29 Works

Kritikalität von KI-Systemen in ihren jeweiligen Anwendungskontexten

Jessica Hessen, Jörn Müller-Quade & Stefan Wrobel
Der Einsatz von KI-Systemen birgt ein großes Nutzenpotenzial in vielen Bereichen unseres Lebens. Gleichzeitig kann die Anwendung mancher KI-Systeme aber auch ein gewisses Risiko mit sich bringen. Ziel ist es, vertrauenswürdige KI-Systeme in die Anwendung zu bringen, und gleichzeitig Überregulierung zu vermeiden sowie Innovationen zu fördern. Die Europäische Kommission hat deshalb im April 2021 einen Vorschlag zur Regulierung von KI-Systemen vorgelegt. Expertinnen und Experten der Arbeitsgruppen IT-Sicherheit, Privacy, Recht und Ethik sowie Technologische Wegbereiter und...

Eine Denkfabrik für die Rohstoffwende

Jana Kandarr
Der THINKTANK „Industrielle Ressourcenstrategien“ ist national und europaweit einzigartig. Hochrangige Experten aus Wissenschaft, Politik und Industrie entwickeln gemeinsam Strategien, um die Rohstoffverfügbarkeit besser im Blick zu haben und unseren Bedarf präziser abzuschätzen. Neue Wege der Kreislaufführung für Massenrohstoffe sollen beschritten und ressourceneffiziente Prozesse frühzeitig angestoßen werden.

Utopian Grammars of Human-Machine Interaction

Christopher Coenen & Aleksandra Kazakova
In his essay in the inaugural issue of this journal, Alfred Nordmann suggests that we can speak of a language of mechanics and that machines – in which, according to Franz Reuleaux, movement is domesticated or civilized – can be conceived of as structures that enable the self-expression of things, or as elements of a grammar of things. He points out that the journal is dedicated to exploring interactions between the sphere of ideas (of...

Oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbon (OPAH) and polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) concentrations in soils with soil properties: A global data set

Wolfgang Wilcke, Moritz Bigalke, Chong Wei, Yongming Han & Benjamin Musa Bandowe
The hazardous oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons (OPAHs) originate from combustion (primary sources) or post-emission conversion of PAHs (secondary sources). We evaluated the global distribution of up to 15 OPAHs in 195 mineral topsoils from 33 study sites (covering 52°N-47°S, 71°W-118°E), to identify indications of primary or secondary sources of OPAHs. The sums of the (frequently measured 7 and 15) OPAH concentrations correlated with those of the S16EPA-PAHs. The relationship of the S16EPA-PAHs concentrations with the...

Highly Sensitive Fluorescence Response to Inclusion Complex Formation of Berberine Alkaloid with Cucurbit[7]uril

Mónika Megyesi, László Biczók & István Jablonkai
The effect of inclusion complex formation on the fluorescence properties of berberine, a clinically important natural alkaloid, was studied using cucurbit[7]uril as macrocyclic host compound. The formation of a very stable 1:1 inclusion complex led to about 500-fold fluorescence intensity enhancement, which facilitated the detection of berberine even below nanomolar concentration. Addition of NaCl caused a significant change in the association constant and the fluorescence characteristics of the complex, whereas the variation of the anion...

Determination of Binding Constants of Hydrogen-Bonded Complexes by ITC, NMR CIS, and NMR Diffusion Experiments

Christiane Dethlefs, Jens Eckelmann, Hauke Kobarg, Thomas Weyrich, Stefan Brammer, Christian Näther & Ulrich Lüning
Abstract The host–guest complex formation between barbital and various acylaminopyridyl isophthalamides (Hamilton receptors) has been determined quantitatively. The syntheses of nine isophthalamide...

High Resolution Imaging of the Pedernales Earthquake Rupture zone

Understanding the physical processes that control the behavior of subduction zone megathrust faults remains one of the outstanding challenges in Earth sciences. These faults generate the largest earthquakes and giant tsunami (e.g. Mw 9.5 Chile 1960, Mw 9.2 Alaska 1964, Sumatra 2004 Mw 9.1, Mw 9.0 Tohoku 2011). Furthermore, deformation along megathrust faults is ultimately responsible for mountain building processes which generate the longest and tallest mountain ranges on Earth and therefore shaping Earth surface...

Ressourcenschonende Batteriekreisläufe – mit Circular Economy die Elektromobilität antreiben

Kwade Arno, Christian Hagelüken, Holger Kohl, Matthias Buchert, Christoph Herrmann, Tilmann Vahle, Reinhard von Wittken, Matteo Carrara, Steven Daelemans, Helmut Ehrenberg, Sarah Fluchs, Daniel Goldmann, Georg Henneboel, Julia Hobohm, Michael Krausa, Johanna Lettgen, Kerstin Meyer, Manuel Michel, Marcel Rakowski, Markus Reuter, Dirk Uwe Sauer, Michael Schnell, Magnus Schulz-Mönninghoff, Paul Spurk, Wassilij Weber … & Susanne Kadner
Heutige Produktions- und Konsummuster folgen weitgehend einer linearen Logik: abbauen, herstellen, konsumieren, entsorgen. Nur neun Prozent der Weltwirtschaft sind laut Circular Gap Report 2020 kreislaufgeführt. Doch dieses Wirtschaftsprinzip trägt zu einer massiven Überschreitung der „Planetaren Grenzen“ und damit zu einer Destabilisierung der Ökosysteme und Lebensgrundlage der Menschen bei, wie etwa des Klimasystems und der Artenvielfalt. Demzufolge wird derzeit viel über einen Paradigmenwechsel in der Logik industrieller Wertschöpfung diskutiert – weg von einem ressourcenintensiven hin zu...

Helmholtz Open Science Briefing: Helmholtz in der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI): Report des Helmholtz Open Science Forums

Nina Leonie Weisweiler, Roland Bertelmann, Peter Braesicke, Torsten Bronger, Constanze Curdt, Frank Oliver Glöckner, Sven Rank, Oliver Stegle, York Sure-Vetter & Nicolas Villacorta
Mit der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) verfolgen Bund und Länder das Ziel, Datenbestände aus der Forschung für das deutsche Wissenschaftssystem nach den FAIR-Prinzipien systematisch zu erschließen, damit diese für Dritte besser zugänglich gemacht werden. Die NFDI wird als Netzwerk von Konsortien über einen Zeitraum von drei Jahren ab 2020 in drei aufeinanderfolgenden Förderphasen aufgebaut. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die Abdeckung disziplinübergreifender Querschnittsthemen. Zur Förderung des Dialogs zur NFDI in der Helmholtz-Gemeinschaft veranstaltete das Helmholtz...

Data from: Evolution of flexible biting in hyperdiverse parasitoid wasps

Thomas Van De Kamp, István Mikó, Arnold H. Staniczek, Benjamin Eggs, Daria Bajerlein, Tomáš Faragó, Lea Hagelstein, Elias Hamann, Rebecca Spiecker, Tilo Baumbach, Petr Janšta & Lars Krogmann
One key event in insect evolution was the development of mandibles with two joints, which allowed powerful biting, but restricted their movement to a single degree of freedom. These mandibles define the Dicondylia, which constitute over 99 percent of all extant insect species. It was common doctrine that the dicondylic articulation of chewing mandibles remained unaltered for more than 400 million years. We report highly modified mandibles overcoming the restrictions of a single degree of...

Rational design and implementation of a cucurbit[8]uril-based indicator-displacement assay for application in blood serum

Stephan Sinn, Eduard Spuling, Stefan Braese & Frank Biedermann
In this study, we report the first supramolecular indicator displacement assay (IDA) based on cucurbit[n]uril (CBn) host and a [2.2]paracyclophane derivative as indicator that is operational in blood serum.

Europäische Versäumnisse bei der Erschließung und Bewertung neuer Lagerstätten. Interview

Jochen Kolb
Auch mit modernsten Technologien benötigen Geologen mindestens zehn Jahre, um einen Rohstoff als Reserve oder Ressource der Industrie bereitstellen zu können. Europa investiert bisher wenig in die Bewertung und Erschließung eigener Lagerstätten. Mit einer Änderung dieser Philosophie ließen sich auch viele Umweltprobleme in Entwicklungsländern vermeiden, die der Bergbau dort verursacht. Der Lagerstättenkundler Prof. Dr. Jochen Kolb vom Institut für Angewandte Geowissenschaften des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) im Interview.

Checkliste zur Unterstützung der Helmholtz-Zentren bei der Implementierung von Richtlinien für nachhaltige Forschungssoftware

Reinhard Messerschmidt, Heinz Pampel, Felix Bach, Wolfgang zu Castell, Michael Denker, Ants Finke, Bernadette Fritzsch, Martin Hammitzsch, Uwe Konrad, Yvonne Leifels, Christoph Möhl, Marco Nolden, Markus Scheinert, Tobias Schlauch, Thomas Schnicke & Dirk Steglich
Mit der voranschreitenden Digitalisierung von Forschung und Lehre steigt die Zahl an Software-Lösungen, die an wissenschaftlichen Einrichtungen entstehen und zur Erkenntnisgewinnung genutzt werden. Die – unter dem Stichwort Open Science geforderte – Zugänglichkeit und Nachnutzung von wissenschaftlichen Ergebnissen kann in vielen Fachgebieten nur sichergestellt werden, wenn neben Forschungsdaten auch Programmcode offen zugänglich gemacht wird. Die vorliegende Handreichung richtet sich an Entscheider*innen in den Helmholtz-Zentren, die sich mit der Implementierung von Richtlinien für nachhaltige Forschungssoftware befassen....

Mikroseismisches Kandel Elztal Experiment

The aim of the microseismic Kandel-Elztal experiment (MiKaEl-Ex) is to continuously record the micro-earthquakes with a highly sensitive measuring network. From this measurement data, the micro-earthquake signals will then be identified from the background noise using innovative methods based on artificial intelligence. Then the arrival time of the earthquakes waves are used to calculate the exact location of their sources in the interior of the earth. In this way, potential active faults are found and...

Electrostatic interactions contribute to the control of intramolecular thiol–disulfide isomerization in a protein

Tomáš Kubař, Denis Maag, Marina Putzu, Claudia L. Goméz-Flores, Frauke Gräter & Marcus Elstner
The role of structural factors and of electrostatic interactions with the environment on the outcome of thiol–disulfide exchange reactions were investigated in a mutated immunoglobulin domain (I27*) under mechanical stress. An extensive ensemble of molecular dynamics trajectories was generated by means of QM/MM simulations for a total sampling of 5.7 μs. A significant number of thiol–disulfide exchanges were observed, and the Cys32 thiolate preferred to attack Cys55 over Cys24, in agreement with previous experimental and...

re3data Stakeholder Survey and Workshop Report

Nina Leonie Weisweiler, Roland Bertelmann, Helena Cousijn, Kirsten Elger, Lea Maria Ferguson, Hans-Jürgen Goebelbecker, Maxi Kindling, Gabriele Kloska, Binh Nguyen Thanh, Heinz Pampel, Vivien Petras, Rouven Schabinger, Edeltraud Schnepf, Angelika Semrau, Dorothea Strecker, Margarita Trofimenko, Robert Ulrich, Arne Upmeier, Paul Vierkant, Yi Wang & Michael Witt
In order to channel and align the efforts within the COREF project, the Registry of Research Data Repositories – re3data is revising its conceptual service model according to the most important use cases of the various stakeholders working with re3data. Adopting and reflecting current developments in the research data landscape, the update of the service architecture in COREF is based on a bottom-up approach that addresses the results from a stakeholder survey and a stakeholder...

Kann Kobalt zukünftig in Batterien ersetzt werden?

Jana Kandarr
Kobalt ist für die Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus unverzichtbar. Dementsprechend groß ist die Abhängigkeit vieler Hersteller, auch hier in Deutschland. Um diese Abhängigkeit zu reduzieren, werden am Helmholtz-Institut Ulm, eine Gründung des KIT, kobaltfreie Energiespeichermaterialien erforscht.

KI-Systeme und die individuelle Wahlentscheidung

Jessica Heesen, Christoph Bieber, Armin Grunwald, Tobias Matzner & Alexander Roßnagel
Fake news, disinformation campaigns, upload filters or even election recommendation apps are not new phenomena - even in the run-up to elections. The importance of artificial intelligence (AI) for opinion-forming and individual voting decisions is playing an increasingly important role in this context and evokes two opposing reflexes in the debate: on the one hand, its potential raises great expectations; on the other hand, its use triggers numerous fears such as loss of control, abuse...

5G in der Industrie

Jürgen Fleischer, Albert Albers, Reiner Anderl & Jan Aurich
Der neue Mobilfunkstandard der fünften Generation (5G) bietet weitreichende Potenziale für die deutsche Wirtschaft. Wertschöpfungsnetzwerke können sich einfacher austauschen und rücken damit näher zusammen. Insbesondere die Industrie profitiert durch den Einsatz von 5G. Prozesse können leichter digitalisiert und flexibler gestaltet werden, das Arbeiten wird mobiler und durch den Einsatz von augmentierter und virtueller Realität effizienter. 5G vereinfacht die Vernetzung von Geräten und Maschinen und damit die Erfassung von Daten und ihre Auswertung mithilfe von künstlicher...

Resource-Efficient Battery Life Cycles – Driving Electric Mobility with the Circular Economy

Kwade Arno, Christian Hagelüken, Holger Kohl, Matthias Buchert, Christoph Herrmann, Tilmann Vahle, Reinhard von Wittken, Matteo Carrara, Steven Daelemans, Helmut Ehrenberg, Sarah Fluchs, Daniel Goldmann, Georg Henneboel, Julia Hobohm, Michael Krausa, Johanna Lettgen, Kerstin Meyer, Manuel Michel, Marcel Rakowski, Markus Reuter, Dirk Uwe Sauer, Michael Schnell, Magnus Schulz-Mönninghoff, Paul Spurk, Wassilij Weber … & Susanne Kadner
Most current patterns of production and consumption follow a linear “extract, produce, consume, dispose” model. According to the Circular Gap Report 2020, the global economy is just 9% circular. This economic model is contributing to a massive transgression of “planetary boundaries” and the destabilisation of ecosystems and factors essential to human life such as the climate system and biodiversity. As a result, there is currently much discussion of a paradigm shift in the industrial value...

Teaching old indicators even more tricks: binding affinity measurements with the guest-displacement assay (GDA)

Stephan Sinn, Joana Krämer & Frank Biedermann
A simple change has important consequences: the guest-displacement assay (GDA) is introduced which allows for binding affinity determinations of supramolecular complexes with spectroscopically silent hosts and guests.

Nanomolar Binding of Steroids to Cucurbit[n]urils: Selectivity and Applications

Alexandra I. Lazar, Frank Biedermann, Kamila R. Mustafina, Khaleel I. Assaf, Andreas Hennig & Werner M. Nau
Cucurbit[n]urils (CBn, n = 7, 8) serve as artificial receptors for steroids (21 tested), including the hormones testosterone and estradiol as well as steroidal drugs. Fluorescence displacement titrations and isothermal titration calorimetry (ITC) provided up to nanomolar binding affinities in aqueous solution for these hydrophobic target molecules, exceeding the values of known synthetic receptors. Remarkable binding selectivities, even for homologous steroid pairs, were investigated in detail by NMR, X-ray crystal diffraction, ITC, and quantum chemical...

WINSENT

Three borehole sensors (approx. 5 m depth, Trillium Compact 20s) installed in the vicinity of two research wind turbines at the WINSENT test field near Stötten, Baden-Württemberg, Germany.

The three-loop polarized singlet anomalous dimensions from off-shell operator matrix elements

Johannes Blümlein, Peter Marquard, Carsten Schneider & Kay Schönwald
We calculate the polarized three–loop singlet anomalous dimensions and splitting functions in QCD in the M–scheme by using the traditional method of space–like off–shell massless operator matrix elements. This is a gauge–dependent framework. Here one obtains the anomalous dimensions without referring to gravitational currents. We also calculate the non–singlet splitting function $Delta P_{rm qq}^{(2), rm s, NS}$ and compare our results to the literature.

re3data Conceptual Model for User Stories

Paul Vierkant, Roland Bertelmann, Helena Cousijn, Kirsten Elger, Lea Maria Ferguson, Hans-Jürgen Goebelbecker, Maxi Kindling, Gabriele Kloska, Binh Nguyen Thanh, Heinz Pampel, Vivien Petras, Rouven Schabinger, Edeltraud Schnepf, Angelika Semrau, Dorothea Strecker, Margarita Trofimenko, Robert Ulrich, Arne Upmeier, Nina Leonie Weisweiler, Yi Wang & Michael Witt
The primary goal of the conceptual model is to have a structured description of the service's architecture to improve and increase the usage of re3data (and its metadata) by third party services. Embedding re3data within the various stakeholder communities will advance re3data as a global information infrastructure for trustworthy research data repositories. A research data repository (RDR) is a subtype of a sustainable information infrastructure providing long-term storage of and access to research data. Research...

Registration Year

  • 2021
    29

Resource Types

  • Dataset
    15
  • Text
    9
  • Report
    5

Affiliations

  • Karlsruhe Institute of Technology
    26
  • Helmholtz Association of German Research Centres
    7
  • Helmholtz Centre Potsdam - GFZ German Research Centre for Geosciences
    7
  • Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
    3
  • Institute of Nanotechnology
    3
  • Acatech
    3
  • University of Tübingen
    3
  • Karlsruhe Institute of Technology (KIT GPI Germany)
    3
  • Daimler (Germany)
    2
  • Technische Universität Braunschweig
    2