Mobile TuCSoN: theoretical and technological requirements for TuCSoN's porting over Android mobile devices

Communication and coordination are two key-aspects in open distributed agent system, being both responsible for the system’s behaviour integrity. An infrastructure capable to handling these issues, like TuCSoN, should to be able to exploit modern technologies and tools provided by fast software engineering contexts. Thesis aims to demonstrate TuCSoN infrastructure’s abilities to cope new possibilities, hardware and software, offered by mobile technology. The scenarios are going to configure, are related to the distributed nature of multi-agent systems where an agent should be located and runned just on a mobile device. We deal new mobile technology frontiers concerned with smartphones using Android operating system by Google. Analysis and deployment of a distributed agent-based system so described go first to impact with quality and quantity considerations about available resources. Engineering issue at the base of our research is to use TuCSoN against to reduced memory and computing capability of a smartphone, without the loss of functionality, efficiency and integrity for the infrastructure. Thesis work is organized on two fronts simultaneously: the former is the rationalization process of the available hardware and software resources, the latter, totally orthogonal, is the adaptation and optimization process about TuCSoN architecture for an ad-hoc client side release.

Dye doped, core / shell silica nanoparticles: synthesis, characterization, & biotechnological applications

The aim of this thesis was to design, synthesize and develop a nanoparticle based system to be used as a chemosensor or as a label in bioanalytical applications. A versatile fluorescent functionalizable nanoarchitecture has been effectively produced based on the hydrolysis and condensation of TEOS in direct micelles of Pluronic® F 127, obtaining highly monodisperse silica - core / PEG - shell nanoparticles with a diameter of about 20 nm. Surface functionalized nanoparticles have been obtained in a one-pot procedure by chemical modification of the hydroxyl terminal groups of the surfactant. To make them fluorescent, a whole library of triethoxysilane fluorophores (mainly BODIPY based), encompassing the whole visible spectrum has been synthesized: this derivatization allows a high degree of doping, but the close proximity of the molecules inside the silica matrix leads to the development of self - quenching processes at high doping levels, with the concomitant fall of the fluorescence signal intensity. In order to bypass this parasite phenomenon, multichromophoric systems have been prepared, where highly efficient FRET processes occur, showing that this energy pathway is faster than self - quenching, recovering the fluorescence signal. The FRET efficiency remains very high even four dye nanoparticles, increasing the pseudo Stokes shift of the system, attractive feature for multiplexing analysis. These optimized nanoparticles have been successfully exploited in molecular imaging applications such as in vitro, in vivo and ex vivo imaging, proving themselves superior to conventional molecular fluorophores as signaling units.

Life Cycle Assessment of Peach Nectar: a comparative analysis between conventional and bioenergy-from-waste integrated food chains

Modern food systems are characterized by a high energy intensity as well as by the production of large amounts of waste, residuals and food losses. This inefficiency presents major consequences, in terms of GHG emissions, waste disposal, and natural resource depletion. The research hypothesis is that residual biomass material could contribute to the energetic needs of food systems, if recovered as an integrated renewable energy source (RES), leading to a sensitive reduction of the impacts of food systems, primarily in terms of fossil fuel consumption and GHG emissions. In order to assess these effects, a comparative life cycle assessment (LCA) has been conducted to compare two different food systems: a fossil fuel-based system and an integrated system with the use of residual as RES for self-consumption. The food product under analysis has been the peach nectar, from cultivation to end-of-life. The aim of this LCA is twofold. On one hand, it allows an evaluation of the energy inefficiencies related to agro-food waste. On the other hand, it illustrates how the integration of bioenergy into food systems could effectively contribute to reduce this inefficiency. Data about inputs and waste generated has been collected mainly through literature review and databases. Energy balance, GHG emissions (Global Warming Potential) and waste generation have been analyzed in order to identify the relative requirements and contribution of the different segments. An evaluation of the energy “loss” through the different categories of waste allowed to provide details about the consequences associated with its management and/or disposal. Results should provide an insight of the impacts associated with inefficiencies within food systems. The comparison provides a measure of the potential reuse of wasted biomass and the amount of energy recoverable, that could represent a first step for the formulation of specific policies on the integration of bioenergies for self-consumption.

Entwicklung eines pharmakologischen Modells zur Prüfung immuntherapeutischer Antikörper mit dreidimensionalen Tumorzellkulturen in vitro

In den letzten Jahren hat die Tumorbehandlung mit immunologischen Präparaten an Bedeutung gewonnen. Der allgemeine Ablauf der Testung eines Arzneimittelkandidaten sieht vor, zunächst in Zellkulturversuchen und Tierversuchen Wirkweise und Sicherheit, sowie voraussichtliche Abbauwege und mögliche Gefahren so beurteilen zu können, dass sie für einen Einsatz im Menschen in Frage kommen. Zur präklinischen in vitro-Testung werden dabei in der Regel Monolayer-Zellkulturen oder Einzelzellsuspensionen eingesetzt. Der Einsatz von 3D-Zellkulturmodellen, welche den Aufbau von Mikrometastasen oder intervaskuläre Areale in Tumoren exakter widerspiegeln, führt zu wesentlich besseren Voraussagen bezüglich der klinischen Wirksamkeit neuer Präparate. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Entwicklung und Anwendung eines neuen 3D-Zellkulturbasierten Systems zur Testung trifunktionaler bispezifischer Antikörper für die Tumorbehandlung, welches sich auch auf andere vergleichbare Präparate übertragen lässt.rnIn meiner Arbeit konnte ich mehrere humane Tumorzelllinien definieren, mit denen es gelang, stabile Co-Kulturen von Multi Cellular Tumour Spheroids (MCTS) mit Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMC) in miniaturisierten Spinner-Flaschen zu etablieren. Spinner-Flaschen, in denen die im Kulturmedium befindlichen Immunzellen, MCTS und Therapeutika ständig frei zirkulieren, sind besonders für eine wirklichkeitsnahe Nachbildung der in vivo-Simulation mit disseminierten Tumorzellen oder mit malignem Aszites geeignet. Diese Art der Kultivierung erlaubte Beobachtungszeiten von ≥20 Tagen für eine große Bandbreite Analysemethoden. Zu den mit dem erstellten Protokoll standardmäßig durchführbaren Analysemethoden zählen unter anderem immunhistochemische Färbungen an Sphäroid-Gefrierschnitten, Vitalitätstest, Untersuchung der Plattierungs-Effizienz, Bestimmung der Sphäroidvolumina, Zytokinbestimmungen aus dem Medienüberstand mit Cytokine Bead Arrays, PCR-Analysen immunzellspezifischer Antigene, sowie durchflusszytometrische Analysen. Diese Methodenkombination erlaubt einen sehr detaillierten Einblick in die Wirkweise und Effizienz neuer Immuntherapeutika aus verschiedensten Blickwinkeln und stellt ein reproduzierbares Testsystem zur präklinischen Testung von Immuntherapeutika dar, das zukünftig als Bindeglied zwischen Monolayer-Zellkulturen und klinischen Prüfungen einen festen Platz einnehmen könnte.rnMit dem beschriebenen 3D-Zellkultur-System wurden in der vorliegenden Arbeit die trifunktionalen bispezifischen Antikörper catumaxomab (unter dem Handelsnamen Removab® für die Behandlung maligner Ascites zugelassen) und ertumaxomab (derzeit in klinischen Prüfungen) hinsichtlich ihrer Wirkweise untersucht. Die Antikörper besitzen im Gegensatz zu herkömmlichen monoklonalen Antikörpern zwei verschiedene Bindungsarme, einer gegen CD3 auf T-Zellen, der zweite gegen EpCAM respektive Her2/neu - beides weit verbreitete Tumorantigene - gerichtet. An ihrem Fc-Teil besitzen sie eine dritte Bindungskapazität, über welche sie an Fcγ RI, -IIa und -III positive akzessorische Zellen binden. Diese Kombination ermöglicht theoretisch die Ausbildung eines Tri-Zell-Komplexes aus T-Zelle, Tumorzelle und akzessorischer Zelle. Dies stellt eine wirkungsvolle Therapieoption unter Ausnutzung der körpereigenen, immunologischen Abwehr dar. rnIm Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass beide Antikörper eine Größenreduktion der Sphäroide mit den entsprechenden Tumorantigenen in gleichem Maße bewirkten und die Plattierungseffizienz durch ertumaxomab dosisabhängig reduziert wurde. Mit dem erstellten Testsystem konnte der Wirkmechanismus von catumaxomab auf Sphäroide der Zelllinie FaDu (Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom) detaillierter gezeigt werden: catumaxomab wirkte dosisabhängig auf die Reduktion der Sphäroidvolumina und die zunehmende Infiltration von CD45+ Zellen, die als T-, NK- und/oder dendritische Zellen identifiziert wurden. Des Weiteren rief die catumaxomab-Gabe eine verstärkte Ausschüttung der Zytokine IL-2, IFN-γ und TNF-α hervor. Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass catumaxomab die zelluläre Immunantwort aktiviert.rnDie Standard-Tumorbehandlung beinhaltet die Gabe von Chemotherapeutika. Oft werden dafür Zytostatika mit dem unerwünschten Nebeneffekt auch gesunde proliferierende Zellen anzugreifen verwendet. Dies kann prinzipiell auch die Wirksamkeit der Antikörper-Therapie beeinflussen. Aus diesem Grund wurden in dieser Arbeit zusätzlich vergleichende Kombinations-Versuche mit catumaxomab und einem gängigen Zytostatikum - Cisplatin - durchgeführt. Mit Untersuchungen der Sphäroidvolumina, Vitalitätstests und Plattierungseffizienz konnte gezeigt werden, dass die Wirkung von catumaxomab bei gleichzeitiger Anwendung beider Therapeutika aufrecht erhalten bleibt und diese sogar additiv verstärkt wird. Eine Kombinationstherapie im Menschen ist daher denkbar.rnrn

Anwendungen von Rezeptoren auf Triphenylenketal-Basis

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Bindung von Koffein und verwandten Oxopurinen in C¬3-symmetrischen Rezeptoren auf der Basis von Triphenylenketalen untersucht. Dabei stand vor allem die Evaluierung für eine spätere Anwendung im Vordergrund. Für die Anwendung als Chemosensor wurden mehrere optische Verfahren getestet. Die Verwendung von UV/Vis-Spektroskopie gelingt nur unter Einsatz eines elektronenarmen Konkurrenzgastes, welcher durch das stärker bindende Koffein unter Entfärbung verdrängt wird. Obwohl dieser Effekt sogar mit bloßem Auge zu erkennen ist und somit eine einfache Untersuchung ermöglichen würde, machen die besondere Reaktivität des Konkurrenzgastes und dessen geringe Affinität zum Rezeptor eine weitere Anwendung als Chemosensor für Koffein unwahrscheinlich. Den entscheidenden Durchbruch lieferte der Wechsel auf Fluoreszenzspektroskopie. Die Bindung von Gästen lässt sich mit dieser Methode direkt beobachten und für quantitative Studien nutzen. Die Signalzunahme bei Zugabe von Koffein liegt bei maximal 30%. Durch Verwendung eines vom Koffein abgeleiteten Konkurrenzgastes können weitere Verbesserungen erzielt werden. So konnte eine maximale Signaldynamik von fast 400% erzielt werden. Durch die Entwicklung eines geeigneten Probenvorbereitungsprotokolls war es möglich, mit dem fluoreszenzbasierten System einen Nachweis von Koffein an kommerziell verfügbaren Getränkeproben durchzuführen. Die Ergebnisse waren in guter Übereinstimmung mit HPLC-Kontrollexperimenten. Die Eignung von Rezeptoren auf Triphenylenketalbasis für die enantiofaciale Differenzierung an Heteroaromaten wurde durch Untersuchung verschiedener Wirt-Gast-Komplexe mittels CD-Spektroskopie und Tieftemperatur-NMR systematisch demonstriert. Rezeptoren mit Menthyl-Substituenten liefern laut NMR die stärkste Seitendifferenzierung. Anhand des CD wird ein vollständiges und schlüssiges Bild über den Zusammenhang zwischen dem Raumbedarf am Gast, der Ausrichtung der chiralen Gruppen am Wirt und dem erhaltenen CD hergestellt. Durch umfangreiche molekulardynamische Simulationen und nachfolgende semiempirische Berechnungen wurden Referenzspektren berechnet, welche die Zuordnung der Stereochemie anhand des CD eindeutig belegen. Die Ergebnisse sind zudem in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen aus röntgenkristallographischen Untersuchungen. (Diese Methode ließ sich erfolgreich auf die helicale Faltung von Alkanen in Kapseln von Rebek, jr. umsetzen.) Obwohl die Energieunterschiede zwischen den diastereomeren Komplexen klein sind, konnte anhand der CD-Spektroskopie somit erstmalig die enantiofaciale Differenzierung an einem heterocyclischen System bei Raumtemperatur beobachtet werden. Die beste enantiofaciale Differenzierung erzielen die Menthyl-abgeleiteten Rezeptoren. Diese sind hinsichtlich einer möglichen Anwendung als chirales „Auxiliar“ ungeeignet, da sie mit den sperrigen Cyclohexylgruppen auch den Raum oberhalb des gebundenen Gastes blockieren. Daher wird für die weitere Entwicklung auf die praktische Einführung chiraler Information in Form des Isocyanats verzichten werden müssen. Stattdessen zielen aktuelle Bemühungen auf den Aufbau chiraler Rückgrate, welche den Raum in der unteren Peripherie des Gastes beeinflussen.

Photonen-Aufkonversion in Nanokapseln

Die vorliegende Dissertation zeigt eine erfolgreiche Verknüpfung der Triplett-Triplett-Annihilations-Aufkonversion (TTA-UC) mit möglichen biologischen Anwendungen. Die Grundlage für solche Anwendungen ist ein Transfer der TTA-UC aus seinem üblicherweise verwendeten organischen Medium in eine wässrige Umgebung. Um diesen Transfer zu realisieren, wurden, unter Anwendung der Technik des Miniemulsionsprozesses, in Wasser dispergierte Nanokapseln herstellt. Der Kern dieser Nanokapseln besteht aus einem flüssigen hydrophoben Medium (meist Hexadekan oder Phenylheptadekan), in dem die zur TTA-UC notwendigen Farbstoffe gelöst sind. Dieser flüssige Kern ist vollständig von einer festen Polymerhülle umschlossen und somit isoliert von seiner wässrigen Umgebung. Es wurden insgesamt drei Generationen solcher Nanokapseln hergestellt, die sich hauptsächlich im Herstellungsprozess, aber auch beim Material von Kern und Hülle unterscheiden. Mittels dieser Variationen konnten die Nanokapseln in Bezug auf Effizienz, Anregungswellenlänge und Sauerstoffempfindlichkeit optimiert werden. Bei der ersten Generation wurde die radikalische Miniemulsionspolymerisation zur Kapselbildung verwendet. Die zweite Generation wurde durch die Kombination des Lösungsmittelverdampfungsprozesses mit dem Miniemulsionsprozess entwickelt und liefert somit eine alternative Möglichkeit der Kapselbildung unter milden Reaktionsbedingungen, was eine uneingeschränkte Auswahl der UC-Farbstoffpaare ermöglicht. Durch den Einsatz unterschiedlicher Sensitizer konnte die Anregungswellenlänge der TTA-UC in den roten und in den nahen Infrarot-Bereich des sichtbaren Spektrums verschoben werden. Diese Verschiebung ist im biologischen Anwendungsbereich von enormer Bedeutung, da dort eine Überlappung mit dem natürlichen optischen Fenster von menschlicher Haut und Gewebe stattfindet. Dies reduziert die Streuung der Anregungsquelle im zu untersuchende Medium und ermöglicht hohe Eindringtiefen. Mit den Kapseln der zweiten Generation wurde zum ersten Mal TTA-UC in lebenden HeLa-Zellen (Krebszellen) und MSCs (Mesenchymale Stammzellen) nachgewiesen. Die verzögerte Fluoreszenz aus den Zellen wurde mit biologischen Standardverfahren, sowohl mit der Durchflusszytometrie (FACS) als auch am cLSM nachgewiesen. Besondere Vorteile gegenüber direkter Fluoreszenz konnten bei der Bildgebung von Zellen erreicht werden. Die relativ energiearme Anregungswellenlänge und die dazu anti-Stokes verschobene, detektierte verzögerte UC-Fluoreszenz lieferte eine bessere Bildqualität und eine sehr geringe Phototoxizität der Zellen. Die Kapseln der dritten Generation zeichnen sich durch ihre anorganische, tetraedrisch verknüpfte SiO2-Hülle aus und wurden mittels einer Grenzflächenreaktion (Sol-Gel-Prozess) in Miniemulsion hergestellt. Diese Kapseln weisen im Vergleich zu den Polymernanokapseln eine bessere UC-Effizienz auf und sind zusätzlich stabiler und robuster.

[Microbiological point of care tests]

It is well known that the early initiation of a specific antiinfective therapy is crucial to reduce the mortality in severe infection. Procedures culturing pathogens are the diagnostic gold standard in such diseases. However, these methods yield results earliest between 24 to 48 hours. Therefore, severe infections such as sepsis need to be treated with an empirical antimicrobial therapy, which is ineffective in an unknown fraction of these patients. Today's microbiological point of care tests are pathogen specific and therefore not appropriate for an infection with a variety of possible pathogens. Molecular nucleic acid diagnostics such as polymerase chain reaction (PCR) allow the identification of pathogens and resistances. These methods are used routinely to speed up the analysis of positive blood cultures. The newest PCR based system allows the identification of the 25 most frequent sepsis pathogens by PCR in parallel without previous culture in less than 6 hours. Thereby, these systems might shorten the time of possibly insufficient antiinfective therapy. However, these extensive tools are not suitable as point of care diagnostics. Miniaturization and automating of the nucleic acid based method is pending, as well as an increase of detectable pathogens and resistance genes by these methods. It is assumed that molecular PCR techniques will have an increasing impact on microbiological diagnostics in the future.

Sleep and wakefulness disturbances in Swiss pharmacy customers

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Sleep disturbances are prevalent but often overlooked or underestimated. We suspected that sleep disorders might be particularly common among pharmacy customers, and that they could benefit from counselling. Therefore, we described the prevalence and severity of symptoms associated with sleep and wakefulness disorders among Swiss pharmacy customers, and estimated the need for counselling and treatment. METHODS: In 804 Swiss pharmacies (49% of all community pharmacies) clients were invited to complete the Stanford Sleep Disorders Questionnaire (SDQ), and the Epworth Sleepiness Scale (EPW). The SDQ was designed to classify symptoms of sleep and wakefulness into the four most prevalent disorders: sleep apnoea syndrome (SAS), insomnia in psychiatric disorders (PSY), periodic leg movement disorders/restless legs (RLS) and narcolepsy (NAR). Data were entered into an internet-linked database for analysis by an expert system as a basis for immediate counselling by the pharmacist. RESULTS: Of 4901 participants, 3238 (66.1%) were female, and 1663 (33.9%) were male. The mean age (SD) of females and males was 52.4 (18.05), and 55.1 (17.10) years, respectively. The percentages of female and male individuals above cut-off of SDQ subscales were 11.4% and 19.8% for sleep apnoea, 40.9% and 38.7% for psychiatric sleep disorders, 59.3% and 46.8% for restless legs, and 10.4% and 9.4% for narcolepsy respectively. The prevalence of an Epworth Sleepiness Scale score >11 was 16.5% in females, and 23.9% in males. Reliability assessed by Cronbach's alpha was 0.65 to 0.78 for SDQ subscales, and for the Epworth score. CONCLUSIONS: Symptoms of sleep and wakefulness disorders among Swiss pharmacy customers were highly prevalent. The SDQ and the Epworth Sleepiness Scale score had a satisfactory reliability to be useful for identification of pharmacy customers who might benefit from information and counselling while visiting pharmacies. The internet-based system proved to be a helpful tool for the pharmacist when counselling his customers in terms of diagnostic classification and severity of symptoms associated with the sleeping and waking state.

Endothelial cell protection and complement inhibition in xenotransplantation: a novel in vitro model using whole blood

BACKGROUND: Studying the interactions between xenoreactive antibodies, complement and coagulation factors with the endothelium in hyperacute and acute vascular rejection usually necessitates the use of in vivo models. Conventional in vitro or ex vivo systems require either serum, plasma or anti-coagulated whole blood, making analysis of coagulation-mediated effects difficult. Here a novel in vitro microcarrier-based system for the study of endothelial cell (EC) activation and damage, using non-anticoagulated whole blood is described. Once established, the model was used to study the effect of the characterized complement- and coagulation inhibitor dextran sulfate (DXS, MW 5000) for its EC protective properties in a xenotransplantation setting. METHODS: Porcine aortic endothelial cells (PAEC), grown to confluence on microcarrier beads, were incubated with non-anticoagulated whole human blood until coagulation occurred or for a maximum of 90 min. PAEC-beads were either pre- or co-incubated with DXS. Phosphate buffered saline (PBS) experiments served as controls. Fluid phase and surface activation markers for complement and coagulation were analyzed as well as binding of DXS to PAEC-beads. RESULTS: Co- as well as pre-incubation of DXS, followed by washing of the beads, significantly prolonged time to coagulation from 39 +/- 12 min (PBS control) to 74 +/- 23 and 77 +/- 20 min, respectively (P < 0.005 vs. PBS). DXS treatment attenuated surface deposition of C1q, C4b/c, C3b/c and C5b-9 without affecting IgG or IgM deposition. Endothelial integrity, expressed by positivity for von Willebrand Factor, was maintained longer with DXS treatment. Compared with PBS controls, both pre- and co-incubation with DXS significantly prolonged activated partial thromboplastin time (>300 s, P < 0.05) and reduced production of thrombin-antithrombin complexes and fibrinopeptide A. Whilst DXS co-incubation completely blocked classical pathway complement activity (CH50 test) DXS pre-incubation or PBS control experiments showed no inhibition. DXS bound to PAEC-beads as visualized using fluorescein-labeled DXS. CONCLUSIONS: This novel in vitro microcarrier model can be used to study EC damage and the complex interactions with whole blood as well as screen ''endothelial protective'' substances in a xenotransplantation setting. DXS provides EC protection in this in vitro setting, attenuating damage of ECs as seen in hyperacute xenograft rejection.

Analysis of postprandial lipemia as a Cardiovascular Disease risk factor using genetic and clinical information: an Artificial Neural Network perspective

Clinical studies indicate that exaggerated postprandial lipemia is linked to the progression of atherosclerosis, leading cause of Cardiovascular Diseases (CVD). CVD is a multi-factorial disease with complex etiology and according to the literature postprandial Triglycerides (TG) can be used as an independent CVD risk factor. Aim of the current study is to construct an Artificial Neural Network (ANN) based system for the identification of the most important gene-gene and/or gene-environmental interactions that contribute to a fast or slow postprandial metabolism of TG in blood and consequently to investigate the causality of postprandial TG response. The design and development of the system is based on a dataset of 213 subjects who underwent a two meals fatty prandial protocol. For each of the subjects a total of 30 input variables corresponding to genetic variations, sex, age and fasting levels of clinical measurements were known. Those variables provide input to the system, which is based on the combined use of Parameter Decreasing Method (PDM) and an ANN. The system was able to identify the ten (10) most informative variables and achieve a mean accuracy equal to 85.21%.

Matching Software and Context in Open Learning Scenarios

We describe the use of log file analysis to investigate whether the use of CSCL applications corresponds to its didactical purposes. Exemplarily we examine the use of the web-based system CommSy as software support for project-oriented university courses. We present two findings: (1) We suggest measures to shape the context of CSCL applications and support their initial and continuous use. (2) We show how log files can be used to analyze how, when and by whom a CSCL system is used and thus help to validate further empirical findings. However, log file analyses can only be interpreted reasonably when additional data concerning the context of use is available.

Automatische visuelle Datensammlung aus Materialflusssystemen und ihre Anwendung in Simulationsmodellen

Simulation ist heute eine unentbehrliche Komponente bei der Planung und Analyse von modernen Materialflusssystemen. Ihr Nutzen hängt in hohem Maße davon ab, wie akkurat sie das physikalische System modellieren kann. In diesem Artikel wird ein Kamera-basiertes System vorgestellt, welches in bestimmten Einsatzfällen bei der Datensammlung behilflich sein kann. Vor- und Nachteile des Systems werden diskutiert und die Einsatzfälle abgegrenzt. Am Ende des Artikels wird das Kamera-basierte Datensammlungssystem an Beispielen verdeutlicht und es wird gezeigt, wie die Ergebnisse in Simulationsmodellen angewendet werden können.

Simulations- und VR-basierte Steuerungsverifikation zellularer Intralogistiksysteme

Die hohe Komplexität zellularer intralogistischer Systeme und deren Steuerungsarchitektur legt die Verwendung moderner Simulations- und Visualisierungstechniken nahe, um schon im Vorfeld Aussagen über die Leistungsfähigkeit und Zukunftssicherheit eines geplanten Systems treffen zu können. In dieser Arbeit wird ein Konzept für ein Simulationssystem zur VR-basierten Steuerungsverifikation zellularer Intralogistiksysteme vorgestellt. Beschrieben wird die Erstellung eines Simulationsmodells für eine real existierende Anlage und es wird ein Überblick über die Bestandteile der Simulation, insbesondere die Anbindung der Steuerung des realen agentenbasierten Systems, gegeben.

Reading on LCD vs e-Ink displays: effects on fatigue and visual strain

Purpose:  Most recently light and mobile reading devices with high display resolutions have become popular and they may open new possibilities for reading applications in education, business and the private sector. The ability to adapt font size may also open new reading opportunities for people with impaired or low vision. Based on their display technology two major groups of reading devices can be distinguished. One type, predominantly found in dedicated e-book readers, uses electronic paper also known as e-Ink. Other devices, mostly multifunction tablet-PCs, are equipped with backlit LCD displays. While it has long been accepted that reading on electronic displays is slow and associated with visual fatigue, this new generation is explicitly promoted for reading. Since research has shown that, compared to reading on electronic displays, reading on paper is faster and requires fewer fixations per line, one would expect differential effects when comparing reading behaviour on e-Ink and LCD. In the present study we therefore compared experimentally how these two display types are suited for reading over an extended period of time. Methods:  Participants read for several hours on either e-Ink or LCD, and different measures of reading behaviour and visual strain were regularly recorded. These dependent measures included subjective (visual) fatigue, a letter search task, reading speed, oculomotor behaviour and the pupillary light reflex. Results:  Results suggested that reading on the two display types is very similar in terms of both subjective and objective measures. Conclusions:  It is not the technology itself, but rather the image quality that seems crucial for reading. Compared to the visual display units used in the previous few decades, these more recent electronic displays allow for good and comfortable reading, even for extended periods of time.

Community participation in health services

This study critically analyzes and synthesizes community participation (CP) theory across disciplines, defining and beginning to map out the elements of CP according to a preliminary framework of structure, process, intermediate outcomes, and ultimate outcomes. The first study component sought to determine the impact of Sight N' Soul, a CP project utilizing neighborhood health workers (NHWs), on appointment missing in an indigent urban African-American population. It found that persons entering the vision care system through contact with an NEW were about a third less likely to miss an appointment than those persons entering the system through some other avenue. While theory in this area remains too poorly developed to hypothesize causal relationships between structure, process, and outcomes, a summary of the elements of Sight N' Soul's structure and process both developed the preliminary framework and serves as a first step to mapping these relationships. The second component of the study uncovered the elements of structure and process that may contribute to a sustained egalitarian partnership between community people and professionals, a CP program called Project HEAL. Elements of Project HEAL's structure and process included a shared belief in the program; spirituality; contribution, ownership, and reciprocation; a feeling of family; making it together; honesty, trust, and openness about conflict; the inevitability of uncertainty and change; and the guiding interactional principles of respect; love, care, and compassion; and personal responsibility. The third component analyzed the existing literature, identifying and addressing gaps and inconsistencies and highlighting areas needing more highly developed ethical analysis. Focal issues include the political, economic, and historical context of CP; the power of naming; the issue of purpose; the nature of community; the power to muster and allocate resources; and the need to move to a systems view of health and well-being, expanding our understanding of the universe of potential outcomes of CP, including iatrogenic outcomes. Intermediate outcomes might include change in community, program, and individual capacity, as well as improved health care delivery. Ultimate outcomes include increased positive interdependencies and opportunities for contribution; improved mental, physical, and spiritual health; increased social justice; and decreased exploitation. ^