2015 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2015

Show all

Design Elements of Affect Aware Video Games
- Mariusz Szwoch
2015
In this paper issues of design and development process of affect-aware video games are presented. Several important design aspects of such games are pointed out. A concept of a middleware framework is proposed that separates the development of affect-aware video games from emotion recognition algorithms and support from input sensors. Finally, two prototype affect-aware video games are presented that conform to the presented architecture and use behavioral information to dynamically adjust the level of difficulty to the recognized player’s emotion.
Design of a Planar UWB Dipole Antenna with an Integrated Balun Using Surrogate-Based Optimization
- Sławomir Kozieł
- Stanislav Ogurtsov
- Adrian Bekasiewicz
- Włodzimierz Zieniutycz
2015 IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters
A design of an ultra-wideband (UWB) antenna with an integrated balun is presented. A fully planar balun configuration interfacing the microstrip input of the structure to the coplanar stripline (CPS) input of the dipole antenna is introduced. The electromagnetic (EM) model of the structure of interest includes the dipole, the balun, and the microstrip input to account for coupling and radiation effects over the UWB band. The EM model is then adjusted for low reflection over the UWB band by means of fast simulation-driven surrogate-based optimization. This approach allows us to obtain the final design at low computational costs and at a high-fidelity level of structure description. Measurements of the manufactured optimal design validate the use of the balun as well as the design approach.
Design of compound curves adapted to the satellite measurements
- Władysław Koc
2015 Full text Archives of Transport
The paper deals with a novelty related to the design of a region for an alternative railway track direction adequate for mobile satellite measurements. The new approach may become particularly useful in the design of the existing track axis control when the determination of both the main track directions becomes impossible. The only solution in that case is to apply to the geometrical system two circular arcs of a different radius, namely, to take advantage of compound curves. In the presented method the design of a new system is carried out by the use of the local system of coordinates. The solution of the design problem is aided by mathematical recording and is based on the determination of some universal equations describing the entire geometrical system. This procedure takes place sequentially involving consecutive parts of the system. The method has been illustrated by an appropriate calculation example.
DESIGN OF THE DUAL CONSTELLATION GPS/GALILEO MOBILE DEVICE FOR IMPROVING NAVIGATION OF THE VISUALLY IMPAIRED IN AN URBAN AREA
- Krzysztof Drypczewski
- Marek Moszyński
- Jerzy Demkowicz
- Krzysztof Bikonis
- Andrzej Stepnowski
2015 Full text Polish Maritime Research
It is well known by users of Personal Navigation Device (PND) and other GPS-based devices that positioning suffers from (local) significant decreases of accuracy in partially obscured environments like urbanized areas, where buildings (especially high buildings), trees or terrain block large portions of the sky. In such areas, GPS receiver performance is usually deteriorated by the reduced number of currently available satellite signals, as well as by introducing their multipath. That is why the GPS positioning in dense urban areas is unreliable, with low positioning accuracy, particularly in the cross-street direction if a street is surrounded by high buildings. This problem is crucial, especially in the context of solutions based on GPS receivers dedicated for users with special requirements. An example may be blind and/or visually impaired persons using the low cost Personal Navigation Devices to support their movement, when high precision positioning is required, especially in the context of emergency situations. The proposed approach for reaching formulated technical objectives consists of examining the feasibility of integrating existing mobile PND platforms with the next-generation combined open GPS-Galileo receiver module. In addition to the proposed adoption of the combined GPS/Galileo receiver module in the considered scheme, it is assumed to implement in the project two complementary optional innovations which should further improve positioning accuracy, namely: application of map-matching algorithms, which should eliminate not-possible positioning (users locations) in dense urban areas, e.g. building roofs, and application of information source fusion using Bayesian particle filtering algorithms - this seems to be especially promising when 3D spatial data is available, (e.g. city blocks or building 3D models), and when the filter can be fed with such a priori information.
DESIGN OF THE DUAL CONSTELLATION GPS/GALILEO MOBILE DEVICE FOR IMPROVING NAVIGATION OF THE VISUALLY IMPAIRED IN AN URBAN AREA, POLISH MARITIME RESEARCH
- Krzysztof Drypczewski
- Marek Moszyński
- Jerzy Demkowicz
- Krzysztof Bikonis
- Andrzej Stepnowski
2015 Full text Polish Maritime Research
The article discusses damages of essential tribological associations in crankshaft and piston systems of large power two-stroke engines used as main engines, which take place during transport tasks performed by those ships. Difficulties are named which make preventing those damages impossible, despite the fact that the technical state of engines of this type is identified with the aid of complex diagnostic systems making use of advanced computer technology. It is demonstrated that one of causes of the damages is the lack of research activities oriented on recognising random properties of the loads leading to those damages. A proposal is made for the loads acting at a given time t on tribological associations in crankshaft and piston systems of internal combustion engines used as main engines to be considered as random variables Qt . At the same time the loads examined within a given time interval tr ≤ t ≤ tz would be considered stochastic processes {Q(t): t ≥ 0}. Essential properties of the loads of the abovementioned tribological associations are named and explained by formulating hypotheses which need empirical verification. Interval estimation is proposed for estimating the expected value E(Qt ) of the load Qt acting at time t. A relation is indicated between the mechanical load and the thermal load acting on tribological associations in the ship main engine crankshaft and piston system. A suggestion is formulated that a stochastic form of the relation between these types of load is to be searched for, rather than statistic relation, and a proposal is made to measure the intensity (strength) of the stochastic relation using the Czuprow’s convergence coefficient
Designing drainage systems – possible application of advanced calculations and hydrodynamical modeling
- Jakub Hakiel
2015
Nowadays we can observe a faster development of drainage systems than ever. This gives us an opportunity to de- sign more efficient systems that can cope with the rapid growth of cities and, what comes with it, impervious surfaces. Here the question arises, whether traditional methods used in drainage system design are potent enough to cope with the emerging prob- lems and difficulties. In this paper we will make a short overview of the traditional drainage design process. We will focus on its usefulness in solving more complicated tasks and we will propose a few alternatives. We will also look at the pros and cons of the presented methods with respect to limitations imposed by the design process. At the end we will discuss shortly if they are truly useful in solving engineering problems and in the design process.
Designing issues of the alarm system in context of functional safety and human factors
- Kazimierz Kosmowski
2015 Journal of Polish Safety and Reliability Association, Summer Safety and Reliability Seminars
This article addresses selected aspects of the alarm system and human factors that should be evaluated during the design and operation of an industrial hazardous installation. In such installations the layer of protection analysis (LOPA) methodology is often applied for simplified risk analysis based on defined accident scenarios. To reduce and control the risks the safety instrumented functions (SIFs) are identified and their safety integrity levels (SILs) determined taking into account defined criteria the risk evaluation results. Given SIF is implemented using the basic process control system (BPCS), the alarm system (AS) and the safety instrumented system (SIS). Nevertheless a crucial role plays the human-operator undertaking safety-related decisions during potential abnormal situations and accidents. Below some issues concerning requirements for the alarm system design in context of human factors are outlined and discussed.
Detection and Mitigation of GPS Spoofing Based on Antenna Array Processing
- Jarosław Magiera
- Ryszard Katulski
2015 Full text Journal of Applied Research and Technology
In this article authors present an application of spatial processing methods for GPS spoofing detection and mitigation. In the first part of this article, a spoofing detection method, based on phase delay measurements, is proposed. Accuracy and precision of phase delay estimation is assessed for various qualities of received signal. Spoofing detection thresholds are determined. Efficiency of this method is evaluated in terms of probability of false alarm and probability of detection when 4 to 8 GPS signals are received. It is shown that the probability of spoofing detection is greater than 99 percent if carrier-to-noise ratio is at least 46 dBHz. The second part of the article presents a GPS spoofing mitigation method which uses spatial filtering (null-steering) for excision of undesired signals. Performance of this method is analyzed in various conditions. Attenuation of undesired signals is estimated to be at least 60 dB when their signal-to-noise ratio is high. Furthermore, statistical analysis of the spatial filtering influence on the availability of true signals is provided. Eventually, a concept of practical anti-spoofing system implementation is proposed.
Detection of Face Position and Orientation Using Depth Data
- Mariusz Szwoch
- Paweł Pieniążek
2015 Advances in Intelligent Systems and Computing
In this paper an original approach is presented for real-time detection of user's face position and orientation based only on depth channel from a Microsoft Kinect sensor which can be used in facial analysis on scenes with poor lighting conditions where traditional algorithms based on optical channel may have failed. Thus the proposed approach can support, or even replace, algorithms based on optical channel or based on skeleton or face tracking information. The accuracy of proposed algorithms is 91% and was veried on Facial Expressions and Emotions Database using 169 recordings of 25 persons. As the processing time is below 20ms per frame on a standard PC, the proposed algorithms can be used in real-life applications. The presented algorithms were validated in a prototype application for user emotion recognition based on depth channel information only.
Detection of propofol concentrations in blood by Raman spectroscopy
- Maciej Wróbel
- Marcin Gnyba
- Rafał Urniaż
- Teemo Myllylä
- Małgorzata Szczerska
2015
In this paper we present a proof-of-concept of a Raman spectroscopy-based approach for measuring the content of propofol, a common anesthesia drug, in whole human blood, and plasma, which is intended for use during clinical procedures. This method utilizes the Raman spectroscopy as a chemically–sensitive method for qualitative detection of the presence of a drug and a quantitative determination of its concentration. A number of samples from different patients with added various concentrations of propofol IV solution were measured. This is most equivalent to a real in-vivo situation. Subsequent analysis of a set of spectra was carried out to extract qualitative and quantitative information. We conclude, that the changes in the spectra of blood with propofol, overlap with the most prominent lines of the propofol solution, especially at spectral regions: 1450 cm-1, 1250- 1260 cm-1, 1050 cm-1, 875-910 cm-1, 640 cm-1. Later, we have introduced a quantitative analysis program based on correlation matrix closest fit, and a LOO cross-validation. We have achieved 36.67% and 60% model precision when considering full spectra, or specified bands, respectively. These results prove the possibility of using Raman spectroscopy for quantitative detection of propofol concentrations in whole human blood.
DETEKCJA FAL UDERZENIOWYCH W UKŁADACH ŁOPATKOWYCH CZĘŚCI NISKOPRĘŻNYCH TURBIN PAROWYCH
- Anna Milewska
2015 Full text Mechanik
W artykule przedstawiono wyniki numerycznych symulacji okołodźwiękowego przepływu pary przez ostatnie stopnie części niskoprężnej turbiny o mocy 50 MW. Celem przeprowadzonych symulacji była detekcja oraz lokalizacja fali uderzeniowej, występującej dla przyjętej geometrii układu łopatkowego. Przeanalizowano również wpływ zmiany wartości ciśnienia na wlocie do rozpatrywanych stopni turbiny na maksymalną wartość prędkości przepływu pary oraz wielkość obszaru kanału przepływowego zajmowanego przez przepływ okołodźwiękowy.
Detekcja uszkodzeń w bezczujnikowym napędzie elektrycznym z wykorzystaniem obserwatora momentu obciążenia
- Jarosław Guziński
- Patrick Strankowski
2015 Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
W artykule przedstawiono metodę monitorowania oraz detekcji uszkodzeń układu transmisji momentu w przekształtnikowym napędzi elektrycznym. Detekcję uszkodzeń oparto na analizie estymowanego momentu obciążenia silnika indukcyjnego pracującego w bezczujnikowym układzie sterowania. Moment obciążenia estymowany jest jako dodatkowa wielkość oprócz innych sygnałów wykorzystywanych przy sterowaniu, tj.: prędkości obrotowej i strumienia wirnika (te wielkości są również estymowane). Układ napędowy wyposażony jest jedynie w czujniki standardowo stosowane w falownikach. Badania zrealizowano w układzie laboratoryjnym składającym się z maszyny badanej i regulowanego obciążenia (generatora indukcyjnego). Przez odpowiednie sterowanie maszyny obciążającej uzyskano możliwość modelowania różnych uszkodzeń układu transmisji momentu elektromagnetycznego. Umożliwia to sztuczne wprowadzanie do układu eksperymentalnego różnych rodzajów uszkodzeń, np. niewyważenia wirnika, nieosiowości, itp. Układ napędowy z obserwatorem momentu wyposażony został w procedurę identyfikacji uszkodzeń. W artykule przedstawiono zależności teoretyczne, strukturę układu napędowego oraz obserwatora stanu. Zamieszczono wyniki badań eksperymentalnych dla napędu elektrycznego 5.5 kW.
Determinants of Firm Innovation in Indonesia: The Role of Institutions and Access to Finance
- Ubaidillah Zuhdi
- Mahendra Edo
- Muyanto Ratnawati
2015 Full text Economics and Finance of Indonesia
This paper investigates the determinants of firm innovation in Indonesia. Using quality of local regulations index constructed by the Indonesia’s Regional Autonomy Watch (KPPOD) as measure of institutions, We found that better institutional quality at the local level was associated with more innovation and that firms experiencing major obstacle in access to finance were less likely to innovate. Access to finance is more critical for small and medium enterprises (SMEs) whereas institutional quality is more important for large firms. The positive impact of better institutions on innovation is asymmetrically distributed. Better local institutional quality disproportionately benefited non-constrained firms.
Determinants of the Internationalization of Family Firms - a Structural Eqquation Modeling Analysis
- Nelly Daszkiewicz
- Magdalena Olczyk
2015 Full text Przedsiębiorczość i Zarządzanie
Currently, international behaviors of family businesses (FBs) attract a growing interest of researchers. In an increasingly competitive environment, numerous FBs are forced to expand into foreign markets in search for ways to survive or grow. The article is both theoretical and empirical. In the theoretical part it presents theoretical concepts of FBs internationalization, especially determinants for their going international. In empirical part, the study focuses on two particular internationalization determinants: the attitude of family firm towards internationalization and some aspects of the business environment. Methodology used in the paper is unique. Authors use a structural equation modeling (SEM) to explore how strong is a causal effect of the attitude to internationalization and of the business environment to internationalize a firm. The results of the survey are presented on the sample of 216 firms, including 88 FBs (were investigated with the use of a survey questionnaire).
Determinanty opłacalności produkcji rolnej na przykładzie uprawy pszenicy
- Piotr Giruć
2015
Problem dochodowości gospodarstw rolnych produkujących pszenicę jest istotny nie tylko dla samych zainteresowanych, ale także dla całego sektora rolnego. Rozliczenie oparte o koszty działalności gospodarczej pozwala stworzyć wzorzec transakcji uwzględniający wszystkie przepływy pieniężne w gospodarstwie producenta pszenicy. Transakcje pszenicą stanowią dla producentów pszenicy najważniejszy, bo finalny etap działalności gospodarczej. Od finansowych efektów zawartej transakcji zależy, czy poniesione nakłady fazy przedprodukcyjnej i koszty fazy produkcyjnej zwrócą się i czy cena transakcji uwzględniać będzie dodatkowe korzyści finansowe dla producenta rolnego. Ceny w transakcjach pszenicy nie ujmują wszystkich czynników generujących koszty jej wyprodukowania. Skutkiem deformacji cen jest mylnie odbierany model konsumpcji, gdzie pojawia się zwiększona konsumpcja produktów o niższych cenach wytwarzanych w warunkach degradacji środowiska. Artykuł przedstawia czynniki wpływające na dochodowość gospodarstwa rolnego produkującego pszenicę.
Determinanty społecznej odpowiedzialności w realizacji projektów budowlanych
- Rafał Kowalczyk
2015
Społeczna odpowiedzialność w realizacji projektów budowlanych jest w początkowej fazie rozwoju. Specyfika branży budowlanej, złożoność realizowanych projektów a etyka są wyzwaniem dla współczesnych przedsiębiorstw budowlanych. Kształtowanie świadomości i społecznej odpowiedzialności w zespole realizującym projekt należy uświadamiać już od momentu przystąpienia do planowania uczestnictwa w przedsięwzięciu. Kluczowa jest komunikacja ze środowiskiem, w którym projekt jest realizowany. Firmy w ten sposób budują jednocześnie zaufanie otoczenia i zwiększają świadomość zespołu i realizują dany projekt szanując środowisko lokalne.
DETERMINANTY WZROSTU POLSKIEGO EKSPORTU PRZEMYSŁU PRZETWÓRCZEGO – ANALIZA DŁUGOOKRESOWA
- Aleksandra Kordalska
- Magdalena Olczyk
2015 Studia Ekonomiczne
Głównym celem artykułu było określenie determinant eksportu polskiego przemysłu przetwórczego na podstawie danych pochodzących z 13 podsekcji przetwórstwa przemysłowego wyodrębnionych zgodnie z NACE 1.1. Analiza z wykorzystaniem modelu ECM objęła lata 1995–2011 i została przeprowadzona dwutorowo – dla całej sekcji przemysłu przetwórczego oraz dla poszczególnych jego podsekcji. Autorki zbadały, jak popyt zagraniczny, popyt krajowy, relatywne jednostkowe koszty pracy, otwartość handlowa, nasycenie innowacjami oraz produktywność pracy wpływają na zmiany eksportu przemysłu przetwórczego. Wyniki oszacowań dla całej sekcji przetwórstwa przemysłowego potwierdziły istotny, pozytywny wpływ popytu zagranicznego, produktywności pracy oraz otwartości handlowej na zmiany wartości eksportu. W analizowanym okresie wzrost wartości wywozu wykazywał się znacznie mniejszą wrażliwością na wzrost relatywnych jednostkowych kosztów pracy oraz na spadek popytu krajowego. Wyniki badań wskazały także na silniejsze oddziaływanie badanych czynników w długim okresie w stosunku do okresu krótkiego oraz na dobrą zdolność gospodarki polskiej do korygowania odchyleń od równowagi. Z analizy przeprowadzonej na poziomie poszczególnych podsekcji przemysłu przetwórczego wynika, iż wzrost eksportu jest w przeważającej liczbie tych podsekcji determinowany przez trzy kluczowe czynniki, tj. wzrost produktywności pracy, popytu zagranicznego i otwartości handlowej. Na wzrost wywozu wyrobów przemysłu przetwórczego oddziaływał choć znacznie słabiej w większości podsekcji spadający popyt krajowy oraz rosnące relatywne koszty pracy.
Determinanty zakupu usług ubezpieczeniowych przez osoby powyżej 50. roku zycia
- Bogumił Czerwiński
2015 Full text Marketing i Zarządzanie
Artykuł dotyczy usług ubezpieczeniowych oraz determinant korzystania z tych usług przez osoby powyżej 50. roku życia. Mimo że popyt na usługi ubezpieczeniowe wśród osób w tym wieku jest mniejszy niż wśród osób młodszych, można wyodrębnić w tej grupie mniejsze grupy istotnie zróżnicowane pod względem potencjalnego popytu. W celu wyodrębnienia tych grup oraz zidentyfikowania pozostałych powodów determinantów korzystania z ubezpieczeń przyjęto tezę, wskazującą na istnienie grup determinantów korzystania z usług ubezpieczeniowych. Badania zrealizowane wśród 753 osób potwierdziły słuszność przyjętej tezy. Wskazano więc zmienne społeczno – demograficzne: dochód i status na rynku pracy oraz zmienne związane bezpośrednio z usługami ubezpieczeniowymi- warunki korzystania, cenę oraz dostępność do usług jako determinanty korzystania z usług ubezpieczeniowych w grupie wiekowej 50+.
Determination of 3,4-methylenedioxy-α-pyrrolidinobutiophenone (MDPB) in blood. A case report
- Marek Wiergowski
- Mateusz Kacper Woźniak
- Marzena Kata
- Marek Biziuk
2015
Synthetic drugs, known as ‘‘legal highs’’, are still very popular on black market. The determination of their composition are required in courts of law and also to understand what potential users may be subjected to. The interest of new cathinones, e.g. MDPBP, is in view of psychoactive effects that they cause and that, in many cases, they are not controlled by law. The case outlined here concerns 19 years-old man, who was found dead with an envelope containing white powder laying nearby the cadaver. The analyses of the powder, revealed the presence of MDPBP. Blood was investigated for routine toxicological analysis for traditional drugs and for MDPBP by liquid - liquid extraction procedure with derivatization followed by GC/MS analysis. The results showed very high concentration of MDPBP, what probably was the reason of death. To our knowledge, this was the second fatal accident confirmation of MDPBP abuse in the Poland.
Determination of authenticity of brand perfume using electronic nose prototypes
- Jacek Gębicki
- Bartosz Szulczyński
- Marian Antoni Kamiński
2015 MEASUREMENT SCIENCE & TECHNOLOGY
The paper presents practical application of an electronic nose technique for fast and efficient discrimination between authentic and fake perfume samples. Two self-built electronic nose prototypes equipped with a set of semiconductor sensors were employed for that purpose. Additionally 10 volunteers took part in sensory analysis. The following perfumes and their fake counterparts were analysed: Dior – Fahrenheit, Eisenberg – J’ose, YSL – La nuit de L’homme, 7 Loewe and Spice Bomb. The investigations were carried out using headspace of the aqueous solutions. Data analysis utilized multidimensional techniques: PCA, LDA, k-NN. The obtained results confirmed legitimacy of the electronic nose technique as an alternative to the sensory analysis as far as determination of authenticity of perfume is concerned.