bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Between Infotainment and Citizen Science: Degrees of Intended Non-expert Participation Through Knowledge Communication
Authors: Engberg Jan 
Published: December 2023

AbstractAn important part of scientific communication nowadays is to communicate backgrounds and results of research to the interested public and to other researchers, following the general principle of ‘open science’. The part of such scientific communication oriented towards the general public is often interchangeably called, for instance, popularisation, democratisation or dissemination, to mention some of the frequent denominations. In this conceptual chapter, a continuum of categories is proposed for this type of scientific communication intended to insert some relevant differentiations. Following a knowledge communication approach with a focus on knowledge asymmetries between senders and receivers, the proposed principle is that of level of participatory ambition, that is, to what extent the researcher wants to construct the knowledge asymmetry as one allowing the non-expert to participate in the knowledge generation or not. The four-stage continuum reaches from infotainment over dissemination and popularisation to citizen science as the knowledge communication type with the highest degree of participatory ambition. The continuum is intended to be used as a basis for linguistic studies of the ways the different level of participatory ambition is affecting text formulation.
The Internet of Production: Interdisciplinary Visions and Concepts for the Production of Tomorrow
Authors: Brecher Christian , Padberg Melanie , Jarke Matthias , Aalst Wil van der , Schuh Günther 
Published: December 2023

AbstractChanges in society require changes in our industrial production. In order to remain competitive in the future, the masses of data available in production must be used urgently. This is still a challenge because data are often not accessible or understandable. Therefore, we developed the Internet of Production (IoP) concept which aims to collect, unify, and exploit different data sources and improve production. To this end, the various research domains of production technology, the need for a common infrastructure, and the concept of the Digital Shadow are presented. The vision can only be achieved through interdisciplinary cooperation between different disciplines. Therefore, the joint approach is explained and common research topics are presented. Interdisciplinary cooperation is the key for further steps to achieve the common vision.
Decision Support for the Optimization of Continuous Processesusing Digital Shadows
Authors: Idzik Christian , Hilger Daniel , Hosters Norbert , Kemmerling Marco , Niemietz Philipp , Ortjohann Lucia , Sasse Jana , Serafeim Alexandros , Wang Jing , Wolff Daniel , Hirt Gerhard 
Published: December 2023

AbstractDecision support systems can provide real-time process information and correlations, which in turn assists process experts in making decisions and thus further increase productivity. This also applies to well-established and already highly automated processes in continuous production employed in various industrial sectors. Continuous production refers to processes in which the produced material, either fluid or solid form, is continuously in motion and processed. As a result, the process can usually not be stopped. It is only possible to influence the running process. However, the highly nonlinear interactions between process parameters and product quality are not always known in their entirety which led to inferior product quality in terms of mechanical properties and surface quality. This requires accurate representations of the processes and the products in real-time, so-called digital shadows.Therefore, this contribution shows the necessary steps to provide a digital shadow based on numerical, physical models and process data and to couple the digital shadow with data analysis and machine learning to enable automatic decision support. This is exemplified at various stages throughout two different process chains with continuous processes: first, by using a thermoplastic production process called profile extrusion, and second, on the example of a metal processing process chain, from which three processes are described in more detail, namely, hot rolling, tempering, and fine blanking. Finally, the presented approaches and results are summarized.
Material Solutions to Increase the Information Density in Mold-Based Production Systems
Authors: Rudack Maximilian , Raffeis Iris , Adjei-Kyeremeh Frank , Chatterjee Sayan , Vroomen Uwe , Bührig-Polaczek Andreas , Bold Marie-Noemi , Schleifenbaum Johannes Henrich , Janowitz Julia , Vogels Carsten , Kalscheuer Christian , Heinemann Hendrik , Carlet Marco , Bobzin Kirsten , Vogel Sönke , Gillner Arnold , Melzer Felix , Dahlmann Rainer , Hopmann Christian 
Published: December 2023

AbstractProduction processes for the manufacturing of technical components are enabled by the availability and use of adequate engineering materials. Within the Internet of Production this work stream is dedicated to developing material and process-based solutions to increase the data availability during the manufacturing and operation of discontinuous mold-based production systems such as high-pressure die casting (HPDC) and injection molding (IM). This includes the development of data-driven alloy design strategies for additively manufactured mold components using tool steels as an initial use case as well as new surface-based smart sensor and actuator solutions. Material data and properties are tracked from the steel powder production via gas atomization until the final use in a mold to produce castings. Intermediate steps include the 3D printing of mold components via laser powder bed fusion and subsequent application of physical vapor deposition and thermal spraying-based smart multilayer coatings with sensor and actuator capabilities. The coating system is refined by selective laser patterning to facilitate the integration onto complex shape molding tool surfaces. Furthermore, molecular dynamics simulation-based methods are developed to derive material properties required for the modeling of polymer-based materials. By using this integrated methodology with the application of integrated computational materials engineering (ICME) methods from the metal powder for the mold printing up until the casting or molding process, the foundation for a holistic life cycle assessment within the integrated structural health engineering (ISHE) framework is laid for the produced tooling systems as well as the molded parts.
Digital Shadows: Infrastructuring the Internet of Production
Authors: van der Aalst Wil , Jarke Matthias , Koren István , Quix Christoph 
Published: December 2023

AbstractDigitization in the field of production is fragmented in very different domains, ranging from materials to production technology to process and business models. Each domain comes with specialized knowledge, often incorporated into mathematical models. This heterogeneity makes it hard to naively exploit advances in data-driven machine learning that could facilitate situation adaptation and experience transfer. Innovative combinations of model-driven and data-driven solutions must be invented but also made comparable and interoperable to avoid ending up in information silos. In future World Wide Labs (WWLs), experiences can be shared, aggregated, and used for innovation. WWLs will be complex, evolving socio-technical networks of interconnected devices, software, data stores, and humans as users and contributors of expert knowledge and feedback. Integrating a large number of research labs, engineering, and production sites requires a capable cross-domain Internet of Production (IoP) infrastructure. The IoP project claims Digital Shadows (DSs) to offer a shared conceptual foundation for infrastructuring the IoP. In engineering, DSs were introduced as the data provision link to Digital Twins, whereas in computer science, DSs generalize the well-established concept of database views. In this chapter, we elaborate on the roles of DSs in infrastructuring the IoP from three perspectives: analytic functionality, conceptual organization, and technical networking. As an example where an integrative DS-like approach is already highly successful, we showcase the approach and infrastructure of the process mining field.
Model-Based Controlling Approaches for Manufacturing Processes
Authors: Rüppel Adrian Karl , Ay Muzaffer , Biernat Benedikt , Kunze Ike , Landwehr Markus , Mann Samuel , Pennekamp Jan , Rabe Pascal , Sanders Mark P. , Scheurenberg Dominik , Schiller Sven , Xi Tiandong , Abel Dirk , Bergs Thomas , Brecher Christian , Reisgen Uwe , Schmitt Robert H. , Wehrle Klaus 
Published: December 2023

AbstractThe main objectives in production technology are quality assurance, cost reduction, and guaranteed process safety and stability. Digital shadows enable a more comprehensive understanding and monitoring of processes on shop floor level. Thus, process information becomes available between decision levels, and the aforementioned criteria regarding quality, cost, or safety can be included in control decisions for production processes. The contextual data for digital shadows typically arises from heterogeneous sources. At shop floor level, the proximity to the process requires usage of available data as well as domain knowledge. Data sources need to be selected, synchronized, and processed. Especially high-frequency data requires algorithms for intelligent distribution and efficient filtering of the main information using real-time devices and in-network computing. Real-time data is enriched by simulations, metadata from product planning, and information across the whole process chain. Well-established analytical and empirical models serve as the base for new hybrid, gray box approaches. These models are then applied to optimize production process control by maximizing the productivity under given quality and safety constraints. To store and reuse the developed models, ontologies are developed and a data lake infrastructure is utilized and constantly enlarged laying the basis for a World Wide Lab (WWL). Finally, closing the control loop requires efficient quality assessment, immediately after the process and directly on the machine. This chapter addresses works in a connected job shop to acquire data, identify and optimize models, and automate systems and their deployment in the Internet of Production (IoP).
Shade Tree Species Matter: Sustainable Cocoa-Agroforestry Management
Authors: Asitoakor Bismark Kwesi , Ræbild Anders , Vaast Philippe , Ravn Hans Peter , Owusu Kwadwo , Mensah Eric Opoku , Asare Richard 
Published: December 2023

AbstractShade trees are important components of cocoa-agroforestry systems because they influence yields, soil fertility and the occurrence of pests and diseases and may support adaptation to climate change. Based on a review of the existing literature and on primary data from field experiments, this chapter reports on the species-specific effects of shade trees in relation to the management of insect pests, black pod diseases and their impacts on cocoa yield. Shade tree species in cocoa systems impact soil available phosphorus differently and shade tree species such as Spanish cedar (Cedrela odorata), limba (Terminalia superba) and mahogany (Khaya ivorensis) increase cocoa yield compared with cocoa systems without shade trees. The architecture of shade tree species may influence below-canopy temperatures and relative humidity, which potentially affect pests such as mirids and black pod disease infections and ultimately cocoa yield. As farmers have local knowledge of and preferences for certain shade tree species, strengthening the combination of scientific and local knowledge can prove a powerful tool for the improved management of shade tree species, as well as cocoa pests and diseases.
Social Challenges and Opportunities in Agroforestry: Cocoa Farmers’ Perspectives
Authors: Bosselmann Aske Skovmand , Boadi Sylvester Afram , Olwig Mette Fog , Asare Richard 
Published: December 2023

AbstractAgroforestry practices in cocoa cultivation have historical roots going back to the Mayan sacred groves in Mesoamerica. Today, agroforestry cocoa, i.e., the integration of shade trees, plants and crops in cocoa systems, is promoted as a climate smart practice by public and private institutions. Shaded cocoa can sustain or even increase cocoa yields and the agroforestry systems may provide additional output for household consumption and sale as well as improve the microclimate and soil conditions on the farm. Despite these promising features, cocoa agroforestry systems are far from the norm in producing countries like Ghana. Based on discussions with groups of farmers across the Ghanaian cocoa belt, this chapter shows that while farmers are well aware of the positive aspects of shaded cocoa systems, traditional cocoa practices, village chiefs’ command of local land uses, land and tree tenure systems, alternative land uses and inability to access inputs and extension services limit the adoption and constrain the management of shade trees. As still more policies are developed to improve the Ghanaian cocoa sector, policymakers must consider these often overlooked social and institutional factors that prevent cocoa farmers from engaging in longer-term agroforestry practices and thereby benefiting from the opportunities they present.
Claim and Blame: How Welfare Law institutionalises Deservingness
Authors: Eule Tobias 
Published: December 2023

AbstractThis chapter argues that deservingness conceptualisations play a key part in rationalising welfare law, as they justify who can reasonably claim benefits and who is not eligible, and to blame for their own plight. Crucially, these deservingness conceptualisations are not just inventions of recent welfare conditionality programs that distinguish between activated, self-responsible and hesitant, punishable claimants, but have been part and parcel of all forms of welfare provisions. The chapter argues that acknowledging this and analysing how these conceptualisations have been institutionalised in welfare systems improve implementation studies. Thus, rather than comparing new and conditional social law in clash with existing ‘organisational culture’, we should compare the different deservingness conceptualisations of laws old and new and examine their different institutionalisation potentials.
What Is the Function of Welfare Law Today? Consequences of the Work-Line Policy
Authors: Sand Inger-Johanne 
Published: December 2023

AbstractWelfare law has emerged from primarily giving rights to persons with sickness or disabilities or who are excluded from the labour market, to having a number of different functions including granting general rights to welfare benefits for all, and thus having a vital economic function. The rising costs of welfare rights have led to a change in welfare policies from a focus on rights towards an emphasis on including as many as possible actively in the labour market. To achieve this, labour market and welfare rights have been combined in one administration. The risk of increasing demands of economic efficiency may however be a lack of political priority of the problems of poverty for persons who cannot work, or who are on the lowest benefits.
Theoretische Debatten um strukturelle Heterogenität und Verflechtung
Authors: Graf Jakob 
Published: December 2023

ZusammenfassungDieses Theoriekapitel gibt einen Überblick über Debatten, die sich aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Traditionen heraus mit der Frage des »Innen-Außen-Verhältnisses« kapitalistischer Gesellschaften des globalen Südens beschäftigen. Zunächst beginnt es mit einem Problemaufriss, der verdeutlicht, dass von einer globalen Vereinheitlichung sozioökonomischer Verhältnisse nicht ausgegangen werden kann. Es lässt sich in der Mehrheit der Länder des globalen Südens vielmehr von einer bleibenden und zentralen Rolle des bedarfsökonomischen Sektors ausgehen. Allerdings ist dieser nicht-kapitalistische Bereich nur in geringem Maße Gegenstand soziologischer Theoriebildung geworden. Unter denjenigen Ansätzen, die sich eingehender mit diesem beschäftigen, besteht zudem kaum Einigkeit, wie er analytisch zu fassen ist. Dieses Kapitel trägt in dieser Hinsicht zu einer theoretischen Klärung bei.
Empirische Untersuchung
Authors: Meller Stefan 
Published: December 2023

ZusammenfassungSeit Beginn der Coronapandemie 2020 und dem damit verbundenen vermehrten Einsatz von Erklärvideos im Schulsystem wird auch im sachunterrichtsdidaktischen Diskurs verstärkt zu Erklärvideos geforscht und publiziert. Die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit dem audiovisuellen Unterrichtsmedium aus fachdidaktischer bzw. unterrichtspraktischer Perspektive ist beispielsweise für eine lernförderliche Einbindung von Erklärvideos in den Sachunterricht von Bedeutung, um begründete Aussagen über Möglichkeiten und Grenzen des Mediums treffen zu können. Was zum Zeitpunkt des vorliegenden Forschungsvorhabens in der Didaktik des Sachunterrichts fehlt, sind evidenzbasierte Erkenntnisse zum Umgang von Lehrkräften mit Erklärvideos im Sachunterricht und deren didaktische Überlegungen, die hinter dem Einsatz des Unterrichtsmediums stehen.
Handlungsempfehlungen zur somatischen Gentherapie, Keimbahninterventionen und Zelltherapie
Authors: Fehse Boris , Walter Jörn , Bartfeld Sina , Clemens Stephan , Erb Tobias , Fangerau Heiner , Hampel Jürgen , Korte Martin , Müller-Terpitz Ralf , Mundlos Stefan , Reich Jens , Schicktanz Silke , Winkler Eva C. , Zenke Martin 
Published: December 2023

ZusammenfassungDer umfassende Aufschwung der klinischen Gentherapie seit ca. 2010 (vgl. „Fünfter Gentechnologiebericht“ ) hat sich in den vergangenen Jahren fortgesetzt und konsolidiert. Der daraus resultierende breite Einstieg großer Biotech- und Pharmafirmen führte zu einer deutlich verbesserten materiellen und technologischen Basis, sowohl im Bereich der „klassischen“ Gentherapie als auch bei den neuen Techniken des Genome-Editing somatischer Zellen. Weiterhin bleiben jedoch die Entwicklung und Bereitstellung geeigneter Gentransfertechnologien für beide Ansätze eine Conditio sine qua non für die Effizienz und Sicherheit sowie für die breite Anwendbarkeit in der klinischen Versorgung von Patienten. Hier wird es auch in Zukunft keine einfache Lösung für alle Anwendungen geben, sondern spezielle genetische Vehikel (Vektoren) für die jeweilige klinische Gentherapiestrategie. In Deutschland tätige Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der Vektorforschung und der Gentransfertechnologien sind seit Langem international führend. Auch in angewandten Feldern wie beim Genome-Editing, der adoptiven Immuntherapie oder der HIV-Gentherapie kommen international führende Arbeiten aus Deutschland. Hier machen sich die Verbindung von grundlagenwissenschaftlicher und anwendungsorientierter Forschung in vielen Instituten sowie die ausgezeichnete Vernetzung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit Klinikerinnen und Klinikern innerhalb Deutschlands sehr bezahlt. Zu Einzelheiten verweisen wir auch auf eine kürzlich erschienene Publikation führender deutscher Gentherapieforscherinnen und -forscher, die einen sehr detaillierten Überblick über den Stand der Gentherapieforschung in Deutschland gibt.
Hämatopoetische Stammzelltransplantation: seit Jahrzehnten etablierte Zelltherapie
Authors: Kolb Hans-Jochem , Fehse Boris 
Published: December 2023

ZusammenfassungDie Transplantation von Zellen und Organen war über Jahrhunderte ein Ziel der Medizin. Die hämatopoetische Stammzelltransplantation, d. h. die Übertragung des blutbildenden Systems von einem Spender auf einen Empfänger, ist die am längsten etablierte und seit Jahrzehnten erfolgreiche Anwendung in der Transplantationsmedizin.
Rechtlicher Rahmen und rechtliche Hürden für Zell- und Gentherapien in Deutschland
Authors: Müller-Terpitz Ralf 
Published: December 2023

ZusammenfassungGentherapien, sei es in Gestalt der Genaddition oder der Genomeditierung, an körpereigenen, d. h. somatischen Zellen, unterliegen zunächst den allgemeinen medizinrechtlichen Anforderungen. Gleiches gilt für die somatische Zelltherapie. Neben der aufgeklärten Einwilligung (Informed Consent) des Patienten oder der vertretungsberechtigten Personen (Eltern, Betreuer etc.) setzen diese Therapieformen vor allem eine Risiko-Nutzen-Analyse voraus. Diese hat sich am Schweregrad und dem Verlauf der zu behandelnden Erkrankung, an möglicherweise verfügbaren Therapiealternativen sowie an den Erfolgsaussichten einer (ggf. unerprobten) zell- oder gentherapeutischen Maßnahme zu orientieren. Seit 2013 sind beide Aspekte ausführlich im Zivilrecht (§§ 630d, 630e BGB) geregelt. Soweit es sich bei der Zell- oder Gentherapie um einen Heilversuch, d. h. um die Erzielung eines konkreten Therapieerfolgs durch einen gezielten, aber noch unerprobten Therapieversuch handelt, muss sich der Arzt zudem einer berufsethischen und berufsrechtlichen Beratung durch eine Ethikkommission unterziehen.
Zum ethischen Paradigmenwechsel in der Debatte um (erbliches) Genome-Editing an Embryonen in vitro
Authors: Schickl Hannah 
Published: December 2023

ZusammenfassungEine medizinische Anwendung von Genome-Editing (GE) an menschlichen Embryonen in vitro im Reproduktionskontext ist durch die Entdeckung einer entsprechenden Nutzung von CRISPR/Cas (Jinek et al. 2012; siehe Fehse et al., Kap. 7; siehe auch Fehse et al. 2021) in den Bereich des Machbaren gerückt. Spätestens seit 2015 wurde die Möglichkeit, genetische Erkrankungen durch die „Korrektur“ von Genen vor deren Ausbruch ggf. auch für Nachkommen zu „heilen“, international sowohl unter Wissenschaftlern als auch in den Medien und innerhalb der Gesellschaft intensiv diskutiert. Aufgrund des rasanten Fortschritts der Forschung und Anwendung von CRISPR/Cas auch an menschlichen Zellen kam es dabei jeweils ausgelöst durch aufsehenerregende neue Versuche innerhalb weniger Jahre zu zwei bemerkenswerten Umbrüchen in der Debatte. Das erste, 2015 berichtete GE an nicht lebensfähigen menschlichen Embryonen im Forschungskontext (Liang et al. 2015) führte innerhalb der Wissenschaftscommunity zu Unsicherheiten und zog Rufe nach einem zeitlich befristeten Moratorium vor allem für den Anwendungskontext (Baltimore et al. 2015; Lander 2015; Reich et al. 2015), aber auch nach einem kompletten Verbot selbst für den Forschungskontext (Lanphier et al. 2015) nach sich. Ein Moratorium sollte dazu genutzt werden, Diskussionen anzustoßen, um zu einer Entscheidung über die ethische Zulässigkeit von Keimbahninterventionen (KBI) sowie zu einem breiten gesellschaftlichen Konsens zu deren Erwünschtheit zu finden. Zu diesem Zeitpunkt war man sich selbst auf der medizinischen Ebene unklar darüber, „ob und inwieweit es nützliche klinische Anwendungen für Keimbahnanwendungen gibt“ (NCoB 2015: 16). Entsprechend groß war die Verunsicherung auf der ethischen Ebene, sodass zum Teil davon ausgegangen wurde, es ließe sich in diesem Fall überhaupt nicht zwischen „moralisch richtig“ und „moralisch falsch“ unterscheiden (Reich et al. 2015: 21). Die wiederholten Rufe nach einer gesellschaftlichen Debatte durch Gremien, die zur Klärung ebensolcher ethischer und rechtlicher Fragen eingesetzt wurden (u. a. NASEM 2015; EGE 2016; DER 2017; CCNE et al. 2020; EGE 2021), waren Ausdruck dieser Verunsicherung und muteten eher wie ein Versuch an, wenigstens eine Forderung aufzustellen. Dabei mangelte es an einer Spezifizierung, warum und wie die Gesellschaft einbezogen werden sollte (Kaelin 2018), die Rufe blieben phrasenhaft, akzeptanzheischend.