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Menopause is the permanent cessation of menstruation occurring naturally in women's aging. The most frequent symptoms associated with menopausal phases are mucosal dryness, increased weight and body fat, and changes in sleep patterns. Oral symptoms in menopause derived from saliva flow reduction can lead to dry mouth, ulcers, and alterations of taste and swallowing patterns. However, the oral health phenotype of postmenopausal women has not been characterized. The aim of the study was to determine postmenopausal women's oral phenotype, including medical history, lifestyle, and oral assessment through artificial intelligence algorithms. We enrolled 100 postmenopausal women attending the Dental School of the University of Seville were included in the study. We collected an extensive questionnaire, including lifestyle, medication, and medical history. We used an unsupervised k-means algorithm to cluster the data following standard features for data analysis. Our results showed the main oral symptoms in our postmenopausal cohort were reduced salivary flow and periodontal disease. Relying on the classical assessment of the collected data, we might have a biased evaluation of postmenopausal women. Then, we used artificial intelligence analysis to evaluate our data obtaining the main features and providing a reduced feature defining the oral health phenotype. We found 6 clusters with similar features, including medication affecting salivation or smoking as essential features to obtain different phenotypes. Thus, we could obtain main features considering differential oral health phenotypes of postmenopausal women with an integrative approach providing new tools to assess the women in the dental clinic.
Evaluation of a contactless accelerometer sensor system for heart rate monitoring during sleep
(2024)
The monitoring of a patient's heart rate (HR) is critical in the diagnosis of diseases. In the detection of sleep disorders, it also plays an important role. Several techniques have been proposed, including using sensors to record physiological signals that are automatically examined and analysed. This work aims to evaluate using a contactless HR monitoring system based on an accelerometer sensor during sleep. For this purpose, the oscillations caused by chest movements during heart contractions are recorded by an installation mounted under the bed mattress. The processing algorithm presented in this paper filters the signals and determines the HR. As a result, an average error of about 5 bpm has been documented, i.e., the system can be considered to be used for the forecasted domain.
Unternehmertum spielt sowohl für die Entwicklung afrikanischer Länder eine Rolle, als auch für ausländische Unternehmen mit Markteintrittsplänen. Die infrastrukturellen und institutionellen Rahmenbedingungen für Unternehmertum sind nach wie vor schwierig, wobei aber die fortschreitende Digitalisierung zu einer zunehmend aktiven Start-Up Szene in vielen afrikanischen Ländern führt. Nach wie vor existiert ein Mismatch zwischen den Bereichen in denen Start-Ups entstehen und den Bereichen, wo ausländische Unternehmen Partner für den Markteintritt suchen. Somit bleibt es trotz positiver Entwicklung beim Unternehmertum in absehbarer Zeit schwierig adäquate Partner zu finden.
Artificial Intelligence (AI) in der Markenführung: Künstliche Neuronale Netze zur Markenimagemessung
(2023)
Da Künstliche Neuronale Netze die Modellierung nichtlinearer und vielschichtiger Beziehungen ermöglichen, befasst sich dieser Beitrag mit deren Einsatzmöglichkeiten für die methodisch anspruchsvolle Analyse und Messung des Markenimages. Zur Veranschaulichung des konzeptionellen Ansatzes wird am empirischen Beispiel des Sportartikelherstellers adidas ein mehrschichtiges Künstliches Neuronales Netz zwischen den Bewertungen spezifischer Markenattribute und der Gesamtbewertung der Marke erzeugt. Auf der Grundlage einer Analyse der Verbindungsgewichte des Künstliches Neuronales Netzes wird die Bedeutung verschiedener Markenattribute für die Markenbewertung gemessen, wodurch sich konkrete Implikationen für die Praxis der Markenführung ableiten lassen.
The scoring of sleep stages is one of the essential tasks in sleep analysis. Since a manual procedure requires considerable human and financial resources, and incorporates some subjectivity, an automated approach could result in several advantages. There have been many developments in this area, and in order to provide a comprehensive overview, it is essential to review relevant recent works and summarise the characteristics of the approaches, which is the main aim of this article. To achieve it, we examined articles published between 2018 and 2022 that dealt with the automated scoring of sleep stages. In the final selection for in-depth analysis, 125 articles were included after reviewing a total of 515 publications. The results revealed that automatic scoring demonstrates good quality (with Cohen's kappa up to over 0.80 and accuracy up to over 90%) in analysing EEG/EEG + EOG + EMG signals. At the same time, it should be noted that there has been no breakthrough in the quality of results using these signals in recent years. Systems involving other signals that could potentially be acquired more conveniently for the user (e.g. respiratory, cardiac or movement signals) remain more challenging in the implementation with a high level of reliability but have considerable innovation capability. In general, automatic sleep stage scoring has excellent potential to assist medical professionals while providing an objective assessment.
Automatic segmentation is essential for the brain tumor diagnosis, disease prognosis, and follow-up therapy of patients with gliomas. Still, accurate detection of gliomas and their sub-regions in multimodal MRI is very challenging due to the variety of scanners and imaging protocols. Over the last years, the BraTS Challenge has provided a large number of multi-institutional MRI scans as a benchmark for glioma segmentation algorithms. This paper describes our contribution to the BraTS 2022 Continuous Evaluation challenge. We propose a new ensemble of multiple deep learning frameworks namely, DeepSeg, nnU-Net, and DeepSCAN for automatic glioma boundaries detection in pre-operative MRI. It is worth noting that our ensemble models took first place in the final evaluation on the BraTS testing dataset with Dice scores of 0.9294, 0.8788, and 0.8803, and Hausdorf distance of 5.23, 13.54, and 12.05, for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively. Furthermore, the proposed ensemble method ranked first in the final ranking on another unseen test dataset, namely Sub-Saharan Africa dataset, achieving mean Dice scores of 0.9737, 0.9593, and 0.9022, and HD95 of 2.66, 1.72, 3.32 for the whole tumor, tumor core, and enhancing tumor, respectively.
Diese Studie untersucht den kurzfristigen Einfluss der Tagespflege auf die kindliche Entwicklung im Vergleich zur Betreuung in der Kita. Internationale Studien deuten darauf hin, dass der Besuch einer Tagespflege im Vergleich zur Kita eher negative Auswirkungen auf Kinder hat. Mithilfe der Neugeborenen-Kohorte des NEPS können wir evaluieren, ob dies auch im deutschen Kontext gilt. Wir nutzen zwei verschiedene methodische Ansätze, um den Effekt der Tagespflege zu schätzen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Tagespflege für die Mehrzahl der untersuchten Entwicklungsindikatoren keinen statistisch signifikant schlechteren Einfluss auf die kindliche Entwicklung hat, außer im Bereich der Habituation.
Flame-retardant finishing of cotton fabrics using DOPO functionalized alkoxy- and amido alkoxysilane
(2023)
In the present study, DOPO-based alkoxysilane (DOPO-ETES) and amido alkoxysilane (DOPO-AmdPTES) were synthesized by one-step and without by-products as halogen-free flame retardants. The flame retardants were applied on cotton fabric utilizing sol–gel method and pad-dry-cure finishing process. The flame retardancy, the thermal stability and the combustion ehaviour of treated cotton were evaluated by surface and bottom edge ignition flame test (according to EN ISO 15025), thermogravimetric analysis (TGA) and micro-scale combustion calorimeter (MCC). Unlike CO/DOPO-ETES sample, cotton treated with DOPO-AmdPTES nanosols exhibits self-extinguishing ehaviour with high char residue, an improvement of the LOI value and a significant reduction of the PHRR, HRC and THR compared to pristine cotton. Cotton finished with DOPO-AmdPTES reveals a semi-durability after ten laundering cycles keeping the flame-retardant properties unchanged. According to the results obtained from TGA-FTIR, Py-GC/MS and XPS, the major activity of flame retardant occurs in the condensed phase via catalytic induced char formation as physical barrier along with the activity in the gas phase derived mainly from the dilution effect. The early degradation of CO/DOPO-AmdPTES compared to CO/DOPO-ETES, triggered by the cleavage of the weak bond between P and C=O, as the DFT study indicated, provides the beneficial effect of this flame retardant on the fire resistance of cellulose.
Wertschätzung zählt
(2023)
Wie steht es mit den Sitten im B2B-Geschäft? Im Beitrag werden Wahrnehmung und Ursachen für den Sittenwandel im wirtschaftlichen Kontext in Deutschland und der Schweiz beleuchtet. Anhand einer Analyse der Werteforschung und Experteninterviews im B2B-Sales werden die Erscheinungsformen des Sittenwandels kritisch untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Wertschätzung, Respekt und Vertrauen im Vertriebsbereich zwar einen hohen Wert besitzen, aber oft missachtet werden.
Dieser Beitrag untersucht, wer in Deutschland Bildungsminister:in wird. Zur Klärung dieser Frage entwickelten wir einen Datensatz, der die biografischen Merkmale aller Bildungsminister:innen der deutschen Bundesländer zwischen 1950 und 2020 enthält. Als Beispiel für die Nutzung des Datensatzes untersuchen wir die beiden Merkmale Geschlecht und frühere Berufserfahrung und verknüpfen diese Merkmale mit Indikatoren für die Größe und Entwicklung des Bildungsbudgets und die Dauer der Amtszeit. Wir zeigen, dass zwischen 1950 und 2020 deutlich mehr Männer als Frauen zum/zur Bildungsminister:in ernannt wurden, unabhängig davon, welche Parteien die Bildungsminister:innen stellten. Außerdem verfügt die Mehrheit der Bildungsminister:innen bei Amtsantritt nicht über vorherige Berufserfahrung als Lehrer:in. Die meisten Bildungsminister:innen haben jedoch bereits politische Erfahrung, wenn sie ihr Amt antreten. Unsere Datenbank, die die erste umfassende Erhebung biografischer Merkmale von Bildungsminister:innen in den deutschen Bundesländern enthält, steht allen interessierten Forscher:innen zur Verfügung.
The fifth mobile communications generation (5G) can lead to a substantial change in companies enabling the full capability of wireless industrial communication. 5G with its key features of providing Enhanced Mobile Broadband, Ultra-Reliable and Low-Latency Communication, and Massive Machine Type Communication will support the implementation of Industry 4.0 applications. In particular, the possibility to set-up Non-Public Networks provides the opportunity of 5G communication in factories and ensures sole access to the 5G infrastructure offering new opportunities for companies to implement innovative mobile applications. Currently there exist various concepts, ideas, and projects for 5G applications in an industrial environment. However, the global rollout of 5G systems is a continuous process based on various stages defined by the global initiative 3rd Generation Partnership Project that develops and specifies the 5G telecommunication standard. Accordingly, some services are currently still far from their final performance capability or not yet implemented. Additionally, research lacks in clarifying the general suitability of 5G regarding frequently mentioned 5G use cases. This paper aims to identify relevant 5G use cases for intralogistics and evaluates their technical requirements regarding their practical feasibility throughout the upcoming 5G specifications.
The blockchain technology represents a decentralised database that stores information securely in immutable data blocks. Regarding supply chain management, these characteristics offer potentials in increasing supply chain transparency, visibility, automation, and efficiency. In this context, first token-based mapping approaches exist to transfer certain manufacturing processes to the blockchain, such as the creation or assembly of parts as well as their transfer of ownership. This paper proposes a prototypical blockchain application that adopts an authority concept and a concept of smart non-fungible tokens. The application enables the mapping of complex products in dynamic supply chains that require the auditability of changeable assembling processes on the blockchain. Finally, the paper demonstrates the practical feasibility of the proposed application based on a prototypical implementation created on the Ethereum blockchain.
Dieses Buch vermittelt die grundlegenden Kenntnisse für den Layoutentwurf digitaler und analoger Schaltungen. Neben den ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen werden auch Werkzeugaspekte behandelt. Das Werk befähigt Ingenieure, einen Schaltplan oder eine Netzliste in eine Layoutdarstellung zur Fertigung eines integrierten Schaltkreises (IC) oder einer Leiterplatte umzusetzen. Nach einer einleitenden Übersicht zu Fertigungstechnologien, Besonderheiten der Mikroelektronik und den Aufgaben des Layoutentwurfs behandelt Kap. 2 zunächst die technologischen Grundlagen der IC-Fertigung. Darauf aufbauend werden nachfolgend alle Aspekte des Layoutentwurfs vertieft: Schnittstellen, Entwurfsregeln und Bibliotheken (Kap. 3), Entwurfsstile, -modelle und -flüsse (Kap. 4), Entwurfsschritte (Kap. 5), Besonderheiten des analogen IC-Entwurfs (Kap. 6) und schließlich Zuverlässigkeitsmaßnahmen (Kap. 7). Das Buch eignet sich als Lehrbuch in den Ingenieurwissenschaften und als Nachschlagewerk für Schaltungs- und Layoutentwickler in der Industrie.
Dieses forschungsorientierte Buch enthält wichtige Beiträge zur Gestaltung der digitalen Transformation. Es umfasst die folgenden Hauptabschnitte in 20 Kapiteln:
- Digitale Transformation
- Digitales Geschäft
- Digitale Architektur
- Entscheidungshilfe
- Digitale Anwendungen
Es konzentriert sich auf digitale Architekturen für intelligente digitale Produkte und Dienstleistungen und ist eine wertvolle Ressource für Forscher, Doktoranden, Postgraduierte, Absolventen, Studenten, Akademiker und Praktiker, die sich für die digitale Transformation interessieren.
In diesem Kapitel wird eine Einführung in die sich abzeichnenden Trends bei der Gestaltung der digitalen Transformation gegeben, wobei der Schwerpunkt auf digitalen Produkten, intelligenten Diensten und damit verbundenen Systemen sowie auf Methoden, Modellen und Architekturen liegt. Das primäre Ziel dieses Buches ist es, einige der neuesten Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet hervorzuheben. Wir stellen eine Reihe von Kurzbeschreibungen der im Buch enthaltenen Kapitel zur Verfügung.
Die digitale Transformation ist die heute vorherrschende geschäftliche Transformation, die einen starken Einfluss darauf hat, wie digitale Dienstleistungen und Produkte dienstleistungsdominant gestaltet werden. Eine beliebte zugrundeliegende Theorie der Wertschöpfung und des wirtschaftlichen Austauschs, die als dienstleistungsdominante Logik (S-D) bekannt ist, kann mit vielen erfolgreichen digitalen Geschäftsmodellen verbunden werden. Allerdings ist die S-D-Logik an sich abstrakt. Unternehmen können sie nicht ohne Weiteres als Instrument für die Innovation und Gestaltung von Geschäftsmodellen nutzen. Um dies zu ändern, wird eine umfassende Ideenfindungsmethode auf der Grundlage der S-D-Logik vorgeschlagen, die als service-dominantes Design (SDD) bezeichnet wird. SDD zielt darauf ab, Unternehmen beim Übergang zu einer service- und wertorientierten Perspektive zu unterstützen. Die Methode bietet eine vereinfachte Möglichkeit, den Ideenfindungsprozess auf der Grundlage von vier Modellkomponenten zu strukturieren. Jede Komponente besteht aus praktischen Implikationen, Hilfsfragen und Visualisierungstechniken, die aus einer Literaturrecherche, einer Anwendungsfallbewertung der digitalen Mobilität und einer Fokusgruppendiskussion abgeleitet wurden. SDD ist ein erster Schritt zu einem Toolset, das etablierte Unternehmen bei der Service- und Werteorientierung im Rahmen ihrer digitalen Transformation unterstützen kann.
Unternehmen sind derzeit dabei, ihre Strategie, ihre Prozesse und ihre Informationssysteme zu verändern, um ihren Digitalisierungsgrad zu erhöhen. Das Potenzial des Internets und verwandter digitaler Technologien wie Internet der Dinge, Services Computing, Cloud Computing, künstliche Intelligenz, Big Data mit Analysen, mobile Systeme, Kollaborationsnetzwerke und cyber-physikalische Systeme treibt neue Geschäftsmodelle an und ermöglicht sie. Die Digitalisierung führt zu einer tiefgreifenden Umwälzung bestehender Unternehmen, Technologien und Volkswirtschaften und fördert die Architektur digitaler Umgebungen mit vielen eher kleinen und verteilten Strukturen. Dies hat starke Auswirkungen auf neue Wertschöpfungsmöglichkeiten und die Gestaltung digitaler Dienste und Produkte, die durch die Nutzung einer service-dominanten Logik gesteuert werden. Das Hauptergebnis des Buchkapitels erweitert Methoden für integrale digitale Strategien um wertorientierte Modelle für digitale Produkte und Dienstleistungen, die im Rahmen eines multiperspektivischen digitalen Unternehmensarchitektur-Referenzmodells definiert werden.
Die Digitalisierung, der ständige technologische Fortschritt und immer kürzere Produktlebenszyklen stellen Unternehmen derzeit vor große Herausforderungen. Um am Markt erfolgreich zu sein, müssen Geschäftsmodelle häufiger und schneller als früher an veränderte Marktbedingungen angepasst werden. Schnelle Anpassungsfähigkeit, auch Agilität genannt, ist in der heutigen Zeit ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Aufgrund des ständig wachsenden IT-Anteils von Produkten und der Tatsache, dass diese mit Hilfe von IT hergestellt werden, hat die Änderung des Geschäftsmodells große Auswirkungen auf die Unternehmensarchitektur (EA). Die Entwicklung von EAs ist jedoch eine sehr komplexe Aufgabe, da viele Beteiligte mit gegensätzlichen Interessen in den Entscheidungsprozess eingebunden sind. Daher ist ein hohes Maß an Zusammenarbeit erforderlich. Um Unternehmen bei der Entwicklung ihrer EA zu unterstützen, wird in diesem Artikel eine neuartige integrative Methode vorgestellt, die die Interessen der Stakeholder systematisch in die Entscheidungsfindung einbezieht. Durch die Anwendung der Methode wird die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Interessengruppen verbessert, indem Berührungspunkte zwischen ihnen identifiziert werden. Darüber hinaus machen die standardisierten Aktivitäten die Entscheidungsfindung transparenter und vergleichbarer, ohne die Kreativität einzuschränken.
The volume includes papers presented at the International KES Conference on Human Centred Intelligent Systems 2023 (KES HCIS 2023), held in Rome, Italy on June 14–16, 2023. This book highlights new trends and challenges in intelligent systems, which play an important part in the digital transformation of many areas of science and practice. It includes papers offering a deeper understanding of the human-centred perspective on artificial intelligence, of intelligent value co-creation, ethics, value-oriented digital models, transparency, and intelligent digital architectures and engineering to support digital services and intelligent systems, the transformation of structures in digital businesses and intelligent systems based on human practices, as well as the study of interaction and the co-adaptation of humans and systems.
Current advances in Artificial Intelligence (AI) combined with other digitalization efforts are changing the role of technology in service ecosystems. Human-centered intelligent systems and services are the target of many current digitalization efforts and part of a massive digital transformation based on digital technologies. Artificial intelligence, in particular, is having a powerful impact on new opportunities for shared value creation and the development of smart service ecosystems. Motivated by experiences and observations from digitalization projects, this paper presents new methodological experiences from academia and practice on a joint view of digital strategy and architecture of intelligent service ecosystems and explores the impact of digitalization based on real case study results. Digital enterprise architecture models serve as an integral representation of business, information, and technology perspectives of intelligent service-based enterprise systems to support management and development. This paper focuses on the novel aspect of closely aligned digital strategy and architecture models for intelligent service ecosystems and highlights the fundamental business mechanism of AI-based value creation, the corresponding digital architecture, and management models. We present key strategy-oriented architecture model perspectives for intelligent systems.