Archiv der Kategorie: Hochschule

Abstimmen in Echtzeit

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Presseinformation der Universität zu Köln vom 08.01.2013

Voting-System „Votepoint“ ermöglicht Umfragen in großen Hörsälen

A,B oder C? Mit einem Knopfdruck können Kölner Studierende künftig im Hörsaal Aufgaben beantworten. „Votepoint“ heißt das Abstimmungssystem für den Universitätsunterricht, mit dem man mittels Smartphone, iPhone oder Tablet-PCs abstimmen kann. Der Dozent stellt während der Vorlesung eine Aufgabe, fragt die Meinung der Studierenden in Echtzeit über das W-LAN ab und stellt das Ergebnis grafisch über eine Beamer-Projektion dar. Damit bieten sich neue didaktische Ansätze in der Findung von Lösungswegen auch in Vorlesungen mit mehreren hundert Studierenden. Das System funktioniert geräteunabhängig über einen Webbrowser und ist für gängige Browser, Smartphones, und Tablet-PCs optimiert. Dozenten können die Ergebnisse der Umfrage im Auditorium über ihren Browser oder ihre Powerpointpräsentation darstellen. Das Netzwerk Medien hat Votepoint entwickelt und bietet das System an der Kölner Universität bereits an. Testversionen laufen auch an anderen Hochschulen.

Das Kölner Voting-System zeichnet sich durch einfache Handhabung, Geschwindigkeit und umfangreiche Möglichkeiten aus. „Wir wollen den Nutzern etwas Praktikables bieten“, so Dr. Udo Kullik, Leiter des Netwerks Medien. „Es ist ein einfaches System, das ohne großen Aufwand funktioniert.“ Studierende können sich während der Vorlesung auf Aufforderung des Dozenten mit einem Kennwort über das Kölner Universitäts-W-LAN auf einer Webseite einloggen und per Knopfdruck abstimmen. Auch für die Dozenten ist die Live-Steuerung der Endgeräte einfach. Gleichzeitig besteht für sie die Möglichkeit mit Hilfe von Einstellungen das Abstimmungsverfahren den eigenen Bedürfnissen anzupassen.

Die webbasierte Anwendung hat für die Mitarbeiter des Netzwerks Medien enorme Vorteile. „Damit ist die Anzahl der Teilnehmer nicht begrenzt und die Datenmenge, die übertragen wird, sehr gering“, erklärt Martin Seiler, der Entwickler des Systems. „Man kann Votepoint deswegen sogar über den Telefonprovider ansteuern.“ Auch der Export der Resultate in Excel-Sheets ist möglich. Die Ergebnisse lassen sich als Tabellen oder als Grafiken darstellen. Bisher bietet das System 6 Abstimmungsvarianten: Zustimmung/Ablehnung oder Auswahl aus verschiedenen Antwortmöglichkeiten. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, über Votepoint dem Dozenten Fragen zu stellen, die er auswählen und beantworten kann. „Damit trauen sich dann auch die Schüchternen, dem Dozenten eine Frage zu stellen“, so Kullik. Das System soll in Zukunft kontinuierlich in Gesprächen mit Dozenten und Studierenden den Bedürfnissen des Lehrbetriebes angepasst und weiterentwickelt werden. (Patrick Honecker)

Externer Link: www.uni-koeln.de

Erdbebenschutzgewebe kommt an den Markt

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Presseinformation des KIT (Karlsruher Institut für Technologie) vom 07.01.2013

Ein Glasfaser-Kunststoff-Verband kann Hausmauern stabilisieren und so die Folgen von Erdbeben mindern / KIT-Innovation wird von der Industrie in marktreifes Produkt umgesetzt

Bei Erdbeben bleiben meist nur Sekunden, um sicher ins Freie zu flüchten. Doch oft versperren herabfallende Trümmer die Rettungswege aus dem Gebäude. Eine Entwicklung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verlängert die rettende Zeitspanne, indem sie Mauern verstärkt und Trümmer zurückhält. Ein internationaler Baustoffproduzent hat die produktreife Innovation nun auf den Markt gebracht.

„Mit der Markteinführung ist unsere Idee aus dem Labor in eine handfeste Innovation geflossen“, freuen sich Lothar Stempniewski und Moritz Urban, die Entwickler der textilen Gebäudeverstärkung. Mehrere Jahre haben beide erforscht, wie erdbebenanfälliges Mauerwerk in bestehenden, älteren Gebäuden nachträglich kostengünstig gesichert werden kann. Herausgekommen ist ein Glasfaser-Kunststoff-Gewebe mit vier Faserrichtungen, das mit dem passenden Putz an der Hausfassade angebracht werden kann. Zusammen mit einem Hersteller für technische Gewebe, der Dr. Günther Kast GmbH & Co. KG, wurde das Hightech-Gewebe schließlich bis zur Serienreife entwickelt. Der italienische Baustoffproduzent Röfix, ein Tochterunternehmen der deutschen Fixit-Gruppe, hat Erdbebenschutzgewebe und passenden Putz nun unter dem Markennamen „Sisma Calce“ in sein Sortiment aufgenommen.

Dank der Verstärkung kann das Einstürzen von Mauerwerk bei Erdbeben verzögert und im Idealfall ganz verhindert werden. „Gerade bei kurzen und mittelschweren Beben fehlt oft nicht viel zusätzliche Zugfestigkeit, um den Gebäudekollaps zu verhindern“, erklärt Urban. Durch die Einfachheit des Systems, das wie ein prophylaktischer Verband am Gebäude wirkt, kann man es mit vertretbarem Aufwand bei der nächsten Gebäudesanierung in Kombination mit einer Wärmedämmung anbringen. „Schon wenn man die kritischen Infrastrukturen wie Krankenhäuser, Kindergärten, Schulen oder Altenheime verstärkt, wäre im Katastrophenfall eine Menge erreicht“, ergänzt Stempniewski.

Durch die sehr zugfeste, steife Glasfaserkomponente des Gewebes, das quasi in den Putz eingelassen ist, kann das Mauerwerk die höheren Zugspannungen besser abtragen, die während eines Erdbebens auftreten. Es wird so verhindert, dass punktuelle Schäden entstehen, die zu Rissen auswachsen. Sollten bei starken Beben die Glasfasern dennoch reißen, halten die elastischen Fasern aus dem Kunststoff Polypropylen die zerbrochenen Wandsegmente zusammen und somit die Fluchtwege frei. „Mit der textilen Gebäudeverstärkung können wir den Menschen die notwendige Zeit geben, ins Freie zu flüchten“, sind sich die Entwickler sicher. „Unter günstigen Bedingungen bleiben die Wände sogar intakt und das Haus könnte wieder repariert werden.“ Durch das stabilisierende Verformungsverhalten wird die Energie besser abgebaut, die die horizontalen Beschleunigungskräfte eines Erdbebens ins Mauerwerk einbringen.

In Zusammenarbeit mit den Firmen Bayer MaterialScience AG, MAPEI S.p.A. und Dr. Günther Kast GmbH und Co. KG wird aktuell die Einführung eines klebbaren Erdbebenschutzgewebes für Innenräume vorbereitet. Langfristig forscht das Team um Stempniewski an Systemen, die nicht nur für gemauerte Wände, sondern auch für Betongebäude sinnvoll eingesetzt werden können. „Die Herausforderung bei Beton sind jedoch die größeren Kräfte, die es aufzufangen gilt. Dafür testen wir neue Materialien wie Carbonfasern und legen die Grundlagen für kommende Innovationen am KIT.“ Insgesamt hält das Karlsruher Institut für Technologie bereits etwa 2000 Patente in seinen zahlreichen Forschungsfeldern. (kes)

Externer Link: www.kit.edu

Oscar-würdige Rauchzeichen

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Medienmitteilung der ETH Zürich vom 08.01.2013

Grosse Ehre für ETH-Professor Markus Gross: Zusammen mit einem ehemaligen Postdoc und zwei weiteren Forschern aus den USA erhält er einen „Tech-Oscar“ von der Academy of Motion and Picture Arts and Sciences (AMPAS). Die Wissenschaftler haben eine Software entwickelt, um Rauch und Explosionen in Filmen besser darzustellen.

2008 entwickelten die Forscher der ETH Zürich und der Cornell University eine Software, die Rauch und Explosionen in Filmen rasch berechnen und detailreich darstellen kann. Das Ziel der vier Wissenschaftler war primär, ihre Arbeit zu publizieren und an der ACM SIGGRAPH, der wichtigsten Konferenz für Computergrafik, zu präsentieren. Daraus wurde nun weit mehr: An der kommenden Verleihung der „Tech-Oscars“, die der Vergabe der Film-Oscars vorausgeht, erhalten Markus Gross, Professor für Computergrafik und Direktor von Disney Research Zurich, sein ehemaliger Postdoktorand Nils Thuerey, Cornell-Professor Doug James und dessen ehemaliger Mitarbeiter Theodore Kim von der „Academy“ (AMPAS) für ihre Wavelet Turbulence-Software den „Technical Achievement Award“.

Enorme praktische Bedeutung

Der Preis sei eine echte Überraschung, sagt Markus Gross im Gespräch. «Mir war bewusst, dass unsere Technologie in vielen Hollywood-Produktionen eingesetzt wird, dennoch habe ich nicht mit dieser Auszeichnung gerechnet», sagt der ETH-Professor. Die Software erlaubt es, die für visuelle Effekte so wichtigen Turbulenzen in Rauch und Explosionen sehr viel schneller zu berechnen als mit konventionellen Anwendungen. Früher brauchten Special-Effects-Künstler viele Stunden oder gar Tage, um Effekte wie Feuerbälle oder Vulkaneruptionen zu erzeugen.

Der Preis sei eine Bestätigung dafür, «dass an der ETH Zürich auf international höchstem wissenschaftlichen Niveau mathematische und physikalische Simulationsmethoden entwickelt werden, welche für die Film- und Unterhaltungsindustrie von enormer praktischer Bedeutung sind», so Gross. Dies habe schliesslich Disney auch dazu bewogen, die ETH als Standort für eines ihrer beiden grossen Forschungslabors auszuwählen, betont der Informatikprofessor.

Hollywood-Blockbuster mit Spezialsoftware

Die „Wavelet Turbulence»-Software“ hat sich bei den Studios, die für die Filmindustrie Spezialeffekte produzieren, sehr schnell durchgesetzt. Sie wurde bisher in über 20 Hollywood-Grossproduktionen eingesetzt, u.a. in „Avatar“, „Kung Fu Panda“, „Monsters vs. Aliens“, „Sherlock Holmes“ oder „Battleship“. Auch die kommenden Action-Filme „Iron Man 3“ oder „Man of Steel“ setzen auf diese Technologie. Die spezielle Software hat sich somit innert weniger Jahre als Industriestandard etabliert.

Die Forscher haben bewusst den Weg über eine Publikation gewählt, um ihre Software bekannt zu machen und auf eine Patentierung verzichtet. Da viele Spezialeffekt-Studios eng kalkulieren müssen und nur geringe Margen haben, sind für sie lizenzfreie Methoden besonders attraktiv. Müssten die Studios hingegen Gebühren zahlen, hätten sie die Software wohl kaum übernommen, ist Gross überzeugt. «Dieser Preis zeigt auch, dass wissenschaftliche Publikationen von überragender Bedeutung sind, wenn es darum geht Innovationen, in industriellen Anwendungen zu verbreiten.»

Grosses Ziel für Disney Research Zurich

«Ich hoffe, dass es uns auch in Zukunft gelingt, für die ETH Zürich und Disney Research weitere bedeutende Preise der Filmindustrie zu gewinnen.» Aus dem Forschungslabor von Disney Research seien in den letzten Jahren viele ausgezeichnete Technologien hervorgegangen, wie Gross betont, die dabei sind, ihren Weg nach Hollywood zu finden. Neben den rein wissenschaftlichen Auszeichnungen sei auch der Tech-Oscar ein grosses Ziel für das Disney-Labor. Die Wavelet Turbulence-Software wurde noch vor der Errichtung von Disney Research Zurich an der ETH Zürich entwickelt.

Die ausgezeichneten Forscher aus den USA und der ETH werden ihren Preis am 9. Februar in Beverly Hills, Kalifornien, bei einer Gala in Empfang nehmen können. Einige Filmszenen, die mit der prämierten Software gestaltet wurden, werden auch an der Oscar-Verleihung vom 24. Februar gezeigt. Die Ehrungen für wissenschaftliche und technische Leistungen wurden erstmals 1931 im Rahmen der vierten Oscar-Verleihung vergeben. Die „Tech-Oscars“ anerkennen originäre Entwicklungen, welche die Filmproduktion und -wiedergabe bedeutend vorwärtsbringen.

Externer Link: www.ethz.ch

Teamwork mit dem Avatar: Virtuelles Feuerwehr-Training an der Uni

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Pressemitteilung der Universität Kassel vom 03.01.2013

Das Feuer ist programmiert, die Aufgabe echt: Kasseler Informatiker haben eine virtuelle Arena für Feuerwehr-Übungen entwickelt. Das Projekt KATIE modelliert Einsatz-Umgebungen nach realen Vorlagen. Eine wichtige Rolle spielen digitale Kameraden.

Bei KATIE handelt es sich um ein sogenanntes „Serious Game“: Auf den ersten Blick ähnelt die Oberfläche der eines 3D-Adventures auf dem PC oder einer Spielekonsole. Die Aufgabe besteht bei KATIE aber nicht darin, einen Schatz zu finden oder Gegner auszuschalten; die Aufgabe lautet, einen Brand zu bekämpfen oder einen Zug zu evakuieren, und zwar nach Lehrplan der Feuerwehr oder des Katastrophenschutzes. Im Unterschied zu herkömmlichen Feuerwehr-Schulungsprogrammen ist bei KATIE eine 3D-Umgebung nach Wunsch program­mierbar – es kann also ganz konkret ein Einsatz in der Schreinerei um die Ecke oder im nächstgelegenen Eisenbahntunnel geprobt werden.

KATIE – die Abkürzung steht für KI, Avatare, Katastrophensimulation, Training in virtuellen Environments – richtet sich insbesondere an Freiwillige Feuerwehren, für die das Programm bis auf weiteres umsonst ist. Trainiert werden Gruppen-Prozesse. „Es geht nicht darum, den Griff am Schlauch zu üben; das geht in der Realität besser“, beschreibt Prof. Dr. Dieter Wloka, Leiter des Fachgebiets Technische Informatik, die Ausrichtung. „Wir trainieren die human skills, das Zusammenspiel der einzelnen Funktionsträger.“ Damit das möglich ist, wird jeder Teilnehmer der Schulung im Programm durch einen Avatar repräsentiert. Im Spiel selber begegnen sich diese digitalen Stellvertreter, die Teilnehmer können interagieren. Der Ausbilder kann das Verhalten seiner Gruppe beobachten oder auf Video aufzeichnen. Dieser zeiteffiziente Weg der Ausbildung soll auch dem Nachwuchsmangel der Feuerwehren begegnen.

Die Trainings-Umgebung ist skalierbar, d.h. Training ist auf dem Tablet oder dem PC, online oder lokal basiert möglich; nach Absprache auch in der „Cave“ des Fachbereichs Elektrotechnik/Informatik der Universität Kassel; das ist eine Projektionsumgebung, in der sich Menschen mithilfe einer 3D-Brille in einer virtuellen Welt bewegen können. Entwickelt wurde KATIE in Kooperation mit Brandschutz-Experten und mit dem Kreisfeuerwehrverband Fulda. Das Wissen dieser Experten über den Trainingsbedarf bei der Feuerwehrausbildung und die korrekten Abläufe in den Simulationen wird bei KATIE auch in künstliche Intelligenz verwandelt. „Unsere Avatare können mit diesem Wissen intelligent handeln, falls menschliche Spieler fehlen und in der Simulation ersetzt werden sollen“, erklärt Diplom-Informatiker Frank Poschner. „Auch intelligente Ergebnisauswertungen der Aktionen von Spielern sind so möglich.“ Die Kasseler Informatiker gewannen bei dem Projekt auch neue Erkenntnisse über die effiziente Programmierung von Avataren, die Programmierung von realistischem Feuer und Wasser sowie über die Einbindung spezieller Skripte.

Externer Link: www.uni-kassel.de

Medikamente – Neues Verfahren schützt vor Produktfälschungen

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Pressemitteilung der Universität Regensburg vom 19.12.2012

Patent für Uni Regensburg und MiDaSi

Forscher der Universität Regensburg haben in Kooperation mit der MiDaSi GmbH & Co. KG, einem Anbieter für innovative Kommunikationssysteme, ein neues System zur Erkennung von Produktfälschungen bei Medikamenten entwickelt. Das Verfahren zeichnet sich durch seinen hohen Sicherheitsstandard und durch die direkte Einbeziehung des Endverbrauchers in die Produktüberprüfung aus.

„Adibas“, „Dolce & Banana“ oder „Heimekem“: Produktfälschungen können ziemlich plump wirken. Doch nicht selten sind sie zunächst kaum vom Original zu unterscheiden. Dann kann das Fälschen von Produkten schwerwiegende Folgen haben. So entstehen den Herstellern in der Bekleidungsindustrie jedes Jahr hohe Verluste. Besonders problematisch wird es aber bei gefälschten oder illegal nachgeahmten Medikamenten. Sie stellen eine doppelte Gefahr dar. Zum einen wird die gewünschte – oft Leben erhaltende – Wirkung nicht erzielt, da der Wirkstoff in dem Medikament gar nicht oder nur in geringem Maße vorhanden ist. Zum anderen können durch Herstellungsfehler gefährliche Fremdstoffe in die Arzneimittel gelangen. Das Ausmaß an Medikamentenfälschungen, das auf einen Marktwert von mehr als einer Milliarde Euro pro Jahr geschätzt wird, wird immer bedrohlicher. So sind schon Fälle bekannt, in denen gefälschte Medikamente über normale Apotheken an den Verbraucher gelangten.

Ein neues Verfahren, das von Prof. Dr. Oliver Reiser vom Institut für Organische Chemie der Universität Regensburg in Kooperation mit der MiDaSi GmbH & Co. KG in Baiersdorf entwickelt wurde, könnte Medikamentenfälschungen zukünftig den Garaus machen. Ein Patent für das System ist vor Kurzem durch das Deutsche Patentamt erteilt worden. Die Europa- und weltweite Anmeldung ist ebenfalls bereits erfolgt.

Die Forscher griffen bei der Entwicklung des neuen Systems auf einen Lösungsansatz zur Bekämpfung von Medikamentenfälschungen zurück, der auf den ersten Blick einfach erscheint: Medikamentenfälschungen ließe sich in ausreichendem Maße vorbeugen, wenn zunächst einmal der Hersteller die Medikamente individuell kennzeichnet – also jede einzelne Tablette oder zumindest jede einzelne Medikamentenschachtel mit einer eindeutigen Kennnummer versieht. Der Verbraucher wiederum müsste dann in die Lage versetzt werden, diese Kennnummer – etwa über das Internet oder das Telefon – ähnlich einer Pinabfrage bei einer Banküberweisung eindeutig zu überprüfen.

Während die Kennzeichnung eines Medikamentes durch den Hersteller technisch leicht möglich ist, ergibt sich auf der Seite der Verbraucherabfrage allerdings ein Problem. So könnte der einzugebende Code auch gefälscht und durch Manipulation in der Datenbank hinterlegt worden sein, die den Code bei der Abfrage als richtig bestätigen soll.

Der MiDaSi GmbH & Co. KG und Prof. Reiser gelang es, diesen Schwachpunkt zu beseitigen. Über ein ausgeklügeltes System wird der Datenbankcode, der die Echtheit eines Produkts bestätigen soll, erst im Moment der Abfrage durch den Verbraucher erzeugt. Eine vorherige Manipulation wird dadurch unmöglich gemacht. Jeder Abfragecode ist darüber hinaus nur einmal einsetzbar. Das neue System kann auf einfache Weise erweitert werden, so dass auch die gesamte Handelskette eines Produkts verfolgt und überprüft werden kann. Das deutsche Patentamt überzeugte vor allen Dingen der hohe Sicherheitsstandard des Systems sowie die einfache Einbeziehung des Endverbrauchers in die Produktüberprüfung. (Alexander Schlaak)

Externer Link: www.uni-regensburg.de