Rapid metaphase and interphase detection of radiation-induced chromosome aberrations in human lymphocytes by chromosomal suppression in situ hybridization

Chromosomal in situ suppression (CISS)-hybridization of biotinylated phage DNA-library inserts from sorted human chromosomes was used to decorate chromosomes 1 and 7 specifically from pter to qter and to detect structural aberrations of these chromosomes in irradiated human peripheral lymphocytes. In addition, probe pUC1.77 was used to mark the Iq12 subregion in normal and aberrant chromosomes 1. Low LET radiation (60Co--rays; 1.17 and 1.33 MeV) of lymphocyte cultures was performed with various doses (D = 0, 2, 4, 8 Gy) 5 h after stimulation with phytohaemagglutinin. Irradiated cells were cultivated for an additional 67 h before Colcemid arrested metaphase spreads were obtained. Aberrations of the specifically stained chromosomes, such as deletions, dicentrics, and rings, were readily scored after in situ hybridization with either the 1q12 specific probe or DNA-library inserts. By the latter approach, translocations of the specifically stained chromosomes could also be reliably assessed. A linear increase of the percentage of specifically stained aberrant chromosomes was observed when plotted as a function of the square of the dose D. A particular advantage of this new approach is provided by the possibility to delineate numerical and structural chromosome aberrations directly in interphase nuclei. These results indicate that cytogenetic monitoring of ionizing radiation may be considerably facilitated by CISS-hybridization

Simultaner Safety-Check von Trajektorien beim Automatisierten Fahren im Urbanen Verkehr

Beim automatisierten Fahren kommen zunehmend Ansätze der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens zum Einsatz. Das Ziel ist, mit dieser Technologie auch komplexe Sachverhalte, die vom Menschen mit seiner kognitiven Intelligenz und Erfahrung schnell und präzise erfassbar sind, mit maschinellen Systemen in ausreichender Qualität zu erfassen. Das bedeutet, dass durch das automatisierte Fahrzeug nicht mehr Unfälle passieren dürfen als durch menschliche Fahrer. Ein Nachteil von KI-Ansätzen ist die geringe Nachvollziehbarkeit der Funktionsweise und Entscheidungsfindung der entsprechenden Algorithmen. Damit ist auch nicht im Detail bekannt, welche Fehlfunktionen bei derartigen Ansätzen auftreten können. Der Stand der Technik enthält bereits verschiedene Konzepte zur Absicherung von automatisierten Fahrzeugen und auch wenige theoretische Konzepte zur direkten Absicherung von KI-Algorithmen. Meist werden dabei allerdings vereinfachende Annahmen wie bspw. fehlerfrei funktionierende Umfeldsensorik getroffen. Auch der Komplettausfall von funk-tionalen Modulen wie Perzeption oder Trajektorienplanung wird in der Literatur kaum adressiert. Zur Schließung dieser Lücke wird der Ansatz verfolgt, die Schwächen des Planers durch ein nachgeschaltetes Modul zu kompensieren, das nicht die KI-Funktionen selbst, sondern lediglich deren Ergebnis in Form der Solltrajektorie absichert. In der vorliegenden Dissertation entspricht das dem Konzept des „Safety Checks“ (SC), das für den Einsatz im urbanen Verkehr vorgestellt wird. Dieses Modul befindet sich in der Architektur des automatisierten Systems zwischen Trajektorienplaner und Trajektorienregler. Bevor eine vom KI-basierten Planer ausgegebene Trajektorie zum Regler weitergeleitet wird, prüft das SC-Modul deren Sicherheit durch erklärbare deterministische Diagnosen ohne Einsatz von KI. Die im Fahrzeug vorhandenen und auch vom abzusichernden System verwendeten Sensordaten werden dafür mit diversitären Ansätzen auf einer anderen Verarbeitungsebene zur Sicherheitsprüfung genutzt. Im Fall einer unsicheren Trajektorie des Planers greift das SC-Modul ein und überführt das automatisierte Fahrzeug in einen risikominimalen Zustand. Regelung und Aktoransteuerung werden vom SC nicht abgesichert, da sie sich mit bestehenden konventionellen Methoden bereits zuverlässig absichern lassen. Im Zuge der Anforderungsdefinition an das Absicherungskonzept wird mittels Fehlerbaumanalyse systematisch hergeleitet, welche Ursachen zu unsicheren geplanten Trajektorien führen können. Das sind einerseits funktionale Unzulänglichkeiten im Bereich der Trajektorienplanung oder in der Interpretation der Umwelt, andererseits ein Komplettausfall von Modulen oder Sensoren. Daraus leitet sich die Anforderung an das SC-Modul ab, dass neben der Sicherheitsprüfung der Trajektorie auch die Überwachung des Gesundheitszustands von Sensoren und anderen Modulen erforderlich ist. Weitere Anforderungen sind, angemessen und ausreichend schnell auf das Auftreten eines unsicheren Zustands zu reagieren und die Falsch-Positiv-Eingriffsrate des SC-Moduls zu minimieren. Zur Identifizierung situationsgemäßer Reaktionen bei einem unsicheren Zustand wird der Lösungsraum für mögliche Notmanöver aufgespannt und diskutiert, welche Voraussetzungen für die Anwendung der verschiedenen Optionen jeweils zu erfüllen sind. Darauf basierend wird für das SC-Modul die primäre Notstrategie gewählt, entlang des aktuell oder zuletzt geplanten sicheren Pfades in den Stillstand zu bremsen. Aus den verschiedenen Unsicherheitsarten und Anforderungen werden funktionale Submodule abgeleitet, die der Informationsprüfung bzw. -plausibilisierung, der Trajektorienprüfung oder der Nottrajektoriengenerierung dienen. Daraus wird eine beispielhafte Ge-samtarchitektur des SC-Moduls gebildet, im realen Testfahrzeug implementiert und sowohl auf dem Testgelände als auch im öffentlichen Verkehr in einem Wohngebiet getestet. Die Detektionsreichweite der logik-basierten Objektlistenplausibilisierung, die vom Perzeptionsmodul nicht erfasste und somit in der Objektliste fehlende Objekte detektiert, ist unter Verwendung von Radar- und Lidardaten ausreichend für den absicherungsrelevanten Bereich. Da im Testfahrzeug nur ein nach vorne gerichteter Radarsensor vorhanden ist, offenbaren sich in Kreuzungsszenarien jedoch Schwierigkeiten in der Schätzung der Dynamik von querenden Objekten. Davon abgesehen erfolgt die Detektion von potenziell kollisionskritischen Objekten zuverlässig. Die Evaluation der Objektkritikalitätsprüfung zeigt, dass eine der größten Herausforderungen die Bewegungsprädiktion von anderen Verkehrsteilnehmern ist. Während in Open-Loop-Testfahrten im Realverkehr beim Folgen gerader Straßen keine Falscheingriffe des SC-Moduls auftreten, erweisen sich auch hier Kreuzungsszenarien als herausfordernd. Aufgrund der konservativen Objektbewegungsprädiktion, die der Prädiktion des menschlichen Testfahrers unterlegen ist, kommt es in eigentlich unkritischen Situationen mehrfach zu Eingriffen des SC-Moduls

DMS-Einführung in einer Kommunalverwaltung: Archivische Beteiligung und Erfahrungen

Die digitale Speicherung von Informationen nimmt in öffentlichen wie privaten Verwaltungen einen immer größeren Stellenwert ein. Daher müssen sich Archive schon frühzeitig an der Implementierung von Dokumentenmanagementsystemen beteiligen, um auch in Zukunft historisch wertvolle digitale Unterlagen an kommende Generationen in authentischer Form weitergeben zu können. Unter dem Titel „Digitales Verwalten - Digitales Archivieren“ veranstaltete das Staatsarchiv Hamburg am 27. und 28. April 2004 die achte Tagung des Arbeitskreises „Archivierung von Unterlagen aus digitalen Systemen“. In ihm sind Archivare aus Staats- und Kommunalarchiven, aus Wirtschafts- und Kirchenarchiven Deutschlands, Österreichs und der Schweiz vertreten. Der archivische Umgang mit digitalen Unterlagen, die Erhaltung der Authentizität und die Langzeitspeicherung elektronischer Signaturen sind die bestimmenden Themen der 16 Beiträge, die in diesem Band dokumentiert sind.Digital storage of information is becoming increasingly important in public and private administration. Archives must therefore participate at an early stage in the implementation of content management systems in order to be able to pass on historically valuable digital documents to future generations in an authentic form. The eighth conference of the working group "Archiving of documents from digital systems" was organised by the Hamburg State Archives on 27 and 28 April 2004 under the title "Digital administration - digital archiving". It includes archivists from state and municipal archives, business and church archives in Germany, Austria and Switzerland. The archival handling of digital documents, the preservation of authenticity and the long-term storage of electronic signatures are the defining themes of the 16 contributions documented in this volume

Optical photothermal infrared spectroscopy with simultaneously acquired Raman spectroscopy for two-dimensional microplastic identification

In recent years, vibrational spectroscopic techniques based on Fourier transform infrared (FTIR) or Raman microspectroscopy have been suggested to fulfill the unmet need for microplastic particle detection and identification. Inter-system comparison of spectra from reference polymers enables assessing the reproducibility between instruments and advantages of emerging quantum cascade laser-based optical photothermal infrared (O-PTIR) spectroscopy. In our work, IR and Raman spectra of nine plastics, namely polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, silicone, polylactide acid and polymethylmethacrylate were simultaneously acquired using an O-PTIR microscope in non-contact, reflection mode. Comprehensive band assignments were presented. We determined the agreement of O-PTIR with standalone attenuated total reflection FTIR and Raman spectrometers based on the hit quality index (HQI) and introduced a two-dimensional identification (2D-HQI) approach using both Raman- and IR-HQIs. Finally, microplastic particles were prepared as test samples from known materials by wet grinding, O-PTIR data were collected and subjected to the 2D-HQI identification approach. We concluded that this framework offers improved material identification of microplastic particles in environmental, nutritious and biological matrices