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Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Faktoren auf den Energiebedarf von Sicherheitsmechanismen in drahtlosen Sensornetzen evaluiert. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand insbesondere der Einfluss des Medienzugriffsverfahrens auf den Energiebedarf von (hardwarebasierten) Sicherheitsmechanismen. Als Evaluierungswerkzeuge kam dabei neben dem Testbed SANDBed auch der Simulator AVRORA+ zum Einsatz, dessen Energiemodell im Rahmen dieser Dissertation entstand.

Seit über zehn Jahren werden am Institut für Sportwissenschaften die Auswirkungen von Vibrationen auf die Bewegungssteuerung des Menschen erforscht. Das Team um Dr. Christian Haas und Prof. Dietmar Schmidtbleicher fand dabei ein weites Funktionsspektrum mit physiologisch positiven, aber auch negativen Effekten. So können gleichförmige hochfrequente Vibrationen zu Wahrnehmungsstörungen führen oder einen Verlust der Reflextätigkeit bewirken. Andererseits verbessert ein Training mit variablen Vibrationsreizen, so genannten »Stochastischen Resonanzen«, die Koordination. Diese ständig wechselnden Reize trainieren das Zusammenspiel zwischen Sensoren, Gehirn und Muskulatur und bewirken effizientere, an die jeweilige Anforderungssituation angepasste Bewegungsabläufe. Interessanterweise zeigen sich diese Effekte sowohl bei Hochleistungsathleten als auch bei Patienten mit Bewegungsstörungen.

durch Christian Haas Zsfassung in engl. Sprache. - Literaturverz. Bl. 100 - 101 Wien, FH Campus Wien, FH-StG Bauingenieurswesen-Baumanagement, Dipl.-Arb., 2007

Die Auswirkungen von Vibrationen auf physiologische Prozesse des Menschen ist ein multidisziplinär beforschtes Themenfeld. Eine der zentralen Erkenntnisse ist die Auslösbarkeit muskulärer Reflexantworten, wenn Schwingungsverläufe direkt oder indirekt auf Muskel-Sehnenkomplexe übertragen werden und zu einer schnellen Dehnung führen. Auch wenn die Reflexmuster vielen Einflussgrößen unterliegen und interindividuell stark variieren können, bietet dieses Phänomen erhebliches Potential für die Neurorehabilitation, da so wirksame Trainingsreize auch bei Störungen in der willkürlichen muskulären Aktivierungsfähigkeit generierbar sind. Insbesondere das Einstreuen von Rauschanteilen in das Vibrationssignal erhöht die Detektions- und Integrationsfähigkeit des Reizes, so dass bei wiederholter Applikation das Potential besteht, biopositive sensomotorische Anpassungen zu erzeugen. Die Basis dieser Reaktionen bildet das Phänomen der Stochastischen Resonanz. Verf.-Referat The effects of vibration on physiological processes in humans are being analyzed in multiple scientific fields. One of the most important findings on vibratory stimulations is an elicitability of reflex responses by direct or indirect stretches of the muscular tendon system. Even if reflex patterns are influenced by multiple parameters and show inter-individually a wide variety it is an important function in the field of neurorehabilitation, as deficient muscular activation potentials can be bypassed. Thereby, biopositive training effects can be generated if vibratory stimulations are reapplied. Especially superimposing the signal with noise improves the potential to detect and integrate the signal. Stochastic resonance is the basis for this functioning. Verf.-Referat

Voluntary muscular activation is disturbed in both neurological disorders and orthopaedic injuries. Methods that enable bypassing this activation circle are of fundamental importance in order to set functional training stimuli. Besides electrical stimulation and robot supported gait the app'lication of vibration has become an alternative and complemental treatment method in rehabilitation. The most findings of physiological and motor control, effects of vibratory stimuli result from studies in sport science and basic neurophysiological research. Transferring the effects found in healthy subjects to the different areas of application in rehabilitation seems not possible in a linear way. This paper summarizes the different findings and discusses transfer possibilities and problems.

Gegenstand des vorliegenden Beitrages ist die zusammenfassende Dar-stellung biomechanischer und physiologischer Effekte der Applikationmechanischer Schwingungsvorgänge beim Menschen. Die biologische Wirkungsweise mechanischer Schwingungsreize ist einkomplexes Phänomen, das Forschungsgegenstand verschiedener wis-senschaftlicher Disziplinen ist. Ausgehend vom Verständnis, dass Kom-plexität vor allem in einer hohen Anzahl an möglichen Systemzustän-den bzw. Lösungsmöglichkeiten besteht, wird diese im vorliegendenForschungsgebiet offensichtlich, wenn man das breite Spektrum der ausverschiedenen Arbeitsgruppen hervorgehenden Untersuchungsergeb-nisse betrachtet. Im Hinblick auf den Einfluss mechanischer Schwin-gungen auf koordinative Aspekte von Bewegungen zeigen zahlreicheStudien auf, dass bei einer direkten Schwingungsapplikation am Mus-kel kinästhetische Illusionen und damit verbundene Korrekturbewegun-gen ausgelöst werden. Andererseits führen niederfrequente mechanischeGanzkörperschwingungen bei M. Parkinson-Patienten zu einer signifi-kanten Reduktion pathologischer Koordinationsparameter. Im Bereichder trainingswissenschaftlichen Betrachtung lassen sich erhebliche Er-gebnisdivergenzen aufzeigen. So reichen die Resultate bezüglich der Ef-fekte von Schwingungsreizen auf Maximal- und Schnellkraft von leichtnegativ bis außerordentlich positiv. Der physiologische Hintergrund des breiten Ergebnisspektrums ist zumeinen darin zu sehen, dass mechanische Schwingungsreize auf multi-plen physiologischen Ebenen wirksam werden, zum anderen in einernichtlinearen Interaktionsstruktur zwischen Schwingungsreiz und bio-logischer Reaktion This paper shows an overview of biomechanical and physiological ef-fects of mechanical oscillations in humans. The biological function of mechanical oscillations is a complex pheno-menon that is analysed in various scientific fields. The basis of comple-xity is a large number of possible system states and solutions respec-tively which becomes obvious when one looks at the wide variety ofscientific results. Regarding the effects of vibrations on coordinationsome analyses show that direct vibration transfer to muscles or tendonscan lead to kinaesthetic illusions. Other studies found that low frequentwhole-body-vibration can reduce coordinative deficits in Parkinson’sdisease patients. The diversity of scientific data also becomes obvious inthe field of power and strength training. Results vary from slightly ne-gative to highly positive effects of vibrations stimuli.The physiological background of the wide variety of results is based onone hand on multiple physiological levels that can be affected by me-chanical oscillations and on the other hand on a non-linear structure ofinteraction between vibration stimuli and biological reaction.

Berichte zur Polarforschung = Reports on Polar Research

Satellite platforms utilize altimeters to estimate the elevation of sea ice (freeboard) above the ocean surface, which can be converted into ice thickness. This work analyzes the characteristics and accuracy of these measurements. As a reference, ice thickness can be measured with helicopter-based electromagnetic induction sounding directly. This method assumes, that sea ice can be described as a level plate. Case studies of different types of ice deformations, using a 3D EM forward model, show a local underestimation of true thickness between 40 and 80%, but only a neglible error of mean ice thickness, when using this 1D approach. The comparisons of radar and laser freeboard data show varying penetration depths of radar waves into the snow layer of arctic sea ice. A parametric snow depth is used for the freeboard to thickness conversion, where the difference of laser and radar altimeter did not yield the thickness of the snow layer. The error of mean ice thickness is generally lower than 20% compared to results of the induction method. Spatial averaging of freeboard values at different scales resulted in an insignificant change of the freeboard to ice thickness ratio.