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Im Frühjahr 1817 unternahm der damalige Professor Friedrich List an der Universität Tübingen eine Reise nach Frankfurt a. M., wo zu dieser Zeit die berühmte Ostermesse stattfand. Dort traf er mit den Anführern der Kaufleute zusammen, die darüber klagten, dass die zaghafte wirtschaftliche Entwicklung unter den vielen Zollschranken und den Billigimporten aus England stark zu leiden habe. Deshalb forderten sie die Abschaffung der Binnenzölle und die Bildung einer Wirtschaftsunion. Im Auftrag der Kaufleute verfasste List seine berühmt gewordene Petition an die Bundesversammlung, die lose Interessenvertretung des Deutschen Bundes in Frankfurt. Als die Petition mit großem Beifall aufgenommen wurde, gründete List im Hochgefühl seines Erfolges spontan den "Allgemeinen Deutschen Handels- und Gewerbsverein" – die erste Interessenvertretung deutscher Kaufleute. Er legte damit den Grundstein für den politischen Prozess zur Gründung des Zollvereins von 1834, der wiederum die Vorstufe zur Gründung des Deutschen Reiches von 1871 bildete. Lists damalige Forderungen sind zurzeit wieder hoch aktuell.
Exogenous factors of influence on exhaled breath analysis by ion-mobility spectrometry (MCC/IMS)
(2019)
The interpretation of exhaled breath analysis needs to address to the influence of exogenous factors, especially to a transfer of confounding analytes by the test persons. A test person who was exposed to a disinfectant had exhaled breath analysis by MCC/IMS (Bioscout®) after different time intervals. Additionally, a new sampling method with inhalation of synthetic air before breath analysis was tested. After exposure to the disinfectant, 3-Pentanone monomer, 3-Pentanone dimer, Hexanal, 3-Pentanone trimer, 2-Propanamine, 1-Propanol, Benzene, Nonanal showed significantly higher intensities, in exhaled breath and air of the examination room, compared to the corresponding baseline measurements. Only one ingredient of the disinfectant (1-Propanol) was identical to the 8 analytes. Prolonging the time intervals between exposure and breath analysis showed a decrease of their intensities. However, the half-time of the decrease was different. The inhalation of synthetic air - more than consequently airing the examination room with fresh air - reduced the exogenous and also relevant endogenous analytes, leading to a reduction and even changing polarity of the alveolar gradient. The interpretation of exhaled breath needs further knowledge about the former residence of the proband and the likelihood and relevance of the inhalation of local, site-specific and confounding exogenous analytes by him. Their inhalation facilitates a transfer to the examination room and a detection of high concentrations in room air and exhaled breath, but also the exhalation of new analytes. This may lead to a misinterpretation of these analytes as endogenous resp. disease-specific ones.
Standardisation of breath sampling is important for application of breath analysis in clinical settings. By studying the effect of room airing on indoor and breath analytes and by generating time series of room air with different sampling intervals we sought to get further insights into room air metabolism, to detect the relevance of exogenous VOCs and to make conclusions about their consideration for the interpretation of exhaled breath. Room air and exhaled breath of a healthy subject were analysed before and after room airing. Furthermore a time series of room air with doors and windows closed was taken over 84 h by an automatic sampling every 180 min. A second times series studied room air analytes over 70 h with samples taken every 16.5 min. For breath and room air measurements an IMS coupled to a multi-capillary column (IMS/MCC) [Bio-Scout® - B&S Analytik GmbH, Dortmund, Germany] was used. The peaks were characterized using the Software Visual Now (B&S Analytik, Dortmund Germany) and identified using the software package MIMA (version 1.1, provided by the Max Planck Institute for Informatics, Saarbrücken, Germany) and the database 20160426_SubstanzDbNIST_122 (B & S Analytik GmbH, Dortmund, Germany). In the morning 4 analytes (Decamethylcylopentasiloxane [541-02-6]; Pentan-2-one [107-87-9] – Dimer; Hexan-1-al [66-25-1]; Pentan-2-one [107-87-9]) – Monomer showed high intensities in the room air and exhaled breath. They were significantly but not equally reduced by room airing. The time series about 84 h showed a time dependent decrease of analytes (limonen-monomer and -dimer; Decamethylcylopentasiloxane, Butan-1-ol, Butan-1-ol) as well as increase (Pentan-2-one [107-87-9] – Dimer). Shorter sampling intervals exhibited circadian variations of analyte concentrations for many analytes. Breath sampling in the morning needs room airing before starting. Then the variation of the intensity of indoor analytes can be kept small. The time series of indoor analytes show, that their intensities have a different behaviour, with time dependent declines, constant increases and circadian variations, dependent on room airing. This has implications on the breath sampling procedure and the intrepretation of exhaled breath.
Artefaktkorrektur und verfeinerte Metriken für ein EEG-basiertes System zur Müdigkeitserkennung
(2019)
Fragestellung: Müdigkeit ist ein oft unterschätztes, aber dennoch großes Problem im Straßenverkehr. Von rund 2,5 Mio. Verkehrsunfällen 2015 in Deutschland, waren 2898 Unfälle, mit insgesamt 59 Toten (~1,7 % der Todesfälle), auf Übermüdung zurückzuführen. Schätzungen gehen von einer Dunkelziffer von bis zu 20 % aus. In einer ersten eigenen Studie wurde überprüft, ob ein mobiles EEG in einem Fahrsimulator Müdigkeitszustände zuverlässig erkennen kann. Die Erkennungsrate lag lediglich bei 61 %. Ziel dieser Arbeit ist, das verwendete Messsystem zu verbessern. Dazu wird die Genauigkeit durch eine Artefaktkorrektur und mit Hilfe von verfeinerten Qualitätsmetriken erhöht. Eine erkannte Übermüdung wird dem Fahrer dann in angemessener Weise angezeigt, so dass er entsprechend reagieren kann.
Patienten und Methoden: Die Independent Component Analysis (ICA) ist ein multivariates Verfahren, um mehrere Zufallsvariablen zu analysieren. Für die Entscheidung, ob ein Fahrer gerade müde oder wach ist, wird der erstellte Merkmalsvektor für jede Sequenz mit ICA klassifiziert. Dafür wird ein trainierter Machine-Learning-Algorithmus eingesetzt, der in der Lage ist, auch unbekannte Datensätze in Klassen einzuteilen. Um die benötigten Frequenzwerte zu erhalten, wurde für jeden EEG-Kanal eine Fourier Transformation durchgeführt. Der erstellte Merkmalsvektor wird im nächsten Schritt durch ein Künstliches Neuronales Netz klassifiziert. Für das Training werden vorab erstellte Merkmalsvektoren mit den Klassen „Wach“ und „Müde“ versehen. Diese Daten werden zufällig gemischt und im Verhältnis 2:1 in eine Trainings- und Testmenge geteilt. Das Experiment wurde mit acht Personen mit jeweils zweimal 45 min Testfahrt durchgeführt.
Ergebnisse: Der komplette Datensatz besteht aus 150.000 Signalwerten, welche zu ca. 7000 Sequenzen zusammengefasst werden. Durch die Anwendung der Qualitätsmetrik bleiben 4370 Sequenzen für das Training übrig. Bei invaliden Sequenzen aufgrund von EEG-Artefakten gibt es deutliche Unterschiede. Im „Wach“ Zustand werden dreimal so viele Sequenzen verworfen als im „Müde“ Zustand. Insgesamt werden bei wachen Probanden im Schnitt ca. 50 % der Sequenzen verworfen, bei Müden lediglich 25 %. Im Durchschnitt erreicht das System eine Erkennungsrate von 73 % für beide Zustände. Vergleicht man nun das Verhältnis von „Wach“ und „Müde“ und lässt „Leichte Müdigkeit“ außen vor, liegen die Ergebnisse bei über 90 %.
Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufmerksamkeit während des Experiments abnimmt bzw. die Müdigkeit zunimmt. Dies verdeutlichen zum einen subjektive und objektive Beobachtungen von Müdigkeitsanzeichen. Zum anderen lassen sich messbare und klassifizierbare Unterschiede im EEG Signal nachweisen. Die als Merkmale eingesetzten Theta-Wellen zeigten eine niedrigere Amplitude gegen Ende des Experiments. Die Erweiterung der binären Klassifizierung führt zu einer weiteren Stabilisierung der Ergebnisse. Artefaktkorrektur und Qualitätsmetriken steigern die Güte der Daten weiter. Die entwickelte Anwendung zur Müdigkeitserkennung ermittelt messbare Zeichen von Müdigkeit und kann eine gute Entscheidung über die Fahrtauglichkeit treffen.
Recently, practitioners have begun appraising an effective customer journey design (CJD) as an important source of customer value in increasingly complex and digitalized consumer markets. Research, however, has neither investigated what constitutes the effectiveness of CJD from a consumer perspective nor empirically tested how it affects important variables of consumer behavior. The authors define an effective CJD as the extent to which consumers perceive multiple brand-owned touchpoints as designed in a thematically cohesive, consistent, and context-sensitive way. Analyzing consumer data from studies in two countries (4814 consumers in total), they provide evidence of the positive influence of an effective CJD on customer loyalty through brand attitude — over and above the effects of brand experience. Importantly, an effective CJD more strongly influences utilitarian brand attitudes, while brand experience more strongly affects hedonic brand attitudes. These underlying mechanisms are also prevalent when testing for the contingency factors services versus goods, perceived switching costs, and brand involvement.
Software evolvability is an important quality attribute, yet one difficult to grasp. A certain base level of it is allegedly provided by service- and microservice-based systems, but many software professionals lack systematic understanding of the reasons and preconditions for this. We address this issue via the proxy of architectural modifiability tactics. By qualitatively mapping principles and patterns of Service Oriented Architecture (SOA) and microservices onto tactics and analyzing the results, we cannot only generate insights into service-oriented evolution qualities, but can also provide a modifiability comparison of the two popular service-based architectural styles. The results suggest that both SOA and microservices possess several inherent qualities beneficial for software evolution. While both focus strongly on loose coupling and encapsulation, there are also differences in the way they strive for modifiability (e.g. governance vs. evolutionary design). To leverage the insights of this research, however, it is necessary to find practical ways to incorporate the results as guidance into the software development process.
Parallel applications are the computational backbone of major industry trends and grand challenges in science. Whereas these applications are typically constructed for dedicated High Performance Computing clusters and supercomputers, the cloud emerges as attractive execution environment, which provides on-demand resource provisioning and a pay-per-use model. However, cloud environments require specific application properties that may restrict parallel application design. As a result, design trade-offs are required to simultaneously maximize parallel performance and benefit from cloud-specific characteristics.
In this paper, we present a novel approach to assess the cloud readiness of parallel applications based on the design decisions made. By discovering and understanding the implications of these parallel design decisions on an application’s cloud readiness, our approach supports the migration of parallel applications to the cloud.We introduce an assessment procedure, its underlying meta model, and a corresponding instantiation to structure this multi-dimensional design space. For evaluation purposes, we present an extensive case study comprising three parallel applications and discuss their cloud readiness based on our approach.
In this paper, we deal with optimizing the monetary costs of executing parallel applications in cloud-based environments. Specifically, we investigate on how scalability characteristics of parallel applications impact the total costs of computations. We focus on a specific class of irregularly structured problems, where the scalability typically depends on the input data. Consequently, dynamic optimization methods are required for minimizing the costs of computation. For quantifying the total monetary costs of individual parallel computations, the paper presents a cost model that considers the costs for the parallel infrastructure employed as well as the costs caused by delayed results. We discuss a method for dynamically finding the number of processors for which the total costs based on our cost model are minimal. Our extensive experimental evaluation gives detailed insights into the performance characteristics of our approach.
Vielen Unternehmen gelingt es aufgrund der hohen Komplexität nicht, sich bietende Chancen der digitalen Transformation der Arbeitswelt auszuschöpfen und Risiken zu vermeiden. Um die Digitalisierung aktiv gestalten zu können, müssen die für die jeweiligen Digitalisierungsinitiativen relevanten Handlungsfelder identifiziert werden. Hier setzt die vorliegende Forschung an. Anhand einer Einzelfallstudie in einem mittelgroßen deutschen Versicherungsunternehmen werden im vorliegenden Beitrag die konkreten Auswirkungen der digitalen Transformation auf die beteiligten Mitarbeiter analysiert und Implikationen diskutiert. Hierzu wurde ein Digitalisierungsprojekt, und zwar die Digitalisierung der bislang papierbasierten analogen Geschäftsprozesse (E-Akte), in den Blick genommen. Auf Basis der Durchführung und Auswertung von 24 Interviews, in denen die direkten Effekte der Veränderungsmaßnahme aus Sicht der Mitarbeiter und Führungskräfte erfasst und analysiert wurden, ließen sich 10 Handlungsfelder identifizieren, in denen sich die Arbeitswelt des untersuchten Unternehmens durch die Digitalisierung des Geschäftsprozesses verändert.
Stronger than they look
(2019)