Social Sciences and Law

Összefoglalás.

A tanulmány az avatárok új típusát, az absztrakt aggregált avatárokat mutatja be, amelyek a kognitív hűség növelésére összpontosítanak. Ezek az avatárok nem antropomorf formákat használnak, hanem egyszerű, változó formákat és színeket, amelyek lehetővé teszik a rendszer általános állapotának közvetítését. A MaxWhere VR keretrendszert használva a tanulmányban bemutatok egy prototípus implementációt, amely érzelmeket megjelenítő absztrakt megjelenítési módot alkalmaz. Az avatár kifejezőkészségének vizsgálatára egy kísérleti keretrendszert ismertetek, amely lehetővé teszi a felhasználói interakciók és azok hatásának értékelését a virtuális munkakörnyezetben. Ezt követően elemzem az absztrakt aggregált avatárok lehetséges hozzájárulását a VR-alkalmazások informatikai biztonságához. Ezek az avatárok anonimitást biztosítanak, csökkentik az adatexponálást, és előrelépést jelenthetnek az adatgyűjtés és elemzés területén.

Summary.

This study summarizes the concept of ‘abstract aggregated avatars’ as a novel approach to enhance user experience. Visually, these avatars, unlike anthropomorphic or zoomorphic ones, are based on abstract, low-level visual languages using dynamic shapes and colors. Functionally, they can exhibit a collective, aggregated representation of pertinent system data, aggregating user interactions and other significant events within a virtual space that are relevant to the application. They can facilitate a more generalized examination of VR environments, often necessary or more effective than realistic representations.

A prototype implementation of an aggregated avatar is created using the MaxWhere VR framework, an innovative 3D virtual reality platform. This framework allows users to navigate interactive 3D spaces, enhancing user experience and work efficiency. The reference implementation uses ’emotional display’ as visual representation. It can express a range of emotional states through a color-changing sphere and cube-like structure, changing size, color, transparency, and rotation speed. I employ the valence-arousal model as an intermediate representation layer to map emotional states, using data collected from MaxWhere’s virtual space to calculate these values. Data from the virtual environment reflects the recent, aggregated user interactions and virtual space utilization, translating intense and balanced usage into positive emotional values and monotonous or superficial usage into boredom or irritation.

I examine the avatar’s expressiveness through an experimental framework. It uses the same MaxWhere component which manages the look and working logic of aggregated avatar. Logging functions in the component track events and emotional values, allowing for a detailed analysis of the avatar’s effectiveness. We can create video sequences using the logging capabilities of the framework and conduct a survey to measure how correctly participants can match user interactions with avatar behaviors. The result can be used to design expressive aggregated avatars based on quantitative feedback.

Finally, the study addresses how abstract aggregated avatars can contribute to the information security of VR applications. These avatars help protect user identity, reduce public data exposure, minimize the attack surface, aid in detecting abnormal behaviors, and enhance data analysis and security strategies.

I conclude that these avatars offer new, innovative solutions for workplace environments while improving the security of virtual spaces.

Summary.

The extensive use of antibiotics has introduced persistent compounds into environmental systems that pose a threat to living organisms. Many treatment processes exist for purifying drinking water, but cost-effective filtration of contaminated water discharged into the environment is still an unsolved problem. In this research, cost-effective adsorbents have been developed and tested for filtering antibiotics that are frequently detected in environmental systems. Results suggest that it is possible to develop an adsorbent mixture with high purification efficiency and low production costs for a wide range of antibiotics. The adsorbent mixture could be used in wastewater treatment and should be considered for the purification of agricultural water (e.g., irrigation water, groundwater).

Összefoglalás.

A víz, mint alapvető nyersanyag és erőforrás, nélkülözhetetlen feltétele életünknek. A biológiai szükségleteinken túl, szinte minden gyártási folyamatban felhasználásra kerül. A klasszikus három lépcsős tisztítási rendszerek nem alkalmasak egyes perzisztens anyagok (pl. gyógyszerhatóanyagok) teljes eltávolítására, továbbá a természetes tisztító folyamatok, negatív visszacsatolások révén egyre kisebb hatásfokkal csökkentik e szennyezők koncentrációját a természetben. A gyógyszerhatóanyagok ng L^–1 koncentrációban kimutathatók már az ivóvizekben is, ebből adódóan az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb figyelmet kapott a vízminőséggel kapcsolatos problémák feltárása, elemzése és megoldása. A szennyező anyagok között kiemelt szerepe van az antibiotikumoknak, mivel antibakteriális hatásuk miatt célzottan befolyásolják a mikrobiális közösségek működését, növelik a rezisztens törzsek kialakulását, ezenkívül magasabb rendű élőlényekre is toxikus hatással lehetnek.

Az ivóvizek mikroszennyezőinek csökkentésére számos nagy hatásfokkal rendelkező tisztító töltetet fejlesztettek ki (pl.: granulált aktív szén, ioncserélő gyanták, szén nanocsövek stb.), viszont előállításuk és üzemeltetésük költséges. Ezek a szűrőrendszerek a tisztított szennyvizek gyógyszerhatóanyag tartalmának csökkentésére nem alkalmasak, mivel a magas tisztítási hatásfokuk miatt gyorsan kimerülnek. A környezeti rendszerek gyógyszerhatóanyag terhelésének csökkentése a mai napig megoldatlan probléma. Kutatásunk során egy olyan többkomponensű szűrőtöltet keveréket fejlesztünk, ami alkalmas lehet tisztított szennyvizek kezelésére, emellett az előállítása, üzemeltetése nem költséges. A tisztítási hatásfok növelése érdekében minimális felületkezelési eljárásokat alkalmaztunk az adszorbens anyagokon, majd három antibiotikum csoport (kilenc vegyület) esetében teszteltük őket. A vizsgált antibiotikumok különböző fizikokémiai paraméterekkel rendelkeztek, annak érdekében, hogy a tisztítási hatásfok a vegyületek széles spektrumát lefedje.

Az eddigi eredmények alapján lehetséges olyan szűrőtöltetet előállítani, mely az antibiotikumok széles spektrumát képes hatékonyan kiszűrni és hosszú távon fixálni. Ez az adszorbens olcsón előállítható, nem szükséges hozzá drága kezelés és a magas porozitása miatt átfolyó rendszerekben is hatékonyan alkalmazható. Az adszorbens alapanyagok közül a vizsgált faszén felületkezelési eljárása megfelelő, a fűrészpor és szalma esetében a vegyületek visszatartását növelni kell, ezért a felületkezelést a faszénnél alkalmazott eljárással bővítjük. Ennek előnye, hogy a felületkezelés egyszerre elvégezhető mindhárom adszorbensen. Az így fejlesztett töltetkeveréket szennyvízkezelés esetében a meglévő lépcsők után lenne érdemes alkalmazni egy újabb szűrési lépésként, és megfontolandó a közvetlen élelmiszertermelési felhasználású (felszíni vagy talaj-) vizek (pl. gyökérzöldségek öntözésére) egy lépésben történő szűrése is.

Summary.

Stone fruits play a significant role in fruit breeding, gastronomy, and industry, largely due to their beneficial nutritional composition. Ensuring the quality of these seasonal fruits poses a substantial challenge due to intensive customer demand. In this study, through the example of sour cherries, we demonstrate how quality variations can be effectively controlled at specific critical points along the supply chain. Paired with various chemometric methods, near infrared spectroscopy reliably classified fruits based on their harvest maturity, different stages of Monilinia brown rot, and predicted the content of added foreign fruit extracts for functionality enhancement in sour cherry juices. The applied approach supports agricultural digitisation and food safety.

Összefoglalás.

A meggy a csonthéjas gyümölcsök nemesítésének és termelésének egyik legfontosabb alanya. A megnövekedett fogyasztói kereslet a kedvező beltartalmi összetételének tudható be, “szuperélelmiszerként” tartják számon. A viszonylag alacsony cukor-sav aránya miatt a meggyet főként feldolgozott formában fogyasztjuk. A hatékony feldolgozást nagy mértékben befolyásolja a nyersanyag érettségi és fiziológiai állapota. Az előbbi a termék kihozatalra, összetételre és funkcionalitásra, az utóbbi a stabilitásra van kihatással. Az ellátási láncban jelentkező veszteségek jelentős része romlási folyamatok miatt jelentkezik, amelyek közül az egyik legfontosabb a barna rothadást okozó Monilinia spp. Egy másik fontos szempont az élelmiszer eredetiségének biztosítása. A feldolgozásnak kimutatható hatása van a meggyből készült termékek funkcionalitására, aminek jogtalan manipulálása hamisítást feltételez. Az érési, romlási folyamatok és esetleges csalás korrelatív módszerekkel hatékonyan lekövethető. Kutatásunkban meggyek példáján keresztül mutatjuk be, hogy a közeli infravörös (NIR) spektroszkópia milyen eredményességgel alkalmazható gyümölcs érettség, Monilinia fructigena okozta barna rothadás és idegen növényi extraktumok roncsolásmentes kimutatásához gyümölcslevekben. A spektrumok gyűjtése kézi NIR műszerekkel történt a 900–1700 nm hullámhossztartományban gyümölcsök esetében diffúz reflexiós, míg gyümölcslevek esetében transflexiós elrendezésben. Az adatok elemzése a 950–1650 nm tartományban valósult meg spektrum előkezelést követően (pl. simítás, detrending, szóródási korrekciók, deriváltak). Főkomponens elemzést (PCA) alkalmaztunk előzetes feltérképezésként; PCA alapú lineáris diszkriminancia elemzést (LDA) végeztünk betakarítási érettség, korai Monilinia vagy idegen extrakttartalom kimutatásához; részleges legkisebb négyzetek regressziót (PLSR) a gyümölcsök egyes beltartalmi jellemzőinek, illetve idegen növényi extrakttartalom becsléséhez. Az érettségvizsgálati eredmények alapján a NIR spektrumokon alapuló PCA-LDA modellek lehetővé teszik a meggyek nagy pontosságú osztályozását betakarítási érettségük és lehetséges felhasználásuk szerint. A beltartalmi jellemzők becslésénél az összes oldott szárazanyag és az összes antocianin tartalom esetében adott pontos eredményt a PLSR. A Monilinia okozta barna rothadás azoknál a meggyeknél volt korai stádiumban kimutatható, amelyek vágott sebeit nagyságrendileg 100 és/vagy 10 konídium/μL koncentrációjú szuszpenzióval fertőztük és szobahőmérsékleten tároltuk. A NIR technikával eredményesen azonosítottuk a különböző idegen növényi extraktumokat és becsültük azok koncentrációját természetesen nagy színanyagtartalmú meggylevekben. Az alkalmazott roncsolásmentes, többszörösen felhasználható megközelítés támogatja a mezőgazdasági digitalizációt és hozzájárul a biztonságos és fogyasztók által elvárt minőségű élelmiszerek előállításához.

Összefoglalás.

A gépi tanulás a mesterségesintelligencia-kutatások egyik fő pillére, melynek matematikai hátterét a statisztikus tanuláselmélet biztosítja. A gépi tanulási módszerek bizonytalanságának meghatározása esszenciálissá vált számos alkalmazás esetében, többek között a biztonság, a stabilitás és a minőség garantálása érdekében. Ebben a tanulmányban újra-mintavételező eljáráson alapuló konfidenciahalmaz-becsléseket mutatunk be, amelyek eloszlásfüggetlen és véges mintás korlátokat biztosítanak a becslések bizonytalanságára. A konfidenciahalmazokat egzakt és konzisztens rangtesztek segítségével konstruáljuk meg, és számos példán szemléltetjük. A várható értékre és a feltételes várhatóérték-függvényre adunk halmazbecslést felügyelt tanulási feladatok (regresszió és osztályozás) esetében.

Summary.

Machine learning (ML) is one of the fundamental methodologies within artificial intelligence (AI), which is widely used in several fields, such as finance, health care, manufacturing and control. A classical problem in ML is to estimate the unknown parameters of an environment based on noisy observations. In many real-world applications involving safety and stability criterions, it is essential to quantify the uncertainty of these estimates.

Confidence regions are classical tools in uncertainty quantification, often used to assess the quality of an estimate. In this paper we investigate a resampling framework to construct confidence regions and hypothesis tests for several supervised learning problems. First, we present a resampling scheme to build confidence intervals for the expected value of an unknown symmetric distribution. We generate alternative observations based on a candidate parameter, then compare the original sample to the alternative dataset. If the candidate parameter is equal to the true expected value, then the alternative samples have the same distribution as the original sample, otherwise the alternative samples follow a different distribution. This distributional difference can be detected with a rank test. The main ideas of this procedure can be generalized to regression and binary classification problems, in which cases we build confidence regions for the true regression function.

The presented methods are endowed with strong theoretical guarantees. The user-chosen confidence levels of the confidence regions are non-asymptotically exact. The confidence sets are defined via flexible rank tests, while our distributional assumptions are very mild. We usually assume symmetry or exchangeability and therefore the presented algorithms are distribution-free, thus superior to many other methods in practice. We also investigate the asymptotic behaviors of the presented methods and establish several theoretical results regarding the consistency of the confidence regions.

Összefoglalás.

Napjainkra az információs technológiák fejlődése elérte azt a szintet, ahol a gyorsuló ütemben létrejövő adattömeg feldolgozásához már sok esetben elégtelenek a klasszikus, Neumann-elvek alapján működő számítógépek. A jelenség újszerű szoftveres megoldások, biológiai ihletésű algoritmusok, neurális hálózatok elterjedéséhez vezetett, ám ezek hatékony alkalmazásához teljesen új hardveres megoldások szükségesek. Jelen kézirat ilyen újszerű architektúrákhoz fejlesztett, Si-mikrochip-alapú memóriatulajdonsággal rendelkező nanoméretű áramköri elemek kísérleti eredményeit mutatja be, illetve azok egy-egy specifikus információfeldolgozási feladatra történő alkalmazhatóságával foglalkozik.

Summary.

Resistive switching memory devices, also known as memristors, are generally metal-insulator-metal nanostructures whose conductivity can be varied via electrical signals, enabling information storage in the value of the conductivity. Based on this property, memristive devices provide a promising platform for hardware-level encoding of large matrices. With a network of memristors, computationally intensive vector-matrix operations can be performed in a single step, considerably speeding up the operation of an artificial neural network (ANN). Memristors can also serve as real physical building blocks for biologically inspired algorithms through their neuromorphic properties. Via building simple circuits, such devices can be used to create oscillators or artificial neurons, which can be utilized for the implementation of oscillatory neural networks (ONN) or spiking neural networks (SNN). Another interesting feature of these memristive neuromorphic circuits is that they can be directly used for information processing tasks at the edge of a network. Memristors facilitate such edge computing applications which usually require energy-efficient operation and small size of the processor unit. Edge computing approaches have several advantages over centralized data processing from the aspect of security, e.g., significantly reducing time latency of sending large amounts of data to a central hub, and by processing sensitive data locally and independently of the central servers.

Present work focuses on the experimental investigation of purpose-built nanoscale memristive devices, revealing their physical processes. A superconducting spectroscopy measurement technique is developed for the non-destructive detection of atomic scale memristive filaments during device operation (Török et al. 2020; Török et al. 2023). In addition, the tunable stochasticity of the nucleation process is revealed by statistical studies of the set process in silicon oxide memristors (Török et al. 2022). This finding provides a basis for the physical realization of neural activation functions, stochastically firing neurons or energy-efficient true random number generation. Finally, the applicability of the investigated nanoscale memristive devices is illustrated through two examples. The concept of a neuromorphic, memristor-based auditory sensing unit is presented, leading towards medical application in a fully implantable cochlear implant. Last, the feasibility of a hardware-level stochastic optimization procedure is introduced (Fehérvári et al. 2023), based entirely on memristive elements, utilizing tunable noise characteristics of the devices (Sánta et al. 2021).

Summary.

In addition to the well-known Lee–Carter model, two versions of a multi-population mortality model, known as augmented common factor models, were fitted to Hungarian data in the present study. The two subpopulations considered in the analysis were men and women. When predicting mortality rates, it is important to not only predict the trend in mortality change (improvement) given that the age-specific coefficient of this time-varying parameter also changes over time. The phenomenon of this time dependence of the age pattern and consideration thereof in mortality projections are known in the literature as rotation. As a result of the present research, possible trajectories for the life expectancy of men and women in Hungary up to the year 2050 were determined by predicting rotated and nonrotated versions of three different mortality models.

Összefoglalás.

Lee és Carter halandóság-előrejelző modellje több mint 30 éve népszerű módszer. E modell szerint a mortalitási ráták logaritmusa egy hosszú távú trend lineáris függvénye, amelynek korspecifikus együtthatója lehetővé teszi a halandóság változásának életkorok szerinti vizsgálatát. Az utóbbi évtizedekben számos kutató vállalkozott arra, hogy Lee és Carter modelljét továbbfejlessze, így az eredeti log-bilineáris modellnek ma már sokféle változata ismert. E továbbfejlesztett modellek közé tartoznak a multipopulációs halandósági modellek is, amelyek egy populáció alcsoportjainak (pl. egy régió országainak, egy ország területi egységeinek, férfiak és nők csoportjának) összefüggő elemzését és halandóság-előrejelzését teszik lehetővé.

A Lee–Carter modellcsaládba tartozó multipopulációs mortalitási modellek esetében a tény időszaki adatsorra illesztett (időtől, életkortól vagy születési évtől függő) paraméterek legalább egyike valamennyi alpopulációra nézve ugyanaz. E közös paraméter(ek) mellett szerepelnek még csoportspecifikus tényezők is, amelyek az alpopulációk sajátosságainak figyelembevételét teszik lehetővé a közös jellemzők mellett. Egymással szoros kapcsolatban álló és hasonló szocio-ökonómiai háttérrel rendelkező alpopulációk esetében indokolt lehet a multipopulációs halandósági modellek használata, amelyek legfőbb célja, hogy egy populáció alcsoportjainak halandóságát ne egymástól függetlenül vizsgáljuk.

A kutatás során 1960 és 2022 közötti magyar adatokat felhasználva három mortalitási modellt illesztettünk: a Lee–Carter modellt és ennek két multipopulációs változatát, a két- és háromfaktoros ACF (,augmented common factor’) modellt. A cél az volt, hogy férfiak és nők mortalitását összefüggő módon vizsgáljuk, és a modellben szereplő életkortól függő paraméterek közelmúltban megfigyelhető időbeli változását az előrejelzés során figyelembe vegyük. A szakirodalomban rotáció néven ismert az a jelenség, amely szerint a fejlett országokban a halandóság-javulás lassul a legfiatalabb korcsoportokban és gyorsul a legidősebb koréveket tekintve. A hosszabbodó várható élettartam – a reprodukcióhoz szükségesnél alacsonyabb szintű termékenység mellett – hozzájárul a társadalom öregedéséhez, amely Magyarországon is egyre nagyobb kockázatot jelent a nyugdíjrendszer fenntarthatósága szempontjából.

A kutatás eredményeként a vizsgált halandósági modellek rotált és nem rotált változatainak előrejelzése révén meghatároztuk a várható élettartam lehetséges pályáját Magyarországon 2050-ig, férfiakra és nőkre külön-külön. Azt találtuk, hogy a Lee–Carter modellben szereplő korspecifikus együttható múltban megfigyelhető változása egyelőre még nem támasztja alá a rotáció szükségességét a rövid távú előrejelzés során. A nem rotált modellek közül a háromfaktoros ACF modell illeszkedése volt a legjobb és ebben az esetben sikerült egy olyan rotált változatot kialakítani, amely hosszú távon tükrözi azt, amit a rotációtól várunk: a legidősebb korcsoportok nagyobb mértékben járulnak hozzá a várható élettartam növekedéséhez a jövőben, mint a legfiatalabbak. Ugyanakkor a rotált, háromfaktoros ACF modell hosszú távon egyre gyorsabban növekvő várható élettartamot jelez előre, ami óvatosságra int az előrejelzés során.

Összefoglalás.

A KDP keretében folytatott kutatómunkám a szabványos irányítási rendszerek szerepének változása válsághelyzetben a vállalati működésben. A válság valamennyi hosszú távú hatása még nem ismert, de az nagy valószínűséggel kijelenthető, hogy ilyen és ehhez hasonló válságokra a jövőben a vállalatoknak fel kell készülniük, gyors reagálással, ellenálló képességgel, kockázatkezeléssel, illetve ahol szükséges, a folyamataik át- és újragondolásával. A válsághelyzetre való alkalmazkodáshoz, a folyamatok újragondolásához járulnak hozzá szervezeti szinten a szabványos irányítási rendszerek. Jelen írásom azt mutatja be, a kutatásom során mi volt a kutatási témám relevanciája, milyen kutatási célt tűztem ki, milyen módszertanokat használtam és milyen várható eredményeket tudhat magáénak a kutatás.

Summary.

My research work within the framework of the KDP is the change in the role of standard management systems in a crisis situation in company operations. Just like society as a whole, the daily life of companies was also significantly affected by the COVID-19 pandemic that began in March 2020. This crisis situation presented organizations with unprecedented challenges. It had a powerful impact on the world economy, the national economy, large corporations, small and medium-sized enterprises, and especially entrepreneurs, which had significant consequences. In my KDP research, I focus on the effects of the crisis situation appearing at the company level. All the long-term effects of the crisis are not yet known, but it can be said with high probability that companies must prepare for such and similar crises in the future, with quick response, resilience, risk management and, where necessary, rethinking and rethinking their processes. At the organizational level, standard management systems contribute to adapting to these crisis situations and rethinking processes. The framework provided by the requirements of the ISO standard provides assistance in managing these challenges, management and strategic planning, and in ensuring organizational sustainability and continuous development. In the current circumstances, it is advisable for organizations to adopt and operate an integrated framework, taking into account the various requirements of ISO standards. These standards require, among other things, monitoring, measurement, analysis and performance evaluation, development and effectiveness of implementation for the organization’s management systems. The ISO 9000 standard defines the term management system as follows. Management system A set of interrelated or interacting elements of an organization to establish policies and objectives and processes to achieve those objectives. The concept of crisis is mainly related to an extreme, unexpected and unforeseeable event to which organizations must respond. So the crisis, for which companies must prepare, requires the use of a system of tools with which they can react quickly and efficiently to unexpected situations in the future. It can therefore be said that standard management systems, and beyond this, integrated management systems, have a right to exist in crisis management. My research objective is therefore the examination of integrated management systems, in relation to which standard requirements have strengthened and which have decreased in a crisis situation in the organizations operating integrated management systems. My present paper shows the relevance of my research topic during my research, what research goal I set, what methodologies I used and what expected results the research can have.

Abstract

Janusz Korczak's pedagogy is focused on the child and its needs. The need to protect the child from abuse in its environment is especially important. The Polish pedagogue spoke out against this kind of abuse in his publications as well as in his educational activity. In 1912, together with Stefania Wilczyńska, he founded an orphanage in Warsaw. In that house, children's rights were protected and good conditions were created for their multifaceted development. During World War II, the house was closed down and its inhabitants were sent to a Nazi extermination camp. Janusz Korczak accompanied the exiled children and lost his life with them. Although he failed to protect his pupils from death, he showed that protection is a fundamental right of the child. It is a right which should be universally respected. The contemporary implications of Janusz Korczak's thoughts and activities can be observed in legal and pedagogical initiatives for child protection. Its scope should be constantly adapted to the current threats and changing conditions of social life. Korczak's call to respect the rights of the child which protect its dignity and freedom is still relevant.