FaceXpress : an integrated software suite for facial emotion stimulus manipulation and facial measurement

The characterisation of facial expression through landmark-based analysis methods such as FACEM (Pilowsky & Katsikitis, 1994) has a variety of uses in psychiatric and psychological research. In these systems, important structural relationships are extracted from images of facial expressions by the analysis of a pre-defined set of feature points. These relationship measures may then be used, for instance, to assess the degree of variability and similarity between different facial expressions of emotion. FaceXpress is a multimedia software suite that provides a generalised workbench for landmark-based facial emotion analysis and stimulus manipulation. It is a flexible tool that is designed to be specialised at runtime by the user. While FaceXpress has been used to implement the FACEM process, it can also be configured to support any other similar, arbitrary system for quantifying human facial emotion. FaceXpress also implements an integrated set of image processing tools and specialised tools for facial expression stimulus production including facial morphing routines and the generation of expression-representative line drawings from photographs.

On the Solution of Certain Simultaneous Pairs of Dual Integral Equations

Mit einer direkten Methode, bei der der Erdelyi-Kober- und der modifizierte Hankel-Operator Anwendung finden, werden gewisse Systeme aus zwei bzw. drei Paaren dualer Integralgleichungen mit Bessel-Kernen in geschlossener Form gelöst. Für bestimmte Funktionenklassen und Ordnungen der Bessel-Funktionen ist die Vorgehensweise angebrachter und geeigneter als die bereits existierenden Methoden.

Where and how to conserve: Extending the scope of spatial reserve network design

Ongoing habitat loss and fragmentation threaten much of the biodiversity that we know today. As such, conservation efforts are required if we want to protect biodiversity. Conservation budgets are typically tight, making the cost-effective selection of protected areas difficult. Therefore, reserve design methods have been developed to identify sets of sites, that together represent the species of conservation interest in a cost-effective manner. To be able to select reserve networks, data on species distributions is needed. Such data is often incomplete, but species habitat distribution models (SHDMs) can be used to link the occurrence of the species at the surveyed sites to the environmental conditions at these locations (e.g. climatic, vegetation and soil conditions). The probability of the species occurring at unvisited location is next predicted by the model, based on the environmental conditions of those sites. The spatial configuration of reserve networks is important, because habitat loss around reserves can influence the persistence of species inside the network. Since species differ in their requirements for network configuration, the spatial cohesion of networks needs to be species-specific. A way to account for species-specific requirements is to use spatial variables in SHDMs. Spatial SHDMs allow the evaluation of the effect of reserve network configuration on the probability of occurrence of the species inside the network. Even though reserves are important for conservation, they are not the only option available to conservation planners. To enhance or maintain habitat quality, restoration or maintenance measures are sometimes required. As a result, the number of conservation options per site increases. Currently available reserve selection tools do however not offer the ability to handle multiple, alternative options per site. This thesis extends the existing methodology for reserve design, by offering methods to identify cost-effective conservation planning solutions when multiple, alternative conservation options are available per site. Although restoration and maintenance measures are beneficial to certain species, they can be harmful to other species with different requirements. This introduces trade-offs between species when identifying which conservation action is best applied to which site. The thesis describes how the strength of such trade-offs can be identified, which is useful for assessing consequences of conservation decisions regarding species priorities and budget. Furthermore, the results of the thesis indicate that spatial SHDMs can be successfully used to account for species-specific requirements for spatial cohesion - in the reserve selection (single-option) context as well as in the multi-option context. Accounting for the spatial requirements of multiple species and allowing for several conservation options is however complicated, due to trade-offs in species requirements. It is also shown that spatial SHDMs can be successfully used for gaining information on factors that drive a species spatial distribution. Such information is valuable to conservation planning, as better knowledge on species requirements facilitates the design of networks for species persistence. This methods and results described in this thesis aim to improve species probabilities of persistence, by taking better account of species habitat and spatial requirements. Many real-world conservation planning problems are characterised by a variety of conservation options related to protection, restoration and maintenance of habitat. Planning tools therefore need to be able to incorporate multiple conservation options per site, in order to continue the search for cost-effective conservation planning solutions. Simultaneously, the spatial requirements of species need to be considered. The methods described in this thesis offer a starting point for combining these two relevant aspects of conservation planning.

Analysis of a thick plate with a circular hole resting on a smooth rigid bed and subjected to axisymmetric normal load

A solution for the stresses and displacements in an radially infinite thick plate having a circular hole, one face of which resting on a smooth rigid bed and the other face subjected to axisymmetric normal loading is given. The solution is obtained in terms of Fourier-Bessel series and integral for the Love's stress function. Numerical results are presented for one particular ratio of thickness of plate to the hole radius and loading. It is also shown that the Poisson's ratio has a predominant effect on certain stresses and displacements. The solution would be useful in the stress analysis of bolted joints.Eine Lösung für die Spannungen und Verschiebungen in einer radial, unendlich ausgedehnten, dicken Platte mit einem kreisförmigen Loch, wobei eine Seite auf einer ebenen, starren Unterlage aufliegt, die andere Seite durch eine achsensymmetrische Vertikallast belastet ist, wird angegeben. Die Lösung wird in Form von Fourier-Bessel-Reihen und Integralen der Loveschen Spannungsfunktion angegeben. Numerische Ergebnisse werden für ein bestimmtes Verhältnis der Plattendicke zum Lochradius sowie zur Belastung angegeben. Es wird auch gezeigt, daß das Poisssonsche Verhältnis einen besonderen Einfluß auf bestimmte Spannungen und Verschiebungen hat. Die Lösung ist anwendbar für die Spannungsermittlung von Bolzenverbindungen.

Multigrid algorithms for symmetric discontinuous Galerkin methods on graded meshes

We study a class of symmetric discontinuous Galerkin methods on graded meshes. Optimal order error estimates are derived in both the energy norm and the L 2 norm, and we establish the uniform convergence of V-cycle, F-cycle and W-cycle multigrid algorithms for the resulting discrete problems. Numerical results that confirm the theoretical results are also presented.

Alternative Fangmethoden aus der Sicht der Fischereiforschung

Fischfanggeräte werden in der kommerziellen Fischerei und in der Fischereiforschung eingesetzt. In beiden Fällen werden hauptsächlich Schleppnetze verwendet. Schleppnetze sind jedoch nicht für alle Aufgabenstellungen der Fischereiforschung geeignet. Alternative in der Forschung verwendbare Untersuchungsgeräte und Methoden wurden bisher ohne überzeugenden Erfolg getestet. Schleppnetzen – insbesondere den Grundschleppnetzen der Berufsfischerei – werden sowohl die Meeresumwelt schädigende Einflüsse als auch unzureichende selektive Eigenschaften hinsichtlich Ziel- und Beifangarten nachgesagt. Die in der kommerziellen Fischerei der Ostsee verwendeten Schleppnetze üben aber nur einen geringen schädlichen Einfluss auf Bodenorganismen aus. Alternative ökosystemgerechte Fanggeräte wie Fischfallen können Schleppnetze bisher nicht ersetzen. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, die negativen Einflüsse auf die Meeresumwelt noch weiter zu verringern. Durch konstruktive Gestaltung der Schleppnetze (großmaschige Unterblätter im Vornetz, im Oberblatt reduzierte Grundschleppnetze) können Beifänge reduziert werden. Durch weitere Verbesserungen der Beschwerungs- und Spreizelemente an Grundschleppnetzen lassen sich die negativen Einflüsse auf den Meeresboden weiter reduzieren.

BECPELAG: Ein internationaler Workshop über biologische Schadstoffeffekte in pelagischen Ökosystemen

Im Februar 2001 begann unter der Schirmherrschaft des Internationalen Rates für Meeresforschung (ICES) und der Ozeanographie Kommission der UNESCO (IOC) der internationale Workshop Biological Effects of Contaminants in Pelagic Ecosystems, BECPELAG mit folgenden Zielen: • Untersuchungen über das Auftreten biologischer Effekte von Umweltschadstoffen auf Meeresorganismen in der Freiwasserzone (Pelagial) der Nordsee • Überprüfung von Methoden zur Erkennung von biologischen Schadstoffeffekten in pelagischen Organismen auf ihre Eignung für zukünftige Überwachungsprogramme

EU-Aktion zur Verbesserung der wissenschaftlichen Basis für Bestandsabschätzungen und -vorhersagen

Im Rahmen der Bewirtschaftung der Fischressourcen des Nordatlantiks werden für alle Nutzfischarten jährlich Bestandsgrößen und Nachwuchsraten erarbeitet, die Grundlagen für die Festlegung künftiger Fangmengen dieser Arten sind. Da in diese Berechnungen Daten Unterschiedlicher Zuverlässigkeit eingehen und den Berechnungsmethoden verschiedene Voraussetzungen zugrunde liegen, bestehen Unsicherheiten in der Präzision der Vorhersagen. Deshalb werden die benutzten Modelle und ihre Ergebnisse laufend kritisch überprüft und weiterentwickelt. Aufgrund der Einschränkungen der bisher benutzten Methoden und den Wünschen der Fischwirtschaft, Vorhersagen für Bestandsentwicklungen für mindestens 5 Jahre zu entwickeln, startete einer Reihe europäischer Fischerei- bzw. Meeresforschungsinstitute eine gemeinsame Aktion mit dem Ziel, die wissenschaftliche Basis für Bestandsabschätzungen und -vorhersagen zu verbessern. Diese "ConcertedAction: Sustainable fisheries. How can the scientific basis for fish stock assessments and predictions be improved? (SAP)" wird vom Generaldirektor für Fischerei der Kommission der Europäischen Gemeinschaft als Projekt FAIR CT 97-3805 seit dem 01.01.1998 für 40 Monate gefördert.

Pre-packaged fresh fish - Searching for quality descriptive criteria

32 Proben verpackten Frischfischs in Selbstbedienungspackungen, 16 Seelachs- und 16 Rotbarschproben aus deutschen Supermärkten wurden mit physikalischen, chemischen, mikrobiellen und sensorischen Methoden untersucht. Ziel der Untersuchung war dieWertung von Untersuchungsmethoden zur Qualitätsbestimmung. Es zeigte sich, daß neben der sensorischen Beurteilung die Bestimmung des TVB-N geeignet ist, die Qualität dieser Produkte zu beurteilen.

Untersuchungen zur Aufzucht von Dorschen (Gadus morhua morhua) der Westlichen Ostsee. Teil I: Methodik der Gewinnung und Befruchtung von entwicklungsfähigem Eimaterial

Im Rahmen von Untersuchungen zur Aufzucht von Ostseedorschen war es notwendig zu analysieren, welche Methoden unter den vorgegebenen technischen und hydrographischen Voraussetzungen für die Gewinnung und Befruchtung von Eizellen geeignet sind. Anwendung fand die künstliche Befruchtung nach der Trockenmethode bei Wildfängen und die Methode der natürlichen Befruchtung, basierend auf einen gehälterten Laicherbestand. Es ist bekannt, daß für Aufzuchtexperimente die kontinuierliche Bereitstellung von Eimaterial guter Qualität über einen längeren Zeitraum notwendig ist. Diese Anforderungen können nur durch den Aufbau eines Laicherbestandes als Voraussetzung für die Anwendung der Methode der natürlichen Befruchtung erfüllt werden.

Análisis Dinámico de mecanismos paralelos con requisitos de diseño mecatrónico

[ES]El objetivo del presente TFG es el Análisis Dinámico de mecanismos paralelos según las necesidades de la mecatrónica. La mecatrónica requiere expresiones explícitas de las fuerzas motoras que sólo dependen de las propias posiciones, velocidades y aceleraciones en los accionamientos. Ello requiere métodos avanzados de la mecánica analítica de sólido rígido. Concretamente se han desarrollado la ecuación de Lagrange modificada (según [11]) y la ecuación de Boltzmann-Hamel modificada, siendo esta última una aportación de este TFG. Como aplicación práctica se ha programado un modelo mecatrónico para un manipulador paralelo 5R y se ha optimizado el diseño de una Multi Axis Simulation Table 3PRS.

Differenzierung von Pangasius (Pangasius hypophthalmus) und Asiatischem Rotflossenwels (Hemibagrus wyckioides) durch Protein- und DNA-Analyse

In the last years farmed Pangasius (Tra-Pangasius, Pangasius hypophthalmus) from Vietnam has reached a considerable market share, whereas aquaculture of Asian Redtail Catfish (Hemibagrus wyckioides) is in its infancy. Recently it has been detected by food control authorities in Hamburg, that Pangasius fillets have been mislabelled and sold as fillets produced from Asian Redtail catfish. The necessity to improve the analytical methods for differentiation of Pangasius and Redtail Catfish prompted us to evaluate the suitability of isoelectric focusing (IEF) and DNA-analysis for identification of the two species. IEF of water soluble proteins was found to be a fast, reliable and economical method for differentiation of raw fillets of Pangasius and Redtail Catfish, as long as reference material is available. PCR-based DNA analysis was performed as follows: (i) amplification of a 464 bp segment of the cytochrome b gene; (ii) sequencing of the PCR product; (iii) comparison of the sequence with entries in GenBank using BLAST. The sequences of both species differed considerably, allowing the unequivocal differentiation between P. hypophthalmus and H. wyckioides. Kurzfassung Pangasius (Schlankwels, Tra-Pangasius, Pangasius hypophthalmus) hat sich innerhalb weniger Jahre zu einem bedeutenden Zuchtfisch entwickelt, während die Aquakultur des Asiatischen Rotflossenwelses (Hemibagrus wyckioides) in Vietnam noch in einem relativ kleinen Maßstab stattfindet. Kürzlich wurde von der Lebensmittelüberwachung in Hamburg nachgewiesen, dass im Handel erhältliche Filets mit der Deklaration „Rotflossenwels“ aus Pangasius hergestellt worden waren. Vor diesem Hintergrund wurden zwei Methoden auf ihre Eignung zur Differenzierung von Pangasius und Rotflossenwels geprüft. Es zeigte sich, dass sowohl die isoelektrische Fokussierung (IEF) wasserlöslicher Proteine als auch die PCR-basierte DNA-Analyse zur Unterscheidung beider Arten gut geeignet ist. Die IEF stellt eine schnelle und kostengünstige Untersuchungsmethode dar, die allerdings Referenzmaterial benötigt. Mit Hilfe der PCR (Polymerase-Kettenreaktion) wurde ein Abschnitt des Cytochrom b-Gens vervielfältigt und sequenziert. Die Sequenzen von P. hypophthalmus und H. wyckioides wiesen beträchtliche Unterschiede auf. Es wird diskutiert, wie sich durch Vergleich dieser Sequenzen mit Einträgen in Gendatenbanken unbekannte Proben beider Arten sicher zuordnen lassen.

Interacción y programación de trayectorias de robot industrial tipo SCARA.

[ES]En el desarrollo de este Trabajo de Fin De Grado (TFG) en el curso 2014-2015 se ha trabajado con un robot de tipo SCARA, muy utilizado en la industria. El objetivo era analizar su cinemática y programar trayectorias que el robot pudiera realizar. En primer lugar se ha llevado a cabo un estudio del Estado del Arte, en el que se describe la robótica industrial y su desarrollo histórico hasta nuestros días, desarrollo que presenta un futuro prometedor. Además, se han descrito las particularidades que atañen al SCARA: sus características, su relevancia y su historia. En cuanto al robot, previamente se ha realizado un análisis cinemático del SCARA. Mediante métodos matriciales se han resuelto los problemas de posiciones y velocidades, para luego programarlas en MATLAB. Una vez comprendida su cinemática, se ha interactuado con él en el taller para poder entender su funcionamiento, sus componentes y su control. Después, con los conocimientos que se han adquirido, se han programado varias trayectorias usando el lenguaje del robot, el lenguaje V+, para finalmente ejecutar esos movimientos. El Trabajo se completa con la descripción de las tareas mediante un diagrama de Gantt, el presupuesto, la declaración de gastos y el análisis de riesgos.

PCR-SSCP and Isoelectric Focusing as Screening Methods for Identification of (Sub-) Tropical Fish Species

To ensure the authentication of fishery products lacking biological characters, rapid species identification methods are required. Two DNA- and protein-based methods, PCR-SSCP (polymerase chain reaction - single strand conformation polymorphism) of a 464 bp segment of the cytochrome b – gene and isoelectric focusing (IEF) of water-soluble proteins from fish fillets, were applied to identify fillets of (sub-) tropical fish species available on the European market. Among the samples analysed were two taxonomically identified species from the family Sciaenidae and one from Sphyraenidae. By comparison of DNA- and protein patterns of different samples, information about intra-species variability of patterns, and homogeneity of batches (e.g. fillet blocks or bags) can be obtained. PCR-SSCP and IEF may be useful for pre-checking of a large number of samples by food control laboratories. Zusammenfassung Zur Sicherstellung der Authentizität von Fischerei-Erzeugnissen ohne biologische Merkmale sind schnelle Verfahren zur Speziesidentifizierung hilfreich. Zwei Methoden der DNA- bzw. Protein-Analyse wurden eingesetzt, um Filets (sub-) tropischer Fischarten, die auf dem europäischen Markt angeboten werden, zu identifizieren. Bei diesen Methoden handelt es sich um die PCR-SSCP (Polymerase-Kettenreaktion – Einzelstrang-Konformationspolymorphismus) – Analyse der PCR-Produkte und die IEF (isoelektrische Fokussierung) der wasserlöslichen Fischmuskelproteine. Unter den untersuchten Proben waren zwei taxonomisch bestimmte Arten aus der Familie Sciaenidae und eine Spezies aus der Familie Sphyraenidae. Durch Vergleich der DNA- bzw. Proteinmuster lassen sich Informationen über die intra-spezifische Variabilität solcher Muster und die Einheitlichkeit von Partien (beispielsweise Filetblöcke oder Filetbeutel) gewinnen. PCR-SSCP und IEF können in Laboratorien der Lebensmittelüberwachung als Vortest gerade bei hohen Probenzahlen sinnvoll eingesetzt werden.

Optical Analysis of Hg2+ Ions by Oligonucleotide–Gold-Nanoparticle Hybrids and DNA-Based Machines

Zwei verschiedene optische Methoden für die Analyse von Hg2+-Ionen, die auf der Bildung von Thymin-Hg2+-Komplexen beruhen, werden vorgestellt. Bei diesen Methoden werden die Hg2+-Ionen mithilfe aggregierter Goldnanopartikel und einer auf der DNA-Chemie basierenden Maschine (siehe Schema) analysiert.