterblasen würden einen freien Diskurs unmöglich machen. Ein weiteres Risiko besteht in der Ansprache von potenziellen Käufern mit sehr gezielter Werbung zu kommerziellen Zwecken. Besondere Aufmerksamkeit hat das Thema Ende 2016 durch einen Artikel in der Schweizer Zeitschrift »Magazin« gewonnen. Der Artikel berichtet über die britische Firma Cambridge Analytica, die maßgeblichen Einfluss auf den Wahlsieg von Trump und den Brexit gehabt haben soll. Anhand von Facebooklikes in Verbindung mit weiteren Daten, u. a. demografische Informationen, wurden präzise Wählerprofile von Einzelpersonen erstellt und diese mit politischen Botschaften adressiert. Nach der Veröffentlichung des Artikels in der Schweizer Zeitschrift wurden jedoch Stimmen laut, die den tatsächlichen Einfluss dieser Aktivitäten grundsätzlich infrage stellten. Auch Mitarbeiter der Firma haben mittlerweile die Wirkungen stark relativiert. Die tatsächliche Einflussmöglichkeit des Microtargetings im Bereich Politik und Wirtschaft ist daher derzeit ungewiss. Ferner stellt sich die Frage, inwieweit der Einsatz des Microtargetings vom deutschen und europäischen Datenschutz geregelt ist

Virtual and augmented reality. TAB-Fokus

VR and AR technologies have progressed to the point where an increased diffusion into different fields of application takes place. The use of VR requires specific hardware, whereas many AR applications can be used with smartphones or tablets. In addition to consumer markets, industrial fields of application are also increasingly being tapped. While German research makes a decisive contribution to VR and AR development, German industry has difficulty exploiting VR and AR. The use of VR implies legal and ethical issues that are still largely unresolved

Autonome Logistiksysteme für Ballungsräume

Laut der Vorausberechnung World Urbanization Prospects der Vereinten Nationen werden im Jahr 2050 über 66 % der Weltbevölkerung in urbanen Ballungsräumen leben; eingegrenzt auf stärker entwickelte Länder sogar über 85 %. Dies führt zu einem enormen Modernisierungsdruck auf urbane Infrastrukturen und Logistiksysteme, die adäquate Ver- und Entsorgung der städtischen Bevölkerung mit Gütern zu gewährleisten. Autonome Logistiksysteme sind ein Ansatz, dieser Herausforderung zu begegnen. Hier stellt sich die Frage, welche Erwartungen mit der Nutzung von autonomen Logistiksystemen in urbanen Ballungsräumen verbunden sind und wie sich Rahmenbedingungen für deren Nutzung gestalten lassen, die vor dem Hintergrund eines stetig wachsenden Logistikbedarfs neben reinen ökonomischen Effizienzkriterien auch die sozialen und ökologischen Effekte möglicher Anwendungsszenarien berücksichtigen. So kann die häufig postulierte, breite gesellschaftliche Akzeptanz des Einsatzes von Drohnen für den Gütertransport in urbanen Ballungsräumen keineswegs als gesichert angenommen werden. Ebenso sind regulatorische (u. a. Belange der Flugsicherheit), technische (u. a. Reichweite und räumliche Positionierung autonomer Systeme) und ökonomische Wechselwirkungen zu berücksichtigen

Social Bots. TA-Vorstudie

Welchen Einfluss können Social Bots auf die politische Meinungsbildung ausüben? Was ist heute technisch machbar? Und wie lassen sich Social Bots erkennen und verhindern? Social Bots sind Computerprogramme, die darauf ausgerichtet sind, in sozialen Netzwerken, beispielsweise auf Facebook oder Twitter, maschinell erstellte Beiträge zu generieren, um Diskurse zu beeinflussen bzw. zu manipulieren. Die TA-Vorstudie bietet einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik von Social Bots, Anwendungsfelder und Anwender, Verbreitung sowie tatsächliche und angenommene Risiken. Darüber hinaus wurden der momentane Kenntnisstand zum tatsächlichen Ausmaß des Einsatzes von Social Bots und ihren Wirkungen dargestellt. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand die Frage nach den potenziellen Gefahren von Social Bots, die aus einer möglichen Manipulation politischer Diskussionen und Trends in sozialen Netzwerken oder der Beeinflussung des Kaufverhaltens von Personen resultieren. Das Horizon-Scanning bietet eine leicht verständliche Einführung in das Thema Social Bots und deren zukünftige Einflusspotenziale und Einsatzmöglichkeiten in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Inhalt Zusammenfassung 7 I. Einführung 9 II. Definition und Eigenschaften von Social Bots 11 III. Literatur- und Quellenanalyse zu Social Bots 19 1. Social Bots in wissenschaftlicher Literatur und Presse 19 2. Web-of-Science-Analyse 21 IV. Social Bots Insights 27 V. Thesen 29 1. Einfluss und Wirksamkeit von Social Bots 30 1.1 Beispiele für den Einsatz von Social Bots und deren Wirksamkeit 30 1.2 Einsatzgebiete 33 1.3 Prämissen für die Beeinflussung politischer Entscheidungsprozesse 36 2. Zukünftige Einflusspotenziale und Einsatzmöglichkeiten von Social Bots 40 2.1 Einflusspotenzial auf politische Prozesse 40 2.2 Einflusspotenzial auf wirtschaftliche Prozesse 44 2.3 Einflusspotenzial auf die IT-Sicherheit 45 2.4 Einflusspotenzial auf Geschäftsmodelle von sozialen Netzwerken 47 2.5 Einflusspotenzial von Social Bots auf das Internet insgesamt 49 2.6 Positive Einsatzmöglichkeiten von Social Bots 51 3. Enttarnungssysteme und Eindämmungsmöglichkeiten von Social Bots 52 VI. Öffentliches Fachgespräch im Bundestag 55 1. Liste der Sachverständigen 55 2. Zentrale Diskussionsergebnisse 56 2.1 Einfluss und Wirksamkeit von Social Bots 56 2.2 Zukünftige Einflusspotenziale und Einsatzmöglichkeiten von Social Bots 58 2.3 Enttarnungssysteme und Eindämmungsmöglichkeiten von Social Bots 61 VII. Handlungsoptionen 65 Literatur 71 Anhang 76 1. Social-Bot-Programmierung 76 2. Interviewpartner 79 3. Abbildungen 80 4. Tabellen 8

Social Bots – die potenziellen Meinungsmacher. TAB-Fokus

Social Bots werden im Wesentlichen dafür eingesetzt, Diskussionen inhaltlich zu verzerren sowie die Bedeutung von Themen oder die Popularität von Personen und Produkten zu beeinflussen. Sie bergen das Potenzial, die politische Debattenkultur im Internet durch die massenhafte Verbreitung von (Falsch-)Nachrichten zu verändern und durch eine »Klimavergiftung« das Vertrauen in die Demokratie zu untergraben. Das noch junge Phänomen Social Bots wurde bislang insbesondere auf der Plattform Twitter nachgewiesen. Die tatsächliche Wirkung auf die (politische) Willensbildung ist bislang kaum belegt. Die technischen Enttarnungsmöglichkeiten hinken der schnellen Weiterentwicklung der Social Bots hinterher

Virtual und Augmented Reality : Status quo, Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen. TA-Vorstudie

Als Virtual Reality (VR) wird eine computergenerierte Simulation realer oder fiktiver Umwelten bezeichnet. Nutzer tauchen mithilfe von Mensch-Maschine-Schnittstellen (z. B. eine VR-Brille) in virtuelle Umgebungen ein und können mit diesen interagieren. Bei der Augmented Reality (AR) handelt es sich um eine computergestützte Erweiterung der wahrnehmbaren Realität. Hier werden Informationen wie Texte, Bilder oder virtuelle Objekte in das Sichtfeld der Nutzer eingeblendet, wie beispielsweise Arbeitshinweise in die Brille eines Montagemitarbeiters oder eines Head-up-Displays im Cockpit. Anwendungen von VR und AR haben in den letzten Jahren in vielen privaten wie beruflichen Anwendungszusammenhängen stark an Bedeutung gewonnen. Es ist davon auszugehen, dass diese Technologien die Digitalisierung des Alltags weiter vorantreiben werden, indem sie die Integration von sozialer Interaktion, Mediennutzung, Konsum und Unterhaltung im digitalen Raum befördern. Der TAB-Arbeitsbericht nimmt die allgemeinen Herausforderungen, die aus der Verschränkung realer und virtueller Umwelten resultieren, genauso in den Blick wie die anwendungsspezifischen Technologiepotenziale und -folgen. Neben den sich abzeichnenden technologischen Entwicklungen werden ausführlich die vielfältigen VAR-Anwendungsfelder und -beispiele vorgestellt, Herausforderungen der zukünftigen Entwicklungen und daran geknüpfte Folgen für Wirtschaft und Gesellschaft benannt sowie resultierende Gestaltungs- und Regulationsbedarfe abgeleitet. Inhalt Zusammenfassung 9 1 Einleitung 17 2 Definition, technische Entwicklung, wirtschaftliche Bedeutung 19 2.1 Ursprung und aktuelle Bedeutung 19 2.2 Definitionen und Abgrenzungen: Virtual, Augmented und Mixed Reality 20 2.3 Technologische Grundlagen 21 2.3.1 Eingabe 22 2.3.2 Verarbeitung 23 2.3.3 Verbreitung 24 2.3.4 Aus- bzw. Wiedergabe 24 2.4 Wirtschaftliche Bedeutung und Entwicklungen 29 2.4.1 Marktentwicklung und -potenziale 30 2.4.2 Unternehmen und Wettbewerb 32 3 Anwendungsfelder 35 3.1 Medien und Unterhaltung 36 3.1.1 (Computer-)Spiele 36 3.1.2 Soziale virtuelle Realität 37 3.1.3 Film und Fernsehen 38 3.1.4 Pornografie 39 3.1.5 Location-based Entertainment 39 3.1.6 Edutainment 39 3.1.7 Immersiver Journalismus 41 3.1.8 Übertragung von (Live-)Veranstaltungen 42 3.1.9 Resümee 42 3.2 Arbeit und Produktion 43 3.2.1 Assistenzsysteme für Produktion, Wartung und Logistik 43 3.2.2 Design, Prototyping und Produktentwicklung 44 3.2.3 Virtuelle Geschäftstreffen und Konferenzen 45 3.2.4 Visualisierung komplexer Daten 45 3.2.5 Assistenzsysteme im Bereich Mobilität und Verkehr 46 3.2.6 Visualisierung von Bauprojekten 46 3.2.7 Simulation und Training 47 3.2.8 Resümee 47 3.3 Handel und Konsum 48 3.3.1 Werbung und Marketing 48 3.3.2 Produktpräsentation und –vertrieb 49 3.3.3 Virtuelle Geschäfte und Kaufhäuser 50 3.3.4 Resümee 50 3.4 Medizin und Pflege 51 3.4.1 Therapie psychischer Erkrankungen 52 3.4.2 Schmerzkontrolle 52 3.4.3 Unterstützung bei Rehabilitation und Demenzbehandlung 53 3.4.4 Assistenz bei Diagnosestellung und Operationen 54 3.4.5 Resümee 55 3.5 Schutz und Sicherheit 56 3.5.1 Militärisches Einsatztraining, Kriegsführung und Behandlung von Nachkriegseffekten 56 3.5.2 Vorbereitung auf Rettungseinsätze und Katastrophenschutz 57 3.5.3 Resümee 58 3.6 Schule und Hochschule 58 4 Thesen 61 4.1 Technologie 61 4.1.1 Voraussetzungen für künftige Entwicklungen 61 4.1.2 Zukünftige Entwicklungspfade 63 4.1.3 Merkmale zukünftiger VR- und AR-Technologien 66 4.1.4 Interdependenzen mit anderen technologischen Entwicklungen 68 4.2 Gesellschaft 68 4.2.1 Einfluss auf das alltägliche Leben 68 4.2.2 Erweiterung sozialer Interaktion 70 4.2.3 Zugang zu und Kontrolle von Inhalten 72 4.2.4 Stärkung von Empathie und Partizipation 73 4.2.5 Gefahren manipulierter und manipulativer Inhalte 74 4.3 Wirtschaft 76 4.3.1 Marktentwicklung und -durchdringung 76 4.3.2 Gründungsdynamik und Start-ups 79 4.3.3 Treibende Akteure, Wertschöpfung und Geschäftsmodelle 80 5 Chancen und Herausforderungen für Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft 85 5.1 Chancen 85 5.2 Risiken 88 5.3 Handlungsfelder 89 5.3.1 Gesetze und Regeln für den virtuellen Raum 90 5.3.2 Physische und psychische Folgen 92 5.3.3 Technologiemissbrauch durch Manipulation 94 5.3.4 Innovationslandschaft: Forschung, Entwicklung und Verwertung 95 6 Literatur 99 7 Anhang 109 7.1 Interviewpartner 109 7.2 Analyse wissenschaftlicher Aktivitäten im internationalen Vergleich 109 7.3 Abbildungen 114 7.4 Tabellen 115 7.5 Glossar 11

Virtual und Augmented Reality. TAB-Fokus

VR- und AR-Technologien sind mittlerweile so weit entwickelt, dass eine verstärkte Diffusion in verschiedene Anwendungsfelder stattfindet. Die Nutzung von VR erfordert spezielle Hardware, während sich viele AR-Anwendungen auf Smartphones oder Tablets abbilden lassen. Neben dem privaten Bereich werden auch zunehmend wirtschaftliche Anwendungsfelder erschlossen. Während die deutsche Wissenschaft entscheidend zur VR- und AR-Forschung beiträgt, tut sich die deutsche Wirtschaft mit der Verwertung von VR und AR schwer. Vor allem die Nutzung von VR impliziert einige rechtliche und ethische Fragen, die noch weitestgehend ungeklärt sind

Genomic landscape of rat strain and substrain variation

Background: Since the completion of the rat reference genome in 2003, whole-genome sequencing data from more than 40 rat strains have become available. These data represent the broad range of strains that are used in rat research including commonly used substrains. Currently, this wealth of information cannot be used to its full extent, because the variety of different variant calling algorithms employed by different groups impairs comparison between strains. In addition, all rat whole genome sequencing studies to date used an outdated reference genome for analysis (RGSC3.4 released in 2004). Results: Here we present a comprehensive, multi-sample and uniformly called set of genetic variants in 40 rat strains, including 19 substrains. We reanalyzed all primary data using a recent version of the rat reference assembly (RGSC5.0 released in 2012) and identified over 12 million genomic variants (SNVs, indels and structural variants) among the 40 strains. 28,318 SNVs are specific to individual substrains, which may be explained by introgression from other unsequenced strains and ongoing evolution by genetic drift. Substrain SNVs may have a larger predicted functional impact compared to older shared SNVs. Conclusions: In summary we present a comprehensive catalog of uniformly analyzed genetic variants among 40 widely used rat inbred strains based on the RGSC5.0 assembly. This represents a valuable resource, which will facilitate rat functional genomic research. In line with previous observations, our genome-wide analyses do not show evidence for contribution of multiple ancestral founder rat subspecies to the currently used rat inbred strains, as is the case for mouse. In addition, we find that the degree of substrain variation is highly variable between strains, which is of importance for the correct interpretation of experimental data from different labs