Studienerfolg in der Physik

Studienerfolg in der Physik von Müller,  Joachim
Da Leistungsprobleme im Physikstudium häufig der ausschlaggebende Grund für ausbleibenden Studienerfolg sind, ist das Ziel der vorliegenden Studie die Identifizierung von Zusammenhängen zwischen kognitiven, inhaltlichen und motivationalen Prädiktoren einerseits und verschiedenen Facetten des Studienerfolgs (Klausurleistung, Studienzufriedenheit und Verbleib im Studium) andererseits. Ein besonderer Fokus liegt auf der physikalisch-mathematischen Modellierungskompetenz. Sie bietet, unter Berücksichtigung der kognitiven Prädiktoren und des mathematischen Wissens, einen Mehrwert bei der Prädiktion der Klausurleistung. Zusätzlich ermöglicht das längsschnittliche Design mit drei Messzeitpunkten das Erfassen des Kompetenz- und Wissenszuwachses über das erste Studienjahr. Der Zuwachs der Modellierungskompetenz ist jeweils größer als der Zuwachs des physikalischen Fachwissens und des mathematischen Wissens. Auf der Basis der diskutierten Ergebnisse werden Implikationen für die Studienerfolgsforschung und die universitäre Lehre abgeleitet, um den mittleren Studienerfolg im Bachelorstudiengang Physik zu erhöhen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Potentiale prädiktiver Betriebsstrategien für elektrifizierte Antriebe

Potentiale prädiktiver Betriebsstrategien für elektrifizierte Antriebe von Werra,  Matthias
Die 48V-Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben ist eine wichtige Technologie zur Reduktion von CO2-Emissionen. Höchst effiziente Betriebsstrategien von 48V-Hybridantrieben müssen die vielfältigen Fahrleistungsanforderungen des Kundenbetriebs an die Antriebsstrangkomponenten und die während des Betriebs ausgestoßenen Schadstoffe berücksichtigen. Die Kenntnis bevorstehender Fahrsituationen ermöglicht eine Minimierung von CO2- und Schadstoffemissionen. In dieser Arbeit wird hierfür eine prädiktive Betriebsstrategie entwickelt. Das Ziel ist es, Potentiale der prädiktiven Betriebsstrategie bei der Optimierung von CO2- und Schadstoffemissionen im Kundenbetrieb unter Berücksichtigung des thermischen Verhaltens von Antriebsstrangkomponenten aufzuzeigen. Hierfür wird eine Methodik zur Prädiktion des Fahrprofils entwickelt. Auf dieser Basis werden vorausliegende Fahrleistungsanforderungen auf einer Route im Kundenbetrieb und ein daraus zu erwartendes Verhalten von CO2- und schadstoffrelevanten Antriebsstrangkomponenten vorhergesagt. Mittels Simulationen werden kritische Fahrprofilarten und daraus resultierende kritische Betriebszustände identifiziert und durch eine intelligente Adaption von Steuerparametern der Betriebsstrategie vermieden. Weiterhin wird der Einfluss der Umgebungstemperatur und des Fahrstils bei der zugrunde gelegten multikriteriellen Optimierung aufgezeigt.
Aktualisiert: 2023-01-09
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Messung, Analyse und Vorhersage von Verkehrsdynamik im Kontext des automatisierten Fahrens

Messung, Analyse und Vorhersage von Verkehrsdynamik im Kontext des automatisierten Fahrens von Kumm,  Maximilian
Automatisierte Fahrzeuge können einen Beitrag zur effizienten Nutzung der bestehenden Verkehrsinfrastruktur leisten, dabei helfen, Schadstoffemissionen zu senken und den Verkehr sicherer zu machen. In unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen und großen Forschungsprojekten werden derzeit unter anderem die Einbindung automatisierter Fahrzeuge in den bestehenden Straßenverkehr untersucht. Im Gegensatz zu diesen liefern herkömmlich gesteuerte Fahrzeuge nur wenige verwertbare Daten, auf deren Basis sich die Einzeldynamik von Verkehrsteilnehmern verlässlich abschätzen lässt. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Prädiktion von Nettozeitlücken zwischen herkömmlichen Fahrzeugen. Dabei ist einzig die Längsbewegung entlang des betreffenden Straßenabschnitts von Relevanz. Mit Hilfe eines probabilistischen Ansatzes wird somit das Fahrverhalten menschlicher Fahrzeugführer quantitativ abgeschätzt und ein Prädiktionshorizont im Bereich von bis zu einigen Sekunden realisiert. Damit ist das aufgestellte bivariate Modell der Klasse der Langzeit-Prädiktionsmodelle zuzuordnen. Ein eigens entwickeltes, hochpräzises Messsystems sorgt für die notwendige Datengrundlage. Auf drei verschiedenen Straßenabschnitten im Großraum Duisburg (Deutschland) werden in diesem Zusammenhang etwa 60 000 Fahrzeuge millisekundengenau erfasst. Dabei wird die Straße mittels der beteiligten Messeinheiten in Sektoren aufgeteilt, auf denen jeweils die Änderung der Nettozeitlücke näher untersucht wird. Im Rahmen der durchgeführten Korrelationsanalyse bilden die gemessenen Änderungen der Nettozeitlücken für zwei aufeinanderfolgende Sektoren schließlich die Grundlage für das aufgestellte bivariate Prädiktionsmodell. Unter Benutzung des Pearson’schen Korrelationskoeffizienten kann somit ein quantitativer Zusammenhang zwischen den oben genannten Messgrößen geschaffen werden und darauf basierend eine Prognose für die räumlich-zeitliche Entwicklung von Nettozeitlücken abgegeben werden.
Aktualisiert: 2022-12-30
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Ethische und soziale Aspekte der Demenzforschung und -versorgung

Ethische und soziale Aspekte der Demenzforschung und -versorgung von Herten,  Benjamin, Perry,  Julia, Schicktanz,  Silke, Stock Gissendanner,  Scott
In Deutschland sind derzeit ca. 1,7 Mio. Menschen an Demenz erkrankt. In der aktuellen Demenzforschung zeichnet sich ein Paradigmenwechsel bei der Prädiktion, Früherkennung und Diagnose von Demenz ab. Mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt „Entscheidungskonflikt prädiktive Demenz-Diagnostik: Diskursverfahren zu Beratungs- und Ethikkompetenzen mit Stakeholdern und Studierenden“ sind wir, vom Institut für Ethik und Geschichte der Medizin der Universitätsmedizin Göttingen in Kooperation mit dem IEGUS - Institut ungeklärte rechtliche, ethische und soziale Dilemmata im Kontext der Prädiktion angegangen. Um diese Herausforderungen auch für zukünftige Berufstätige zugänglich zu machen sowie eine Sensibilisierung des Themas Demenz zu ermöglichen, haben wir im Projekt ein Lehrkonzept entwickelt. Das Lehrkonzept richtet sich vorrangig an Lehrende und Lernende aus gesundheitsbezogenen Studiengängen und Ausbildungsprogrammen. Hierbei wird vor allem die Vermittlung ethischer und praktischer Fragestellungen der Demenz und der Demenzprädiktion erprobt.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Methodik zur prozessintegrierten Prüfung der Produktqualität durch Einsatz prädiktiver Data Mining Verfahren

Methodik zur prozessintegrierten Prüfung der Produktqualität durch Einsatz prädiktiver Data Mining Verfahren von Schmitt,  Jacqueline
In der vorliegenden Arbeit wird eine ganzheitliche Methodik zur prozessintegrierten Prüfung der Produktqualität durch Einsatz prädiktiver Data Mining Verfahren entwickelt. Den Kern der Methodik bildet ein neues, datenbasiertes Verfahren zur Konformitätsbewertung der Produktmerkmale durch prädiktive Data Mining Modelle. Um dieses Verfahren in die bestehende Qualitätssicherung zu integrieren und eine zu konventionellen Mess- und Prüfverfahren gleichwertige Zuverlässigkeit der Prüfung zu gewährleisten, wird ferner eine ganzheitliche Methodik zur Planung und Gestaltung der prozessintegrierten Prüfung entwickelt. Während im Kern der Methodik analytische Modellierungsansätze ihren Einsatz finden, ist der Aufbau der Struktur maßgeblich durch die Integration von Expertenwissen geprägt. Diese Kombination aus daten- und expertenbasierter Modellierung ermöglicht die funktionale und plausible Abbildung kausaler, qualitätsbezogener Zusammenhänge, sodass ein Beitrag zur zuverlässigen Qualitätssicherung in der industriellen Produktion geleistet wird.
Aktualisiert: 2021-07-15
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Rechtsfragen der Systemmedizin

Rechtsfragen der Systemmedizin von Ernst,  Anna Maria
Dieses Buch thematisiert die vielfältigen Rechtsfragen, die sich mit Einführung der Systemmedizin in das Gesundheitssystem stellen. Die Systemmedizin gilt als Schlüssel zu einer modernen Medizin, deren Vorzeichen personalisiert, präventiv, prädiktiv sowie partizipierend sind. Der Erhalt von Gesundheit und die Entstehung von Krankheit beruhen meist nicht auf einer einzigen Ursache, sondern sind das Ergebnis komplexer dynamischer Interaktionen – von der Ebene der molekularen Netzwerke der Zelle bis hin zu den Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt. Ziel der Systemmedizin ist es, diese Zusammenhänge zu verstehen und daraus neue Möglichkeiten für die Erkennung und Behandlung von Krankheiten abzuleiten. Der angemessene Schutz der Persönlichkeitsrechte des Einzelnen stellt hierbei die grundlegende rechtliche Herausforderung dar. Es werden deshalb neben datenschutzrechtlichen Aspekten insbesondere auch die Auswirkungen auf das Arzt-Patienten-Verhältnis eingehend analysiert.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Rechtsfragen der Systemmedizin

Rechtsfragen der Systemmedizin von Ernst,  Anna Maria
Dieses Buch thematisiert die vielfältigen Rechtsfragen, die sich mit Einführung der Systemmedizin in das Gesundheitssystem stellen. Die Systemmedizin gilt als Schlüssel zu einer modernen Medizin, deren Vorzeichen personalisiert, präventiv, prädiktiv sowie partizipierend sind. Der Erhalt von Gesundheit und die Entstehung von Krankheit beruhen meist nicht auf einer einzigen Ursache, sondern sind das Ergebnis komplexer dynamischer Interaktionen – von der Ebene der molekularen Netzwerke der Zelle bis hin zu den Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt. Ziel der Systemmedizin ist es, diese Zusammenhänge zu verstehen und daraus neue Möglichkeiten für die Erkennung und Behandlung von Krankheiten abzuleiten. Der angemessene Schutz der Persönlichkeitsrechte des Einzelnen stellt hierbei die grundlegende rechtliche Herausforderung dar. Es werden deshalb neben datenschutzrechtlichen Aspekten insbesondere auch die Auswirkungen auf das Arzt-Patienten-Verhältnis eingehend analysiert.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Modellierung kognitiver Prozesse für ein numerisches Fahrerverhaltensmodell

Modellierung kognitiver Prozesse für ein numerisches Fahrerverhaltensmodell von Ring,  Philipp
Mithilfe medienwirksamer Ankündigungen bereiten heutige Automobilhersteller die Gesellschaft auf die Einführung automatisierter Fahrfunktionen in ihren Produkten vor. Diese Fahrfunktionen sollen die, noch weitestgehend vom Menschen ausgeübte, Fahraufgabe schrittweise in verschiedenen Automatisierungslevels übernehmen und zu einer Entlastung des Fahrers und einer Erhöhung des Fahrkomforts führen. Einhergehend mit diesen Versprechen entsteht an die Automobilhersteller der Anspruch, durch geeignete Methoden eine positive Sicherheitsbilanz mit dem Einsatz neuartiger Fahrfunktionen vor der Serieneinführung nachzuweisen. Hier bieten multiagentenbasierte Verkehrssimulationen einen etablierten Ansatz für die Analyse der Wirksamkeit automatisierten Fahrens im Vergleich zu menschlichem (manuellem) Fahren. Einen wichtigen Bestandteil solcher Simulationen stellen Fahrerverhaltensmodelle dar. Diese Modelle haben zum Ziel, das menschliche (manuelle) Fahrerverhalten durch verschiedene Methoden abzubilden. Was diese Modelle eint, ist die fehlende Abbildung höherer kognitiver Prozesse, die wiederum einen wichtigen Bestandteil menschlicher Denkprozesse zur Bewältigung der Fahraufgabe darstellen. Das Ziel der Doktorarbeit ist daher die Entwicklung eines Teilmodells höherer Kognition, das ein bestehendes Fahrerverhaltensmodell zur Abbildung höherer kognitiver Prozesse befähigt. Konkret werden mit dem neuen Teilmodell komplexe Informationsverarbeitungs- und Denkprozesse wie Situationsmustererkennung, Situationsverständnis, Antizipation und Prädiktion modelliert und in die bestehende Struktur eines Fahrerverhaltensmodells integriert. Zur Anwendung kommen verschiedene Methoden aus dem Bereich der probabilistischen Modellierung und dem maschinellen Lernen. So soll ein vorausschauenderes und damit realitätsnäheres Modellverhalten erzeugt werden.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum

Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum von Werner,  Martin
Dieses Buch beschreibt wie man ein robustes digitales Filter implementiert und wie man ein Filter durchstimmbar gestaltet. Die Frage, wie man ein System entwirft, das Signalwerte vorhersagt und sich dynamisch an Veränderungen anpasst, wird ebenfalls beantwortet.? Das Buch führt in fortgeschrittene Methoden der digitalen Signalverarbeitung durch praktische Übungen am PC ein. 16 Versuche werden angeboten, die aus einer kompakten Einführung, einem Vorbereitungsteil mit Aufgaben und einem Versuchsteil mit MATLAB-Übungen bestehen. Das didaktische Konzept, möglichst einfache MATLAB®-Befehle zu verwenden, öffnet den Blick auf die Algorithmen, so dass das Gelernte schnell in die Praxis, z. B. der Mikrocontroller-Programmierung für eingebettete Systeme, übertragen werden kann. Zu den Aufgaben und MATLAB-Übungen gibt es einen ausführlichen Lösungsteil am Ende des Buches. Der Anhang bietet eine kurze Einführung in MATLAB. Das Programmpaket MATLAB mit der Signal Processing Toolbox – auch als Studentenversion erhältlich – wird vorausgesetzt. Über 140 Programme und Datensätze zum Buch sind auf der Produktseite der Verlagshomepage kostenlos verfügbar. Zusätzlich sind die Programme mit Texten und Grafiken auch im HTML-Format abgelegt.
Aktualisiert: 2023-04-26
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Prädiktives Leistungsmanagement in Fahrzeugbordnetzen

Prädiktives Leistungsmanagement in Fahrzeugbordnetzen von Kohler,  Tom P.
Die stark gestiegenen elektrischen Anforderungen in Fahrzeugbordnetzen können in kritischen Situationen die Spannungsstabilität gefährden. Auch ohne neue Komponenten gibt es jedoch noch Potenzial zur prädiktiven, aktiven Stabilisierung. In dem von Tom P. Kohler entwickelten System werden kritische Situationen unter Nutzung der in Fahrzeugen verfügbaren Informationen frühzeitig erkannt. Das Leistungsmanagement berechnet daraufhin die Auswirkungen auf das Bordnetz und führt geeignete Konditionierungsmaßnahmen durch. Die konsequente Anwendung kybernetischer Methoden ermöglicht, mit einem schlanken Managementsystem komplexe Bordnetze zu beherrschen. Lokale, autonome Funktionen und eine hierarchische Systemstruktur stellen ohne aufwendige Berechnungen sicher, dass immer die effektivsten Maßnahmen durchgeführt werden. Gleichzeitig sind damit ohne zeitkritische Kommunikation kurze Reaktionszeiten möglich. Das System wurde vom Autor auf einem Echtzeitrechner implementiert und an einem Bordnetzprüfstand erprobt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Studienerfolg in der Physik

Studienerfolg in der Physik von Müller,  Joachim
Da Leistungsprobleme im Physikstudium häufig der ausschlaggebende Grund für ausbleibenden Studienerfolg sind, ist das Ziel der vorliegenden Studie die Identifizierung von Zusammenhängen zwischen kognitiven, inhaltlichen und motivationalen Prädiktoren einerseits und verschiedenen Facetten des Studienerfolgs (Klausurleistung, Studienzufriedenheit und Verbleib im Studium) andererseits. Ein besonderer Fokus liegt auf der physikalisch-mathematischen Modellierungskompetenz. Sie bietet, unter Berücksichtigung der kognitiven Prädiktoren und des mathematischen Wissens, einen Mehrwert bei der Prädiktion der Klausurleistung. Zusätzlich ermöglicht das längsschnittliche Design mit drei Messzeitpunkten das Erfassen des Kompetenz- und Wissenszuwachses über das erste Studienjahr. Der Zuwachs der Modellierungskompetenz ist jeweils größer als der Zuwachs des physikalischen Fachwissens und des mathematischen Wissens. Auf der Basis der diskutierten Ergebnisse werden Implikationen für die Studienerfolgsforschung und die universitäre Lehre abgeleitet, um den mittleren Studienerfolg im Bachelorstudiengang Physik zu erhöhen.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum

Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB®-Praktikum von Werner,  Martin
Dieses Buch beschreibt wie man ein robustes digitales Filter implementiert und wie man ein Filter durchstimmbar gestaltet. Die Frage, wie man ein System entwirft, das Signalwerte vorhersagt und sich dynamisch an Veränderungen anpasst, wird ebenfalls beantwortet.? Das Buch führt in fortgeschrittene Methoden der digitalen Signalverarbeitung durch praktische Übungen am PC ein. 16 Versuche werden angeboten, die aus einer kompakten Einführung, einem Vorbereitungsteil mit Aufgaben und einem Versuchsteil mit MATLAB-Übungen bestehen. Das didaktische Konzept, möglichst einfache MATLAB®-Befehle zu verwenden, öffnet den Blick auf die Algorithmen, so dass das Gelernte schnell in die Praxis, z. B. der Mikrocontroller-Programmierung für eingebettete Systeme, übertragen werden kann. Zu den Aufgaben und MATLAB-Übungen gibt es einen ausführlichen Lösungsteil am Ende des Buches. Der Anhang bietet eine kurze Einführung in MATLAB. Das Programmpaket MATLAB mit der Signal Processing Toolbox – auch als Studentenversion erhältlich – wird vorausgesetzt. Über 140 Programme und Datensätze zum Buch sind auf der Produktseite der Verlagshomepage kostenlos verfügbar. Zusätzlich sind die Programme mit Texten und Grafiken auch im HTML-Format abgelegt.
Aktualisiert: 2023-04-26
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Modellbasiertes Thermomanagement mit Navigationsdaten zur Energieeffizienzsteigerung der Fahrzeugkühlung

Modellbasiertes Thermomanagement mit Navigationsdaten zur Energieeffizienzsteigerung der Fahrzeugkühlung von Stöcker,  Marcel
Diese Arbeit beschreibt einen neuartigen Ansatz der Fahrzeugkühlung mit Hilfe von vorausschauenden Optimierungsalgorithmen, um eine effizientere und bedarfsgerechtere Ansteuerung der Wärmemanagementaktuatoren zu ermöglichen. Des Weiteren wird durch eine durchgängige Modellbildung des gesamten Kühlkreislaufs eine energieeffiziente Regelstrategie ermöglicht, die bei Anwendungsfällen ohne Prädiktion zur Optimierung der Kühlung eingesetzt werden kann. Zur Prädiktion der thermischen Zustände erfolgt eine Modellierung der Fahrzeugkühlkreisläufe. Des Weiteren wird ein Fahrer-Fahrzeugmodell entwickelt, um die Vorhersage der Betriebszustände des Fahrzeugs für die vorausschauende Berechnung der thermischen Zustände zu ermöglichen. Damit kann z.B. der Verlauf der Kühlwassertemperatur am Motorausgang in jedem Rechenzyklus des Fahrzeugsteuergerätes für mehrere Minuten prädiziert werden. Parallel zur Temperaturberechnung wird die Ansteuerung der Aktuatoren wie z.B. der elektrischen Wasserpumpe mehrmals in diesem Steuergerätetakt für den Vorausschau- Horizont optimiert, um eine energieeffiziente Kühlung zu gewährleisten. Ohne Kenntnis des Wärmeeintrags in naher Zukunft zeigte sich, dass bei einem konventionellen System stärker gekühlt wird als nötig wäre. Mit der vorausschauenden Kühlungsstrategie wird im Voraus berechnet, wie stark und wie lange die frühzeitige Ansteuerung der Aktuatoren erfolgen muss, um die vorgegebenen Solltemperaturen im Kühlkreislauf energieeffizient zu erreichen bzw. zu halten. Durch den geringeren und vorzeitigen Einfluss auf die Kühlungsaktuatoren wird weniger Energie für deren Betrieb benötigt. Fahrzeugmessungen anhand von kundenrelevanten Verbrauchsrunden haben gezeigt, dass sich Einsparungen von bis zu 4 g CO2 pro km im Kundenbetrieb erreichen lassen.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Elterliches Sprachangebot und vorschulischer Spracherwerb

Elterliches Sprachangebot und vorschulischer Spracherwerb von Anderka,  Angela
Das Buch richtet sich an pädagogische Fachkräfte in der frühkindlichen Bildung, aber auch an Eltern, die sich über Wirkfaktoren in der sprachlichen Umwelt von Kindern und über die Bedeutung des sprachlichen Angebots für Kinder im Vorschulalter informieren wollen. Nach einem Überblick über den Spracherwerb bis zum Schuleintritt werden Theorien des Spracherwerbs und mögliche Wirkfaktoren dargestellt und mit empirischen Befunden belegt. Gesondert wird dabei auf mögliche Gründe für soziale Disparitäten eingegangen. Die Forschungsstudie zeigt auf, dass die Sprache der Eltern für den Grammatikerwerb im Vorschulalter eine zentrale Rolle bei der Vermittlung sozialer Disparitäten spielt.
Aktualisiert: 2021-01-23
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Identifikation des menschlichen Bewegungsverhaltens auf der Basis von Primitiven

Identifikation des menschlichen Bewegungsverhaltens auf der Basis von Primitiven von Diehm,  Gunter
Für die Vorhersage gezielter menschlicher Bewegungen ist eine Modellierung der Bewegungskontrolle unter Berücksichtigung von diskreten Bewegungsprimitiven wichtig. Neben der Herleitung eines auf neurobiologischen Erkenntnissen basierenden formalen Bewegungsmodells liefert diese Arbeit auch neuartige Verfahren zur gesicherten Bestimmung der Modellparameter. Die Verfahren werden am Beispiel der Prädiktion von Lenkbewegungen im Kraftfahrzeug demonstriert. The consideration of discrete motor primitives in models of human motor control is essential for the realistic prediction of voluntary movements. In this book a formal movement model is derived from neurobiological findings as well as new identification and learning methods are presented for the secured determination of the model parameters. Both the model and the identification methods are demonstrated using the example of predicting human driver steering movements.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Energieoptimale Längsführung von Kraftfahrzeugen durch Einsatz vorausschauender Fahrstrategien

Energieoptimale Längsführung von Kraftfahrzeugen durch Einsatz vorausschauender Fahrstrategien von Radke,  Tobias
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der energieoptimalen Längsführung von Kraftfahrzeugen, die vorausschauend bekannte Streckendaten nutzt, um eine maximal energieeffiziente Fahrstrategie nach Fahrerwunsch zu realisieren. Zur Lösung dieses Optimierungsproblems wird ein ressourceneffizienter Algorithmus entwickelt und in einem eingebetteten Fahrerassistenzsystem zur automatisierten Längsführung prototypisch zum Einsatz gebracht. Das System erzielt eine Kraftstoffeinsparung von etwa 10%.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Systematik zur Evaluierung einer Fahrerbeobachtung und Bewertung des Einflusses auf die Fahrmanöverprädiktion

Systematik zur Evaluierung einer Fahrerbeobachtung und Bewertung des Einflusses auf die Fahrmanöverprädiktion von Slieter,  Daniel Harm
Die in dieser Arbeit vorgestellte Spurwechselprädiktion ermöglicht durch ihre Prognosen eine fahrer- und situationsadaptive Gestaltung von Fahrerassistenzsystemen. Die Prädiktion baut dabei nicht nur auf der vorhandenen Umfeldsensorik des Fahrzeugs auf, sondern berücksichtigt ebenfalls neuartige Funktionen einer Fahrerbeobachtungssensorik. Zu diesen Funktionen zählt die Fahreridentifikation und die Kopfposeschätzung im Fahrzeug. Da diese Funktionen im aktuellen Stand noch keine Serienreife erlangt haben, sind zwei weitere Ziele dieser Arbeit die Entwicklung einer Referenzmethodik zur Kopfposeschätzung und der Entwurf einer Evaluierungsstrategie für beide Funktionen. Für die Fahreridentifikation wird dabei ein neues Schema zum Aufbau einer Fahrerdatenbank aufgezeigt. Diese Datenbank enthält zeitsynchron aufgezeichnete Informationen über die Kopfpose, das zweidimensionale Farbbild sowie die Position des Kopfes in diesem, die kalibrierte Tiefenkarte und eine Punktewolke. Mit dieser Datenbank können alle verfügbaren zwei- und dreidimensionalen Identifikationsalgorithmen unter genauer Vorgabe der Parameter evaluiert werden. Die kopfposeschätzenden Systeme werden mithilfe von Probandenversuchen und einem markerbasierten System im Fahrsimulator evaluiert. Um einige Nachteile dieser markerbasierten Systeme zu umgehen, wird weiterhin eine Simulationsumgebung entwickelt und vorgestellt. In dieser Simulationsumgebung werden virtuelle Fahrer- und Fahrzeugmodelle mit realen Fahrer- und Fahrzeugbewegungen überlagert. Für die Spurwechselprädiktion wird eine Evaluierungsstrategie entwickelt. Das vorgestellte Verfahren zur Spurwechselprädiktion wird im Rahmen einer Probandenstudie erprobt sowie im realen Fahrversuch getestet.
Aktualisiert: 2019-12-12
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