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In this paper, we evaluate the application of Bayesian Optimization (BO) to discrete event simulation (DES) models. In a first step, we create a simple model, for which we know the optimal set of parameter values in advance. We implement the model in SimPy, a framework for DES written in Python. We then interpret the simulation model as a black box function subject to optimization. We show that it is possible to find the optimal set of parameter values using the open source library GPyOpt. To enhance our evaluation, we create a second and more complex model. To better handle the complexity of the model, and to add a visual component, we build the second model in Simio, a commercial off-the-shelf simulation modeling tool. To apply BO to a model in Simio, we use the Simio API to write an extension for optimization plug-ins. This extension encapsulates the logic of the BO algorithm, which we deployed as a web service in the cloud.
The fact that simulation models are black box functions with regard to their behavior and the influence of their input parameters makes them an apparent candidate for Bayesian Optimization (BO). Simulation models are multivariable and stochastic, and their behavior is to a large extent unpredictable. In particular, we do not know for sure which input parameters to adjust to maximize (or minimize) the model’s outcome. In addition, the complex models can take a substantial amount of time to run.
Bayesian Optimization is a sequential and self-learning algorithm to optimize black box functions similar to as we find them in simulation models: they contain a set of parameters for which we want to identify the optimal set, they are expensive to evaluate, and they exhibit stochastic noise. BO has proven to efficiently optimize black box functions from varius disciplines. Among those, and most notably, it is successfully applied in machine learning algorithms to optimize hyperparameters.
Injection of slurry or digestate below maize seeds is a relatively new technique developed to improve nitrogen use efficiency. However, this practice has the major drawback of increasing nitrous oxide (N2O) emissions. The application of a nitrification inhibitor (NI) is an effective method to reduce these emissions. To evaluate the effect of the NI 3,4‐dimethypyrazole phosphate (DMPP) on N2O emissions and the stabilization of ammonium, a two‐factorial soil‐column experiment was conducted. PVC pipes (20 cm diameter and 30 cm length) were used as incubation vessels for the soil‐columns. The trial consisted of four treatments in a randomized block design with four replications: slurry injection, slurry injection + DMPP, digestate injection, and digestate injection + DMPP. During the 47‐day incubation period, N2O fluxes were measured twice a week and cumulated by linear interpolation of the gas‐fluxes of consecutive measurement dates. After completion of the gas flux measurement, concentration of ammonium and nitrate within the soil‐columns was determined. DMPP delayed the conversion of ammonium within the manure injection zone significantly. This effect was considerably more pronounced in treatment digestate + NI than in treatment slurry + NI. Regarding the cumulated N2O emissions, no difference between slurry and digestate treatments was determined. DMPP reduced the release of N2O significantly. Transferring the results into practice, the use of DMPP is a promising way to reduce greenhouse gas emissions and nitrate leaching, following the injection of slurry or digestate.
Jede Ernährung hat Auswirkungen auf den Gesundheitszustand des Einzelnen, auf die Umwelt und auf soziale Belange. Eine wachsende Zahl von Mahlzeiten wird in der Außer-Haus-Verpflegung eingenommen, in der eine systematische Nachhaltigkeitsbewertung nicht zur gängigen Praxis gehört. Um diese Lücke zu schließen, wurde im Rahmen des NAHGAST-Projekts ein Instrument entwickelt. Nach mehr als einem Jahr des Einsatzes des NAHGAST-Online-Tools soll nun überprüft werden, welche positiven Umwelteinflüsse durch den Einsatz des Instruments realisiert werden können. Aus diesem Grund befasst sich dieser Artikel mit der Frage, ob ein Online-Tool Akteure aus dem Bereich des Außer-Haus-Verzehrs in die Lage versetzen kann, ihre Mahlzeiten im Hinblick auf Aspekte einer nachhaltigen Ernährung zu überarbeiten. Darüber hinaus wird die Frage beantwortet, wie sich konkrete Rezeptüberarbeitungen der beliebtesten Mittagsgerichte auf den materiellen Fußabdruck sowie auf den Carbon Footprint auswirken.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Online-Tool individuelle Nachhaltigkeitspfade für Akteure im und ermöglicht eine eigenständige Rezeptüberarbeitung für bereits bestehende Gerichte. Mahlzeiten. Die Ergebnisse zeigen, dass bereits geringfügige Änderungen in den Rezepten zu Einsparungen von bis zu einem Drittel führen können beim CO2-Fußabdruck sowie beim Materialfußabdruck führen können. Bezogen auf den Außer-Haus-Verzehr Außer-Haus-Verzehr ergibt sich daraus das Potenzial für erhebliche Multiplikationseffekte, die den Weg für die Verbreitung von nachhaltiger Ernährung ebnen.
Quantitative Umweltbewertungen sind von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, effektiv auf nachhaltige Produktions- und Verbrauchsmuster hinzuarbeiten. In den letzten Jahrzehnten haben sich Lebenszyklusanalysen (LCA) als praktikables Mittel zur Messung der Umweltauswirkungen von Produkten entlang der Lieferkette etabliert. In Bezug auf Nutzer- und Konsummuster wurden jedoch methodische Schwächen festgestellt, und es wurden mehrere Versuche unternommen, Ökobilanzen entsprechend zu verbessern, beispielsweise durch Einbeziehung von Effekten höherer Ordnung und verhaltenswissenschaftlicher Unterstützung. In einer Diskussion solcher Ansätze zeigen wir, dass den Konzepten des Verbrauchs keine explizite Aufmerksamkeit geschenkt wurde, was häufig zu produktzentrierten Bewertungen führt. Wir führen Theorien sozialer Praktiken ein, um Konsummuster für LCA zugänglich zu machen. Soziale Praktiken sind routinierte Handlungen, die aus miteinander verbundenen Elementen (Materialien, Kompetenzen und Bedeutungen) bestehen, die sie als eine Einheit denkbar machen (z. B. Kochen). Da die meisten sozialen Praktiken eine Art von Verbrauch (Material, Energie, Luft) beinhalten, konnten wir einen Rahmen entwickeln, der soziale Praktiken mit der Ökobilanz verbindet. Der vorgeschlagene Rahmen bietet eine neue Perspektive für quantitative Umweltbewertungen, indem er den Schwerpunkt von Produkten oder Nutzern auf soziale Praktiken verlagert. Dementsprechend sehen wir die Chance darin, die reduktionistische Sichtweise zu überwinden, dass Menschen nur Nutzer von Produkten sind, und sie stattdessen als Praktiker in sozialen Praktiken zu sehen. Dieser Wandel könnte neue Methoden der interdisziplinären Konsumforschung ermöglichen, die beabsichtigte Sozialwissenschaften und wirkungsorientierte Bewertungen einbeziehen. Allerdings bedarf der Rahmen einer weiteren Überarbeitung und vor allem einer empirischen Validierung.
In komplexen, landschaftlichen Transformationsprozessen, in denen Akteure mit unterschiedlichen fachlichen Hintergründen ko-kreativ Wege in eine nachhaltige Zukunft suchen, stellt sich die Frage: Wie lässt sich Komplexität so ausdrücken und darstellen, dass sie von möglichst vielen verstanden und als Herausforderung angenommen wird? Diese Frage steht vor allem in transdisziplinären Forschungssettings wie etwas Reallaboren im Mittelpunkt. Unterschiedliche bildliche Darstellungen können dabei, so die These dieses Beitrags, implizites Wissen versammeln und niedrigschwellige Zugänge zu komplexen Diskussionen schaffen. Anders als etwa lange textliche Darstellungen und Tabellen fungieren Bilder als Anker der Erinnerung, mit denen sich Akteure auch in länger andauernden Prozessen immer wieder verorten können. Um „die Landschaftsforschung anschlussfähig an den Erwartungs-, Erfahrungs-, Wissens- und Überzeugungshorizont betroffener Menschen zu machen“ (Berr 2018b, S. 4) können Erlebte, Konzipierte und Verhandelte Bilder zentrales Verständigungs-Medium sein.
Tools for designing riverscapes co-creatively. Walk! Find typologies! Design spatial visions!
(2020)
Bilder, die hängen bleiben. Wie lassen sich transdisziplinäre Transformationsprozesse gestalten?
(2020)
Ecological restoration of an urban demolition site through introduction of native forb species
(2020)
Urban brownfields can provide habitats for endangered native plant species but may also support invasive non native species. The aim of our study was to develop and test different measures for the ecological restoration of an urban brownfield. We aimed to enhance native plant species richness by seeding two native forb seed mix tures containing 25 (HD-mixture) and 13 species (LD-mixture), respectively, without affecting spontaneously colonizing plant species of nature conservation value. Additionally, we tested the effects of species introduction and mowing on the establishment of invasive non-native plant species, woody species development, and per ennial grass dominance.
With establishment rates of 84% (HD) and 92% (LD) in the first study year and about 60% for both seed mixtures in the fourth year, species introduction was successful and led to rapid re-vegetation of the formerly bare brownfield. Although seeding did not result in increased species richness using either seed mixture, the dominance of perennial grasses was significantly reduced by the establishment of forb species from the HD mixture. Overall, we observed the spontaneous establishment of ten plant species of conservation value; seeding affected these species only temporarily, in the second year. Seeding (with either seed mixture) and mowing both resulted in reduced cover of woody species and a lower frequency of the invasive non-native Robinia pseudoa cacia.
Our study demonstrated the high nature conservation value of dry and nutrient-poor urban brownfields for spontaneously occurring threatened plant species. Further studies have to evaluate if the reduced cover of grasses and woody species through introduction of site-specific native forb species might increase these sites’ aesthetic value and broader acceptance of brownfields by urban residents.
Extensive green roofs (EGRs) offer several beneficial ecosystem services for sustainable urban development. However, most standard green roofs have been designed with species-poor plant mixtures containing non-native species. Aiming to increase the nature conservation values of EGRs, we developed and tested a vascular plant seed mixture including regionally occurring native sandy dry grassland species in experimental miniature roofs in Northwestern Germany (temperate oceanic climate) over 4 years. We tested the mixture at two seed densities (1 and 2 g/m2). Additionally, we tested seeding at 1 g/m2 and introducing raked plant material collected from an ancient dry grassland. The total establishment rates of sown species reached 92–96% in the first year, but dropped to 40–60% in the last 2 years, with the highest values for the plots with raked material. Twenty-four additional species (11 vascular, 7 lichen, and 6 moss species, including 7 red-list species) typical of sandy dry grasslands were introduced through the raked material. Vascular plants reached 60–70% cover in the second year. Severe drought periods in the third and the fourth year led to a strong decline of vascular plant cover then. As this cover was higher in the plots with raked material, we assume facilitative effects through the well-developed cryptogam layer containing a mix of pleurocarpous and acrocarpous mosses and lichens. Spontaneously establishing acrocarpous mosses in sown plots did not seem to provide this same function. We conclude that EGRs designed with regionally occurring sandy dry grassland plant species and especially the application of raked plant material from ancient grassland is a fruitful approach to increase the value of green roofs for native phytodiversity.
Da urbane Räume besonders von den Folgen des Klimawandels wie Hitzewellen und Starkregen betroffen sind, gibt es vielerorts einen steigenden Bedarf an grüner Infrastruktur bei gleichzeitiger Verringerung des Anteils an Grünflächen durch Bebauung. Extensive Dachbegrünungen können bei fachgerechter Ausführung einen Beitrag zur Verbesserung des Stadtklimas leisten. Werden Dächer mit gebietseigenen Wildpflanzenarten begrünt, so können sie auch zur Förderung regionaltypischer Pflanzen- und Tierarten beitragen. Diese Art der Dachbegrünung ist bislang jedoch wenig erprobt. Dieser auf Ergebnissen des EFRE-Projekts RooBi (Roofs for Biodiversity) basierende Leitfaden für extensive Dachbegrünungen mit gebietseigenen Wildpflanzen soll Impulse für die Realisierung und weitere Erprobung dieser Form der Dachbegrünung geben. Vegetationstechnische Anforderungen, die Auswahl geeigneter Wildpflanzen für Dächer in Nordwestdeutschland und deren Pflege auf dem Dach werden beschrieben ebenso wie Hinweise zu Fördermöglichkeiten. Anhand von Praxisbeispielen wird aufgezeigt, mit welchen Methoden und Materialien sich extensive Dachbegrünungen mit Pflanzenarten nordwestdeutscher Sandmagerrasen umsetzen lassen und wie sich die Vegetation in den ersten Jahren entwickelt.
Der Leitfaden richtet sich an Menschen aus Wissenschaft und Praxis der Stadt- und Landschaftsplanung sowie des Garten- und Landschaftsbaus und des Naturschutzes.
Within the frame of the EU Common Agricultural Policy, most countries subsidise the establishment and maintenance of perennial flower strips on arable land within Agri-Environmental Schemes to provide foraging habitats and refuges for wildlife.
In a replicated field experiment, we studied the effects of different types of seed mixtures on the establishment and maintenance of perennial flower strips on fertile arable land in the federal state of Saxony-Anhalt, Germany over seven years. The seed mixtures were commonly applied within recent Common Agricultural Policy funding periods: (1) a low-diversity cultivar standard seed mixture (CULTIVAR), (2) a high-diversity cultivar and native plant mixture (MIX), and (3) a high-diversity native plant mixture (WILDFLOWER). All plots were mulched every year in March and at the beginning of August.
The low success of CULTIVAR triggered the massive encroachment of spontaneously established perennial grasses. In MIX, too, cultivars have disappeared after the first year. Both wildflower variants were successful in maintaining a high cover of sown perennial native forbs and a high ratio of established sown species, even after seven years. WILDFLOWER always tended to show better values than MIX. Furthermore, spontaneously establishing species began to spread their cover in MIX in the fifth year, with a very strongly increasing tendency, whereas in WILDFLOWER cover of spontaneously immigrating species stayed satisfyingly low.
Using native wildflowers to establish perennial wildflower strips was very effective in maintaining high species diversity within the Agri-Environmental Schemes funding period of five years and beyond. WILDFLOWER was especially successful. On the other hand, CULTIVAR failed completely. On fertile soils in regions with rather low yearly precipitation, mulching twice a year supported the maintenance of perennial wildflower strips.
Durch die Verbreitung von VR und den möglichen Potenzialen für die Landschaftsarchitektur, gewinnt die Auseinandersetzung mit der Verwendung als Präsentationsmedium an Relevanz. Aufgrund der geringen Anzahl an Fallstudien zu dieser Thematik, war es das Ziel dieser Arbeit, eine vollständige und praxisnahe VR-Erfahrung anhand eines Beispielprojekts zu erstellen. Hierfür wurde das Wohnbauprojekt „Teilerhöfe“ in Hannover ausgewählt.
Im Rahmen der Arbeit konnte ein Arbeitsablauf für die Erstellung einer VR-Erfahrung aufgestellt und erfolgreich durchgeführt werden. Das Ergebnis bildet eine auf der Unreal Engine basierende virtuelle Echtzeit-Umgebung, die durch ein VR-Headset erkundet werden kann. Trotz einiger notwendiger Kompromisse konnten alle Inhalte des Entwurfs angemessen dargestellt werden. Auf dieser Basis werden mögliche Potenziale und Grenzen für den Einsatz in der Landschaftsarchitektur diskutiert. Hieraus resultiert die Erkenntnis, das VREs einen erheblichen Mehrwert bieten können, aber mit Bedacht eingesetzt werden sollten.
In diesem Video beginnen wir mit der Implementierung eines einfachen ASCII-Konvertierers, der Texte aus einem Eingabefeld lesen und in den ASCII-Code als Dezimalzahl umwandeln kann.
Die ist eine Aufzeichnung aus der virtuellen Vorlesung Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Osnabrück aus dem Sommersemester 2020.
In diesem Video schauen wir uns an, wie wir die Länge einer Eingabe (Zeichenkette) ermitteln können, um damit in unserem Programm dynamische Berechnungen durchführen zu können.
Aufzeichnung der Vorlesung Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Osnabrück zum Thema Bits & Bytes aus dem Sommersemester 2020.
In diesem Video finalisieren wir die Implementierung eines einfachen ASCII-Konvertierers, der Texte aus einem Eingabefeld lesen und in den ASCII-Code als Dezimalzahl umwandeln kann. Als Add-On schreiben wir noch eine Funktion, die das Dezimalergebnis in eine Binärzahl umwandelt.
Die ist eine Aufzeichnung aus der virtuellen Vorlesung Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Osnabrück aus dem Sommersemester 2020.
In diesem Video setzen wir die Implementierung eines einfachen ASCII-Konvertierers fort, der Texte aus einem Eingabefeld lesen und in den ASCII-Code als Dezimalzahl umwandeln kann.
Die ist eine Aufzeichnung aus der virtuellen Vorlesung Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Osnabrück aus dem Sommersemester 2020.
To assess the effect of intercropping on malting quality a field trial with spring barley (Hordeum vulgare) and legume (pea) as well as non-legume (camelina and linseed) intercrops in two additive seeding ratios as well as sole cops was established in 2017 at the organic experimental station of University of Applied Sciences Osnabrück in North-Western Germany. Two tested malting barley cultivars (cv. Marthe and cv. Odilia) showed different performance, but all variants achieved brewing quality. Results after two years indicate that linseed and camelina were able to limit protein content. For best land-use efficiency of malting barley production intercropping with linseed showed best results. Mixed intercropping can help to promote internal efficiency loops and is therefore a promising sustainable intensification strategy for more resilient future crop production under changing climate conditions.