Die vorliegende Arbeit setzt sich mit unterschiedlichen Fragestellungen aus dem Bereich des Organic Computing auseinander. Hierzu zählt unter anderem ein Framework, das den Entwurf selbstüberwachender Systeme auf der Basis von organisch inspirierten Kontrolleinheiten unterstützt, die ihren eigenen Systemzustand eigenverantwortlich überwachen können. Ein weiterer Bereich dieser Arbeit stellt einen mobilen Roboter vor, der im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurde und als Referenzhardware für das entwickelte Framework dient. In diesem Kontext wird außerdem auf Bereiche wie Hardwareabstraktion und Systemarchitektur eingegangen.
Weitere Hauptaspekte dieser Arbeit setzen sich aus der Herleitung und der Bewertung neuer Verfahren zur dynamischen Überwachung des Systemzustands zusammen. Auf der Grundlage von systeminternen Referenzsignalen werden Anomalien entdeckt. Durch die daraus abgeleiteten Gesundheitssignale wird ein System in die Lage versetzt, das Auftreten von Fehlern eigenverantwortlich zu detektieren. Zusätzlich erfolgt als weiterer Kernpunkt die Untersuchung von adaptiven Pfadplanungsmethoden für mobile Roboter. Schwerpunktmäßig werden dabei die Selbstkonfiguration, die Selbstoptimierung und der Selbstschutz betrachtet, da die präsentierten Methoden speziell auf eine Pfadplanung im Fehlerfall eingehen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Bussysteme in der Mechatronik
Aktualisiert: 2023-05-15
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Polyneuropathien (PNPs) sind neurologische Erkrankungen, die mit einer Prävalenz von 5,5 % bei Menschen über 50 Jahren auftreten. Es handelt sich hierbei um eine systemische Erkrankung der peripheren Nerven, wobei sich die PNPs in eine erbliche metabolische, eine erworbene metabolische, eine immunvermittelte und eine toxische Form unterteilen lassen. Die Behandlungen der einzelnen PNP-Varianten unterscheiden sich zum Teil erheblich voneinander.
Trotz der vorhandenen Anwendungsmöglichkeiten der Elektroneurografie sind die derzeitigen Analysestrategien zur PNP-Differenzierung unzureichend und es besteht Verbesserungsbedarf. Bei der Überwindung dieser Problematik können die in dieser Arbeit dargestellten Methoden und Verfahren der digitalen Signalverarbeitung einen Fortschritt dabei bedeuten, das ärztliche Fachpersonal in eine fundiertere Analysesituation zu versetzen. Der Fokus liegt hier darauf, die auftretenden pathologischen Signalunterschiede ohne zeitlichen Mehraufwand quantitativ zu beschreiben und damit zeitnah für die Diagnosestellung nutzbar zu machen.
In diesem Zusammenhang wurde außerdem ein systemtheoretisches Signalmodell zur Beschreibung verschiedener (patho-)physiologischer Vorgänge im menschlichen Nerv entwickelt. Dies ermöglicht einen realistischen Einblick in die Pathophysiologie der PNPs.
Mit Blick auf die Verfügbarkeit neuartiger Magnetfeldsensoren (OPMs, ME-Sensoren) werden primäre Machbarkeitsstudien an Nerv, Muskel und Herz dargelegt und gleichwohl aktuelle Limitierungen im Bereich der biomagnetischen Anwendung erörtert.
In dieser interdisziplinären Arbeit werden Methoden erforscht, die eine fundierte Bewertung des Funktionszustands des Nervs ermöglichen, wodurch auf Dauer ein diagnostischer Mehrwert erzielt werden kann.
Aktualisiert: 2022-09-01
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LabVIEW bietet eine fast unüberschaubare Auswahl an Routinen (Sub-VIs und Express-VIs) zur numerischen Datenverarbeitung. In diesem Buch wird eine große Anzahl dieser VIs in thematischer Sortierung vorgestellt und deren Verhalten beschrieben. In Beispielprogrammen, die als Download kostenlos zur Verfügung gestellt werden, können auf einfache Weise Daten und Parameter verändert werden. Die Auswirkungen lassen sich in numerischen oder grafischen Anzeigen sofort beobachten.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Die nichtinvasive Erfassung des arteriellen Pulswellensignals erlaubt Pulsmessung, Pulsoximetrie bis hin zu Gefäßrisikobewertung direkt am Unterarm. Robert Couronné beschreibt zwei Modellsimulationen der Photonenausbreitung im Unterarmgewebe. Anhand gemessener Intensitäten verifiziert der Autor die erweiterte Lambert-Beer-Beziehung eines planaren Schichtenmodells und untersucht mithilfe eines Zylindermodells die Intensitätsverteilung entlang des Unterarmumfangs, wobei bevorzugte Ableitregionen identifiziert werden. Zum experimentellen Nachweis stellt der Autor den Prototyp eines optisch-transmissiven Mehrkanalsensorsystems vor und zeigt anhand von Probandenmessungen die technische Signalgewinnung und praktische Anwendbarkeit. Mit einem Klassifikationsverfahren kann die automatische Signalidentifikation sowie eine Qualitätsbewertung im Realzeitbetrieb erreicht werden. Die vorgestellten Verfahren sind dabei auf gängigen Mikrocontroller-Plattformen lauffähig.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-07
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Dieses Grundlagenwerk der Signalverarbeitung zeichnet sich durch einen hohen Grad praxisnaher Beispiele aus, anhand derer dem Leser die begrifflichen Inhalte erläutert werden.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-01-21
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Computergrafik und maschinelle Bildverarbeitung repräsentieren die generative bzw. rezeptive Seite der rechnerunterstützten Behandlung visueller Information. Sie haben große Bedeutung bei Entwurf, Konstruktion, Qualitätskontrolle, Prozeßsteuerung in der Industrie, der Visualisierung und Signalanalyse in der Medizin und der experimentellen Wissenschaft. Wachsende Bedeutung haben sie im Verkehrswesen, den Medien, für Kunst und Kultur. Durch konzentrierte Anwendung ihrer spezifischen Methoden und gegenseitige Akzeptierung von Standards sind neue Anwendungen und effektive Lösungen zu erwarten. Die dafür notwendige Anregung wird durch das Lexikon vermittelt, in dem auch für den Nichtspezialisten verständliche Erläuterungen gegeben werden. Grundlegende Zusammenhänge und Methoden werden außerdem durch Formeln präzisiert. Verschiedentlich werden deutsche Begriffe definiert und auf die verwendeten Begriffe aus dem Englischen Bezug genommen. Wenn möglich, werden die Begriffe durch Grafiken erklärt. Ein Anhang enthält z.T. farbiges Bildmaterial.kurzer Kurztext: Dieses einzigartige Nachschlagewerk ist das Ergebnis jahrelange Forschung und sorgfältiger Detailarbeit. Es ist sowohl für Nichtfachleute wie auch für Spezialisten im Gebiet der Grafik und Bildverarbeitung eine zuverlässige und leicht verständliche Orientierungshilfe und Fundgrube. Bei aller Sachkenntnis vermittelt das Buch auch stets die Faszination, die von dem Thema ausgeht. Aussagekräftiges Bildmaterial, ein Farbanhang, übersichtliche Tabellen und Illustrationen unterstützen die Darstellung.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Rechnergestützte Meßsysteme haben den Einsatzbereich der elektrischen Meßtechnik erheblich erweitert und sind deshalb ein wichtiges Thema in der Ingenieurausbildung.Der Autor behandelt in diesem Lehrbuch alle rechnerbezogenen Aspekte der elektronischen Meßtechnik: Informationstheorie, Signalanalyse, Meßfehler, Elektronische Baugruppen in Meßschaltungen, Gerätetechnik, Datenkommunikation und Software
Aktualisiert: 2023-01-25
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Aktualisiert: 2023-04-07
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Der wichtigste Teil des Buches umfasst die Projekte, in denen die zuvor besprochenen Grundlagen auf unterschiedliche Probleme der Physik angewendet werden. Die Projekte beinhalten viele wichtige Beispiele aus der Computerphysik (u.a. den Oszillator und Anfangswertprobleme) und diskutieren deren Anwendungen im Detail. Der Leser erhält damit das nötige Rüstzeug, um selbstständig physikalische Probleme mithilfe des Computers zu lösen. Zahlreiche Übungsaufgaben unterstützen beim Vertiefen des Erlernten.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Der wichtigste Teil des Buches umfasst die Projekte, in denen die zuvor besprochenen Grundlagen auf unterschiedliche Probleme der Physik angewendet werden. Die Projekte beinhalten viele wichtige Beispiele aus der Computerphysik (u.a. den Oszillator und Anfangswertprobleme) und diskutieren deren Anwendungen im Detail. Der Leser erhält damit das nötige Rüstzeug, um selbstständig physikalische Probleme mithilfe des Computers zu lösen. Zahlreiche Übungsaufgaben unterstützen beim Vertiefen des Erlernten.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Dieser Übungsatlas beinhaltet eine didaktisch aufgearbeitete Sammlung von EEG-Beispielen mit wissenschaftlichen Definitionen und knappen Fallbeschreibungen. Die Inhalte sind unverzichtbarer Bestandteil der Weiterbildungen für Neurologen, Psychiater und Funktionsassistenten im Bereich der klinischen Enzephalographie. Ein breites Spektrum an Kurvenmaterial und wissenschaftlichen Kriterien ermöglicht dem EEG-Lernenden, eigene Befunde zu erheben und zu bewerten. Kurven aus drei Laboren zeigen, dass jeder Interpret eine eigene EEG-Handschrift haben kann: Beispiele mit Provokationsmethoden, epilepsietypischer Aktivität sowie Herden bzw. regionalen Funktionsstörungen helfen die Flexibilität in der Auswertung zu schulen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Die automatische Auswertung von Signalen spielt in der modernen Informationstechnik eine große Rolle. Dieses Lehrbuch bietet, ausgehend von der Repräsentation des Signals im Merkmalraum, die Beschreibung wichtiger Klassifikationsverfahren. Dazu zählen Linear- und Bayes Klassifikatoren, Supportvektormaschinen, Klassifikatoren auf der Basis von Gaussian-Mixture-Modellen und Hidden-Markov-Modellen sowie Klassenfolgenklassifikatoren.Weiterhin werden wichtige Grundlagen der Automatentheorie (Finite State Machines) sowie ausgewählte maschinelle Lernverfahren dargestellt.Die Darstellung setzt die Verfahren zur Merkmalgewinnung voraus, die im ersten Band vermittelt wurden, so dass das Gesamtwerk eine umfassende Beschreibung der Kette darstellt, die in modernen Systemen der Informationsverarbeitung von der Signalerfassung bis hin zum Klassifikationsergebnis führt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Lehrbuch gibt einen systematischen Einstieg in die Signaltheorie und behandelt sowohl die üblichen Werkzeuge zur Signal- und Systembeschreibung als auch die mathematischen Konzepte zum Umgang mit Funktionen. Die Methoden werden dabei anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele aus den Bereichen der Informationsverarbeitung, Signalkompression, Spektralanalyse, Störgeräuschreduktion und Parameterschätzung illustriert.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Dieser Übungsatlas beinhaltet eine didaktisch aufgearbeitete Sammlung von EEG-Beispielen mit wissenschaftlichen Definitionen und knappen Fallbeschreibungen. Die Inhalte sind unverzichtbarer Bestandteil der Weiterbildungen für Neurologen, Psychiater und Funktionsassistenten im Bereich der klinischen Enzephalographie. Ein breites Spektrum an Kurvenmaterial und wissenschaftlichen Kriterien ermöglicht dem EEG-Lernenden, eigene Befunde zu erheben und zu bewerten. Kurven aus drei Laboren zeigen, dass jeder Interpret eine eigene EEG-Handschrift haben kann: Beispiele mit Provokationsmethoden, epilepsietypischer Aktivität sowie Herden bzw. regionalen Funktionsstörungen helfen die Flexibilität in der Auswertung zu schulen.
Aktualisiert: 2023-04-15
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