Posizionamento Indoor tramite lo studio della pressione atmosferica

La diffusione e l'evoluzione degli smartphone hanno permesso una rapida espansione delle informazioni che e possibile raccogliere tramite i sensori dei dispositivi, per creare nuovi servizi per gli utenti o potenziare considerevolmente quelli gia esistenti, come ad esempio quelli di emergenza. In questo lavoro viene esplorata la capacita dei dispositivi mobili di fornire, tramite il calcolo dell'altitudine possibile grazie alla presenza del sensore barometrico all'interno di sempre piu dispositivi, il piano dell'edificio in cui si trova l'utente, attraverso l'analisi di varie metodologie con enfasi sulle problematiche dello stazionamento a lungo termine. Tra le metodologie vengono anche considerati sistemi aventi accesso ad una informazione proveniente da un dispositivo esterno e ad una loro versione corretta del problema dei differenti hardware relativi ai sensori. Inoltre viene proposto un algoritmo che, sulla base delle sole informazioni raccolte dal sensore barometrico interno, ha obbiettivo di limitare l'errore generato dalla naturale evoluzione della pressione atmosferica durante l'arco della giornata, distinguendo con buona precisione uno spostamento verticale quale un movimento tra piani, da un cambiamento dovuto ad agenti, quali quelli atmosferici, sulla pressione. I risultati ottenuti dalle metodologie e loro combinazioni analizzate vengono mostrati sia per singolo campionamento, permettendo di confrontare vantaggi e svantaggi dei singoli metodi in situazioni specifiche, sia aggregati in casi d'uso di possibili utenti aventi diverse necessita di stazionamento all'interno di un edificio.

Il modello di Ising

L'elaborato fornisce una introduzione al modello di Ising, utilizzato nello studio delle transizioni di fase tra la fase ferromagnetica e quella paramagnetica dei materiali. Nella prima parte viene trattato il modello unidimensionale, di cui viene esposta la soluzione esatta attraverso l'utilizzo delle matrici di trasferimento, dimostrando quindi l'inesistenza di una transizione di fase a temperature finite non nulle. Vengono calcolate le funzioni termodinamiche e se ne dimostra l'indipendenza dalle condizioni al contorno nel limite termodinamico.Viene proposta infine una spiegazione qualitativa del comportamento microscopico, attraverso la lunghezza di correlazione. Nella seconda parte viene trattato il caso a due dimensioni. Inizialmente viene determinata la temperatura critica per reticoli quadrati, attraverso il riconoscimento della presenza di una relazione di dualita tra l'espansione per alte e per basse temperature della funzione di partizione. Successivamente si fornisce la soluzione esatta attraverso una versione modificata del procedimento, originariamente ideato da L.Onsager, di cui e proposta una traccia della dimostrazione. Viene infine brevemente discussa l'importanza che questo risultato ebbe storicamente nella fisica delle transizioni di fase.

The arcuate fasciculus: an along-tract analysis with white matter probabilistic tractography

Il cervello umano è composto da una rete complessa, formata da fasci di assoni, che connettono le diverse aree cerebrali. Il fascio arcuato collega l’area imputata alla com- prensione del linguaggio con quella dedicata alla sua produzione. Il fascio arcuato è presente in entrambi gli emisferi cerebrali, anche se spesso è utilizzato prevalente- mente il sinistro. In questa tesi sono state valutate, in un campione di soggetti sani, le differenze tra fascio arcuato destro e sinistro, utilizzando la trattografia, metodica avanzata e non invasiva che permette la ricostruzione della traiettoria delle fibre con immagini RM (Risonanza Magnetica) pesate in diffusione. A questo scopo ho utilizzato un algoritmo probabilistico, che permette la stima di probabilità di connessione della fibra in oggetto con le diverse aree cerebrali, anche nelle sedi di incrocio con fibre di fasci diversi. Grazie all’implementazione di questo metodo, è stato possibile ottenere una ricostruzione accurata del fascio arcuato, an- che nell’emisfero destro dove è spesso critica, tanto da non essere possibile con altri algoritmi trattografici. Parametrizzando poi la geometria del tratto ho diviso il fascio arcuato in venti seg- menti e ho confrontato i parametri delle misure di diffusione, valutate nell’emisfero destro e sinistro. Da queste analisi emerge un’ampia variabilità nella geometria dell’arcuato, sia tra diversi soggetti che diversi emisferi. Nell’emisfero destro l’arcuato incrocia maggiormente fibre appartenenti ad altri fasci. Nell’emisfero sinistro le fibre dell’arcuato sono più compatte e si misura anche una maggiore connettività con altre aree del cervello coinvolte nelle funzioni linguistiche. Nella seconda fase dello studio ho applicato la stessa metodica in due pazienti con lesioni cerebrali, con l’obiettivo di testare il danno del fascio arcuato ipsilaterale alla lesione e stimare se nell’emisfero controlaterale si innescassero meccanismi di plastic- ità strutturale. Questa metodica può essere implementata, in un gruppo di pazienti omogenei, per identificare marcatori RM diagnostici nella fase di pianificazione pre- chirurgica e marcatori RM prognostici di recupero funzionale del linguaggio.

Mesh-based vs. Image-based Statistical Appearance Model of the Human Femur: a Preliminary Comparison Study for the Creation of Finite Element Meshes

Statistical models have been recently introduced in computational orthopaedics to investigate the bone mechanical properties across several populations. A fundamental aspect for the construction of statistical models concerns the establishment of accurate anatomical correspondences among the objects of the training dataset. Various methods have been proposed to solve this problem such as mesh morphing or image registration algorithms. The objective of this study is to compare a mesh-based and an image-based statistical appearance model approaches for the creation of nite element(FE) meshes. A computer tomography (CT) dataset of 157 human left femurs was used for the comparison. For each approach, 30 finite element meshes were generated with the models. The quality of the obtained FE meshes was evaluated in terms of volume, size and shape of the elements. Results showed that the quality of the meshes obtained with the image-based approach was higher than the quality of the mesh-based approach. Future studies are required to evaluate the impact of this finding on the final mechanical simulations.

Die Schule des Sehens und die Transformation kunsthistorischer Lehre unter digitalen Bedingungen

Genauso, wie zu Beginn des 20. Jahrhunderts über die Auswirkungen von Fotografie und Lichtbildprojektion auf die Methodik des Faches Kunstgeschichte gestritten wurde, geschieht dies heute im Hinblick auf die digitale Lehre. Im Rahmen des Projektes "Schule des Sehens" wird erprobt, wie netzbasierte kunsthistorische Lernmodule überhaupt aussehen können, wie Texte und Bilder mediengerecht aufgearbeitet, Kommunikationsstrukturen einbezogen werden können und die Vermittlung von Fachwissen und kritischer Medienkompetenz verbunden werden können. Nur wenn das Internet nicht nur als Lern-, sondern auch als Partizipations- und Sozialisationsraum begriffen wird, kann ein aktiver Austausch von Wissen gewährleistet werden.

netzspannung.org: Kollektiver Wissensraum und Online Archiv

Die Forschungsgruppe Media Arts Research Studies (MARS) am Fraunhofer Institut für Medienkommunikation hat sich die Erforschung der Möglichkeiten elektronischer Medien hinsichtlich der Wissenserschließung und -vermittlung für das Feld der Kunst und der Neuen Medien zum Ziel gesetzt. Dabei geht es im weitesten Sinne darum, Informationen zu visualisieren und zu vernetzen, um - interaktiv und in Echtzeit - begehbare ‚Wissensräume’ zu schaffen, die sich dem Nutzer spielerisch erschließen. Hierfür werden experimentelle Methoden, Online-Werkzeuge und Interfaces entwickelt, die zwischen digitalem und physikalischem Raum vermitteln und neue Formen der Wissensfindung erproben. In diesem Artikel wird die Internet-Plattform 'netzspannung.org' vorgestellt und die Anforderungen an ein Medienlabor im Internet formuliert, das nicht nur eine qualitativ anspruchsvolle Sammlung von Informationen über digitale Kultur und mediale Inszenierung aufbaut, sondern diese Informationen verknüpft, in einen Kontext stellt und - mit Hilfe seiner Mitglieder und Partner - diesen neuen kollektiven Wissensraum ständig erweitert und als einen öffentlichen Bildungsraum für die Lehre zur Verfügung stellt.

Form und Filter - Algorithmen der Bilderverarbeitung und Stilanalyse

Die Grundbegriffe Wölfflins lassen sich mit Hilfe digitaler Algorithmen nachmodellieren. Welches Wissen wird damit gewonnen? Auch Wölfflin hat auf mediale Veränderungen reagiert, indem er die Doppel-Projektion von Dias in den binären Differenzen der Grundbegriffe nachbildete. Sie lesen der Projektion zweier Bilder eine historische Differenz aus, die für die Disziplin der Kunstgeschichte grundlegend ist. Ein digitale Nachbildung dieser Differenz wäre tautologisch: sie würde ein gewusstes Wissen wiederholen. Fruchtbar wird der Einsatz digitaler Algorithmen dann, wenn sie nicht nur etwas bekanntes abbilden, sondern wenn man fragt, zu welcher "methodischen Grenzerweiterung" sie beitragen könnten.

Interaktive Erinnerungsräume - LambdaMOOs und Lernen im CAVE als Erben des Simonides?

Der Cyberspace - im Sinne sowohl von weltweiter Vernetzung als auch von räumlich simulierten Scheinwelten - bietet nicht nur Künstlern ein neues Betätigungsfeld, sondern eröffnet auch neue Perspektiven für die wissenschaftliche Forschung und Lehre. Schon in der Antike war die Kunst der Memoria eng mit der räumlichen Vorstellungskraft verbunden. Während die antiken, mentalen Erinnerungsräume jedoch nur individuelle Wissenskonstruktionen erlaubten, ermöglicht die digitale Technologie die Schaffung von virtuellen Kommunikationsräumen. Diese können nicht nur eine flexible Strukturierung von Wissen erleichtern, sondern auch zu einer neuen Form des wissenschaftlichen Austauschs führen. Gerade die Kunstgeschichte, die es primär mit visuell wahrnehmbaren Gegenständen zu tun hat, muss sich fragen, inwieweit die Darstellung und Diskussion ihres Forschungsgegenstandes im virtuellen Raum dem Fach neue Perspektiven eröffnet.

Die generative Herstellung von Dentalmodellen- eine Rapid Manufacturing Herausforderung

Heutzutage stehen zunehmend – z.B. durch den raschen Fortschritt bei den bildgebenden Verfahren – digitale Datensätze im Dentalbereich zur Verfügung. CAD/CAM-syteme gehören dabei in der Zahntechnik längst zum Stande der Technik. Für die Anwendung derartiger Systeme ist jedoch ein Gipsmodell nötig, welches zum Beginn der Prozesskette vom Zahntechniker mittels eines optischen Scanners digitalisiert wird. Die Weiterentwicklung intraoraler Scanner ermöglicht heutzutage außerdem die Digitalisierung ganzer Kiefer im Patientenmund durch den Zahnarzt. Insbesondere für z.B. die ästhetischen Restaurationen bildet hier das zahntechnische Modell nach wie vor die unersetzliche Arbeitsgrundlage für den Techniker. In der vorliegenden Arbeit wird dazu ein Rapid Manufacturing Verfahren zur Herstellung von Dentalmodellen auf Basis der Stereolithographie vorgestellt. Dabei wird auf die besonderen Anforderungen hinsichtlich Präzision, Robustheit und Wirtschaftlichkeit von generativen Fertigungsverfahren für dentale Applikationen eingegangen und eine neu entwickelte Baustrategie vorgestellt, mittels derer die o.g. Anforderungen erfüllt werden

Wearable Computing und RFID in Produktion und Logistik – Ansätze zur bereichsübergreifenden Nutzung digitaler Informationen

Die voranschreitende Entwicklung von Konzepten und Systemen zur Nutzung digitaler Informationen im industriellen Umfeld eröffnet verschiedenste Möglichkeiten zur Optimierung der Informationsverarbeitung und damit der Prozesseffektivität und -effizienz. Werden die relevanten Daten zu Produkten oder Prozessen jedoch lediglich in digitaler Form zur Verfügung gestellt, fällt ein Eingriff des Menschen in die virtuelle Welt immer schwerer. Auf Grundlage dessen wird am Beispiel der RFIDTechnologie dargestellt, inwiefern digitale Informationen durch die Verwendung von in den Arbeitsablauf integrierten Systemen für den Menschen nutzbar werden. Durch die Entwicklung eines Systems zur papierlosen Produktion und Logistik werden exemplarisch Einsatzszenarien zur Unterstützung des Mitarbeiters in Montageprozessen sowie zur Vermeidung von Fehlern in der Kommissionierung aufgezeigt. Dazu findet neben einer am Kopf getragenen Datenbrille zur Visualisierung der Informationen ein mobiles RFID-Lesegerät Anwendung, mit Hilfe dessen die digitalen Transponderdaten ohne zusätzlichen Aufwand für den Anwender genutzt werden können.

High Resolution Image Correspondences for Video Post-Production

We present an algorithm for estimating dense image correspondences. Our versatile approach lends itself to various tasks typical for video post-processing, including image morphing, optical flow estimation, stereo rectification, disparity/depth reconstruction, and baseline adjustment. We incorporate recent advances in feature matching, energy minimization, stereo vision, and data clustering into our approach. At the core of our correspondence estimation we use Efficient Belief Propagation for energy minimization. While state-of-the-art algorithms only work on thumbnail-sized images, our novel feature downsampling scheme in combination with a simple, yet efficient data term compression, can cope with high-resolution data. The incorporation of SIFT (Scale-Invariant Feature Transform) features into data term computation further resolves matching ambiguities, making long-range correspondence estimation possible. We detect occluded areas by evaluating the correspondence symmetry, we further apply Geodesic matting to automatically determine plausible values in these regions.