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A model is presented that allows for the calculation of the success probability by which a vanilla Evolution Strategy converges to the global optimizer of the Rastrigin test function. As a result a population size scaling formula will be derived that allows for an estimation of the population size needed to ensure a high convergence security depending on the search space dimensionality.
Das Modellprojekt „Caritas Care – Betreuung zuhause“ wurde 2012 in einer Kooperation der Caritas Schweiz und der Caritas Alba Iulia (Transsylvanien/Rumänien) ins Leben gerufen. Damit sollte ein Modell geschaffen werden, welches einerseits dem wachsenden Markt der „Betreuung zuhause“ in der Schweiz entgegenkommt, aber andererseits fairere Arbeitsbedingungen für die Betreuungspersonen vorsieht. Fairness sollte durch einen Versicherungsschutz der Arbeitskräfte, Weiterbildungsmöglichkeiten und ein Entgelt, das mit anderen Arbeitsverhältnissen vergleichbar ist, sowie dank klar abgegrenzter Arbeits-, Präsenz- und Freizeit erreicht werden. Die Umsetzung erfolgt folgendermaßen: Angestellte Betreuungs- und Pflegefachkräfte der Caritas Alba Iulia können für sechs Wochen bis zu drei Monaten in die Schweiz gehen, um dort in Privathaushalten hilfsbedürftige Menschen zu unterstützen (Live-in-Betreuungen). Sie werden während dieser Zeit von der Caritas Schweiz angestellt. Danach kehren die Betreuenden wieder in ihr Anstellungsverhältnis bei der Caritas Alba Iulia zurück. Es wird sozusagen Personal „verliehen“. Damit soll einem Verlust von qualifiziertem Betreuungs- und Pflegepersonal durch Abwanderung aus Rumänien entgegengewirkt werden. Im Rahmen des studiengangsübergreifenden, interdisziplinären Kontextstudiums der Masterstudiengänge der Fachhochschule Vorarlberg (Österreich) hat sich eine Gruppe Forschender zum Ziel gesetzt, dieses Modellprojekt forscherisch zu erkunden. Wir wollten wissen, wie dieses Live-in-Betreuungsangebot nach zehn Jahren Laufzeit funktioniert. Insbesondere interessierten uns die Erfahrungen der rumänischen Betreuer:innen und ihrer Angehörigen sowie der projektverantwortlichen Leitungspersonen in der Caritas Alba Iulia und der Caritas Schweiz. Im Rahmen einer Feldforschungswoche im Juli 2022 in Transsylvanien/Siebenbürgen wurden 28 formelle Interviews mit Projektverantwortlichen, Betreuern/Betreuerinnen und deren Angehörigen durchgeführt. Zusätzlich wurden Dokumente und Feldnotizen sowie Gedächtnisprotokolle von informellen Gesprächen mit Personen der extramuralen Einrichtungen in Rumänien in die Auswertung integriert. Die Auswertung erfolgte inhaltsanalytisch.
Praxisanleiter:innen nehmen eine entscheidende Rolle in der Ausbildung von Pflegepersonen wahr. Die Tätigkeit fordert eine Vielzahl von Kompetenzen. Die Weiterbildung Praxisanleitung bietet eine wichtige Grundlage für die Entwicklung dieser Kompetenzen – deren Rahmenbedingungen, Methoden und Inhalte in Österreich werden in dieser Studie untersucht.
Activation of heat pump flexibilities is a viable solution to support balancing the grid via Demand Side Management measures and fulfill the need for flexibility options. Aggregators as interface between prosumers, distribution system operators and balance responsible parties face the challenge due to data privacy and technical restrictions to transform prosumer information into aggregated available flexibility to enable trading thereof. Thereby, literature lacks a generic, applicable and widely accepted flexibility estimation method for heat pumps,which incorporates reduced sensor and system information, system- and demand-dependent behaviour. In this paper, we adapt and extend a method from literature, by incorporating domain knowledge to overcome reduced sensor and system information. We apply data of five real-world heat pump systems, distinguish operation modes, estimate power and energy flexibility of each single heat pump system, proof transferability of the method, and aggregate the flexibilities available to showcase a small HP pool as a proof of concept.
Open tracing tools
(2023)
Background: Coping with the rapid growing complexity in contemporary software architecture, tracing has become an increasingly critical practice and been adopted widely by software engineers. By adopting tracing tools, practitioners are able to monitor, debug, and optimize distributed software architectures easily. However, with excessive number of valid candidates, researchers and practitioners have a hard time finding and selecting the suitable tracing tools by systematically considering their features and advantages. Objective: To such a purpose, this paper aims to provide an overview of popular Open tracing tools via comparison. Methods: Herein, we first identified 30 tools in an objective, systematic, and reproducible manner adopting the Systematic Multivocal Literature Review protocol. Then, we characterized each tool looking at the 1) measured features, 2) popularity both in peer-reviewed literature and online media, and 3) benefits and issues. We used topic modeling and sentiment analysis to extract and summarize the benefits and issues. Specially, we adopted ChatGPT to support the topic interpretation. Results: As a result, this paper presents a systematic comparison amongst the selected tracing tools in terms of their features, popularity, benefits and issues. Conclusion: The result mainly shows that each tracing tool provides a unique combination of features with also different pros and cons. The contribution of this paper is to provide the practitioners better understanding of the tracing tools facilitating their adoption.
Immersive educational spaces
(2023)
"If only we had had such opportunities to grasp history like this when I was young" – words by an almost 80-year-old woman holding an iPad on which both, the buildings in the background and a tower in the form of a virtual 3D object, appear within reach. To "grasp" history - what an apt use of this action-oriented word for an augmented reality application built on considerations of thinking and acting in history. This telling image emerged during the first test run of the app i.appear which will be the focus of this article's considerations on the use of immersive learning environments. The application i.appear has been used in the city of Dornbirn (Austria) for a year now to teach historical content through location-based augmented reality and other interactive and multimedia technologies. After a brief description of the potential of such applications, the epistemological structure of the hosting app i.appear and its functionality will be outlined. This article will focus on the “Baroque Master Builders” tour of the hosting app that was created and tested as part of the current research.
The production of liquid-gas dispersions places high demands on the process technology, which requires knowledge of the bubble formation mechanisms, as well as the phase parameters of the media combinations used. To obtain the bubble sizes introduced to a flow not knowing the phase parameters, different process parameters are investigated. Their quality and applicability are evaluated. The results obtained make it possible to simplify long design processes of dispersion processes in manufacturing plants and to ensure the product quality of the products manufactured, by reducing waste.
In previous studies of linear rotary systems with active magnetic bearings, parametric excitation was introduced as an open-loop control strategy. The parametric excitation was realized by a periodic, in-phase variation of the bearing stiffness. At the difference between two of the eigenfrequencies of the system, a stabilizing effect, called anti-resonance, was found numerically and validated in experiments. In this work, preliminary results of further exploration of the parametric excitation are shared. A Jeffcott rotor with two active magnetic bearings and a disk is investigated. Using Floquet theory, a deeper insight into the dynamic behavior of the system is obtained. Aiming at a further increase of stability, a phase difference between excitation terms is introduced.
Arbeitspaket 3: Ausschöpfung des Innovationspotentials von smarten Technologien - FH Vorarlberg
(2022)
Hallo. Ich bin Lio.
(2022)
Von Assistenzrobotern im Pflegebereich erhofft man sich Unterstützung in vielfacher Weise: Sie sollen zur Erleichterung für das Pflegepersonal führen (z.B. durch Handreichung von Gegenständen), mehr Sicherheit bringen (z.B. indem sie Nachschauen, sobald Auffälliges registriert wird) und zu einem gesunden Altern (z.B. körperliche Aktivierung) und zu mehr Teilhabe (z.B. psychosoziale Aktivierung) beitragen. Ihre Funktionen versprechen daher einerseits Assistenz für Pflege- und Betreuungspersonal (z.B. Transport- und Serviceaufgaben) und andererseits soziale Assistenz für Senior:innen in Pflegesituationen (z.B. Unterhaltung, Aktivierung).
In dem Projekt PUR (Pflegeunterstützende Robotik) wurde der Roboter Lio der Firma F&P Robotics AG über einen Zeitraum von 22 Monaten in Wohnbereichen in zwei Pflegeeinrichtungen in Konstanz und Schaffhausen getestet und situationsangepasst weiterentwickelt. Mit Unterstützung des Personals und der Bewohner:innen vor Ort wurde Lio anhand der Kriterien Usability, User Experience, Akzeptanz sowie seinen Nutzen für die Organisation evaluiert. Neben den Befragungen der Akteur:innen in den beiden Einrichtungen erfolgte eine systematische Erfassung und Analyse von Informationen und Daten anhand von Logfiles und Dokumenten in welchen Nutzungsdauer und -häufigkeit sowie Fehlerraten erfasst wurden.
Es wurde deutlich, dass Lio sich noch hinsichtlich aller Kriterien verbessern muss um die hohen Erwartungen bezüglich einer wahrnehmbaren Entlastung des Pflegepersonals bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung oder Verbesserung der Lebensqualität der Bewohner:innen erfüllen zu können. Als Schlüsselfunktion für eine optimierte Usability und User Experience wird die Bedienbarkeit über Sprache betrachtet. Zum einen aus Sicht der Pflege- und Betreuungskräfte die Lio z.B. in hektischen Situationen in der Nachtschicht schnell und einfach in seinem Autonomiemodus (z.B. Desinfizieren von Türen) unterbrechen müssen. Zum anderen aus Sicht der Bewohner:innen die ihn ansprechen, aber nicht verstanden werden, womit das aktivierende Potential, das in Lio steckt, nicht ausgeschöpft wird.
Eine routinemäßige Einbindung von Assistenzrobotern wie Lio in die Pflege- und Betreuungspraxis erfordert neben der Lösung von technischen Problemen (wie zuverlässige Navigation, Sprachinteraktion) auch geeignete Beteiligungsansätze der Akteuer:innen. Diese sind so zu gestalten, dass nicht nur die technikaffinen Personen abgeholt werden, sondern allen ein entsprechendes Angebot gemacht wird, den Umgang mit dem technischen System zu erproben und in der Kontrolle und Bedienung Sicherheit zu erlangen.
Die befragten Akteur:innen sehen eine Zukunft für Assistenzroboter sofern sie autonom, zuverlässig und jederzeit gut kontrollierbar funktionieren und stehen dem digitalen Transformationsprozess in der Pflege größtenteils sehr offen gegenüber.
Trotz der Relevanz von Partizipationsprozessen in Unternehmen und deren belegte Auswirkungen zeigt sich ein deutliches Ungleichgewicht zwischen der aufgezeigten Bedeutung von Beteiligungsprozessen und dem gleichzeitig geringen Umsetzungsstand in Betrieben. Deshalb soll geprüft werden, inwiefern sich die Erwartungen jüngerer Mitarbeiter:innen mit ihrer erlebten Arbeitsrealität decken. Dazu wurden 459 Personen (59,5% Frauen) im Alter zwischen 16 und 35 Jahren zu allgemeinen Partizipationsmöglichkeiten und zu flexiblen Arbeitsbedingungen befragt. Es zeigen sich signifikante Unterschiede in beiden Teilbereichen der Partizipation zwischen den Erwartungen der Arbeitnehmer:innen und deren erlebter Realität in den Unternehmen. Über Angleichung der betrieblichen Realitäten der Partizipation könnten Unternehmen und Mitarbeiter:innen auf verschiedenen Ebenen gewinnen.
Gewalt in der Pflege
(2021)
Studien zeigen, dass das medizinisch/pflegerische Personal nach Polizei und Sicherheitsleuten unter allen Berufen am zweithäufigsten am Arbeitsplatz von Aggressions- und Gewaltereignissen betroffen sind und dies hat einen negativen Einfluss auf die Berufszufriedenheit und die Gesundheit der betroffenen Mitarbeiter:innen.
Die Studie „Gewalt in der Pflege“ begründet auf repräsentativer Basis ein Monitoring über das Ausmaß von Gewalt gegenüber Pflegenden in Vorarlberger Pflege- und Betreuungseinrichtungen. Für die Analyse wurde in Anlehnung an bestehende Erhebungsinstrumente in verbale Gewalt (inkl. Drohungen), körperliche Gewalt und sexuelle Gewalt unterschieden.
80 % der Befragten gaben an bereits mindestens einmal in ihrem Berufsleben mit Gewalt konfrontiert gewesen zu sein. 44,1 % von ihnen waren Opfer körperlicher Gewalt in verschiedenen Schweregraden. Auch die Prävalenz von sexueller Gewalt ist in den Pflegeheimen als hoch einzustufen, wobei der Großteil der betroffenen Mitarbeiter:innen Frauen sind. Die Hauptquelle der Gewalt sind die Bewohner:innen, gefolgt von den Angehörigen. Es können verschiedene Gründe und Ursachen für die Gewalt ausgemacht werden. Da sind zunächst gesellschaftliche Entwicklungen, wie ein gesteigerter Erwartungsdruck an die Pflegequalität bei gleichbleibenden Rahmenbedingungen, das zunehmende schwerere Krankheitsbild Bewohner:innen von Alters- und Pflegeheimen, sowie eine hohe Belegungszahl zu nennen. Gewalterfahrungen egal welcher Art sind eine Belastung für das Pflegepersonal.
Vast amounts of oily wastewater are byproducts of the petrochemical and the shipping industry and to this day frequently discharged into water bodies either without or after insufficient treatment. To alleviate the resulting pollution, water treatment processes are in great demand. Bubble column humidifiers (BCHs) as part of humidification–dehumidification systems are predestined for such a task, since they are insensitive to different feed liquids, simple in design and have low maintenance requirements. While humidification in a bubble column has been investigated plentiful for desalination, a systematic investigation of oily wastewater treatment is missing in literature. We filled this gap by analyzing the treatment of an oil–water emulsion experimentally to derive recommendations for future design and operation of BCHs. Our humidity measurements indicate that the air stream is always saturated after humidification for a liquid height of only 10 cm. A residual water mass fraction of 3.5 wt% is measured after a batch run of six hours. Furthermore, continuous measurements show that an increase in oil mass fraction leads to a decrease in system productivity especially for high oil mass fractions. This decrease is caused by the heterogeneity of the liquid temperature profile. A lower liquid height mitigates this heterogeneity, therefore decreasing the heat demand and improving the overall efficiency. The oil content of the produced condensate is below 15 ppm, allowing discharge into various water bodies. The results of our systematic investigation prove suitability and indicate a strong future potential for the use of BCHs in oily wastewater treatment.
Industrial demand side management has shown significant potential to increase the efficiency of industrial energy systems via flexibility management by model-driven optimization methods. We propose a grey-box model of an industrial food processing plant. The model relies on physical and process knowledge and mass and energy balances. The model parameters are estimated using a predictive error method. Optimization methods are applied to separately reduce the total energy consumption, total energy costs and the peak electricity demand of the plant. A viable potential for demand side management in the plant is identified by increasing the energy efficiency, shifting cooling power to low price periods or by peak load reduction.