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Die nachfolgende Masterarbeit untersucht die Nutzung von DeepFake-Anwendungen bei Personen mit einer Fazialisparese. Dabei handelt es sich um eine Lähmung des Gesichtnervs, wodurch die betroffenden Menschen keine bzw. keine vollständige Mimik im Gesicht haben. Es wird hierbei getestet, ob mithilfe von DeepFake eine möglichst realistische Mimik generiert werden kann. Für die Untersuchung werden zunächst sowohl die theoretischen Grundlagen als auch verschiedene potenzielle Anwendungen vorgestellt. Mithilfe der vorgestellten Anwendungen wird anschließend ein Versuch durchgeführt, in dem die künstliche Intelligenz mit Bildmaterial von Proband:innen trainiert und anschließend manipuliert wird. Die aus dem Versuch resultierenden Ergebnisse werden danach durch eine Umfrage mit Bildern, welche eine originale Mimik zeigen, verglichen. Dadurch soll überprüft werden, wie realistisch die manipulierten Bild- und Videomaterialien sind oder ob die künstliche Intelligenz an eine mögliche Grenze stößt. Abschließend werden weitere Forschungsansätze und Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt, in welchem die betrachtete künstliche Intelligenz genutzt werden kann.
Agents with antifungal activity play a vital role as therapeutics in health care, as do fungicides in agriculture. Effectiveness, toxicological profile, and eco-friendliness are among the properties used to select suitable substances. Furthermore, a steady supply of new agents with different modes of action is required to counter the well-known potential of human and phyto-pathogenic fungi to develop resistance against established antifungals. Here, we use an in vitro growth assay to investigate the activity of the calcineurin inhibitor tacrolimus in combination with the commercial fungicides cyproconazole and hymexazol, as well as with two earlier reported novel {2-(3-R-1H-1,2,4-triazol-5-yl)phenyl}amines, against the fungi Aspergillus niger, Colletotrichum higginsianum, Fusarium oxysporum and the oomycete Phytophthora infestans, which are notoriously harmful in agriculture. When tacrolimus was added in a concentration range from 0.25 to 25 mg/L to the tested antifungals (at a fixed concentration of 25 or 50 mg/L), the inhibitory activities were distinctly enhanced. Molecular docking calculations revealed triazole derivative 5, (2-(3-adamantan-1-yl)-1H-1,2,4-triazol-5-yl)-4-chloroaniline), as a potent inhibitor of chitin deacetylases (CDA) of Aspergillus nidulans and A. niger (AnCDA and AngCDA, respectively), which was stronger than the previously reported polyoxorin D, J075-4187, and chitotriose. The results are discussed in the context of potential synergism and molecular mode of action.
Aim: European cities are facing heighten hydrological risks as a result of climate change at the same time as ecological degradation has reduced the environmental capacity to absorb and regulate such fluctuations. Climate forecasts predict more intense convective rainfall and winter flood events in the Wupper Basin in Germany, against a background trend of reduced mean rainfall during the summer months. On 14 July 2021 intense convective rainfall fell at points across Western Germany and led to flash floods in the Wupper Basin, many sites were inundated and the Wupper and Dhünn rivers rose to new record highs. Green-blue infrastructure offers strategies to reduce the impacts of hazards at the same time as providing a range of co-benefits. A study was undertaken to find which green-blue interventions will be most effective at reducing the impacts of hydrometeorological hazards for a study area in the west of the Wupper basin. Furthermore, as landscape features are highly influential in hydrology, the study sought to establish which sites within the landscape can provide maximum results from green-blue interventions, with a minimum of change to current land uses.
Region: Europe, peri-urban and rural, undulating, low mountainous landscapes
Methods: Literature findings on observed and projected climate data are summarised and long-term rainfall data from the study area is analysed to confirm rainfall trends. A state-of-the-art review is conducted and summarised to form a toolbox of potential interventions. The most recent hazardous hydrometeorological event is analysed to inform the locational priorities of potential interventions. Landscape features that have the most influence on basin hydrology are identified from the literature. These sites are paired with green-blue interventions that are shown to have the highest potential impact on interception, infiltration, runoff and flooding. A series of spatial analyses are carried out to produce maps detailing location and intervention with high potential to reduce the impact of hydrometeorological hazards in the study area. All of the evidence gathered from the literature analysis is combined in an implementation guide for green-blue interventions in the Wupper Basin.
Results: The hazards caused by the hydrometeorological extremes of flooding and drought are addressed or minimised through the green-blue interventions that increase interception and infiltration and reduce runoff and flooding. Priority locations are identified as the riparian zone with slope ≤15%, hilltop, lower slope and toe slope, all locations with a slope ≥30% and areas with a high topographic wetness index (TWI). A series of spatial analyses were carried out and suggestions made including potential locations for retention or detention areas and ponds, sites for revegetation and potential locations for implementation of shelterbelts/hedgerows, buffer strips, conservation tillage or strip tillage, reduced mowing intensity or frequency and biochar additions. An implementation guide is created that provides a summary of the highest potential green-blue interventions and landscape locations, and a description of the mechanisms involved in addressing the hydrometeorological hazards.
Keywords: Green-blue interventions, hydrometeorological hazard reduction, Wupper Basin hydrology
The teaching of civil engineering consists of different didactic approaches, such as lectures, group work or research-based teaching, depending on the respective courses. Currently, the metaverse is gaining importance in teaching and offers the possibility of a new teaching approach for civil engineering and especially for the teaching of courses from the areas of “Digital Design and Construction”. Although the advantages of teaching in the metaverse, such as location and time independence or a higher learning outcome, are mentioned in the literature, there are also challenges that must be considered when teaching in the metaverse. Against this background, this paper examines the implications of using the metaverse as a teaching tool in teaching “Digital Design and Construction”. The impact of teaching BIM in the metaverse is evaluated by (1) a literature review and workshops to evaluate use cases and demands for extended reality (XR) and the metaverse, (2) integrating XR and the metaverse in the courses and valuation by quantitative evaluations and (3) analyzing student papers of the courses and outcomes of a World Café. Due to these steps, this paper presents a novel approach by reflecting the students’ perspective. Furthermore, this paper presents a validated approach for integrating BIM and the metaverse in teaching.
Kategorisierung und Bewertung plattformübergreifender Ansätze für die Auswahl eines Frameworks
(2023)
Die plattformübergreifende Entwicklung ist eine populäre Art der Anwendungsentwicklung, die in der Forschung und Industrie immer weiter an Relevanz gewinnt. Dabei wird eine Codebasis geschrieben, die auf mehreren Betriebssystemen lauffähig ist. Das Ziel dieses Ansatzes ist es unter anderem, die Zeit- und Kosteneffizienz zu optimieren. Es gibt verschiedene Ansätze der plattformübergreifenden Entwicklung. Die einzelnen Frameworks lassen sich wiederum in diese Ansätze einteilen. Durch die steigende Akzeptanz dieser Art der Entwicklung herrscht eine zu große Auswahl an Frameworks, von denen jedes eigene Stärken und Schwächen aufweist. Dies ist ein Problem, da Entwickelnde keine Übersicht und Einordnung der Frameworks für ihre individuellen Bedürfnisse haben. Um diesem Problem entgegen zu wirken, wird in dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt, mit dem das passende Framework für die Rahmenbedingungen des jeweiligen Projekts ermittelt werden kann. Dazu werden die Frameworks Kotlin Multiplatform, Flutter, React Native und Vue.js, das zur Umsetzung einer PWA genutzt wird, für eine mobile Anwendung getestet, die auf Android und iOS Geräten laufen soll. Zusätzlich werden 44 Kriterien ermittelt, anhand derer die Frameworks bewertet werden. Mit dem resultierenden Verfahren kann sowohl eine objektive, als auch eine subjektive Auswertung der Frameworks erfolgen, um eine geeignete Auswahl zu treffen.
Porous polymer membranes substantially contribute to an acceleration of sustainability transformation based on the energy efficient separation of liquid and gaseous mixtures. This rapid shift toward sustainable industrial processes leads to an increased demand for specifically tailored membranes. In order to predict membrane performance factors like permeability, selectivity and durability, the membrane formation process by film casting and phase inversion needs to be understood further. In recent years, computational models of the membrane formation process have been studied intensely. Their high spatial and temporal resolution allows a detailed quantitative description of phase inversion phenomena. New experimental techniques complement this development, as they provide quantitative data, e.g., on compositional changes of the polymer solution during membrane formation as well as the kinetic progression of the phase separation process. This state-of-the-art review compiles computational and experimental approaches that characterize the phase inversion process. We discuss how this methodological pluralism is necessary for improving the tailoring of membrane parameters, but that it is unlikely to be the way to the ultimate goal of a complete description of the evolution of the membrane structure from the initial demixing to the final solidification. Alternatively, we formulate an approach that includes a database of standardized and harmonized membrane performance data based on previously publicized data, as well as the application of artificial neural networks as a new powerful tool to link membrane production parameters to membrane performance.
Cyber-Risiken, vor allem in Form von Cyber-Kriegsführung und staatlich unterstützten Angriffen, stellen eine große Herausforderung dar. Im Kontext der Versicherung, sollen solche Risiken über Kriegsklausel ausgeschlossen werden. Derzeit gibt es unterschiedliche Herausforderungen wie fehlende klare rechtliche Regelungen, die Unsicherheiten für Versicherer und Versichert darstellen. Die Interviews mit Branchenvertretern zeigen unterschiedliche Meinungen darüber, wie die Versicherungswirtschaft Cyber-Kriegsrisiken wahrnimmt und damit umgeht. Trotz der sich ständig ändernden Natur dieser Bedrohungen besteht weiterhin Bedarf an Forschung und Datenerfassung, um eine gut durchdachte Versicherungslösung zu entwickeln.
Due to their unpredictable nature and sweeping impacts make cyber risks, including cyber warfare and state-sponsored cyber-attacks, present a considerable challenge to many areas of our daily lives. In today’s connected world, the threat of cyber risk is omnipresent. Cyber warfare and state-sponsored cyber-attacks are of particular concern, as they are initiated or supported by governments or state actors. Often, the purpose of such attacks is to compromise critical infrastructure, government systems, businesses, or citizens’ privacy. The impacts can be devastating. They range from financial losses for businesses to theft of intellectual property, disruptions of public order and threats to national security.
Diese Arbeit untersucht verschiedene Ansätze, Daten im Google Cloud Firestore zu strukturieren und deren Auswirkungen auf Kosten, Performance sowie Codequalität. Zunächst folgt eine Aufbereitung des aktuellen Stands der Forschung. Darauf folgt die experimentelle Methodik. Hier dient eine prototypische Implementierung der Szenarien als Grundlage. Im Zuge des Experiments werden in unterschiedlichen Disziplinen Daten erhoben und im Anschluss ausgewertet, um empfehlenswerte Lösungen für definierte Anwendungsfälle zu benennen. Am Ende gibt die Arbeit ein kurzes Fazit zu den gewonnenen Erkenntnissen sowie einen Ausblick auf weitere Optimierungspotenziale ab.
Smartphones und die Nutzung von mobilen Anwendungen gewinnen aufgrund der stetig voranschreitenden Digitalisierung weiter an Relevanz. Im April 2022 lag die Zahl der genutzten mobilen Endgeräte bei knapp 6 Milliarden, wobei die Hersteller Apple
und Google einen Marktanteil von knapp 99 % einnehmen. Um als Entwickler eine möglichst große Zielgruppe anzusprechen, ist es daher wichtig, die eigene Anwendung auf möglichst vielen Plattformen zur Verfugung stellen zu können. Die native Entwicklung ist einer der am meist verbreitetste Entwicklungsansatz für mobile Anwendungen. Dort werden plattformspezifische Tools sowie native Programmiersprachen verwendet. Hierbei ergeben sich allerdings diverse Herausforderungen für Entwickler entlang des gesamten Entwicklungsprozesses. Neben der nativen Entwicklung existiert der Ansatz von Cross-Plattform. Hierbei handelt es sich um einen Sammelbegriff für verschiedene Ansätze, welche das Ziel verfolgen eine Anwendung durch die Nutzung einer einheitlichen Codebasis auf mehreren Plattformen zur Verfugung zu stellen. Einer dieser Unteransätze ist
Backend-Driven UI, worin die gesamte Anwendung innerhalb eines strukturierten Datenformats beschrieben und serverseitig verwaltet wird. Der Client kann diese Daten dann dynamisch anfragen und zur Laufzeit in native UI überführen. Das Konzept von Backend-Driven UI wird bereits durch Unternehmen wie Airbnb oder SiriusXM eingesetzt, ist hier allerdings stark auf anwendungsbezogene Prozesse zugeschnitten. Es bedarf daher eines Backend-Driven UI Frameworks, welches es Entwicklern ermöglichen soll, mobile Anwendungen, ohne anwendungsspezifische Einschränkungen plattformübergreifend zu entwickeln. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher zunächst eine plattformunabhängige und erweiterbare Architektur eines solchen Frameworks entwickelt und in Form eines ersten Prototyps auf ihre Umsetzbarkeit geprüft. Insgesamt stellt der Prototyp eine mögliche Umsetzung von Backend-Driven UI dar und ist in der Lage erste Anwendungsszenarien abzudecken. Es konnten dennoch Bereiche ermittelt werden, welche im Zuge zukünftiger Entwicklung ausgebaut werden können. Dazu zählt unter anderem das Umsetzen von serverseitig bestimmter Anwendungslogik sowie der Umgang mit Unterschieden im plattformspezifischen Funktionsumfang.