@phdthesis{Klimczak2018,
  author    = {Klimczak, Franziska},
  title     = {Bildlichkeit und Metaphorik in sp{\"a}tmittelalterlichen Fastnachtspielen des 15. Jahrhunderts},
  isbn      = {978-3-86956-408-1},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-397320},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {208},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die Dissertation untersucht die Sexualmetaphorik im N{\"u}rnberger Fastnachtspiel des 15. Jahrhunderts und w{\"a}hlt als Textgrundlage die Ausgabe der N{\"u}rnberger Fastnachtspiele von Adelbert von Keller als einzig vollst{\"a}ndige Sammlung. Anliegen der Dissertation ist es, die Einzigartigkeit des Wortschatzes des Fastnachtspiels herauszuarbeiten, indem mit Fokus auf die Bildhaftigkeit und die Metaphorik der obsz{\"o}nen Redeweise {\"u}ber deren Aussage- und Wirkkraft im historischen Fastnachtspielkontext reflektiert wird. Wie die Metapher gezielt tabuisierte, intime Inhalte zum Zwecke der Komik legitimiert, wird erst theoretisch ergr{\"u}ndet und dann in einer Interpretation der sprachlichen Gestaltung von Sexualit{\"a}t und Obsz{\"o}nit{\"a}t mit Blick auf den soziokulturellen Hintergrund des N{\"u}rnberger Fastnachtspiels kritisch reflektiert. In einer interdisziplin{\"a}ren Ann{\"a}herung werden zun{\"a}chst sowohl Erkenntnisse und Theorien aus der Fastnachtspiel- und Mittelalterforschung als auch theoretische Ans{\"a}tze aus der Metaphorologie und der Komikforschung zusammengetragen und diskutiert. Im Rahmen des breitgef{\"a}cherten, wissenschaftlichen Diskurses zu den Fastnachtspielen wird das N{\"u}rnberger Fastnachtspiel aus inhaltlicher, funktionaler, genderbezogener, kulturgeschichtlicher und sprachlicher Perspektive beleuchtet, um ein besseres Verst{\"a}ndnis der Sprache des Fastnachtspiels zu erlangen. Im n{\"a}chsten Schritt werden das mittelalterliche Ehe- und Familienleben und die soziale und rechtliche Stellung von Mann und Frau analysiert, indem theologisch-normativer und literarischer Ehediskurs einander gegen{\"u}bergestellt und gattungsspezifisch untersucht werden. So k{\"o}nnen Logiken und Verfahrensweisen in der mittelalterlichen Alltags-, Glaubens- und Rechtspraxis aufgedeckt werden. Dadurch ist es m{\"o}glich, die Inszenierungen des K{\"o}rpers im Fastnachtspiel einzusch{\"a}tzen, die die mittelalterliche Sexualmoral verhandeln und so mannigfaltige Bilder und Vorstellungen von Mann und Frau entwerfen. Anschließend wird in der Diskussion relevanter Metapherntheorien ergr{\"u}ndet, wie die metaphorische Sprache dabei den obsz{\"o}nen Inhalten gleichzeitig die T{\"u}r {\"o}ffnet und sie auf Distanz h{\"a}lt. Bei der Betrachtung poststrukturalistischer, erkenntnistheoretischer, kognitiver, semantischer und philosophischer Theorien zur Beschreibung der Arbeits- und Wirkweise der Metapher erweisen sich insbesondere analogieorientierte und funktionale Ans{\"a}tze als gewinnbringend, weil sie die Kontextualisierung der Metapher als bindend voraussetzen und sie als komplexes, metakognitives Ph{\"a}nomen diskutieren, das auf Interaktions- und {\"U}bertragungsprozessen beruht. Sodann werden die vielf{\"a}ltigen Anl{\"a}sse, sozialen Formen und Funktionen des Lachens in der mittelalterlichen Gesellschaft n{\"a}her in den Blick genommen, um den komisch-derbsinnlichen Duktus der Fastnachtspiele nachvollziehen zu k{\"o}nnen. Mit der Bewusstmachung wiederkehrender Elemente und Muster des Komischen kann der Unterhaltungswert der Fastnachtspielsprache exemplarisch verdeutlicht werden. Die sich anschließende umfassende Interpretation der Fastnachtspiele wird methodisch angeleitet durch die Theorie der bildlichen Rede von Hans Georg Coenen. Er bleibt mit seinen Analogiedefinitionen der klassischen Rhetorik verpflichtet und unterscheidet unter anderem „kreative", „konventionalisierte" und „lexikalisierte" Metaphern. Bei der außerordentlichen Vielfalt sexualmetaphorischer Ausdrucksweisen liegt der Fokus auf den Darstellungen der Geschlechtsorgane von Mann und Frau und dem Koitus. Die Verfasserin gelangt zu folgenden Ergebnissen: Die Metapher sorgt durch ihre bildgestaltende Vermittlung jeweils daf{\"u}r, dass der sexuelle Inhalt darstellbar wird, ohne jedoch in unmissverst{\"a}ndlicher Direktheit auf den Betrachter zu treffen. Ob sie mit ihren allt{\"a}glichen, meist b{\"a}uerlichen Bildmotiven f{\"u}r die Schamsph{\"a}re {\"u}ber- oder untertreibt, abwertet oder aufwertet, verh{\"u}llt oder entlarvt - in jedweder Form und Gestalt kann die Metapher den sexuellen Inhalt {\"a}sthetisieren. Weil sie ihn unter neuer oder anderer Perspektive betrachtet, entr{\"u}ckt sie ihn formal. Damit erscheint das Sprechen {\"u}ber Sexualit{\"a}t in der metaphorischen Rede wie auf Abstand gerechtfertigt und das Ausmaß bzw. {\"U}bermaß der Inszenierung von Sexualit{\"a}t im Fastnachtspiel {\"u}berhaupt erst m{\"o}glich. H{\"a}ufig werden Bilder vom Penis als Esel, von der Vagina als Wiese und vom Koitus als Speerkampf entworfen. Die Metapher stellt damit gewohnte Vorstellungen von Mann und Frau mitsamt den normativ gesetzten Erwartungen und Strukturen im Eheleben auf den Kopf. Das kann als obsz{\"o}n und unanst{\"a}ndig, aber auch als am{\"u}sant empfunden worden sein und heute noch empfunden werden. Immer bleibt die Metapher dabei ambigue. In ihrer mehrkanaligen Wirkweise, ihrer innovativen Kraft und auch in ihrer Widerspr{\"u}chlichkeit liegen ihre dichterische Begabung und ihre Qualit{\"a}t zur Komisierung. Damit stellt sich die kunstfertige Sprache des Fastnachtspiels der K{\"o}rperlichkeit der Spielinhalte entgegen. Die Dissertation demonstriert das innovative, normkritische Potenzial der Fastnachtspielsprache, die sie als eine Poetik der Ambiguit{\"a}t lesbar und als einen Schatz an vielf{\"a}ltigen und differenzierten Ausdrucksweisen f{\"u}r die Schamsph{\"a}re wertsch{\"a}tzbar macht. Damit leistet die Arbeit einen wichtigen Beitrag zur sprach- und literaturwissenschaftlichen Analyse des N{\"u}rnberger Fastnachtsspiels und zu einem differenzierteren Verst{\"a}ndnis von dessen kulturgeschichtlicher Bedeutung.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Codutti2018,
  author    = {Codutti, Agnese},
  title     = {Behavior of magnetic microswimmers},
  doi       = {10.25932/publishup-42297},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-422976},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {iv, 142},
  year      = {2018},
  abstract  = {Microswimmers, i.e. swimmers of micron size experiencing low Reynolds numbers, have received a great deal of attention in the last years, since many applications are envisioned in medicine and bioremediation. A promising field is the one of magnetic swimmers, since magnetism is biocom-patible and could be used to direct or actuate the swimmers. This thesis studies two examples of magnetic microswimmers from a physics point of view. The first system to be studied are magnetic cells, which can be magnetic biohybrids (a swimming cell coupled with a magnetic synthetic component) or magnetotactic bacteria (naturally occurring bacteria that produce an intracellular chain of magnetic crystals). A magnetic cell can passively interact with external magnetic fields, which can be used for direction. The aim of the thesis is to understand how magnetic cells couple this magnetic interaction to their swimming strategies, mainly how they combine it with chemotaxis (the ability to sense external gradient of chemical species and to bias their walk on these gradients). In particular, one open question addresses the advantage given by these magnetic interactions for the magnetotactic bacteria in a natural environment, such as porous sediments. In the thesis, a modified Active Brownian Particle model is used to perform simulations and to reproduce experimental data for different systems such as bacteria swimming in the bulk, in a capillary or in confined geometries. I will show that magnetic fields speed up chemotaxis under special conditions, depending on parameters such as their swimming strategy (run-and-tumble or run-and-reverse), aerotactic strategy (axial or polar), and magnetic fields (intensities and orientations), but it can also hinder bacterial chemotaxis depending on the system. The second example of magnetic microswimmer are rigid magnetic propellers such as helices or random-shaped propellers. These propellers are actuated and directed by an external rotating magnetic field. One open question is how shape and magnetic properties influence the propeller behavior; the goal of this research field is to design the best propeller for a given situation. The aim of the thesis is to propose a simulation method to reproduce the behavior of experimentally-realized propellers and to determine their magnetic properties. The hydrodynamic simulations are based on the use of the mobility matrix. As main result, I propose a method to match the experimental data, while showing that not only shape but also the magnetic properties influence the propellers swimming characteristics.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kraft2018,
  author    = {Kraft, Frederik},
  title     = {Be Creative, Now!},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-414009},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VII, 230},
  year      = {2018},
  abstract  = {Purpose - This thesis set out to explore, describe, and evaluate the reality behind the rhetoric of freedom and control in the context of creativity. The overarching subject is concerned with the relationship between creativity, freedom, and control, considering freedom is also seen as an element of control to manage creativity. Design/methodology/approach - In-depth qualitative data gathered from at two innovative start-ups. Two ethnographic studies were conducted. The data are based on participatory observations, interviews, and secondary sources, each of which included a three months field study and a total of 41 interviews from both organizations. Findings - The thesis provides explanations for the practice of freedom and the control of creativity within organizations and expands the existing theory of neo-normative control. The findings indicate that organizations use complex control systems that allow a high degree of freedom that paradoxically leads to more control. Freedom is a cover of control, which in turn leads to creativity. Covert control even results in the responsibility to be creative outside working hours. Practical implications - Organizations, which rely on creativity might use the results of this thesis. Positive workplace control of creativity provides both freedom and structure for creative work. While freedom leads to organizational members being more motivated and committing themselves more strongly to their and the organization's goals, and a specific structure also helps to provide the requirements for creativity. Originality/value - The thesis provides an insight into an approach to workplace control, which has mostly neglected in creativity research and proposes a modified concept of neo-normative control. It serves to provide a further understanding of freedom for creativity and to challenge the liberal claims of new control forms.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pavleski2018,
  author    = {Pavleski, Stefan},
  title     = {Arbeitslosigkeit in S{\"u}dosteuropa im Kontext der EU-Integration},
  series = {Potsdam Economic Studies},
  journal   = {Potsdam Economic Studies},
  number    = {7},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-421-0},
  issn      = {2196-8691},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404287},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxi, 263},
  year      = {2018},
  abstract  = {Diese Arbeit besteht aus drei Aufs{\"a}tzen. Der erste Aufsatz („Die Arbeitsmarktpolitik in S{\"u}dosteuropa: Von der Transformation bis zur EU-Integration") er{\"o}rtert die wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen in S{\"u}dosteuropa und die damit einhergehenden Entwicklungen auf den jeweiligen Arbeitsm{\"a}rkten seit 1991. Im Fokus steht dabei der Einfluss der Arbeitslosigkeit (als systemunabh{\"a}ngiges Problem) auf den EU-Integrationsprozess in den jugoslawischen Nachfolgestaaten und Albanien. Welchen Einfluss haben der qualifikatorische und regionale Mismatch auf die Arbeitslosigkeit in Kroatien? Um diese Frage zu beantworten, wird im zweiten Kapitel dieser Arbeit („Arbeitslosigkeit im Transformationsprozess: Qualifikatorischer und regionaler Mismatch in Kroatien") der Mismatch sowohl statisch mit Mismatch-Indikatoren als auch dynamisch im Rahmen der Matching-Funktion er{\"o}rtert. Unter Anwendung von Paneldaten f{\"u}r neun Berufsgruppen und 21 Regionen im Zeitraum zwischen Januar 2004 und Juni 2015 wird in diesem Kapitel mithilfe von Fixed-Effects-Modellen dieser Einfluss gesch{\"a}tzt. F{\"u}hrt die Anpassung der Arbeitslosenversicherungsgesetze an die EU-Standards zu einer Verbesserung der Arbeitsmarktergebnisse in den Staaten S{\"u}dosteuropas? Mit Hilfe von Paneldaten f{\"u}r den Zeitraum 1996-2014 wird f{\"u}r f{\"u}nf s{\"u}dosteurop{\"a}ische Staaten (Albanien, Kroatien, Mazedonien, Montenegro und Serbien) dieser Einfluss im Rahmen eines Differenz-in-Differenzen-Modells im dritten Aufsatz („Unvollst{\"a}ndige Integration: Eine Differenz-in-Differenzen-Analyse der s{\"u}dosteurop{\"a}ischen Arbeitsm{\"a}rkte") gesch{\"a}tzt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ma2018,
  author    = {Ma, Siyuan},
  title     = {Analysis of Teukolsky equations on slowly rotating Kerr spacetimes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-414781},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {vi, 89},
  year      = {2018},
  abstract  = {In this thesis, we treat the extreme Newman-Penrose components of both the Maxwell field (s=±1) and the linearized gravitational perturbations (or "linearized gravity" for short) (s=±2) in the exterior of a slowly rotating Kerr black hole. Upon different rescalings, we can obtain spin s components which satisfy the separable Teukolsky master equation (TME). For each of these spin s components defined in Kinnersley tetrad, the resulting equations by performing some first-order differential operator on it once and twice (twice only for s=±2), together with the TME, are in the form of an "inhomogeneous spin-weighted wave equation" (ISWWE) with different potentials and constitute a linear spin-weighted wave system. We then prove energy and integrated local energy decay (Morawetz) estimates for this type of ISWWE, and utilize them to achieve both a uniform bound of a positive definite energy and a Morawetz estimate for the regular extreme Newman-Penrose components defined in the regular Hawking-Hartle tetrad. We also present some brief discussions on mode stability for TME for the case of real frequencies. This says that in a fixed subextremal Kerr spacetime, there is no nontrivial separated mode solutions to TME which are purely ingoing at horizon and purely outgoing at infinity. This yields a representation formula for solutions to inhomogeneous Teukolsky equations, and will play a crucial role in generalizing the above energy and Morawetz estimates results to the full subextremal Kerr case.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kegeles2018,
  author    = {Kegeles, Alexander},
  title     = {Algebraic foundation of Group Field Theory},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421014},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {124},
  year      = {2018},
  abstract  = {In this thesis we provide a construction of the operator framework starting from the functional formulation of group field theory (GFT). We define operator algebras on Hilbert spaces whose expectation values in specific states provide correlation functions of the functional formulation. Our construction allows us to give a direct relation between the ingredients of the functional GFT and its operator formulation in a perturbative regime. Using this construction we provide an example of GFT states that can not be formulated as states in a Fock space and lead to math- ematically inequivalent representations of the operator algebra. We show that such inequivalent representations can be grouped together by their symmetry properties and sometimes break the left translation symmetry of the GFT action. We interpret these groups of inequivalent representations as phases of GFT, similar to the classification of phases that we use in QFT's on space-time.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Gidion2018,
  author    = {Gidion, Gunnar},
  title     = {Akustische Resonatoren zur Analyse und Kontrolle von schwingungsf{\"a}higen Systemen am Beispiel von Streichinstrumenten und Dielektrischen Elastomeraktoren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411772},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {190},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die Klangeigenschaften von Musikinstrumenten werden durch das Zusammenwirken der auf ihnen anregbaren akustischen Schwingungsmoden bestimmt, welche sich wiederum aus der geometrischen Struktur des Resonators in Kombination mit den verwendeten Materialien ergeben. In dieser Arbeit wurde das Schwingungsverhalten von Streichinstrumenten durch den Einsatz minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilmsensoren untersucht. Die studierten Kopplungsph{\"a}nomene umfassen den sogenannten Wolfton und Schwingungstilger, die zu dessen Abschw{\"a}chung verwendet werden, sowie die gegenseitige Beeinflussung von Bogen und Instrument beim Spielvorgang. An Dielektrischen Elastomeraktormembranen wurde dagegen der Einfluss der elastischen Eigenschaften des Membranmaterials auf das akustische und elektromechanische Schwingungsverhalten gezeigt. Die Dissertation gliedert sich in drei Teile, deren wesentliche Ergebnisse im Folgenden zusammengefasst werden. In Teil I wurde die Funktionsweise eines abstimmbaren Schwingungstilgers zur D{\"a}mpfung von Wolft{\"o}nen auf Streichinstrumenten untersucht. Durch Abstimmung der Resonanzfrequenz des Schwingungstilgers auf die Wolftonfrequenz kann ein Teil der Saitenschwingungen absorbiert werden, so dass die zu starke Anregung der Korpusresonanz vermieden wird, die den Wolfton verursacht. Der Schwingungstilger besteht aus einem „Wolft{\"o}ter", einem Massest{\"u}ck, welches auf der Nachl{\"a}nge der betroffenen Saite (zwischen Steg und Saitenhalter) installiert wird. Hier wurde gezeigt, wie die Resonanzen dieses Schwingungstilgers von der Masse des Wolft{\"o}ters und von dessen Position auf der Nachl{\"a}nge abh{\"a}ngen. Aber auch die Geometrie des Wolft{\"o}ters stellte sich als ausschlaggebend heraus, insbesondere bei einem nicht-rotationssymmetrischen Wolft{\"o}ter: In diesem Fall entsteht - basierend auf den zu erwartenden nicht-harmonischen Moden einer massebelasteten Saite - eine zus{\"a}tzliche Mode, die von der Polarisationsrichtung der Saitenschwingung abh{\"a}ngt. Teil II der Dissertation befasst sich mit Elastomermembranen, die als Basis von Dielektrischen Elastomeraktoren dienen, und die wegen der Membranspannung auch akustische Resonanzen aufweisen. Die Ansprache von Elastomeraktoren h{\"a}ngt unter anderem von der Geschwindigkeit der elektrischen Anregung ab. Die damit zusammenh{\"a}ngenden viskoelastischen Eigenschaften der hier verwendeten Elastomere, Silikon und Acrylat, wurden einerseits in einer frequenzabh{\"a}ngigen dynamisch-mechanischen Analyse des Elastomers erfasst, andererseits auch optisch an vollst{\"a}ndigen Aktoren selbst gemessen. Die h{\"o}here Viskosit{\"a}t des Acrylats, das bei tieferen Frequenzen h{\"o}here Aktuationsdehnungen als das Silikon zeigt, f{\"u}hrt zu einer Verminderung der Dehnungen bei h{\"o}heren Frequenzen, so dass {\"u}ber etwa 40 Hertz mit Silikon gr{\"o}ßere Aktuationsdehnungen erreicht werden. Mit den untersuchten Aktoren konnte die Gitterkonstante weicher optischer Beugungsgitter kontrolliert werden, die als zus{\"a}tzlicher Film auf der Membran installiert wurden. {\"U}ber eine Messung der akustischen Resonanzfrequenz von Elastomermebranen aus Acrylat in 1Abh{\"a}ngigkeit von ihrer Vorstreckung konnte in Verbindung mit einer Modellierung des hyperelastischen Verhaltens des Elastomers (Ogden-Modell) der Schermodul bestimmt werden. Schließlich wird in Teil III die Untersuchung von Geigen und ihrer Streichanregung mit Hilfe minimal-invasiver piezoelektrischer Polymerfilme geschildert. Es konnten am Bogen und am Steg von Geigen - unter den beiden F{\"u}ßen des Stegs - jeweils zwei Filmsensoren installiert werden. Mit den beiden Sensoren am Steg wurden Frequenzg{\"a}nge von Geigen gemessen, welche eine Bestimmung der frequenzabh{\"a}ngigen Stegbewegung erlaubten. Diese Methode erm{\"o}glicht damit auch eine umfassende Charakterisierung der Signaturmoden in Bezug auf die Stegdynamik. Die Ergebnisse der komplement{\"a}ren Methoden von Impulsanregung und nat{\"u}rlichem Spielen der Geigen konnten dank der Sensoren verglichen werden. F{\"u}r die Nutzung der Sensoren am Bogen - insbesondere f{\"u}r eine Messung des Bogendrucks - wurde eine Kalibrierung des Bogen-Sensor-Systems mit Hilfe einer Materialpr{\"u}fmaschine durchgef{\"u}hrt. Bei einer Messung w{\"a}hrend des nat{\"u}rlichen Spielens wurde mit den Sensoren am Bogen einerseits die {\"U}bertragung der Saitenschwingung auf den Bogen festgestellt. Dabei konnten außerdem longitudinale Bogenhaarresonanzen identifiziert werden, die von der Position der Saite auf dem Bogen abh{\"a}ngen. Aus der Analyse dieses Ph{\"a}nomens konnte die longitudinale Wellengeschwindigkeit der Bogenhaare bestimmt werden, die eine wichtige Gr{\"o}ße f{\"u}r die Kopplung zwischen Saite und Bogen ist. Mit Hilfe des Systems aus Sensoren an Bogen und Steg werden auf Grundlage der vorliegenden Arbeit Studien an Streichinstrumenten vorgeschlagen, in denen die Bespielbarkeit der Instrumente zu den jeweils angeregten Steg- und Bogenschwingungen in Beziehung gesetzt werden kann. Damit k{\"o}nnte nicht zuletzt auch die bisher nicht vollst{\"a}ndig gekl{\"a}rte Rolle des Bogens f{\"u}r Klang und Bespielbarkeit besser beurteilt werden},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Buschmann2018,
  author    = {Buschmann, Stefan},
  title     = {A software framework for GPU-based geo-temporal visualization techniques},
  doi       = {10.25932/publishup-44340},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443406},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 99},
  year      = {2018},
  abstract  = {R{\"a}umlich-zeitliche Daten sind Daten, welche sowohl einen Raum- als auch einen Zeitbezug aufweisen. So k{\"o}nnen beispielsweise Zeitreihen von Geodaten, thematische Karten die sich {\"u}ber die Zeit ver{\"a}ndern, oder Bewegungsaufzeichnungen von sich bewegenden Objekten als r{\"a}umlich-zeitliche Daten aufgefasst werden. In der heutigen automatisierten Welt gibt es eine wachsende Anzahl von Datenquellen, die best{\"a}ndig r{\"a}umlich-zeitliche Daten generieren. Hierzu geh{\"o}ren beispielsweise Verkehrs{\"u}berwachungssysteme, die Bewegungsdaten von Menschen oder Fahrzeugen aufzeichnen, Fernerkundungssysteme, welche regelm{\"a}ßig unsere Umgebung scannen und digitale Abbilder wie z.B. Stadt- und Landschaftsmodelle erzeugen, sowie Sensornetzwerke in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten, wie z.B. der Logistik, der Verhaltensforschung von Tieren, oder der Klimaforschung. Zur Analyse r{\"a}umlich-zeitlicher Daten werden neben der automatischen Analyse mittels statistischer Methoden und Data-Mining auch explorative Methoden angewendet, welche auf der interaktiven Visualisierung der Daten beruhen. Diese Methode der Analyse basiert darauf, dass Anwender in Form interaktiver Visualisierung die Daten explorieren k{\"o}nnen, wodurch die menschliche Wahrnehmung sowie das Wissen der User genutzt werden, um Muster zu erkennen und dadurch einen Einblick in die Daten zu erlangen. Diese Arbeit beschreibt ein Software-Framework f{\"u}r die Visualisierung r{\"a}umlich-zeitlicher Daten, welches GPU-basierte Techniken beinhaltet, um eine interaktive Visualisierung und Exploration großer r{\"a}umlich-zeitlicher Datens{\"a}tze zu erm{\"o}glichen. Die entwickelten Techniken umfassen Datenhaltung, Prozessierung und Rendering und erm{\"o}glichen es, große Datenmengen in Echtzeit zu prozessieren und zu visualisieren. Die Hauptbeitr{\"a}ge der Arbeit umfassen: - Konzept und Implementierung einer GPU-zentrierten Visualisierungspipeline. Die beschriebenen Techniken basieren auf dem Konzept einer GPU-zentrierten Visualisierungspipeline, in welcher alle Stufen -- Prozessierung,Mapping, Rendering -- auf der GPU ausgef{\"u}hrt werden. Bei diesem Konzept werden die r{\"a}umlich-zeitlichen Daten direkt im GPU-Speicher abgelegt. W{\"a}hrend des Rendering-Prozesses werden dann mittels Shader-Programmen die Daten prozessiert, gefiltert, ein Mapping auf visuelle Attribute vorgenommen, und schließlich die Geometrien f{\"u}r die Visualisierung erzeugt. Datenprozessierung, Filtering und Mapping k{\"o}nnen daher in Echtzeit ausgef{\"u}hrt werden. Dies erm{\"o}glicht es Usern, die Mapping-Parameter sowie den gesamten Visualisierungsprozess interaktiv zu steuern und zu kontrollieren. - Interaktive Visualisierung attributierter 3D-Trajektorien. Es wurde eine Visualisierungsmethode f{\"u}r die interaktive Exploration einer großen Anzahl von 3D Bewegungstrajektorien entwickelt. Die Trajektorien werden dabei innerhalb einer virtuellen geographischen Umgebung in Form von einfachen Geometrien, wie Linien, B{\"a}ndern, Kugeln oder R{\"o}hren dargestellt. Durch interaktives Mapping k{\"o}nnen Attributwerte der Trajektorien oder einzelner Messpunkte auf visuelle Eigenschaften abgebildet werden. Hierzu stehen Form, H{\"o}he, Gr{\"o}ße, Farbe, Textur, sowie Animation zur Verf{\"u}gung. Mithilfe dieses dynamischen Mappings wurden außerdem verschiedene Visualisierungsmethoden implementiert, wie z.B. eine Focus+Context-Visualisierung von Trajektorien mithilfe von interaktiven Dichtekarten, sowie einer Space-Time-Cube-Visualisierung zur Darstellung des zeitlichen Ablaufs einzelner Bewegungen. - Interaktive Visualisierung geographischer Netzwerke. Es wurde eine Visualisierungsmethode zur interaktiven Exploration geo-referenzierter Netzwerke entwickelt, welche die Visualisierung von Netzwerken mit einer großen Anzahl von Knoten und Kanten erm{\"o}glicht. Um die Analyse von Netzwerken verschiedener Gr{\"o}ßen und in unterschiedlichen Kontexten zu erm{\"o}glichen, stehen mehrere virtuelle geographische Umgebungen zur Verf{\"u}gung, wie bspw. ein virtueller 3D-Globus, als auch 2D-Karten mit unterschiedlichen geographischen Projektionen. Zur interaktiven Analyse dieser Netzwerke stehen interaktive Tools wie Filterung, Mapping und Selektion zur Verf{\"u}gung. Des weiteren wurden Visualisierungsmethoden f{\"u}r verschiedene Arten von Netzwerken, wie z.B. 3D-Netzwerke und zeitlich ver{\"a}nderliche Netzwerke, implementiert. Zur Demonstration des Konzeptes wurden interaktive Tools f{\"u}r zwei unterschiedliche Anwendungsf{\"a}lle entwickelt. Das erste beinhaltet die Visualisierung attributierter 3D-Trajektorien, welche die Bewegungen von Flugzeugen um einen Flughafen beschreiben. Es erm{\"o}glicht Nutzern, die Trajektorien von ankommenden und startenden Flugzeugen {\"u}ber den Zeitraum eines Monats interaktiv zu explorieren und zu analysieren. Durch Verwendung der interaktiven Visualisierungsmethoden f{\"u}r 3D-Trajektorien und interaktiven Dichtekarten k{\"o}nnen Einblicke in die Daten gewonnen werden, wie beispielsweise h{\"a}ufig genutzte Flugkorridore, typische sowie untypische Bewegungsmuster, oder ungew{\"o}hnliche Vorkommnisse wie Fehlanfl{\"u}ge. Der zweite Anwendungsfall beinhaltet die Visualisierung von Klimanetzwerken, welche geographischen Netzwerken in der Klimaforschung darstellen. Klimanetzwerke repr{\"a}sentieren die Dynamiken im Klimasystem durch eine Netzwerkstruktur, die die statistische Beziehungen zwischen Orten beschreiben. Das entwickelte Tool erm{\"o}glicht es Analysten, diese großen Netzwerke interaktiv zu explorieren und dadurch die Struktur des Netzwerks zu analysieren und mit den geographischen Daten in Beziehung zu setzen. Interaktive Filterung und Selektion erm{\"o}glichen es, Muster in den Daten zu identifizieren, und so bspw. Cluster in der Netzwerkstruktur oder Str{\"o}mungsmuster zu erkennen.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{VillatoroLeal2018,
  author    = {Villatoro Leal, Jos{\´e} Andr{\´e}s},
  title     = {A combined approach for the analysis of biomolecules using IR-MALDI ion mobility spectrometry and molecular dynamics simulations of peptide ions in the gas phase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-419723},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {133},
  year      = {2018},
  abstract  = {The aim of this doctoral thesis was to establish a technique for the analysis of biomolecules with infrared matrix-assisted laser dispersion (IR-MALDI) ion mobility (IM) spectrometry. The main components of the work were the characterization of the IR-MALDI process, the development and characterization of different ion mobility spectrometers, the use of IR-MALDI-IM spectrometry as a robust, standalone spectrometer and the development of a collision cross-section estimation approach for peptides based on molecular dynamics and thermodynamic reweighting. First, the IR-MALDI source was studied with atmospheric pressure ion mobility spectrometry and shadowgraphy. It consisted of a metal capillary, at the tip of which a self-renewing droplet of analyte solution was met by an IR laser beam. A relationship between peak shape, ion desolvation, diffusion and extraction pulse delay time (pulse delay) was established. First order desolvation kinetics were observed and related to peak broadening by diffusion, both influenced by the pulse delay. The transport mechanisms in IR-MALDI were then studied by relating different laser impact positions on the droplet surface to the corresponding ion mobility spectra. Two different transport mechanisms were determined: phase explosion due to the laser pulse and electrical transport due to delayed ion extraction. The velocity of the ions stemming from the phase explosion was then measured by ion mobility and shadowgraphy at different time scales and distances from the source capillary, showing an initially very high but rapidly decaying velocity. Finally, the anatomy of the dispersion plume was observed in detail with shadowgraphy and general conclusions over the process were drawn. Understanding the IR-MALDI process enabled the optimization of the different IM spectrometers at atmospheric and reduced pressure (AP and RP, respectively). At reduced pressure, both an AP and an RP IR-MALDI source were used. The influence of the pulsed ion extraction parameters (pulse delay, width and amplitude) on peak shape, resolution and area was systematically studied in both AP and RP IM spectrometers and discussed in the context of the IR-MALDI process. Under RP conditions, the influence of the closing field and of the pressure was also examined for both AP and RP sources. For the AP ionization RP IM spectrometer, the influence of the inlet field (IF) in the source region was also examined. All of these studies led to the determination of the optimal analytical parameters as well as to a better understanding of the initial ion cloud anatomy. The analytical performance of the spectrometer was then studied. Limits of detection (LOD) and linear ranges were determined under static and pulsed ion injection conditions and interpreted in the context of the IR-MALDI mechanism. Applications in the separation of simple mixtures were also illustrated, demonstrating good isomer separation capabilities and the advantages of singly charged peaks. The possibility to couple high performance liquid chromatography (HPLC) to IR-MALDI-IM spectrometry was also demonstrated. Finally, the reduced pressure spectrometer was used to study the effect of high reduced field strength on the mobility of polyatomic ions in polyatomic gases. The last focus point was on the study of peptide ions. A dataset obtained with electrospray IM spectrometry was characterized and used for the calibration of a collision cross-section (CCS) determination method based on molecular dynamics (MD) simulations at high temperature. Instead of producing candidate structures which are evaluated one by one, this semi-automated method uses the simulation as a whole to determine a single average collision cross-section value by reweighting the CCS of a few representative structures. The method was compared to the intrinsic size parameter (ISP) method and to experimental results. Additional MD data obtained from the simulations was also used to further analyze the peptides and understand the experimental results, an advantage with regard to the ISP method. Finally, the CCS of peptide ions analyzed by IR-MALDI were also evaluated with both ISP and MD methods and the results compared to experiment, resulting in a first validation of the MD method. Thus, this thesis brings together the soft ionization technique that is IR-MALDI, which produces mostly singly charged peaks, with ion mobility spectrometry, which can distinguish between isomers, and a collision cross-section determination method which also provides structural information on the analyte at hand.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Engelhardt2018,
  author    = {Engelhardt, Jonathan},
  title     = {40Ar/39Ar geochronology of ICDP PALEOVAN drilling cores},
  doi       = {10.25932/publishup-42953},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-429539},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xxi, 338},
  year      = {2018},
  abstract  = {The scientific drilling campaign PALEOVAN was conducted in the summer of 2010 and was part of the international continental drilling programme (ICDP). The main goal of the campaign was the recovery of a sensitive climate archive in the East of Anatolia. Lacustrine deposits underneath the lake floor of 'Lake Van' constitute this archive. The drilled core material was recovered from two locations: the Ahlat Ridge and the Northern Basin. A composite core was constructed from cored material of seven parallel boreholes at the Ahlat Ridge and covers an almost complete lacustrine history of Lake Van. The composite record offered sensitive climate proxies such as variations of total organic carbon, K/Ca ratios, or a relative abundance of arboreal pollen. These proxies revealed patterns that are similar to climate proxy variations from Greenland ice cores. Climate variations in Greenland ice cores have been dated by modelling the timing of orbital forces to affect the climate. Volatiles from melted ice aliquots are often taken as high-resolution proxies and provide a base for fitting the according temporal models. The ICDP PALEOVAN scientific team fitted proxy data from the lacustrine drilling record to ice core data and constructed an age model. Embedded volcaniclastic layers had to be dated radiometrically in order to provide independent age constraints to the climate-stratigraphic age model. Solving this task by an application of the 40Ar/39Ar method was the main objective of this thesis. Earlier efforts to apply the 40Ar/39Ar dating resulted in inaccuracies that could not be explained satisfactorily. The absence of K-rich feldspars in suitable tephra layers implied that feldspar crystals needed to be 500 μm in size minimum, in order to apply single-crystal 40Ar/39Ar dating. Some of the samples did not contain any of these grain sizes or only very few crystals of that size. In order to overcome this problem this study applied a combined single-crystal and multi-crystal approach with different crystal fractions from the same sample. The preferred method of a stepwise heating analysis of an aliquot of feldspar crystals has been applied to three samples. The Na-rich crystals and their young geological age required 20 mg of inclusion-free, non-corroded feldspars. Small sample volumes (usually 25 \% aliquots of 5 cm3 of sample material - a spoon full of tephra) and the widespread presence of melt-inclusion led to the application of combined single- and multigrain total fusion analyses. 40Ar/39Ar analyses on single crystals have the advantage of being able to monitor the presence of excess 40Ar and detrital or xenocrystic contamination in the samples. Multigrain analyses may hide the effects from these obstacles. The results from the multigrain analyses are therefore discussed with respect to the findings from the respective cogenetic single crystal ages. Some of the samples in this study were dated by 40Ar/39Ar on feldspars on multigrain separates and (if available) in combination with only a few single crystals. 40Ar/39Ar ages from two of the samples deviated statistically from the age model. All other samples resulted in identical ages. The deviations displayed older ages than those obtained from the age model. t-Tests compared radiometric ages with available age control points from various proxies and from the relative paleointensity of the earth magnetic field within a stratigraphic range of ± 10 m. Concordant age control points from different relative chronometers indicated that deviations are a result of erroneous 40Ar/39Ar ages. The thesis argues two potential reasons for these ages: (1) the irregular appearance of 40Ar from rare melt- and fluid- inclusions and (2) the contamination of the samples with older crystals due to a rapid combination of assimilation and ejection. Another aliquot of feldspar crystals that underwent separation for the application of 40Ar/39Ar dating was investigated for geochemical inhomogeneities. Magmatic zoning is ubiquitous in the volcaniclastic feldspar crystals. Four different types of magmatic zoning were detected. The zoning types are compositional zoning (C-type zoning), pseudo-oscillatory zoning of trace ele- ment concentrations (PO-type zoning), chaotic and patchy zoning of major and trace element concentrations (R-type zoning) and concentric zoning of trace elements (CC-type zoning). Sam- ples that deviated in 40Ar/39Ar ages showed C-type zoning, R-type zoning or a mix of different types of zoning (C-type and PO-type). Feldspars showing PO-type zoning typically represent the smallest grain size fractions in the samples. The constant major element compositions of these crystals are interpreted to represent the latest stages in the compositional evolution of feldspars in a peralkaline melt. PO-type crystals contain less melt- inclusions than other zoning types and are rarely corroded. This thesis concludes that feldspars that show PO-type zoning are most promising chronometers for the 40Ar/39Ar method, if samples provide mixed zoning types of Quaternary anorthoclase feldspars. Five samples were dated by applying the 40Ar/39Ar method to volcanic glass. High fractions of atmospheric Ar (typically > 98\%) significantly hampered the precision of the 40Ar/39Ar ages and resulted in rough age estimates that widely overlap the age model. Ar isotopes indicated that the glasses bore a chorine-rich Ar-end member. The chlorine-derived 38Ar indicated chlorine-rich fluid-inclusions or the hydration of the volcanic glass shards. This indication strengthened the evidence that irregularly distributed melt-inclusions and thus irregular distributed excess 40Ar influenced the problematic feldspar 40Ar/39Ar ages. Whether a connection between a corrected initial 40Ar/36Ar ratio from glasses to the 40Ar/36Ar ratios from pore waters exists remains unclear. This thesis offers another age model, which is similarly based on the interpolation of the temporal tie points from geophysical and climate-stratigraphic data. The model used a PCHIP- interpolation (piecewise cubic hermite interpolating polynomial) whereas the older age model used a spline-interpolation. Samples that match in ages from 40Ar/39Ar dating of feldspars with the earlier published age model were additionally assigned with an age from the PCHIP- interpolation. These modelled ages allowed a recalculation of the Alder Creek sanidine mineral standard. The climate-stratigraphic calibration of an 40Ar/39Ar mineral standard proved that the age versus depth interpolations from PAELOVAN drilling cores were accurate, and that the applied chronometers recorded the temporal evolution of Lake Van synchronously. Petrochemical discrimination of the sampled volcaniclastic material is also given in this thesis. 41 from 57 sampled volcaniclastic layers indicate Nemrut as their provenance. Criteria that served for the provenance assignment are provided and reviewed critically. Detailed correlations of selected PALEOVAN volcaniclastics to onshore samples that were described in detail by earlier studies are also discussed. The sampled volcaniclastics dominantly have a thickness of < 40 cm and have been ejected by small to medium sized eruptions. Onshore deposits from these types of eruptions are potentially eroded due to predominant strong winds on Nemrut and S{\"u}phan slopes. An exact correlation with the data presented here is therefore equivocal or not possible at all. Deviating feldspar 40Ar/39Ar ages can possibly be explained by inherited 40Ar from feldspar xenocrysts contaminating the samples. In order to test this hypothesis diffusion couples of Ba were investigated in compositionally zoned feldspar crystals. The diffusive behaviour of Ba in feldspar is known, and gradients in the changing concentrations allowed for the calculation of the duration of the crystal's magmatic development since the formation of the zoning interface. Durations were compared with degassing scenarios that model the Ar-loss during assimilation and subsequent ejection of the xenocrystals. Diffusive equilibration of the contrasting Ba concentrations is assumed to generate maximum durations as the gradient could have been developed in several growth and heating stages. The modelling does not show any indication of an involvement of inherited 40Ar in any of the deviating samples. However, the analytical set-up represents the lower limit of the required spatial resolution. Therefore, it cannot be excluded that the degassing modelling relies on a significant overestimation of the maximum duration of the magmatic history. Nevertheless, the modelling of xenocrystal degassing evidences that the irregular incorporation of excess 40Ar by melt- and fluid inclusions represents the most critical problem that needs to be overcome in dating volcaniclastic feldspars from the PALEOVAN drill cores. This thesis provides the complete background in generating and presenting 40Ar/39Ar ages that are compared to age data from a climate-stratigraphic model. Deviations are identified statistically and then discussed in order to find explanations from the age model and/or from 40Ar/39Ar geochronology. Most of the PALEOVAN stratigraphy provides several chronometers that have been proven for their synchronicity. Lacustrine deposits from Lake Van represent a key archive for reconstructing climate evolution in the eastern Mediterranean and in the Near East. The PALEOVAN record offers a climate-stratigraphic age model with a remarkable accuracy and resolution.},
  language  = {en}
}