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Fragestellung: Das klinische Standardverfahren und Referenz der Schlafmessung und der Klassifizierung der einzelnen Schlafstadien ist die Polysomnographie (PSG). Alternative Ansätze zu diesem aufwändigen Verfahren könnten einige Vorteile bieten, wenn die Messungen auf eine komfortablere Weise durchgeführt werden. Das Hauptziel dieser Forschung Studie ist es, einen Algorithmus für die automatische Klassifizierung von Schlafstadien zu entwickeln, der ausschließlich Bewegungs- und Atmungssignale verwendet [1].
Patienten und Methoden: Nach der Analyse der aktuellen Forschungsarbeiten haben wir multinomiale logistische Regression als Grundlage für den Ansatz gewählt [2]. Um die Genauigkeit der Auswertung zu erhöhen, wurden vier Features entwickelt, die aus Bewegungs- und Atemsignalen abgeleitet wurden. Für die Auswertung wurden die nächtlichen Aufzeichnungen von 35 Personen verwendet, die von der Charité-Universitätsmedizin Berlin zur Verfügung gestellt wurden. Das Durchschnittsalter der Teilnehmer betrug 38,6 +/– 14,5 Jahre und der BMI lag bei durchschnittlich 24,4 +/– 4,9 kg/m2. Da der Algorithmus mit drei Stadien arbeitet, wurden die Stadien N1, N2 und N3 zum NREM-Stadium zusammengeführt. Der verfügbare Datensatz wurde strikt aufgeteilt: in einen Trainingsdatensatz von etwa 100 h und in einen Testdatensatz mit etwa 160 h nächtlicher Aufzeichnungen. Beide Datensätze wiesen ein ähnliches Verhältnis zwischen Männern und Frauen auf, und der durchschnittliche BMI wies keine signifikante Abweichung auf.
Ergebnisse: Der Algorithmus wurde implementiert und lieferte erfolgreiche Ergebnisse: die Genauigkeit der Erkennung von Wach-/NREM-/REM-Phasen liegt bei 73 %, mit einem Cohen’s Kappa von 0,44 für die analysierten 19.324 Schlafepochen von jeweils 30 s. Die beobachtete gewisse Überschätzung der NREM-Phase lässt sich teilweise durch ihre Prävalenz in einem typischen Schlafmuster erklären. Selbst die Verwendung eines ausbalancierten Trainingsdatensatzes konnte dieses Problem nicht vollständig lösen.
Schlussfolgerungen: Die erreichten Ergebnisse haben die Tauglichkeit des Ansatzes prinzipiell bestätigt. Dieser hat den Vorteil, dass nur Bewegungs- und Atemsignale verwendet werden, die mit weniger Aufwand und komfortabler für Benutzer aufgezeichnet werden können als z. B. Herz- oder EEG-Signale. Daher stellt das neue System eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu bestehenden Ansätzen dar. Die Zusammenführung der beschriebenen algorithmischen Software mit dem in [1] beschriebenen Hardwaresystem zur Messung von Atem- und Körperbewegungssignalen zu einem autonomen, berührungslosen System zur kontinuierlichen Schlafüberwachung ist eine mögliche Richtung zukünftiger Arbeiten.
In dieser Arbeit werden Anforderungen an ein digitales Referenzmodell der Cell and Gene Therapy (CGT) Supply Chain mittels systematischer Literaturrecherche unter partieller Anwendung der Preferred-Reporting-Items-for-Systematic-Reviews-and-Meta-Analyses(PRISMA)-2020-Methode erarbeitet und erläutert. Die Ergebnisse der Literaturrecherche untermauern, dass die CGT Supply Chain standardisierte und automatisierte Prozesse benötigt, gewissen Transportanforderungen gerecht werden sowie eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleisten können muss. Die Anforderungen an das Referenzmodell lehnen sich z. T. an die Anforderungen des klassischen Supply-Chain-Operations-Reference(SCOR)-Modells an, bedürfen jedoch einer Veränderung und Weiterentwicklung unter Beachtung der Besonderheiten der CGT Supply Chain. Auf Basis eines Referenzmodells für die CGT Supply Chain, das die aus dieser Arbeit identifizierten Anforderungen beachtet, kann eine übergeordnete Managementplattform aufgebaut werden. Mit der digitalen Abbildung und Vernetzung aller Aktivitäten ist der Grundstein für die Integration in ein Enterprise-Resource-Planning(ERP)-System zum effektiven Data und Process Mining gelegt. Durch eine zunehmend bessere Datenqualität und -quantität entlang der Prozesse der CGT Supply Chain lassen sich verstärkt Informationen über die Prozesse selbst generieren, aus denen weitere Verbesserungsansätze hervorgehen. Eine CGT-Managementplattform bildet demnach die Grundlage für alle Prozesse innerhalb der CGT Supply Chain für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess.
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.
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.
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.
Business Process Management (BPM) ist aufgrund seiner Bedeutung für prozessorientierte Unternehmen und den daraus resultierenden Anforderungen hinsichtlich interner Betriebsorganisation und Audits, ein zentraler Bestandteil. Die Einführung und Aufrechterhaltung von BPM stellt jedoch einen erheblichen Aufwand dar, da Prozesse aufgenommen, modelliert und aktuell gehalten werden müssen. Empirische Belege zeigen, dass erfolgreiche Prozessmodellierung dabei eine besondere Herausforderung darstellt, welche häufig nicht zufriedenstellend nachhaltig gelingt. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die nachhaltige Prozessorientierung in Unternehmen ist somit die konsistente und aktuelle Prozessmodellierung, sowie deren Adaption an externe und interne Veränderungen. Mittels einer Literaturrecherche werden die relevanten Dimensionen zur nachhaltigen Prozessorientierung auf Grundlage der Prozessmodellierung ermittelt. Auf deren Basis wird ein adaptives handlungsorientiertes Framework für die praktische Anwendung in Unternehmen abgeleitet.
Auf dem Weg zu einer neuen Normalität in Schule und Bildung?! : Empfehlungen der Beitragenden
(2023)
Die im vorliegenden Band präsentierten Studien und Erkenntnisse zeigen die tiefen Einschnitte, die die Pandemie in Schule und Bildung hinterlassen hat. Zahlreiche Forschende, Expertinnen und Experten, aber auch engagierte Eltern, Kinder und Jugendliche wünschen sich in Anbetracht der Erfahrungen eine „neue“ Normalität für Schule und Bildung – eine Normalität, in der Bildungsungerechtigkeit wirksamer begegnet wird, die digitaler ist, … Wie könnte der Weg dahin aussehen?
Verschleiß an Zerspanwerkzeugen mit geometrisch definierter Schneide führt zu schlechter Oberflächenqualität, erhöhten Kräften, Maßabweichungen und Bruch. Bisher wird dieser Verschleiß außerhalb der Maschine oder indirekt (z. B. Durchmesser) erfasst. Der Tausch der Werkzeuge findet nach einer bestimmten Werkstückzahl, Zeit, oder einem Standweg statt. In diesem Beitrag wird ein neuartiges System zur direkten Ermittlung des Freiflächenverschleißes im Arbeitsraum eines Bearbeitungszentrums dargestellt. Dabei wird eine geschützt integrierte Industriekamera mit Objektiv im Arbeitsraum installiert. Die Maschinenachsen bzw. die Bearbeitungsspindel positionieren das Werkzeug davor. Nach einer nur wenige Sekunden dauernden Messung findet die Auswertung des Verschleißes hauptzeitparallel statt.
Der Erfolg der Energiewende in Deutschland setzt eine zunehmende Anzahl an dezentralen elektrischen Erzeugungsanlagen (EZA) voraus. Diese dezentralen EZA, wie Photovoltaikanlagen oder Blockheizkraftwerke, bringen für Verteilnetzbetreiber große Herausforderungen mit sich. Im Rahmen des geförderten Forschungsprojekts „Demonstrator Automatisierte Kabelverteil (KV) als Alternative zum regelbaren Ortsnetztransformator (DEMO rONT-Alternative)“ wurde ein neuer Ansatz für die Lösung der bestehenden Problematik erforscht. Dieser besteht in der aktiven Änderung der Topologie der Netzgebiete je nach elektrischer Last und PV-Einspeisung (Trennstellenverlagerung).
Verteilnetzbetreiber müssen verschiedene Maßnahmen ergreifen, um den Herausforderungen der zunehmenden Installation dezentraler Erzeugungsanlagen zu begegnen. Die meisten dieser Maßnahmen führen zwar zur Einhaltung der Spannungsgrenzwerte, sie läsen jedoch nicht das Problem der Rückspeisung in die überlagerte Netzebene und die damit verbundenen Leistungsverluste. Im Projekt „Demo-rONT-Alternative“ wurde ein Prototyp für einen fernsteuerbaren Kabelverteiler entwickelt, um die Trennstellenverschiebung automatisiert durchführen zu können.
Die Coronapandemie hat Deutschland seit dem Frühjahr 2020 fest im Griff. Eine zentrale Maßnahme zur Verlangsamung der Ausbreitung des Coronavirus war von Beginn an die Schließung von Schulen. In einer ersten Studie wurden die Lernzeitverluste durch die Corona-bedingten Schulschließungen im Frühjahr 2020 quantifiziert (Wößmann, Freundl, Lergetporer, Grewenig, Werner & Zierow, 2020). Es zeigte sich, dass sich die Lernzeit der Schülerinnen und Schüler durch die Schulschließungen halbiert hatte und die Verluste bei leistungsschwächeren Schülerinnen und Schülern besonders groß waren. Im Frühjahr 2020 wurde die Verringerung der Lernzeit von den Schulen nicht kompensiert: Nur ein kleiner Teil der Schülerinnen und Schüler hatte in dieser Phase regelmäßigen Distanzunterricht und täglichen Kontakt mit Lehrkräften. Während der Sommer- und Herbstmonate seit der Phase der ersten Schulschließungen hatten Schulverwaltung, Schulen und Lehrkräfte Zeit, sich auf Distanzunterricht und digitale Lehrmethoden umzustellen, um Lernausfällen während etwaiger erneuter Schulschließungen entgegenzuwirken. Inwiefern dies dazu geführt hat, dass die Schülerinnen und Schüler während der Schulschließungen Anfang 2021 tatsächlich mehr Zeit mit Lernen verbracht haben als im Frühjahr 2020, ist jedoch bislang weitgehend unbekannt.
Um zu erfahren, mit welchen Aktivitäten die Schulkinder die Zeit der Schulschließungen Anfang 2021 verbracht haben, wurde erneut eine deutschlandweite Umfrage durchgeführt, diesmal unter mehr als 2.000 Eltern von Schulkindern. Die Ergebnisse liefern umfassende Einblicke in den Alltag von Schulkindern, Eltern und Schulen während der Schulschließungen Anfang 2021. Sie zeigen, wie viele Stunden die Schulkinder in dieser Phase mit Lernen und anderen kreativen und passiven Tätigkeiten verbracht haben, welche konkreten Maßnahmen die Schulen ergriffen haben, um den Schulbetrieb aufrechtzuerhalten, wie effektiv das Lernen zu Hause war, und wie die Eltern das häusliche Lernumfeld einschätzen. Dabei vergleichen wir die Aktivitäten während der Schulschließungen Anfang 2021 mit den Aktivitäten während der ersten Corona-bedingten Schulschließungen im Frühjahr 2020 sowie mit den Aktivitäten vor Corona (vgl. Wößmann et al., 2020). Wir berichten zudem Ergebnisse zum sozio-emotionalen Wohlbefinden der Kinder nach einem Jahr Coronapandemie und zu den Einschätzungen der Eltern, welche breiteren Auswirkungen die Schulschließungen auf verschiedene Lebensbereiche ihrer Kinder haben. Die Befragung liefert somit neue empirische Erkenntnisse über mögliche Folgen der Corona-Krise für den Bildungserfolg von Kindern in Deutschland. Dabei untersuchen wir auch, inwiefern sich die Auswirkungen der Schulschließungen zwischen leistungsstärkeren und -schwächeren Schülerinnen und Schülern sowie zwischen Akademikerkindern und Nicht-Akademikerkindern unterscheiden.
We introduce bloomRF as a unified method for approximate membership testing that supports both point- and range-queries. As a first core idea, bloomRF introduces novel prefix hashing to efficiently encode range information in the hash-code of the key itself. As a second key concept, bloomRF proposes novel piecewisemonotone hash-functions that preserve local order and support fast range-lookups with fewer memory accesses. bloomRF has near-optimal space complexity and constant query complexity. Although, bloomRF is designed for integer domains, it supports floating-points, and can serve as a multi-attribute filter. The evaluation in RocksDB and in a standalone library shows that it is more efficient and outperforms existing point-range-filters by up to 4× across a range of settings and distributions, while keeping the false-positive rate low.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Verbreitung des Customer-Success-Managements im deutschsprachigen Mittelstand und der Frage, wie eine erfolgreiche Implementierung dort durchgeführt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass, vorgelagert zum eigentlichen Customer-Success-Management-Prozess, interne sowie externe Voraussetzungen im deutschsprachigen Mittelstand geschaffen werden müssen, um eine nachhaltige Implementierung gewährleisten zu können. Dazu zählt die Transformation vom reinen Produktfokus hin zu einer kunden- und servicezentrierten Unternehmensstrategie. Voraussetzung dafür ist die Erhöhung des Digitalisierungsgrads der Produkte und internen Prozesse sowie ein aktives Change-Management.
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Verbreitung des Customer-Success-Managements im deutschsprachigen Mittelstand und der Frage, wie eine erfolgreiche Implementierung dort durchgeführt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass, vorgelagert zum eigentlichen Customer-Success-Management-Prozess, interne sowie externe Voraussetzungen im deutschsprachigen Mittelstand geschaffen werden müssen, um eine nachhaltige Implementierung gewährleisten zu können. Dazu zählt die Transformation vom reinen Produktfokus hin zu einer kunden- und servicezentrierten Unternehmensstrategie. Voraussetzung dafür ist die Erhöhung des Digitalisierungsgrads der Produkte und internen Prozesse sowie ein aktives Change-Management.
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.
In diesem Beitrag wird der Einfluss von Zuschauern nach den pandemiebedingten Geisterspielen auf den Heimvorteil in der ersten Fußball-Bundesliga analysiert. Für die empirische Untersuchung werden die fünf Spielzeiten 2017/18 bis 2021/22 betrachtet. Während in der Geisterspielphase in der Saison 2019/20 der Heimvorteil vollständig verschwindet, steigt der Heimvorteil in der zweiten Geisterspielphase in der Saison 2020/21 mit der Zeit wieder auf vorpandemisches Niveau an. In der Saison 2021/22 ist nach einer kurzen Phase mit eingeschränkten Zuschauerkapazitäten ein signifikant größerer Heimvorteil als in der Zeit vor der Pandemie zu beobachten. Der überdurchschnittlich positive Effekt der Zuschauer in dieser letzten Phase verschwindet mit der Zeit trotz steigender Zuschauerzahlen. Der Einfluss von Fans auf den Heimvorteil ist insgesamt insbesondere auf psychologische Effekte auf die Spieler der Heimmannschaften zurückzuführen.
Due to constantly changing conditions, demand, and technologies, companies increasingly seek flexibility. Productivity results from automation, improved working conditions and the focus of people in production in interaction with machines. Unfortunately, the human factor is often not considered to increase flexibility and productivity with new concepts. This work aims to develop a hybrid assistance system that allows a dynamic configuration of cyber-physical production systems considering the current order situation and available resources utilizing simulation. The system also considers human factors in addition to economic factors, which contributes to the extended economic appraisal.
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.