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Description: Wir beschreiben die Optimierung des Nahverkehrsnetzes der Stadt Karlsruhe im Zusammmenhang mit den Baumaßnahmen der sogenannten Kombilösung.

Description: Dieses Dokument fasst den Stand der mathematischen Modellierung von Preissystemen des öV mittels eines am ZIB entwickelten Tarifgraphenmodells zusammen. Damit sind sehr einfache und konzise Beschreibungen von Tarifstrukturen möglich, die sich algorithmisch behandeln lassen: Durch das zeitgleiche Tracken eines Pfades im Routinggraphen im Tarifgraphen kann schon während einer Routenberechnung der Preis bestimmt werden. Wir beschreiben zunächst das Konzept. Die konkrete Realisierung wird im Folgenden beispielhaft an den Tarifsystemen der Verkehrsverbünde Warnow, MDV, Vogtland, Bremen/Niedersachsen, Berlin/Brandenburg und Mittelsachsen erläutert. Anschließend folgen Überlegungen zur konkreten Implementierung von Kurzstrecken-Tarifen und zur Behandlung des Verbundübergriffs.

Description: Das Wind-Interpolation-Problem (WIP) ist ein bisher selten diskutiertes Problem der Flugplanungsoptimierung, bei dem es darum geht, Wind-Komponenten auf einer Luftstraße zu approximieren. Anhand von Winddaten, die vektoriell an den Gitterpunkten eines den Globus umspannenden Gitters vorliegen, soll bestimmt werden, wie viel Wind entlang der Luftstraße und quer zu ihr weht. Thema dieser Arbeit ist ein Spezialfall des WIP, nämlich das statische WIP auf einer Planfläche (SWIPP). Dazu wird zuerst ein Algorithmus besprochen, der das SWIPP zwar löst, aber einem Ansatz zugrunde liegt, der bei genauerem Hinsehen nicht sinnvoll erscheint: hier wird Wind zwischen vier Punkten interpoliert, wozu es keine triviale Methode gibt. Ähnlich zu diesem Algorithmus, der heute als State-of-the-Art gilt, wird als Ergebnis dieser Arbeit ein neuer Algorithmus vorgestellt, der das SWIPP akkurater und schneller löst. Hier wird deutlich seltener auf die Interpolation zwischen vier Punkten zurückgegriffen - stattdessen wird fast immer linear zwischen zwei Punkten interpoliert. Die Algorithmen zum Lösen des SWIPP werden auf ihre Genauigkeit, asymptotische Laufzeit und Geschwindigkeit untersucht und verglichen. Als Testareal dienen zum einen echte Wetterdaten sowie das Luftstraßennetz, das die Erde umspannt, und zum anderen ein eigens generiertes Windfeld und fiktive Luftstraßen. Es wird gezeigt, dass der hier vorgestellte Algorithmus die State-of-the-Art-Variante in allen genannten Aspekten übertrifft.

Description: OPUS wurde als Dokumentenserver konzipiert und ursprünglich nicht für den Nachweis von Forschungsdaten angelegt. Mit vergleichsweise geringem Aufwand können dennoch Forschungsdaten als Supplementary Material zu Zeitschriftenbeiträgen publiziert werden. Auch reine Forschungsdatenpublikationen können via OPUS veröffentlicht werden, selbst wenn die gegenwärtig auf Textpublikationen zugeschnittene Metadatenerfassung weniger gut für die Beschreibung reiner Forschungsdaten geeignet ist. Ein Unterschied zu anderen Systemen und Anwendungsszenarien besteht in der Beschränkung, großvolumige Daten nicht innerhalb von OPUS selbst vorzuhalten. Der für das institutionelle Repository des Zuse-Instituts Berlin konzipierte pragmatische Lösungsansatz ist in OPUS ohne zusätzliche Programmierung umsetzbar und skaliert für beliebig große Forschungsdatensätze.

Description: Viele Firmen nutzen für ihre eigenen Softwareentwicklungen verschiedene Server mit unterschiedlichen Konfigurationen. Manche Server werden dazu eingestzt das Verhalten einer Software in einer bestimmten Umgebung zu testen und andere dienen zur Bereitstellung der Software für den Endnutzer. Hierbei ist es wichtig, dass die Konfiguration der Server regelmäßig überprüft wird. Eine solche Sicherstellung der Deployment- und Umgebungs-Integrität wird meistens durch eine Mitarbeiter der Firma oder durch einen externen Dienstleister erbracht. D.h. die Firma muss sich auf die Zuverlässigkeit eines Mitarbeiters oder einer externen Dienstleistung verlassen, bie zunehmender Komplexität ist sie sogar abhängig. Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, zu untersuchen, ob die Sicherstellung der Deployment- und Umgebungs-Integrität durch automatisierte kryptografische Beweise, anstelle externer Dienstleistungen oder anderer Mitarbeiter, gewährleistet werden kann. Als Anwendungsfall dient die Toll Collect GmbH. Im ersten Teil dieser Arbeit wird das Matheamtische Modell einer Blockchain erläutert. die Blockchain wurde erstmals in einem Dokument, welches unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlicht wurde, beschrieben. Die erste große Anwendungen der Blockchain ist das dezentrale Zahlungssystem Bitcoin. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Softwareimplementierung vorgestellt, welche im Rahmen dieser Arbeit entstanden ist. Mithilfe dieses Programms kann die Deployment- und Umgebungs-Integrität durch eine heirführ entwickelte Blockchainlösung dezentralisiert werden. Es wird außerdem der Übergang vom Mathematischen Modell zur Implementierung gezeigt.

Description: In dieser Arbeit wird die Platzierung von Ladestationen für Elektrobusse untersucht. Dabei soll für eine Menge an gegebenen Linien eine Menge an Ladestationen gefunden werden, sodass jede Linie mit Nutzung der Ladestationen befahren werden kann und gleichzeitig die Kosten minimal sind. Zunächst wird der Fall betrachtet, dass die Batterie an jeder Station komplett vollgeladen werden könnte. Dieses Problem stellt sich als NP-schwer heraus. Für einige einfachere Fällewerden zudem Algorithmen entwickelt und untersucht. Anschließend wird der Fall einer unbegrenzt großen Batterie betrachtet, wobei an jeder Station derselbe Wert geladen werden kann. Auch dieses Problem ist NP-schwer. Erneut werden Algorithmen zur Lösung vereinfachter Problemstellungen gegeben und analysiert. Wird zudem angenommen, an jeder Station würde ein individueller Wert geladen, so ist das Problem schon für nur eine einzige Linie NP-schwer. Dennoch werden zwei exakte und ein approximierender Algorithmus entwickelt. Schließlich wird eine Batteriekapazität hinzugefügt und die zuvor entwickelten Algorithmen werden entsprechend angepasst. Für die abschließende Problemdefinition werden verschiedene Batteriegrößen betrachtet und es werden zwei gemischt-ganzzahlige Programme aufgestellt. Anhand von existierenden Buslinien aus Berlin werden diese untersucht. Dabei stellt sich heraus, dass die Batteriekosten einen deutlich größeren Teil der Kosten ausmachen als die Ladestationen. Zudem sollten kleinere Batterien statt größerer und mehr Ladestationen genutzt werden.

Description: Die enge Zusammenarbeit der vier Berliner Universitätsbibliotheken1 reicht weit zurück. Bereits vor der Jahrtausendwende haben die Berliner Universitätsbibliotheken (UBs) gemeinsam das Bibliothekssystem Aleph 500 ausgewählt und implementiert, danach folgten weitere Systeme – das Linking System SFX, die Digitale Bibliothek MetaLib und das Bibliotheksportal Primo. Es war daher folgerichtig und selbstverständlich, dass auch die Auswahl und Implementierung eines neuen Bibliothekssystems in enger Abstimmung und Zusammenarbeit erfolgte. Die Erfahrungen bei Vertragsverhandlungen und Implementierung von Alma sind Gegenstand des folgenden Berichtes.

Description: As regards implementing new library technology, the Berlin University libraries have been working closely together for more than 20 years. It was the case for the implementation of the legacy system Aleph 500, the linking system SFX, the digital library MetaLib and the library portal Primo, and therefore it was a matter of course to continue the close cooperation during the implementation of the new cloud-based library system, too. The experience gained during the contract negotiations and the implementation project, and lessons learned are the focus of this report.

Description: Die Arbeit befasst sich mit einem gewichtsraumbasierten Algorithmus, der ganzzahlige und lineare Optimierungsprobleme mit mehreren Zielfunktionen löst und die Menge der unterstützt nicht dominierten Punkte ermittelt. Die dabei erzeugten Gewichtsraumpolyeder sind das entscheidende Mittel, um die gesuchte Lösungsmenge zu bestimmen. Aus softwaretechnischer Sicht sind numerische Ungenauigkeiten potentielle Fehlerquellen, die sich negativ auf das Endergebnis auswirken. Aus diesem Grund untersuchen wir anhand von Zuweisungs- und Rucksackinstanzen mit 3 Zielfunktionen, inwieweit der Gebrauch von Langzahlarithmetik die Gewichtsraumpolyeder und die damit verbundene Menge der unterstützt nicht dominierten Punkte beeinflusst.

Description: The aim of multimodal routing is to extract the best integrated journey of multiple transportation networks. The integration of bike rental networks is challenging particularly with respect to recognizing a valid path dependent on real-time availability of bike boarding and alighting places. In this work a common model for station-based bike rental networks extended with boarding possibilities for free floating bikes is presented. Moreover a new model for alighting inside a free floating area is introduced. In addition, a prototype of multimodal routing with a bike rental network in Berlin is developed by extending the OpenTripPlanner software. Due to recent public dispute about bike rental networks in Berlin, an examination about speed-up potential of an integrated bike rental network in the public transit of Berlin is provided.

Description: Nicht flüchtiger Arbeitsspeicher bzw. Non-volatile Random Access Memory oder auch Persistent Memory befindet sich im frühen Markteintritt. Diese Art von Speicher nimmt eine Stellung zwischen bisherigem flüchtigen Arbeitsspeicher (Memory) und bisherigem Permanentspeicher (Storage) ein. Im Zusammenspiel mit verteilten Algorithmen und Systemen sowie dem Zugriff auf entfernte Speicherbereiche durch die Netzwerkinterfaces per Remote Direct Memory Access sind die Konzepte zum Umgang mit Durability und allen einhergehenden Herausforderungen bisher nicht ausgereift. Diese Arbeit untersucht, wie sich in Rechnernetzen mit persistentem Speicher und möglichst passivem Zugriff auf entfernten Speicher performante verteilte Systeme implementieren lassen. Es werden Anforderungen und Voraussetzungen eines solchen Systems bestimmt und daraufhin Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt, wie sich diese Anforderungen mit Nutzung nicht flüchtigen Arbeitsspeichers umsetzen lassen. Die notwendigen Eigenschaften der Hard- und Software sowie der eingesetzten Netzwerkprotokolle werden beschrieben.

Description: Mit dem Voranschreiten der Technologie erhalten die öffentlichen Verkehrsmittel eine größere Bedeutung. Die Beförderung mehrerer Personen eröffnet der Gesellschaft viele Möglichkeiten, unter Anderem den Vorteil der Zeitersparnis. Die Dauer des Verkehrswegs mit öffentlichen Verkehrsmitteln ist häufig geringer, als die mit individuellen Verkehrsmitteln. Jedes öffentliche Transportmittel ist mit einem Fahrplan versehen. Dieser bietet Passagieren, die öffentliche Verkehrsmittel öfter nutzen, eine Strukturierung und Planung ihrer Zeit. Dabei lassen sich Taktfahrpläne aufgrund ihres periodischen Verhaltens leicht einprägen. Dieses periodische Verhalten ist durch mathematische Modellierungen darstellbar. Das persönliche Nutzverhalten vieler Bürger im Personenverkehr ist auf die öffentlichen Verkehrsmittel beschränkt. Diese beinhalten im Gegensatz zum individuellen Verkehrsmittel eine Wartezeit. Dabei stellt sich die Frage, ob man anhand mathematischer Modelle diese Wartezeit minimieren kann. Eine bekannte mathematische Modellierung dieses Problems ist das Periodic Event Scheduling Problem (PESP). Die optimale Planung eines periodischen Taktfahrplanes steht im Vordergrund. Während ich dieses Problem betrachtet habe, wurde ich auf das Rechnen mit linearen Gleichungssystemen modulo T aufmerksam. Bei periodischen Taktfahrplänen wird ein einheitliches zeitliches Muster, welches sich nach T Minuten wiederholt, betrachtet. Das dabei zu betrachtende Lösungsproblem eröffnet ein Teilgebiet der Mathematik, welches bislang nicht im Vordergrund stand: Das Lösen linearer Gleichungen modulo T, wobei T für die Zeit in Minuten steht und somit 60 ist. Da 60 keine Primzahl ist, kann – wie im Laufe der Arbeit präsentiert – das lineare Gleichungssystem nicht mehr über einen Körper gelöst werden. Lineare Gleichungssysteme werden nun über Nicht-Körpern betrachtet. Die Literatur weist sowohl im deutschsprachigem als auch im englischsprachigen Raum wenig Umfang bezüglich linearer Gleichungssysteme über Nicht-Körper auf. Der Bestand an Fachliteratur bezüglich den Themen lineare diophantische Gleichungssysteme, Hermite- Normalform und Smith-Normalform ist zurzeit gering, dennoch erreichbar, beispielsweise in [1], welches in dieser Bachelorarbeit genutzt wurde. Insbesondere wurde ich bei der Suche nach geeigneter Literatur zu linearen Gleichungssystemen über Restklassenringe, die keinen Körper bilden, nicht fündig. Dabei recherchierte ich sowohl in den Universitätsbibliotheken als auch in webbasierenden Suchmaschinen. Aufgrund dem geringen Bestand an Fachliteratur in diesem Kontext, war ich gezwungen, an vielen Stellen eigene logische Verknüpfungen zu konzipieren und zu beweisen. Dies brachte viele Schwierigkeiten mit sich, die mit bestmöglichem Verständnis bearbeitet wurden. Abseits der Zugänglichkeit der Literatur, finde ich es sehr überraschend, dass sich viele Professoren der Mathematik mit diesem Themenbereich nicht beschäftigten. Insbesondere gingen von den Dozenten, die ich um Literaturempfehlung bat, kein Werk aus. Damit wurde das Thema "Lineare Gleichungssysteme Modulo T" einerseits eine große Herausforderung, andererseits eine große Motivation, da ich mit dieser Bachelorarbeit vielen Interessenten der Mathematik als Sekundärliteratur dienen kann.

Description: We propose a simple and general online method to measure the search progress within the branch-and-bound algorithm, from which we estimate the size of the remaining search tree. We then show how this information can help solvers algorithmically at runtime by designing a restart strategy for Mixed-Integer Programming (MIP) solvers that decides whether to restart the search based on the current estimate of the number of remaining nodes in the tree. We refer to this type of algorithm as clairvoyant. Our clairvoyant restart strategy outperforms a state-of-the-art solver on a large set of publicly available MIP benchmark instances. It is implemented in the MIP solver SCIP and will be available in future releases.

Description: Für den geforderten – und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten – Open-Access-Transformationsprozess der deutschen, wissenschaftlichen Publikationslandschaft braucht es neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Verlagen. Bereits seit 2011 wurden mit Unterstützung seitens der DFG in Deutschland die sogenannten Allianz-Lizenzen zwischen Bibliotheken und Verlagen verhandelt, in denen weitreichende Rechte hinsichtlich der Open-Access-Archivierung verankert sind: Autorinnen und Autoren aber auch die sie vertretenden Einrichtungen dürfen Artikel, die in lizenzierten Zeitschriften erschienen sind, ohne oder mit nur kurzer Embargofrist in geeigneten Repositorien ihrer Wahl frei zugänglich machen. Aufbauend auf diese Open-Access-Komponenten zeigt das DFG-geförderte Projekt „DeepGreen“ ein mögliches neues Modell der Zusammenarbeit mit Verlagen auf: DeepGreen setzt auf die automatisierte Verteilung von Artikeldaten von Verlagen an Repositorien und will disziplinübergreifend einen Großteil jener wissenschaftlichen Publikationen aus Fachzeitschriften, die unter lizenzrechtlichen Kontexten frei zugänglich online gehen dürften, auch tatsächlich online abrufbar machen. Erprobte DeepGreen von 2016 bis Ende 2017 prototypisch die Machbarkeit der Zielstellung, will das Projekt in der zweiten Projektphase (2018-2020) den (möglichst stark) automatisierten Workflow gemeinsam mit Verlagen, berechtigten Bibliotheken und anderen Einrichtungen etablieren. Technischer Baustein ist eine zentrale, intermediäre Datenverteilstation, die die automatische und rechtssichere Ablieferung von Metadaten inklusive der Volltexte aus Verlagshand direkt an dazu berechtigte institutionelle Repositorien gewährleistet. Erreicht werden soll ein bundesweiter Service, der auf verbindlichen Absprachen mit Verlagen und Bibliotheken fußt und (zunächst) die Bedingungen der Allianz-Lizenzen umsetzt. Gleichzeitig wird die Übertragbarkeit des DeepGreen-Ansatzes auf weitere Lizenzkontexte (FID-Lizenzen, Konsortiallizenzen, Gold-Open-Access-Vereinbarungen) geprüft. Eine zusätzliche Ausbaustufe stellt die Überlegung zur automatisierten Ablieferung an Fachrepositorien und Forschungsinformationssysteme dar, die ebenfalls geplant wird. Das nationale Projektkonsortium besteht aus den zwei Bibliotheksverbünden Kooperativer Bibliotheksverbund Berlin-Brandenburg (KOBV) und Bibliotheksverbund Bayern (BVB), zwei Universitätsbibliotheken, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und der Technische Universität Berlin (TU Berlin), zusätzlich der Bayerischen Staatsbibliothek (BSB) und einer außeruniversitären Forschungseinrichtung - dem Helmholtz Open Science Koordinationsbüro am Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ). Das Folgeprojekt beginnt am 01. August 2018. Hier vorliegend finden Sie den Projektantrag zum Nachlesen.

Description: Haie und Rochen sind die einzigen Wirbeltiere, die sich durch ein Knorpelskelett auszeichnen, das mit winzigen mineralisierten Elementen bedeckt ist, die sogenannten Tesserae. Obwohl dieser mineralisierte Knorpel seit hunderten von Millionen Jahren ein charakteristisches Merkmal dieser Tiere ist, ist der funktionelle Vorteil dieses Gewebestruktur bisher unklar geblieben. In dieser Masterarbeit wird diese Struktur mithilfe der Finite-Elemente-Methode(FEM) untersucht, wobei biologische Informationen zu den Muskeln und der geometrischen Gegebenheiten aus einem hochaufgelösten, kontrastgefärbten μCT-Scan einer Stechrochenhyomandibula verwendet werden. Für die Analyse werden Computer-Aided-Design(CAD)-Modelle und FE-Modelle konstruiert sowie vorhandene Methoden erweitert, um bei den Berechnungen die Charakteristika des biologischen Objektes bestmöglich zu berücksichtigen. Die Modelle bauen auf einer Segmentierung der Hyomandibula auf, wobei die mehreren tausend Tesserae in diesem Datensatz bereits voneinander isoliert sind. Für die Modellierung der Hyomandibula wird als erstes ein CAD-Modell konstruiert. Bei dieser Konstruktion wird eine Tesserae-Mittelfläche erstellt und im Anschluss nach innen und außen verschoben. Der nächste Schritt basiert auf dem Einbau von Zwischenwänden, die die Tesserae voneinander separieren. Auf Grundlage dieses Modells wird ein Tetraedergitter generiert, das die Basis für den zweiten Teil dieser Arbeit darstellt - die Berechnungen mit der FEM. Die wesentliche Aufgabe des zweiten Teils beinhaltet die Konstruktion eines FE-Modells, das in die lineare FEM einzuordnen ist. In dieses fließen die Randbedingungen und die Materialeigenschaften des Skelettelements ein. Mithilfe der FEM lassen sich die durch Krafteinwirkung auftretenden Verschiebungen und Spannungen der Hyomandibula ermitteln. Die Ergebnisse geben Rückschlüsse über das Verhalten des Materials, die Besonderheiten der Geometrie und damit über die Stabilität des Objektes. Der dritte Teil der Abschlussarbeit beschäftigt sich mit zusätzlichen Anpassungen und Änderungen der Modelle (CAD-Modell und FE-Modell), um diese Resultate mit dem Modell zu vergleichen, das der Biologie am nächsten kommt. Diese Anpassungen beinhalten das Variieren der Dicke der mineralisierten Schicht, die Konstellation des Materials und den Abstand zwischen den Tesserae. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Tesserae-Struktur als auch die zwischen den Tesserae liegenden Kollagenfasern vermutlich keinen Einfluss auf die Mechanik und dementsprechend die Stabilität haben. Jedoch lassen die unterschiedlichen Resultate im Fall verschieden gewählter Tesserae-Dicken annehmen, dass diese sehr wohl einen Einfluss besitzen.

Description: Sharks and rays are the only vertebrates characterized by a peculiar cartilage skeleton covered with minute mineralized tiles called tesserae. Although this tessellated cartilage has been a defining feature of this lineage for hundreds of millions of years, the functional advantage of this tissue design has remained obscure. In this Master’s thesis, the finite element method (FEM) is used to investigate the role of tiling in the skeleton, using biological information on the muscles and shape from a high-resolution, contrast-stained μCT-scan of a stingray hyomandibula. For this purpose, computer aided design (CAD) models and FE models are constructed and existing methods will be extended to take the best possible account of the characteristics of the biological object. The analysis builds from a segmentation of the hyomandibula, with the dataset’s several thousand tesserae pre-isolated from one another. For the modeling of the hyomandibula a CAD model is constructed. In this construction, a medial surface is created using the tesserae which is subsequently moved to the inside and outside. The next step is to integrate partition walls separating the tesserae elements. Based on this model, a tetrahedral grid is then generated, which is the content of the second part of this thesis, the calculation with the FEM. A finite element model is constructed including boundary conditions and material properties of the skeletal element to compute the results using the linear FEM theory. The FEM is used to determine the displacements and stresses resulting from biological forces acting on the hyomandibula. The results allow conclusions of the material behavior, geometric characteristics (tesselation) and therefore the object stability. Important contributions of this thesis are additional adjustments and changes to the models (CAD model and FE model) to make it more appropriate to study the biological data at hand. The tesserae thickness, the length of the collagenious fibres and the constellation of the material are the parameters, which are changed. In contrast to the tesserae thicknesses, the results suggest that both the arrangement of the tesserae and its interposed collagen fibers have no substantial influence on the mechanics.

Description: Die Auswertungen der großen Datenmengen moderner bildgebender Verfahren der ZfP können manuell kaum noch bewältigt werden. Hochauflösende 3D-CT-Aufnahmen bestehen oft aus über 1000 Schichtbildern mit einer Datenmenge von mehreren Gigabytes. Aktuelle Computer können diese zwar problemlos visualisieren und erlauben somit eine visuelle Inspektion, aber die möglichst vollständige Erkennung bestimmter Merkmale in den Daten und deren qualitative wie quantitative Auswertung ist durch Experten manuell nicht mehr zu bewältigen. Das gilt insbesondere im Kontext der Schadensaufklärung für die quantitative Analyse verschiedenartig induzierter Risse in Betonen (z.B. durch mechanische Belastungen sowie Frost, Sulfat und Alkali-Kieselsäure-Reaktion). Eine dazu notwendige Segmentierung und Merkmalserkennung kann nur automatisch durchgeführt werden. Dabei ergibt sich (auch fast automatisch) die Frage nach der Verlässlichkeit der verwendeten Algorithmen. Inwieweit kann man davon ausgehen, dass alle gesuchten Merkmale auch tatsächlich gefunden worden sind? Sind die gefundenen Merkmale quantitativ auswertbar und wie wirken sich Parameteränderungen auf die Ergebnisse aus? Sollten immer dieselben, einmal mit gutem Ergebnis angewandten, Parameter auch bei anderen Proben zur besseren Vergleichbarkeit genutzt werden? Anhand eines Risserkennungsalgorithmus basierend auf Formerkennung und Bildverarbeitung wird die Problematik diskutiert. Als Grundlage zur Bewertung des Ansatzes dienen 3D-CT-Aufnahmen von geschädigten Betonprobekörpern und Datensätze, in denen sich aufgrund ihres homogenen Aufbaus mit einfachen Mitteln Risse sicher und eindeutig erkennen lassen. Zur Auswertung der erkannten Risse gehört auch deren Einbettung in das umliegende Material. Das erfordert neben einer automatischen Risserkennung auch eine Segmentierung des gesamten Probekörpers in Zementsteinmatrix, Gesteinskörnung und Porenraum. Da eine solche Segmentierung aufgrund der Datenmenge nur schwer manuell erfolgen kann, werden erste Ergebnisse aus einer Segmentierung mit Hilfe selbstlernender Convolutional Neural Networks gezeigt.

Description: Wir stellen einen mathematischen Optimierungsansatz zur Berechnung von periodischen Taktfahrplänen vor, bei dem die Umsteigezeiten unter Berücksichtigung des Passagierverhaltens minimiert werden. Wir untersuchen damit den Einfluss wichtiger Systemparameter und Verhaltensmuster auf die Beförderungsqualität.

Description: We prove characterizations of the existence of perfect f-matchings in uniform mengerian and perfect hypergraphs. Moreover, we investigate the f-factor problem in balanced hypergraphs. For uniform balanced hypergraphs we prove two existence theorems with purely combinatorial arguments, whereas for non-uniform balanced hypergraphs we show that the f-factor problem is NP-hard.

Description: Wir stellen einen mathematischen Optimierungsansatz zur Berechnung von periodischen Taktfahrplänen vor, bei dem die Umsteigezeiten unter Berücksichtigung des Passagierverhaltens minimiert werden. Wir untersuchen damit den Einfluss wichtiger Systemparameter und Verhaltensmuster auf die Beförderungsqualität.

Description: Digitale Langzeitarchivierung erfolgt auf Grundlage verbindlicher Regelungen zwischen Langzeitarchiv und Datengeber. Detaillierte organisatorische und technische Bedingungen für Datenübernahmen werden dabei in Absprache zwischen den Kooperationspartnern in einer Übernahmevereinbarung festgehalten. Im Rahmen der Entwicklung des Langzeitarchivs EWIG am Zuse Institute Berlin ist die hier dokumentierte zweite Version der Mustervorlage für Übernahmevereinbarungen entstanden. Das Submission Manifest wurde in aktualisierter Version 1.3 eingefügt, es erfolgten sprachliche Präzisierungen, und die Beispiele möglicher Verzeichnisstrukturen für Transferpakete wurden erneuert.

Description: Open Access ist Grundlage und Voraussetzung für die Nachnutzbarkeit, Transparenz und freie Zugänglichkeit zu wissenschaftlichen Informationen, Forschungsergebnissen und Daten des kulturellen Erbes. Mit Bezug auf die vom Senat Berlin 2015 verabschiedete Open-Access-Strategie empfiehlt der Kooperative Bibliotheksverbund Berlin-Brandenburg (KOBV) seinen Bibliotheken praktische Maßnahmen zur Umsetzung von Open Access in den eigenen Einrichtungen und benennt Maßnahmen der KOBV-Zentrale zur Unterstützung seiner Mitgliedsbibliotheken im Zuge dieses Transformationsprozesses.

Description: In dieser Arbeit betrachten wir das Problem, für den Fahrplan eines (Nah-) Verkehrsnetzes schnellste Wege zu berechnen. Da die Verkehrsmittel zu unterschiedlichen Zeiten von den einzelnen Haltestellen/Bahnhöfen abfahren, kann das Problem nicht ohne Weiteres mit einem „statischen“ Graphen modelliert werden. Es gibt zwei unterschiedliche Ansätze für dieses zeitabhängige Problem: Erstens können die verschiedenen An-/Abfahrtereignisse an einem Halt durch „Kopien“ dargestellt werden, das ist das zeit-expandierte Modell. Zweitens können die Gewichte der Kanten zeitabhängig sein, das ist das zeitabhängige Modell. Wir untersuchen in dieser Arbeit, wie der „klassische“ Dijkstra-Algorithmus und der A* Algorithmus mit einer geeigneten Heuristik im Vergleich abschneiden. Die gewählte Heuristik ist der Abstand zum Zielknoten, wenn die Abfahrtszeiten ignoriert werden. Nach unseren Untersuchungen zeigt sich, dass der A* Algorithmus dem Dijkstra-Algorithmus weit überlegen ist für genügend große Nahverkehrsnetze. Wir testen anhand der echten Verkehrsnetze von Berlin und Aachen. Unsere Berechnungen zeigen, dass die gewählte Heuristik besonders gut ist für Start- und Zielknoten, welche unabhängig von ihrer Distanz nur 1–2 verschiedene mögliche kürzeste Pfade für alle Zeitschritte haben. Dort ist der A* Algorithmus bis zu 20-mal schneller. Dies kommt aber nicht häufig in unseren Testinstanzen vor. Die einzelnen Laufzeitvergleich zeigen, dass der A* Algorithmus durchschnittlich 7-mal so schnell ist wie der Dikstra-Algorithmus.

Description: Da kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) in anspruchsvollen sicherheitsrelevanten Einsatzgebieten wie im Automobilbau und in der Luftfahrt eingesetzt werden, besteht ein zunehmender Bedarf an zerstörungsfreien Prüfmethoden. Ziel ist die Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der eingesetzten Bauteile. Aktive Thermografieverfahren ermöglichen die effiziente Prüfung großer Flächen mit hoher Auflösung in wenigen Arbeitsschritten. Ein wichtiges Teilgebiet der Prüfungen ist die Ortung und Charakterisierung von Delaminationen, die sowohl bereits in der Fertigung als auch während der Nutzung eines Bauteils auftreten können, und dessen strukturelle Integrität schwächen. ;In diesem Beitrag werden CFK-Strukturen mit künstlichen und natürlichen Delaminationen mit Hilfe unterschiedlich zeitlich modulierter Strahlungsquellen experimentell untersucht. Verwendet werden dabei Anregungen mit Blitzlampen und mit frequenzmodulierten Halogenlampen. Mittels Filterfunktionen im Zeit- und Frequenzbereich wird das Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR) der detektierten Fehlstellen optimiert. Verglichen werden anschließend die Nachweisempfindlichkeit, das CNR und die Ortsauflösung der zu charakterisierenden Delaminationen für die unterschiedlichen Anregungs- und Auswertungstechniken. Ergänzt werden die Experimente durch numerische Simulationen des dreidimensionalen Wärmetransportes.

Description: Degenerative Gelenkerkrankungen, wie die Osteoarthrose, sind ein häufiges Krankheitsbild unter älteren Erwachsenen. Hierbei verringert sich u.a. der Gelenkspalt aufgrund degenerierten Knorpels oder geschädigter Menisci. Ein in den Gelenkspalt eingebrachter interpositionaler Spacer soll die mit der Osteoarthrose einhergehende verringerte Gelenkkontaktfläche erhöhen und so der teilweise oder vollständige Gelenkersatz hinausgezögert oder vermieden werden. In dieser Arbeit präsentieren wir eine Planungssoftware für die Auswahl und Positionierung eines interpositionalen Spacers am Patientenmodell. Auf einer MRT-basierten Bildsegmentierung aufbauend erfolgt eine geometrische Rekonstruktion der 3D-Anatomie des Kniegelenks. Anhand dieser wird der Gelenkspalt bestimmt, sowie ein Spacer ausgewählt und algorithmisch vorpositioniert. Die Positionierung des Spacers ist durch den Benutzer jederzeit interaktiv anpassbar. Für jede Positionierung eines Spacers wird ein Fitness-Wert zur Knieanatomie des jeweiligen Patienten berechnet und den Nutzern Rückmeldung hinsichtlich Passgenauigkeit gegeben. Die Software unterstützt somit als Entscheidungshilfe die behandelnden Ärzte bei der patientenspezifischen Spacerauswahl.

Description: Degenerative Gelenkerkrankungen, wie die Osteoarthrose, sind ein häufiges Krankheitsbild unter älteren Erwachsenen. Hierbei verringert sich u.a. der Gelenkspalt aufgrund degenerierten Knorpels oder geschädigter Menisci. Ein in den Gelenkspalt eingebrachter interpositionaler Spacer soll die mit der Osteoarthrose einhergehende verringerte Gelenkkontaktfläche erhöhen und so der teilweise oder vollständige Gelenkersatz hinausgezögert oder vermieden werden. In dieser Arbeit präsentieren wir eine Planungssoftware für die Auswahl und Positionierung eines interpositionalen Spacers am Patientenmodell. Auf einer MRT-basierten Bildsegmentierung aufbauend erfolgt eine geometrische Rekonstruktion der 3D-Anatomie des Kniegelenks. Anhand dieser wird der Gelenkspalt bestimmt, sowie ein Spacer ausgewählt und algorithmisch vorpositioniert. Die Positionierung des Spacers ist durch den Benutzer jederzeit interaktiv anpassbar. Für jede Positionierung eines Spacers wird ein Fitness-Wert zur Knieanatomie des jeweiligen Patienten berechnet und den Nutzern Rückmeldung hinsichtlich Passgenauigkeit gegeben. Die Software unterstützt somit als Entscheidungshilfe die behandelnden Ärzte bei der patientenspezifischen Spacerauswahl.

Description: Thomas Dierkes ist promovierter Mathematiker und als Entwickler beim Kooperativen Bibliotheksverbund Berlin-Brandenburg (KOBV) am Zuse-Institut Berlin (ZIB) tätig. Er arbeitet dort an der Entwicklung einer „Datendrehscheibe“ für die Umsetzung der Open-Access-Komponente in Allianz-Lizenzen. Er beantwortet die aktuelle Abi Technikfrage: „Ist die Umsetzung der Open-Access-Komponente in Allianz-Lizenzverträgen wirklich so kompliziert?“

Description: Im Kooperativen Bibliotheksverbund Berlin-Brandenburg (KOBV) wird für die automatisierte Fernleihe der Zentrale-Fernleihserver (ZFL-Server) der Firma SISIS eingesetzt. Die Software ist in der KOBV-Zentrale installiert. Der ZFL-Server dient im KOBV sowohl für die Bestellung von Monographien als auch für die Bestellung von Aufsatzkopien aus Zeitschriften und Monographien. Prinzipiell gibt es zwei Verfahren, mit denen sich Bibliotheken an der automatisierten Fernleihe beteiligen können: das E-Mail-Verfahren und das SLNP-Verfahren. Auf beide wird im Handbuch eingegangen. Die automatisierte Fernleihe wurde im KOBV eingeführt, um die Fernleihe für die Benutzer zu be­schleunigen, das Verfahren für die Bibliotheksmitarbeiter zu vereinfachen und den Arbeitsaufwand zu reduzieren. Sie basiert darauf, dass eine Bestellung anhand eines gefundenen Treffers ausgelöst wird – d.h. die bibliographischen Daten sind bereits verifiziert und in einem Katalog nachgewiesen. Anschließend werden die Bestellungen über den ZFL-Server automatisch ausgeführt und verwaltet – sowohl in der regionalen KOBV-Fernleihe als auch in der verbundübergreifenden Fernleihe mit den deutschen Bibliotheksverbünden. Der ZFL-Server besteht aus verschiedenen technischen Komponen­ten. Eine dieser Komponenten ist das Bibliothekskonto, eine Internetanwendung, in der die Bestell­verwaltung des ZFL-Servers für die Bibliotheksbediensteten transparent abläuft. Dazu hat jede Biblio­thek im Bibliothekskonto eine eigene, Passwort-geschützte Dienstoberfläche. Seit Juli 2016 wird im Bibliothekskonto eine neu konzipierte Leitwegsteuerung basierend auf dem KOBV-Portal und dem Fernleihindex, der die deutschen Verbunddatenbanken enthält, eingesetzt.

Description: Der KOBV-Jahresbericht informiert rückblickend im 2-Jahres-Rhythmus über die bibliothekarisch-fachlichen Entwicklungen im Verbund und die Projekte des Kooperativen Bibliotheksverbunds Berlin-Brandenburg (KOBV).