Ingenieurwissenschaften
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Solving Common Classification and Regression Problems using a Single Convolutional Neural Network
(2024)
This master’s thesis aims to explore the potential of utilizing deep learning methodologies, including convolutional neural networks (CNNs) as well as feed forward networks (FNNs) within a learning framework to address both classification and regression problems simultaneously. The primary objective is to investigate the feasibility of developing a unified neural network architecture capable of handling diverse problem types. This research will not only assess the model’s predictive performance in terms of accuracy and efficiency but also delve into the underlying mechanisms contributing to its effectiveness.
Dieses Projekt zielt darauf ab, einen fernsteuerbaren Messplatz für elektronische Schaltungen aufzubauen. Der Softwareteil verwendet Visual Studio als Entwicklungsplattform und C# als Entwicklungssprache, um eine Benutzeroberfläche mit Steuerung, Datenmessung und -speicherung zu entwickeln. Der Hardwareteil besteht aus einer Messmaschine für Leiterplatten, die voneiner PLC gesteuert wird. ES wurde mit Solidworks entwickelt und modelliert und die PLC wurde mit GXworks2 programmiert.
Entwicklungsansatz zur Erkennung von gefährlichen Stoffen/Gasen für Persönliche Schutzausrüstungen
(2024)
Diese Studie entwickelte ein miniaturisiertes Gefahrstoffdetektionssystem ba-sierend auf MEMS-MOS-Gassensoren, mit dem Ziel, die Sicherheit von Hochrisikoberufen wie Feuerwehrleuten zu verbessern. Das System kombiniert innovativ fortschrittliche Sensortechnologie mit tragbarem Gerätedesign und er-möglicht Echtzeit-Multigas-Detektion sowie Cloud-Plattform-Interaktion. Die Kerninnovation liegt in der Verwendung von TinyML-Algorithmen für intelligente Detektion, was die Genauigkeit und Stabilität des Systems in komplexen Umgebungen erheblich verbessert. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das System bei der Erkennung hochkonzentrierter Gefahrstoffe hervorragende Leistungen erbringt und sich gut an Umweltveränderungen anpasst. Darüber hinaus erhöhen das modulare Design und die Szenario-Voreinstellungsfunktion die Flexibilität und Anwendbarkeit des Systems. Diese Studie bietet neue Ansätze für die Intelligenz von persönlicher Schutzausrüstung und hat breite Anwendungsperspektiven zur Verbesserung der Arbeitssicherheit.
Mit der Verbesserung des Lebensstandards nimmt die Anzahl der Haustiere Jahr für Jahr zu, und Haustiere sind zu wichtigen Mitgliedern vieler Familien geworden. Traditionelle Methoden der Haustierfütterung haben jedoch viele Mängel, wie z.B. die Unfähigkeit, die Tiere rechtzeitig zu füttern, wenn der Besitzer nicht zu Hause ist, und die Schwierigkeit, den Gesundheitszustand der Haustiere in Echtzeit zu überwachen. Daher kann ein intelligentes Haustierfütterungssystem entwickelt werden, um den Bedürfnissen moderner Familien im Hinblick auf das Haustiermanagement gerecht zu werden. Das System verwendet Arduino Uno als zentralen Controller, kombiniert mit ESP8266 und ESP32-CAM-Modulen, um eine Fernübertragung von Daten und eine Steuerung über WiFi zu ermöglichen. Der Hardwareteil des Systems umfasst eine HX711-Wägezelle, einen MLX90614-Infrarot-Temperatursensor, einen MG995- Servomotor und ein ESP32-CAM-Modul. Die Wägezelle wird verwendet, um die verbleibende Menge an Tierfutter zu überwachen, der Infrarot-Temperatursensor dient zur Überwachung der Körpertemperatur des Haustieres, der Servomotor ist für die Steuerung des Fütterungsgeräts zuständig, um zeitgesteuerte und Fernfütterungsfunktionen zu realisieren, und das ESP32-CAM-Modul bietet eine Echtzeit-Videoüberwachung. Das System realisiert die Kommunikation mit dem Server über das ESP8266-Modul und lädt die gesammelten Daten in Echtzeit hoch. Benutzer können relevante Informationen über das Haustier über eine Webseite oder mobile Anwendung abrufen und bei Bedarf Fernsteuerungen durchführen. Nach Tests hat das intelligente Haustierfütterungs- und Überwachungssystem erfolgreich verschiedene Funktionen wie automatische und manuelle Fütterung, Echtzeitüberwachung und Gesundheitsüberwachung realisiert und die Bequemlichkeit und Sicherheit des Haustiermanagements erheblich verbessert.
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit der Neuentwicklung eines Slicerprogramms, welches speziell auf einen ebenfalls neu entwickelten 3D-Rotationsdrucker zugeschnitten wird. Dieser hat eine Vorrichtung zur Platzierung eines Sensormoduls während des Druckvorgangs. Der Slicer wird mit der Programmiersprache C++ im Qt Creator programmiert. Der Fokus liegt auf einer hohen Slicing Geschwindigkeit und der Möglichkeit einen oder mehrere Sensoren im Slicing Programm per zusätzlicher STL-Datei auszuwählen. Das Ziel ist es, einen angepassten G-Code zu erzeugen, welcher von der Steuerung des Druckers verstanden wird und sowohl den 3D-Druck als auch die Sensorplatzierung ermöglicht. Die fertigen Druckerzeugnisse sollen zunächst im Bereich der Medizintechnik Anwendung finden.
Im Zuge der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Grundbegriffe, sowie Systeme für die Lichtsteuerung und die Gebäudeautomation erläutert. Das Kernthema ist die Betrachtung unterschiedlicher Aspekte, welche sich durch die Umstellung der Leuchtmittel ergeben. Hierbei werden sowohl technische Möglichkeiten zur Ressourcenschonung als auch soziale Rahmenbedingungen hinsichtlich des Energieeinsparungspotenzials erörtert. Weiters sind die Ziele, Anforderungen sowie die möglichen Risiken, welche sich bei einem Austausch ergeben, in der Arbeit enthalten.
Im Rahmen dieser Masterarbeit werden Untersuchungen zur Oberflächenmodifikation von Stahl und Edelstahl mittels Laserinduzierten Filamenten durchgeführt. Verschiedene physikalische Zusammenhänge und Entstehungsmechanismen laserinduzierter Filamente werden aufgezeigt. Dabei wird der Einfluss unterschiedlicher Filamenteigenschaften wie Pulsspitzenleistung und Probenposition im Filament variiert, um die Wirkung auf die generierten Strukturen zu überprüfen. Dafür wird ein polarisationsbasierter Strahlabschwächer eingesetzt. Zur Charakterisierung der erzeugten periodischen Strukturen wird ein Programm vorgestellt, welches die Fourier-Transformation von digitalen Bildern durchführt.
Die folgende Arbeit beinhaltet die Entwicklung, Fertigung und Erprobung der vier Startvorbereitungssysteme der AQUASONIC III Höhenforschungsrakete. Hierfür erfolgte ausgehend vom Pflichtenheft die Entwicklung dieser Systeme. Dabei wurde neben den Regeln der Technik das methodische Konstruieren angewendet und erläutert. Abschließend erfolgten die Fertigung und der Test der Systeme
