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Computer-image processing becomes more and more important in the analysis of data in biological and agricultural research and practice. However, robust image processing is highly de pendent on the histogram analysis algorithms used and the quality of the data being processed. The algorithm presented here aims to improve the accuracy of the classification of image data generated under complex boundary situations and inconsistent lighting conditions. Using the example of the determination of nitrogen content of tomato leaves and the qualitative determination of starch con tent of apples on the basis of color image processing, we showed that the developed algorithm is able to perform a robust classification and represents an improvement to simple histogram analysis.
Within the consortium “Experimentation Field Agro-Nordwest”, a practical concept for knowledge and technology transfer of digital competence in agriculture was created. For this purpose, the web-based e-learning system “SensX” was set up, consisting of videos, presentations and instructions. In addition, the classical e-learning concept was extended by data sets, student experiments and sensor data of plants acquired by a remote phenotyping robot. This resulted in a massive open online course (MOOC), which was tested with agricultural and biotechnology students in higher education at the University of Applied Sciences Osnabrück over two years. The evaluation process of “SensX” included an empirical survey, qualitative interviews of the participating students by an external institution and an evaluation of the concept by the lecturers.
Fütterung von Zuchtstuten
(2022)
Fütterung von Jungpferden
(2022)
Auf der dritten Strategietagung Nachhaltigkeit wurde deutlich, dass Nachhaltigkeit breit angelegte Veränderungen in Staat, Gesellschaft und Unternehmen erfordert. Diakonische Unternehmen sind hochmotiviert und bestens geeignet, diese Änderungen zu vollziehen. Sie haben sich längst auf den Weg gemacht, neben der ökologischen auch die soziale Nachhaltigkeit zu befördern. Es hat für Frustration gesorgt, dass Themen besprochen werden mussten, die bereits bei der ersten Tagung als dringend identifiziert worden waren. Dem gegenüber standen aber die Beispiele aus den Unternehmen, die zeigten, dass bereits im bestehenden Rahmen viele entscheidende Verbesserungen möglich sind. Immer mehr diakonische Unternehmen entwickeln Nachhaltigkeitsstrategien und installieren ein Nachhaltigkeitsmanagement. Die Berichterstattung, z.B. in Form von CO2-Bilanzen oder Nachhaltigkeitsberichten nach anerkannten Standards wie EMAS-plus, DNK oder GWÖ, wird zügig ausgebaut. Soweit Daten vorhanden sind, konnten die CO2-Emissionen bereits signifikant reduziert werden. Zudem, das wurde an vielen Punkten der Tagung klar, stellten die Beteiligten eine stark gewachsene Bereitschaft in der Politik fest, die Nachhaltigkeits- und Klimaziele zu konkretisieren und Maßnahmen gegen den Klimawandel ressortübergreifend und engagiert auf den Weg zu bringen.
Boron dynamics in a peat-based growing medium and its impact on the growth of basil (Abstract)
(2021)
Fütterung von Zuchtstuten
(2023)
Fütterung von Jungpferden
(2023)
Perceptions of German consumers regarding methods for fortifying foods with iodine (Abstract)
(2022)
Artificial intelligence (AI) promises transformative impacts on society, industry, and agriculture, while being heavily reliant on diverse, quality data. The resource-intensive "data
problem" has initialized a shift to synthetic data. One downside of synthetic data is known as the "reality gap", a lack of realism. Hybrid data, combining synthetic and real data, addresses this. The paper examines terminological inconsistencies and proposes a unified taxonomy for real, synthetic, augmented, and hybrid data. It aims to enhance AI training datasets in smart agriculture, addressing the challenges in the agricultural data landscape. Utilizing hybrid data in AI models offers improved prediction performance and adaptability.
Comparison of variable liming strategies in organic farming systems using online pH-measurements
(2011)
In organic farming, soil pH is one of the most important soil characteristics affecting nutrient availability, soil microbial activity and plant growth. Using the soil pH mapping sensor system Veris MSP, detailed information on in-field variability of soil pH can be obtained enabling spatial variable lime application. Scenario calculations for an organically managed field in Germany reveal that compared with the standard farm practice (i.e. uniform liming rate) variable lime application does not lead to higher costs while soil pH is optimized in different field zones resulting in increased crop productivity. Using two different lime qualities increases liming costs moderately but gives farmers the chance to increase pH quickly in extreme low pH areas.
Compliance of agricultural AI systems : app-based legal verification throughout the development
(2024)
Significant advances in artificial intelligence (AI) have been achieved; however, practical implementation in agriculture remains limited. Compliance with emerging regulations, such as the EU AI Act and GDPR, is now vital, even for non-critical AI systems. Developers need tools to assess legal compliance, which is complex, often requiring full legal advice. To address this issue, we are developing a support app that simplifies the legal aspects of AI system development, covering the entire lifecycle, from conception to distribution. The current app, which covers the key legal area of copyright and will soon include GDPR and the AI Act, aims to bridge the gap between AI research and agriculture. An evaluation of our app by experts from both the legal and the IT domains shows that the app assists the developers so that they make legally correct statements. Consequently, it promotes legal compliance and awareness among developers, contributing to the seamless integration of AI into agriculture. The need for compliant AI systems in various industries, including agriculture, will only increase as regulations evolve.
Einfluss von Beizung, Insektizidbehandlung im Herbst und Saattermin auf den Ertrag von Wintergerste
(2010)
Innovationen sind die stärksten Gestaltungsfaktoren für eine neue vielversprechende Zukunft, da sie die wichtigsten Treiber für Wachstum und Ertrag in unserer Wirtschaft sind. Die aktuelle Zeitenwende zeigt uns sehr deutlich, dass wir ohne Innovationen bzw. Veränderungen und Anpassungen kaum noch wettbewerbsfähig bleiben, sowohl als Nation bzw. als Gesellschaft und insbesondere als Unternehmen.
Die hohe Dynamik und Komplexität der wirtschaftlichen und sozialen Prozesse setzt neue Maßstäbe an die Innovationsstrategien von Institutionen und Unternehmen.
Neue Technologien, neue Märkte, neues Kundenverhalten und der stetige Wandel sowohl in der Arbeitswelt als auch in unserem gesellschaftlichen Umfeld, wie z.B. die Digitalisierung, zeigen uns, dass allein eine Produktinnovation als solche heute nicht mehr ausreicht. Unter den genannten Randbedingungen müssen Innovationen auch in der Gestaltung von Geschäftsprozessen und Realisierung der "Work-Life-Balance" neu erdacht bzw. überprüft werden.
Der Vorsprung innovativer Produkte im viralen Wettbewerb ist oft nur kurz. Ein ganzheitliches Innovationsmanagement hat alle Bereiche des Unternehmens einzubeziehen und führt zu neuen Geschäftsmodellen, die etablierte Geschäftspraktiken verdrängen, ebenso tauchen durch neue Technologien in immer stärkerem Maße neue Anbieter auf, die die Spielregeln in den Märkten verändern.
Der 1. Deutsche Innovations-Kongress will Impulse setzen, Best-Practice-Modelle als Vorbilder anbieten und im Austausch zwischen den Referent*innen und den Teilnehmer*innen neue Wege bzw. Perspektiven eröffnen.
Wir freuen uns auf alle Teilnehmer*innen und den Erfahrungsaustausch, um aktuelle und nachhaltige Innovations-Impulse zu setzen und neue Wege erfolgversprechende Wege zu beschreiben, womit die bereits fruchtbaren Kooperationen zwischen Wirtschaft und Wissenschaft im Großraum Osnabrück noch weiter belebt werden soll.
Aktuell tragen auch 8 Studierendengruppen des Masterstudiengangs "Entwicklung und Produktion" der Hochschule Osnabrück in der Fakultät I u. I im Rahmen des Moduls "Innovationsmanagement" in Kooperation mit Unternehmen aus der Region durch die Entwicklung neuer innovativer Produkte zum Erfolg des Kongresses bei. Die Zwischenergebnisse dazu werden in einer Poster-Ausstellung präsentiert. Die Innovationsprojekte werden unter der Leitung von Prof. Dr. Jens Schäfer durchgeführt.
Aus dem Brutschrank ins Gewächshaus – Bewertung des Stickstoffhaushalts in Substraten (Abstract)
(2022)
Einfluss einer Selen-Biofortifikation auf verschiedene Qualitätsparameter von Äpfeln (Abstract)
(2022)
Iron deficiency is a global issue and can lead to a variety of clinical pictures. The biofor-tification of vegetables with iron could complement the existing portfolio of iron-rich products, thus improving iron supply in the long term. In order to determine whether the iron-biofortified vegetables could meet this demand and would address appropriate target groups, a quantitative online survey was conducted in Germany. Based on 1000 consumer responses, a cluster analysis was performed. The results showed a four-cluster solution. The first cluster was holistically engaged, the second was fitness-affine but health unconcerned, the third cluster consists frugal eaters with a focus on medical prevention, and the fourth cluster are hedonists. No cluster focused its consumption on iron-enriched products, but instead all developed an individual mix of the three product groups.
SimBO is a flexible framework for optimizing discrete event-driven simulations (DES) using sequential optimization algorithms. While specifically designed for Bayesian Optimization (BO) in the context of DES, SimBO can be applied to any black-box problem with other optimization algorithms. The framework consists of four encapsulated components - the black-box problem, the sequential optimization algorithm, a database for experiment configuration and results, and a web-based graphical user interface - that communicate via well-defined interfaces. Each component can be run in different environments, allowing for cooperation between different hardware- and software configurations. In our research context, SimBO’s architecture enabled BO algorithms to be run on a high-performance cluster with GPU support, while the simulation is executed on a local Windows machine using the Simio simulation software. The framework’s flexibility also makes it suitable for evolving from a research-focused tool to a production-ready, cloud-based optimization tool for modern algorithms.
The excitement sparked by the emergence of AI open platforms has encountered significant scrutiny from educators and educational planners, who have raised valid concerns about issues such as plagiarism, testing protocols, and the authenticity of content submitted by students. While these concerns are timely and crucial, it's essential not to overlook other pressing issues that often go unnoticed in the lived educational experience of learners, particularly within the field of social sciences. This paper aims to advocate for a humanistic approach with a focus on education in the generative AI Era.
Einleitung
Die Prävalenz der über 80-jährigen bei Ulcus cruris venosum (VLU) beträgt 4-5 %, obwohl diese Altersgruppe nur 1 % der Gesamtbevölkerung ausmacht. Zusätzlich wird bei VLU-Patienten häufig eine Mangelernährung beobachtet. Insbesondere geriatrische Patienten leiden darunter. Dabei ist bekannt, dass Mangelernährung Einfluss auf die Wundheilung und somit auf die Lebensqualität der Patienten hat. Diverse Studien beschreiben erste erfolgreiche ernährungstherapeutische Ansätze für einen beschleunigten Wundheilungsprozess. Allerdings ist die Ernährungstherapie bei VLU-Patienten wenig erforscht. Ziel dieser Arbeit ist es einen Überblick über den ernährungsphysiologischen Einfluss zur VLU zu schaffen, um mögliche Ernährungsinterventionen für geriatrische Patienten zu erhalten.
Methods: Systematic review of randomized controlled trials (RCT). Searches were conducted in five electronic databases. Studies were selected if they included patients with NP over 18 years old treated with aerobic exercise (AE) (e.g., cycling, running, hiking, and walking). The main outcome of interest was pain intensity. Qualitative and quantitative data were extracted. The risk of bias (RoB) was determined using the Cochrane RoB Tool-2 and the overall certainty of the evidence with the GRADE recommendations.
Results: Out of 21,585 initial records screened, a total of six individual studies published in ten manuscripts were included. There was a great heterogeneity between protocols, comparisons, and studies’ results (different magnitudes and directions). When looking at the effect of aerobic exercise versus control groups or other interventions on pain intensity measured with the VAS, not statistically (nor clinical) significant differences between aerobic exercise and control groups (MD [95%CI] 5.16 mm [-6.38, 16.70]) were identified. The combined effect of AE plus other interventions seems to be effective. Strength exercise obtained better effects than aerobic exercises (MD [95%CI]: -11.34 mm [-21.6, -1.09]).
Conclusions: Aerobic exercise presented positive results to reduce pain intensity, and improving disability, and physical and emotional functioning. However, the evidence is restricted, low quality, and heterogeneous.
Methods: The searches were conducted on five electronic databases. RCTs or CTs with patients over 18 years old of both sexes with OFP diagnoses were targeted. The intervention of interest was AE (i.e., walking, cycling, and running), compared to any other conservative and non-conservative therapy. The primary outcome was pain intensity. Risk of bias (RoB) was done with the Cochrane RoB tool (RoB 2). The overall certainty of the evidence was evaluated with GRADE.
Results: Out of 21,585 initial records found in the initial database search, only one study (reported on three manuscripts) was included. The diagnosis of interest was headache plus temporomandibular disorders (TMD). Three treatment groups (strengthening (Str) exercise + manual therapy (MT) (G1); AE + MT + Str exercises (G2); AE (G3)) were compared. The main outcome was pain; the secondary outcomes included disability, strength, anxiety, and quality of life. The combined treatment (AE+MT+Str exercises) had the strongest effect to decrease pain and headache intensity in patients with OFP (SMD: 9.99 [95%CI: 7.19, 12.80].
Conclusions: a multimodal treatment strategy achieved the greatest positive effects on pain and other outcomes in the short/medium term. AE seems to be an important component of this strategy. However, the scientific evidence supporting AE’s isolated effect is limited, indicating a research gap in this scientific field.
Diet can influence healthy aging through anti- or proinflammatory effects, partly by modulating the gut microbiome composition. This study investigated the relationships between the Dietary Inflammatory Index (DII), the gut microbiome, and nutritional status in elderly individuals. Methods: This cross-sectional analysis included 114 home-dwelling individuals aged over 70 years. The Energy-adjusted DII (E-DII) was calculated from 3-day food diaries, and blood samples were taken to measure micronutrient status, glucose, and lipid metabolism. Body composition was assessed using bioimpedance, and fecal gut microbiome composition was analyzed through 16S rRNA gene sequencing. The participants were categorized into maintaining an anti-inflammatory diet (AD) and a pro-inflammatory diet (PD) based on the median E-DII score. The associations of E-DII groups with blood markers and microbial diversity and composition were examined using the analysis of covariance, permutational analysis of variance, and multivariate linear models. Results: The AD (n = 57, 76 ± 3.83 years) and PD (n = 57, 75 ± 5.21 years) groups were similar in age but differed in sex distribution, with a higher proportion of females in the AD group (p = 0.02). When compared to the PD group and adjusted for sex, the AD group had a lower body mass index, fat mass, fasting insulin level, HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance), fasting triglycerides, and serum uric acid concentration (all p < 0.05), with higher concentrations of high-density lipoprotein, red-blood-cell folate (RBC), and Omega-3 index (all p < 0.05). While the microbial diversity and composition did not differ between the DII groups, folate concentrations were negatively associated with Agathobacter and positively associated with Bacteroides abundance (both q = 0.23). Lower uric acid concentrations were associated with a higher abundance of Bifidobacterium (q = 0.09) and lower abundance of Phocaeicola (q = 0.11). Discussion: The study suggests that following an anti-inflammatory diet is associated with improved nutritional status in the elderly. Dietary blood markers, rather than E-DII, were found to be associated with the gut microbiome, suggesting a potential link between the microbiome and changes in nutritional markers independent of diet. Further studies are needed to explore the causal relationship between dietary inflammatory potential, gut microbiome, and healthy aging.
The Internet of Things (IoT) is the enabler for new innovations in several domains. It allows the connection of digital services with physical entities in the real world. These entities are devices of different categories and sizes range from large machinery to tiny sensors. In the latter case, devices are typically characterized by limited resources in terms of computational power, available memory and sometimes limited power supply. As a consequence, the use of security algorithms requires of them to work within the limited resources. This means to find a suitable implementation and configuration for a security algorithm, that performs properly on the device, which may become a challenging task. On the other side, there is the desire to protect valuable assets as strong as possible. Usually, security goals are recorded in security policies, but they do not consider resource availability on the involved device and its power consumption while executing security algorithms. This paper presents an IoT security configuration tool that helps the designer of an IoT environment to experiment with the trade-off between maximizing security and extending the lifetime of a resource constrained IoT device. The tool is controlled with high-level description of security goals in the form of policies. It allows the designer to validate various (security) configurations for a single IoT device up to a large sensor network.
German farmers are required by law to regularly self-assess the welfare of their animals. The project Q Check is aiming at developing a system that will assist farmers to objectively assess animal health and welfare in dairy cows. For this reason, a quarterly report will be compiled from animal-based key indicators to give an overview of the on-farm situation. The anonymised and aggregated reports can also be used for national animal welfare monitoring: Continuous collection of these key indicators enables the summary and publication of figures reflecting the current animal health and welfare status and progressions at federal state and at national level. Q Check is based on four data recording and analysis systems, which are already established in Germany and implemented on a national level. Out of these systems, the most suitable indicators to describe herd health have been selected by 215 experts within a twostage Delphi study. In addition, over 50 face-to-face interviews with stakeholders related to the German dairy sector have been performed in order to take into account the socio-scientific point of view. To complete the process, the selected indicators are currently being checked against mass data and hence tested for suitability regarding monitoring purposes. An automatic farm-specific evaluation of animal health, based on verified indicators, will provide support to farmers in fulfilling their legal requirements and in identifying weak points on the individual farms. A benchmarking system will be set up which will allow tracking the individual herd health indicators in the same farm in their course over time and compared with similar farms. These routinely provided horizontal and vertical statistics will facilitate targeted intervention and support objectified management decisions, implying that dairy farmers can benefit in several respects. In the course of the project, new tools for determining the risk of ketosis in the scope of milk recording will also be validated and implemented at national level to enhance monitoring of this major disease complex. The results of these nationwide, systematic investigations will contribute substantially to objectifying the discussion about the health and welfare situation of dairy cows.
In dieser Studie wird die Umsetzbarkeit von solarthermischen Großanlagen in der südafrikanischen Getränkeindustrie mit üblicherweise großen Produktionsanlagen in den Provinzen Gauteng und Western Cape untersucht. Für die technischökonomische Bewertung werden verschiedene kommerziell verfügbare Kollektortypen gegenübergestellt, charakteristische Energiebedarfsprofile für „ready-to-drink“ Getränke definiert und Simulationen in Polysun für verschiedene Konfigurationen, mit und ohne Speicher, durchgeführt. Es zeigt sich, dass Parabolrinnenkollektoren in den wichtigsten Wirtschaftszentren Südafrikas rentabel sein können, um Gas, Schweröl, Diesel und sogar Kohle zu ersetzen, Dieser Ansatz könnte breiter auf den Lebensmittel- und Getränkesektor angewendet werden, wo die meisten Dampfheizsysteme zu finden sind.
Das Interesse am Lehrkonzept des Inverted Classroom (ICM) erfreut sich in den letzten Jahren zunehmender Beliebtheit und mit Beginn der Corona-Pandemie und dem damit verbundenen Umstieg auf Online-gestützt Lehrformate ist es noch einmal deutlich gestiegen. Beim ICM wird die Phase der Wissensvermittlung aus der Präsenzphase der traditionellen Lehrveranstaltung umgedreht: Was bisher während der gemeinsamen Veranstaltungszeit präsentiert wurde, wird nun über Texte, Videos u.a. in eine vorgelagerte Selbstlernphase aus der Veranstaltungszeit ausgelagert. Die gemeinsame Präsenzzeit wird für aktives Lernen, Vertiefung, Diskussion oder andere aktive Formate genutzt. Das Inverted Classroom Modell wird Disziplin- und veranstaltungsübergreifend in der Lehre sowohl in Schulen wie auch Hochschulen genutzt.
Die von Sutherland und Schwaber entwickelte Scrum-Methodik ist ein etabliertes Vorgehensmodell in der Software-Entwicklung und dem Projektmanagement. Scrum bietet durch definierte Rollen, Artefakte und Ereignisse einen Rahmen in dem inkrementell an der Entwicklung eines Produktes gearbeitet werden kann. Diese Inkremente werden in Arbeitszyklen (Sprints) erarbeitet, bei denen die stetige Verbesserung des Produktes und der Arbeitsweise im Fokus stehen. Mit eduScrum oder Scrum4Schools wird Scrum in die Lehre übertragen.
Es liegt auf der Hand, dass sich die Konzepte des ICM und Scrum sehr gut ergänzen und die Scrum Methodik einen formalen Rahmen für ICM bieten kann.
Der Beitrag beschreibt die Umsetzung dieser Kombination agiler Methodiken aus Scrum im Kontext des Inverted Classroom in einer Informatik-Grundlagenveranstaltung an der Hochschule Osnabrück.
Im Modul Algorithmen und Datenstrukturen ist das Inverted Classroom Modell mit der Scrum-Methodik kombiniert. Die Studierenden erarbeiten die Inhalte des Moduls im Lernmanagementsystem mithilfe von Videoaufzeichnungen, digitalem Skript und interaktiven Übungseinheiten. Der Wegfall der klassischen Vorlesung ermöglicht mehr Zeit zur Beantwortung von Fragen, Diskussionen sowie der Reflexion des Erlernten durch Hörsaal-Quizze. Die Themen der Veranstaltung werden vorgegeben, aber die Bearbeitung erfolgt individuell und die Studierenden gestalten ihre eigenen Lernprozesse. Theorie und Praxis der Veranstaltung werden analog zur Scrum-Methodik in mehrwöchigen Sprints im Team bearbeitet. Die Aufgaben sind in den Kontext einer virtuellen Betriebssystemumgebung eingebettet und bauen aufeinander auf. Das Softwareprojekt wird hierzu als GitLab-Repository zur Verfügung gestellt. Die Verwendung von Git und integrierten Test-Routinen entsprechen einer realitätsnahen Vorgehensweise, wie sie in der Softwareentwicklung allgemein gängige Praxis ist.
This study identifies and evaluates factors for success in innovation work in the Bavarian dairy farming industry. The research is based on an analysis of innovation system theories and a comparison with innovation work in the Dutch dairy sector. Dutch dairy farming is characterized by high productivity and technical efficiency at the farm level. Moreover, important developments in dairy farming have originated in the Netherlands. Therefore, this study delves into the systemic background of the successful innovation work in the Netherlands and makes a comparison with Bavaria. The main result of this study is that innovation work in the Bavarian dairy farming sector is lacking in two respects: end-user (farmer) integration and within-sector cooperation.
Auch um die Milchviehhaltung gibt es seit einigen Jahren eine öffentlich geführte Tierwohldiskussion. Zwei Aspekte sind dabei immer wieder Gegenstand der Kommunikation: Die Anbindehaltung und der Weidegang. Auf Basis von qualitativen Interviews mit zivilgesellschaftlichen Verbänden und landwirtschaftlichen Verbänden wurden die Einstellungen und die Argumentationsmuster beider Verbandsgruppen zu den Haltungsformen Weidegang und Anbindehaltung ergründet. Von Interesse ist dieser Vergleich, da im Rahmen öffentlich-medialer Kommunikation die Diskussionsfronten zwischen beiden Verbandsgruppen verhärtet erscheinen. Die Analyse der Aussagen, die im Rahmen der qualitativen Interviewreihe dieser Studie getätigt wurden, erlaubt die begründete Annahme, dass beide Verbandsgruppen mit den Themenkomplexen Anbindehaltung und Weidehaltung in einem wissenschaftliche orientierten Kommunikationskontext differenziert umgehen. Eine klare Polarisierung der Einstellungen zwischen beiden Verbandsgruppen ist in einem solchen Umfeld nicht mehr wahrnehmbar gewesen.