@article{Doellner2020, author = {D{\"o}llner, J{\"u}rgen Roland Friedrich}, title = {Geospatial artificial intelligence}, series = {Journal of photogrammetry, remote sensing and geoinformation science : PFG : Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformation}, volume = {88}, journal = {Journal of photogrammetry, remote sensing and geoinformation science : PFG : Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformation}, number = {1}, publisher = {Springer International Publishing}, address = {Cham}, issn = {2512-2789}, doi = {10.1007/s41064-020-00102-3}, pages = {15 -- 24}, year = {2020}, abstract = {Artificial intelligence (AI) is changing fundamentally the way how IT solutions are implemented and operated across all application domains, including the geospatial domain. This contribution outlines AI-based techniques for 3D point clouds and geospatial digital twins as generic components of geospatial AI. First, we briefly reflect on the term "AI" and outline technology developments needed to apply AI to IT solutions, seen from a software engineering perspective. Next, we characterize 3D point clouds as key category of geodata and their role for creating the basis for geospatial digital twins; we explain the feasibility of machine learning (ML) and deep learning (DL) approaches for 3D point clouds. In particular, we argue that 3D point clouds can be seen as a corpus with similar properties as natural language corpora and formulate a "Naturalness Hypothesis" for 3D point clouds. In the main part, we introduce a workflow for interpreting 3D point clouds based on ML/DL approaches that derive domain-specific and application-specific semantics for 3D point clouds without having to create explicit spatial 3D models or explicit rule sets. Finally, examples are shown how ML/DL enables us to efficiently build and maintain base data for geospatial digital twins such as virtual 3D city models, indoor models, or building information models.}, language = {en} } @article{EngelMicheelHanack2022, author = {Engel, Robert and Micheel, Burkhard and Hanack, Katja}, title = {Three-dimensional cell culture approach for in vitro immunization and the production of monoclonal antibodies}, series = {Biomedical materials : materials for tissue engineering and regenerative medicine}, volume = {17}, journal = {Biomedical materials : materials for tissue engineering and regenerative medicine}, number = {5}, publisher = {Inst. of Physics}, address = {London}, issn = {1748-6041}, doi = {10.1088/1748-605X/ac7b00}, pages = {11}, year = {2022}, abstract = {The generation of monoclonal antibodies using an in vitro immunization approach is a promising alternative to conventional hybridoma technology. As recently published, the in vitro approach enables an antigen-specific activation of B lymphocytes within 10-12 d followed by immortalization and subsequent selection of hybridomas. This in vitro process can be further improved by using a three-dimensional surrounding to stabilize the complex microenvironment required for a successful immune reaction. In this study, the suitability of Geltrex as a material for the generation of monoclonal antigen-specific antibodies by in vitro immunization was analyzed. We could show that dendritic cells, B cells, and T cells were able to travel through and interact inside of the matrix, leading to the antigen-specific activation of T and B cells. For cell recovery and subsequent hybridoma technique the suitability of dispase and Corning cell recovery solution (CRS) was compared. In our experiments, the use of dispase resulted in a severe alteration of cell surface receptor expression patterns and significantly higher cell death, while we could not detect an adverse effect of Corning CRS. Finally, an easy approach for high-density cell culture was established by printing an alginate ring inside a cell culture vessel. The ring was filled with Geltrex, cells, and medium to ensure a sufficient supply during cultivation. Using this approach, we were able to generate monoclonal hybridomas that produce antigen-specific antibodies against ovalbumin and the SARS-CoV-2 nucleocapsid protein.}, language = {en} } @phdthesis{Jung2004, author = {Jung, Carl Christoph}, title = {Lichtinduzierte Generierung und Charakterisierung optischer Anisotropie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001390}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Eine Nutzung der optischen Anisotropie d{\"u}nner Schichten ist vor allem f{\"u}r die Displaytechnologie, die optische Datenspeicherung und f{\"u}r optische Sicherheitselemente von hoher Bedeutung. Diese Doktorarbeit befasst sich mit theoretischen und experimentellen Untersuchung von dreidimensionaler Anisotropie und dabei insbesondere mit der Untersuchung von lichtinduzierter dreidimensionaler Anisotropie in organischen d{\"u}nnen Polymer-Schichten. Die gewonnenen Erkentnisse und entwickelten Methoden k{\"o}nnen wertvolle Beitr{\"a}ge f{\"u}r Optimierungsprozesse, wie bei der Kompensation der Blickwinkelabh{\"a}ngigkeit von Fl{\"u}ssigkristall-Displays, liefern. Die neue Methode der Immersions-Transmissions-Ellipsometrie (ITE) zur Untersuchung von d{\"u}nneren Schichten wurde im Rahmen dieser Dissertation entwickelt. Diese Methode gestattet es, in Kombination mit konventioneller Reflexions- und Transmissionsellipsometrie, die absoluten dreidimensionalen Brechungsindices einer biaxialen Schicht zu bestimmen. Erstmals gelang es damit, das dreidimensionale Brechungsindexellipsoid von transparenten, d{\"u}nneren (150 nm) Filmen hochgenau (drei Stellen hinter dem Komma) zu bestimmen. Die ITE-Methode hat demzufolge das Potential, auch bei noch d{\"u}nneren Schichten mit Gewinn eingesetzt werden zu k{\"o}nnen. Die lichtinduzierte Generierung von dreidimensionaler Anisotropie wurde in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen, amorphen und fl{\"u}ssig-kristallinen Homo- und Copolymeren untersucht. Erstmals wurden quantitative Untersuchungen zur {\"A}nderung von lichtinduzierten, dreidimensionalen Anisotropien in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen Polymeren bei Tempern oberhalb der Glastemperatur durchgef{\"u}hrt. Bei vielen der untersuchten Polymere war die dreidimensionale Ordnung nach dem Bestrahlen mit polarisiertem Licht und anschließendem Tempern oberhalb der Glastemperatur scheinbar von der Schichtdicke abh{\"a}ngig. Die Ursache liegt wohl in der, mit der neuentwickelten ITE-Methode detektierten, planaren Ausgangsorientierung der aufgeschleuderten d{\"u}nneren Schichten. Um Verkippungs-Gradienten in dickeren Polymerschichten in ihrem Verlauf zu bestimmen, wurde eine spezielle Methode unter Benutzung der Wellenleitermoden-Spektroskopie entwickelt. Quantenchemisch bestimmte, maximal induzierbare Doppelbrechungen in fl{\"u}ssig-kristallinen Polymeren wurden mit den experimentell gefundenen Ordnungen verglichen.}, language = {de} } @book{Jung2004, author = {Jung, Carl Christoph}, title = {Lichtinduzierte Generierung und Charakterisierung optischer Anisotropie. - [{\"u}berarb. Diss.]}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001501}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2004}, abstract = {Eine Nutzung der optischen Anisotropie d{\"u}nner Schichten ist vor allem f{\"u}r die Displaytechnologie, die optische Datenspeicherung und f{\"u}r optische Sicherheitselemente von hoher Bedeutung. Diese Doktorarbeit befasst sich mit theoretischen und experimentellen Untersuchung von dreidimensionaler Anisotropie und dabei insbesondere mit der Untersuchung von lichtinduzierter dreidimensionaler Anisotropie in organischen d{\"u}nnen Polymer-Schichten. Die gewonnenen Erkentnisse und entwickelten Methoden k{\"o}nnen wertvolle Beitr{\"a}ge f{\"u}r Optimierungsprozesse, wie bei der Kompensation der Blickwinkelabh{\"a}ngigkeit von Fl{\"u}ssigkristall-Displays, liefern. Die neue Methode der Immersions-Transmissions-Ellipsometrie (ITE) zur Untersuchung von d{\"u}nneren Schichten wurde im Rahmen dieser Dissertation entwickelt. Diese Methode gestattet es, in Kombination mit konventioneller Reflexions- und Transmissionsellipsometrie, die absoluten dreidimensionalen Brechungsindices einer biaxialen Schicht zu bestimmen. Erstmals gelang es damit, das dreidimensionale Brechungsindexellipsoid von transparenten, d{\"u}nneren (150 nm) Filmen hochgenau (drei Stellen hinter dem Komma) zu bestimmen. Die ITE-Methode hat demzufolge das Potential, auch bei noch d{\"u}nneren Schichten mit Gewinn eingesetzt werden zu k{\"o}nnen. Die lichtinduzierte Generierung von dreidimensionaler Anisotropie wurde in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen, amorphen und fl{\"u}ssig-kristallinen Homo- und Copolymeren untersucht. Erstmals wurden quantitative Untersuchungen zur {\"A}nderung von lichtinduzierten, dreidimensionalen Anisotropien in d{\"u}nnen Schichten von azobenzenhaltigen und zimts{\"a}urehaltigen Polymeren bei Tempern oberhalb der Glastemperatur durchgef{\"u}hrt. Bei vielen der untersuchten Polymere war die dreidimensionale Ordnung nach dem Bestrahlen mit polarisiertem Licht und anschließendem Tempern oberhalb der Glastemperatur scheinbar von der Schichtdicke abh{\"a}ngig. Die Ursache liegt wohl in der, mit der neuentwickelten ITE-Methode detektierten, planaren Ausgangsorientierung der aufgeschleuderten d{\"u}nneren Schichten. Um Verkippungs-Gradienten in dickeren Polymerschichten in ihrem Verlauf zu bestimmen, wurde eine spezielle Methode unter Benutzung der Wellenleitermoden-Spektroskopie entwickelt. Quantenchemisch bestimmte, maximal induzierbare Doppelbrechungen in fl{\"u}ssig-kristallinen Polymeren wurden mit den experimentell gefundenen Ordnungen verglichen.}, language = {de} } @phdthesis{Koyan2024, author = {Koyan, Philipp}, title = {3D attribute analysis and classification to interpret ground-penetrating radar (GPR) data collected across sedimentary environments: Synthetic studies and field examples}, doi = {10.25932/publishup-63948}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-639488}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {xi, 115, A51}, year = {2024}, abstract = {Die Untersuchung des oberfl{\"a}chennahen Untergrundes erfolgt heutzutage bei Frage- stellungen aus den Bereichen des Bauwesens, der Arch{\"a}ologie oder der Geologie und Hydrologie oft mittels zerst{\"o}rungsfreier beziehungsweise zerst{\"o}rungsarmer Methoden der angewandten Geophysik. Ein Bereich, der eine immer zentralere Rolle in Forschung und Ingenieurwesen einnimmt, ist die Untersuchung von sediment{\"a}ren Umgebungen, zum Beispiel zur Charakterisierung oberfl{\"a}chennaher Grundwassersysteme. Ein in diesem Kontext h{\"a}ufig eingesetztes Verfahren ist das des Georadars (oftmals GPR - aus dem Englischen ground-penetrating radar). Dabei werden kurze elektromagnetische Impulse von einer Antenne in den Untergrund ausgesendet, welche dort wiederum an Kontrasten der elektromagnetischen Eigenschaften (wie zum Beispiel an der Grundwasseroberfl{\"a}che) reflektiert, gebrochen oder gestreut werden. Eine Empfangsantenne zeichnet diese Signale in Form derer Amplituden und Laufzeiten auf. Eine Analyse dieser aufgezeichneten Signale erm{\"o}glicht Aussagen {\"u}ber den Untergrund, beispielsweise {\"u}ber die Tiefenlage der Grundwasseroberfl{\"a}che oder die Lagerung und Charakteristika oberfl{\"a}chennaher Sedimentschichten. Dank des hohen Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gens der GPR-Methode sowie stetiger technologischer Entwicklungen erfolgt heutzutage die Aufzeichnung von GPR- Daten immer h{\"a}ufiger in 3D. Trotz des hohen zeitlichen und technischen Aufwandes f{\"u}r die Datenakquisition und -bearbeitung werden die resultierenden 3D-Datens{\"a}tze, welche den Untergrund hochaufl{\"o}send abbilden, typischerweise von Hand interpretiert. Dies ist in der Regel ein {\"a}ußerst zeitaufwendiger Analyseschritt. Daher werden oft repr{\"a}sentative 2D-Schnitte aus dem 3D-Datensatz gew{\"a}hlt, in denen markante Reflektionsstrukuren markiert werden. Aus diesen Strukturen werden dann sich {\"a}hnelnde Bereiche im Untergrund als so genannte Radar-Fazies zusammengefasst. Die anhand von 2D-Schnitten erlangten Resultate werden dann als repr{\"a}sentativ f{\"u}r die gesamte untersuchte Fl{\"a}che angesehen. In dieser Form durchgef{\"u}hrte Interpretationen sind folglich oft unvollst{\"a}ndig sowie zudem in hohem Maße von der Expertise der Interpretierenden abh{\"a}ngig und daher in der Regel nicht reproduzierbar. Eine vielversprechende Alternative beziehungsweise Erg{\"a}nzung zur manuellen In- terpretation ist die Verwendung von so genannten GPR-Attributen. Dabei werden nicht die aufgezeichneten Daten selbst, sondern daraus abgeleitete Gr{\"o}ßen, welche die markanten Reflexionsstrukturen in 3D charakterisieren, zur Interpretation herangezogen. In dieser Arbeit wird anhand verschiedener Feld- und Modelldatens{\"a}tze untersucht, welche Attribute sich daf{\"u}r insbesondere eignen. Zudem zeigt diese Arbeit, wie ausgew{\"a}hlte Attribute mittels spezieller Bearbeitungs- und Klassifizierungsmethoden zur Erstellung von 3D-Faziesmodellen genutzt werden k{\"o}nnen. Dank der M{\"o}glichkeit der Erstellung so genannter attributbasierter 3D-GPR-Faziesmodelle k{\"o}nnen zuk{\"u}nftige Interpretationen zu gewissen Teilen automatisiert und somit effizienter durchgef{\"u}hrt werden. Weiterhin beschreiben die so erhaltenen Resultate den untersuchten Untergrund in reproduzierbarer Art und Weise sowie umf{\"a}nglicher als es bisher mittels manueller Interpretationsmethoden typischerweise m{\"o}glich war.}, language = {en} } @article{SchneiderFritzschePuciulMalinowskaetal.2020, author = {Schneider, Matthias and Fritzsche, Nora and Puciul-Malinowska, Agnieszka and Baliś, Andrzej and Mostafa, Amr and Bald, Ilko and Zapotoczny, Szczepan and Taubert, Andreas}, title = {Surface etching of 3D printed poly(lactic acid) with NaOH}, series = {Polymers}, volume = {12}, journal = {Polymers}, number = {8}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2073-4360}, doi = {10.3390/polym12081711}, pages = {16}, year = {2020}, abstract = {The article describes a systematic investigation of the effects of an aqueous NaOH treatment of 3D printed poly(lactic acid) (PLA) scaffolds for surface activation. The PLA surface undergoes several morphology changes and after an initial surface roughening, the surface becomes smoother again before the material dissolves. Erosion rates and surface morphologies can be controlled by the treatment. At the same time, the bulk mechanical properties of the treated materials remain unaltered. This indicates that NaOH treatment of 3D printed PLA scaffolds is a simple, yet viable strategy for surface activation without compromising the mechanical stability of PLA scaffolds.}, language = {en} }