@phdthesis{Blessmann2010,
  author    = {Bleßmann, Daniela},
  title     = {Der Einfluss der Dynamik auf die stratosph{\"a}rische Ozonvariabilit{\"a}t {\"u}ber der Arktis im Fr{\"u}hwinter},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-51394},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Der fr{\"u}hwinterliche Ozongehalt ist ein Indikator f{\"u}r den Ozongehalt im Sp{\"a}twinter/Fr{\"u}hjahr. Jedoch weist dieser aufgrund von Absinkprozessen, chemisch bedingten Ozonabbau und Wellenaktivit{\"a}t von Jahr zu Jahr starke Schwankungen auf. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass diese Variabilit{\"a}t weitestgehend auf dynamische Prozesse w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase des arktischen Polarwirbels zur{\"u}ckgeht. Ferner wird der bisher noch ausstehende Zusammenhang zwischen dem fr{\"u}h- und sp{\"a}twinterlichen Ozongehalt bez{\"u}glich Dynamik und Chemie aufgezeigt. F{\"u}r die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der im Polarwirbel eingeschlossenen Luftmassenzusammensetzung und Ozonmenge wurden Beobachtungsdaten von Satellitenmessinstrumenten und Ozonsonden sowie Modellsimulationen des Lagrangschen Chemie/Transportmodells ATLAS verwandt. Die {\"u}ber die Fl{\"a}che (45-75°N) und Zeit (August-November) gemittelte Vertikalkomponente des Eliassen-Palm-Flussvektors durch die 100hPa-Fl{\"a}che zeigt eine Verbindung zwischen der fr{\"u}hwinterlichen wirbelinneren Luftmassenzusammensetzung und der Wirbelbildungsphase auf. Diese ist jedoch nur f{\"u}r die untere Stratosph{\"a}re g{\"u}ltig, da die Vertikalkomponente die sich innerhalb der Stratosph{\"a}re {\"a}ndernden Wellenausbreitungsbedingungen nicht erfasst. F{\"u}r eine verbesserte H{\"o}hendarstellung des Signals wurde eine neue integrale auf der Wellenamplitude und dem Charney-Drazin-Kriterium basierende Gr{\"o}ße definiert. Diese neue Gr{\"o}ße verbindet die Wellenaktivit{\"a}t w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase sowohl mit der Luftmassenzusammensetzung im Polarwirbel als auch mit der Ozonverteilung {\"u}ber die Breite. Eine verst{\"a}rkte Wellenaktivit{\"a}t f{\"u}hrt zu mehr Luft aus niedrigeren ozonreichen Breiten im Polarwirbel. Aber im Herbst und Fr{\"u}hwinter zerst{\"o}ren chemische Prozesse, die das Ozon ins Gleichgewicht bringen, die interannuale wirbelinnere Ozonvariablit{\"a}t, die durch dynamische Prozesse w{\"a}hrend der arktischen Polarwirbelbildungsphase hervorgerufen wird. Eine Analyse in Hinblick auf den Fortbestand einer dynamisch induzierten Ozonanomalie bis in den Mittwinter erm{\"o}glicht eine Absch{\"a}tzung des Einflusses dieser dynamischen Prozesse auf den arktischen Ozongehalt. Zu diesem Zweck wurden f{\"u}r den Winter 1999-2000 Modelll{\"a}ufe mit dem Lagrangesche Chemie/Transportmodell ATLAS gerechnet, die detaillierte Informationen {\"u}ber den Erhalt der k{\"u}nstlichen Ozonvariabilit{\"a}t hinsichtlich Zeit, H{\"o}he und Breite liefern. Zusammengefasst, besteht die dynamisch induzierte Ozonvariabilit{\"a}t w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase l{\"a}nger im Inneren als im {\"A}ußeren des Polarwirbels und verliert oberhalb von 750K potentieller Temperatur ihre signifikante Wirkung auf die mittwinterliche Ozonvariabilit{\"a}t. In darunterliegenden H{\"o}henbereichen ist der Anteil an der urspr{\"u}nglichen St{\"o}rung groß, bis zu 90\% auf der 450K. Innerhalb dieses H{\"o}henbereiches {\"u}ben die dynamischen Prozesse w{\"a}hrend der Wirbelbildungsphase einen entscheidenden Einfluss auf den Ozongehalt im Mittwinter aus.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schattauer2010,
  author    = {Schattauer, Sylvia},
  title     = {Hybride D{\"u}nnschicht-Solarzellen aus mesopor{\"o}sem Titandioxid und konjugierten Polymeren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52619},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der aktiven Komponenten und ihrer Wechselwirkungen in teilorganischen Hybrid-Solarzellen. Diese bestehen aus einer d{\"u}nnen Titandioxidschicht, kombiniert mit einer d{\"u}nnen Polymerschicht. Die Effizienz der Hybrid-Solarzellen wird durch die Lichtabsorption im Polymer, die Dissoziation der gebildeten Exzitonen an der aktiven Grenzfl{\"a}che zwischen TiO2 und Polymer, sowie durch Generation und Extraktion freier Ladungstr{\"a}ger bestimmt. Zur Optimierung der Solarzellen wurden grundlegende physikalische Wechselwirkungen zwischen den verwendeten Materialen sowie der Einfluss verschiedener Herstellungsparameter untersucht. Unter anderem wurden Fragen zum optimalen Materialeinsatz und Pr{\"a}parationsbedingungen beantwortet sowie grundlegende Einfl{\"u}sse wie Schichtmorphologie und Polymerinfiltration n{\"a}her betrachtet. Zun{\"a}chst wurde aus unterschiedlich hergestelltem Titandioxid (Akzeptor-Schicht) eine Auswahl f{\"u}r den Einsatz in Hybrid-Solarzellen getroffen. Kriterium war hierbei die unterschiedliche Morphologie aufgrund der Oberfl{\"a}chenbeschaffenheit, der Film-Struktur, der Kristallinit{\"a}t und die daraus resultierenden Solarzelleneigenschaften. F{\"u}r die anschließenden Untersuchungen wurden mesopor{\"o}se TiO2-Filme aus einer neuen Nanopartikel-Synthese, welche es erlaubt, kristalline Partikel schon w{\"a}hrend der Synthese herzustellen, als Elektronenakzeptor und konjugierte Polymere auf Poly(p-Phenylen-Vinylen) (PPV)- bzw. Thiophenbasis als Donatormaterial verwendet. Bei der thermischen Behandlung der TiO2-Schichten erfolgt eine temperaturabh{\"a}ngige {\"A}nderung der Morphologie, jedoch nicht der Kristallstruktur. Die Auswirkungen auf die Solarzelleneigenschaften wurden dokumentiert und diskutiert. Um die Vorteile der Nanopartikel-Synthese, die Bildung kristalliner TiO2-Partikel bei tiefen Temperaturen, nutzen zu k{\"o}nnen, wurden erste Versuche zur UV-Vernetzung durchgef{\"u}hrt. Neben der Beschaffenheit der Oxidschicht wurde auch der Einfluss der Polymermorphologie, bedingt durch L{\"o}sungsmittelvariation und Tempertemperatur, untersucht. Hierbei konnte gezeigt werden, dass u.a. die Viskosit{\"a}t der Polymerl{\"o}sung die Infiltration in die TiO2-Schicht und dadurch die Effizienz der Solarzelle beeinflusst. Ein weiterer Ansatz zur Erh{\"o}hung der Effizienz ist die Entwicklung neuer lochleitender Polymere, welche m{\"o}glichst {\"u}ber einen weiten spektralen Bereich Licht absorbieren und an die Bandl{\"u}cke des TiO2 angepasst sind. Hierzu wurden einige neuartige Konzepte, z.B. die Kombination von Thiophen- und Phenyl-Einheiten n{\"a}her untersucht. Auch wurde die Sensibilisierung der Titandioxidschicht in Anlehnung an die h{\"o}heren Effizienzen der Farbstoffzellen in Betracht gezogen. Zusammenfassend konnten im Rahmen dieser Arbeit wichtige Einflussparameter auf die Funktion hybrider Solarzellen identifiziert und z.T. n{\"a}her diskutiert werden. F{\"u}r einige limitierende Faktoren wurden Konzepte zur Verbesserung bzw. Vermeidung vorgestellt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Chirvasa2010,
  author    = {Chirvasa, Mihaela},
  title     = {Finite difference methods for 1st Order in time, 2nd order in space, hyperbolic systems used in numerical relativity},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-42135},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {This thesis is concerned with the development of numerical methods using finite difference techniques for the discretization of initial value problems (IVPs) and initial boundary value problems (IBVPs) of certain hyperbolic systems which are first order in time and second order in space. This type of system appears in some formulations of Einstein equations, such as ADM, BSSN, NOR, and the generalized harmonic formulation. For IVP, the stability method proposed in [14] is extended from second and fourth order centered schemes, to 2n-order accuracy, including also the case when some first order derivatives are approximated with off-centered finite difference operators (FDO) and dissipation is added to the right-hand sides of the equations. For the model problem of the wave equation, special attention is paid to the analysis of Courant limits and numerical speeds. Although off-centered FDOs have larger truncation errors than centered FDOs, it is shown that in certain situations, off-centering by just one point can be beneficial for the overall accuracy of the numerical scheme. The wave equation is also analyzed in respect to its initial boundary value problem. All three types of boundaries - outflow, inflow and completely inflow that can appear in this case, are investigated. Using the ghost-point method, 2n-accurate (n = 1, 4) numerical prescriptions are prescribed for each type of boundary. The inflow boundary is also approached using the SAT-SBP method. In the end of the thesis, a 1-D variant of BSSN formulation is derived and some of its IBVPs are considered. The boundary procedures, based on the ghost-point method, are intended to preserve the interior 2n-accuracy. Numerical tests show that this is the case if sufficient dissipation is added to the rhs of the equations.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Stock2010,
  author    = {Stock, Maria},
  title     = {Charakterisierung der troposph{\"a}rischen Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49203},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Auf der Grundlage von Sonnenphotometermessungen an drei Messstationen (AWIPEV/ Koldewey in Ny-{\AA}lesund (78.923 °N, 11.923 °O) 1995-2008, 35. Nordpol Driftstation - NP-35 (84.3-85.5 °N, 41.7-56.6 °O) M{\"a}rz/April 2008, Sodankyl{\"a} (67.37 °N, 26.65 °O) 2004-2007) wird die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis und deren Ursachen untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Frage des Zusammenhanges zwischen den an den Stationen gemessenen Aerosolparametern (Aerosol optische Dicke, Angstr{\"o}m Koeffizient, usw.) und dem Transport des Aerosols sowohl auf kurzen Zeitskalen (Tagen) als auch auf langen Zeitskalen (Monate, Jahre). Um diesen Zusammenhang herzustellen, werden f{\"u}r die kurzen Zeitskalen mit dem Trajektorienmodell PEP-Tracer 5-Tage R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien in drei Starth{\"o}hen (850 hPa, 700 hPa, 500 hPa) f{\"u}r die Uhrzeiten 00, 06, 12 und 18 Uhr berechnet. Mit Hilfe der nicht-hierarchischen Clustermethode k-means werden die berechneten R{\"u}ckw{\"a}rtstrajektorien dann zu Gruppen zusammengefasst und bestimmten Quellgebieten und den gemessenen Aerosol optischen Dicken zugeordnet. Die Zuordnung von Aerosol optischer Dicke und Quellregion ergibt keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Transport verschmutzter Luftmassen aus Europa oder Russland bzw. Asien und erh{\"o}hter Aerosol optischer Dicke. Dennoch ist f{\"u}r einen konkreten Einzelfall (M{\"a}rz 2008) ein direkter Zusammenhang von Aerosoltransport und hohen Aerosol optischen Dicken nachweisbar. In diesem Fall gelangte Waldbrandaerosol aus S{\"u}dwestrussland in die Arktis und konnte sowohl auf der NP-35 als auch in Ny-{\AA}lesund beobachtet werden. In einem weiteren Schritt wird mit Hilfe der EOF-Analyse untersucht, inwieweit großskalige atmosph{\"a}rische Zirkulationsmuster f{\"u}r die Aerosolvariabilit{\"a}t in der europ{\"a}ischen Arktis verantwortlich sind. {\"A}hnlich wie bei der Trajektorienanalyse ist auch die Verbindung der atmosph{\"a}rischen Zirkulation zu den Photometermessungen an den Stationen in der Regel nur schwach ausgepr{\"a}gt. Eine Ausnahme findet sich bei der Betrachtung des Jahresganges des Bodendruckes und der Aerosol optischen Dicke. Hohe Aerosol optische Dicken treten im Fr{\"u}hjahr zum einen dann auf, wenn durch das Islandtief und das sibirische Hochdruckgebiet Luftmassen aus Europa oder Russland/Asien in die Arktis gelangen, und zum anderen, wenn sich ein kr{\"a}ftiges Hochdruckgebiet {\"u}ber Gr{\"o}nland und weiten Teilen der Arktis befindet. Ebenso zeigt sich, dass der {\"U}bergang zwischen Fr{\"u}hjahr und Sommer zumindest teilweise bedingt ist durch denWechsel vom stabilen Polarhoch im Winter und Fr{\"u}hjahr zu einer st{\"a}rker von Tiefdruckgebieten bestimmten arktischen Atmosph{\"a}re im Sommer. Die geringere Aerosolkonzentration im Sommer kann zum Teil mit einer Zunahme der nassen Deposition als Aerosolsenke begr{\"u}ndet werden. F{\"u}r Ny-{\AA}lesund wird neben den Transportmustern auch die chemische Zusammensetzung des Aerosols mit Hilfe von Impaktormessungen an der Zeppelinstation auf dem Zeppelinberg (474m {\"u}.NN) nahe Ny-{\AA}lesund abgeleitet. Dabei ist die positive Korrelation der Aerosoloptischen Dicke mit der Konzentration von Sulfationen und Ruß sehr deutlich. Beide Stoffe gelangen zu einem Großteil durch anthropogene Emissionen in die Atmosph{\"a}re. Die damit nachweisbar anthropogen gepr{\"a}gte Zusammensetzung des arktischen Aerosols steht im Widerspruch zum nicht eindeutig herstellbaren Zusammenhang mit dem Transport des Aerosols aus Industrieregionen. Dies kann nur durch einen oder mehrere gleichzeitig stattfindende Transformationsprozesse (z. B. Nukleation von Schwefels{\"a}urepartikeln) w{\"a}hrend des Transportes aus den Quellregionen (Europa, Russland) erkl{\"a}rt werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ksianzou2010,
  author    = {Ksianzou, Viachaslau},
  title     = {Second-order nonlinear optical interactions and cascading effects in thinorganic films},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-49186},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {The presented work describes new concepts of fast switching elements based on principles of photonics. The waveguides working in visible and infra-red ranges are put in a basis of these elements. And as materials for manufacturing of waveguides the transparent polymers, dopped by molecules of the dyes possessing second order nonlinear-optical properties are proposed. The work shows how nonlinear-optical processes in such structures can be implemented by electro-optical and opto-optical control circuit signals. In this paper we consider the complete cycle of fabrication of several types of integral photonic elements. The theoretical analysis of high-intensity beam propagation in media with second-order optical nonlinearity is performed. Quantitative estimations of necessary conditions of occurrence of the nonlinear-optical phenomena of the second order taking into account properties of used materials are made. The paper describes the various stages of manufacture of the basic structure of the integrated photonics: a planar waveguide. Using the finite element method the structure of the electromagnetic field inside the waveguide in different modes was analysed. A separate part of the work deals with the creation of composite organic materials with high optical nonlinearity. Using the methods of quantum chemistry, the dependence of nonlinear properties of dye molecules from its structure were investigated in details. In addition, the paper discusses various methods of inducing of an optical nonlinearity in dye-doping of polymer films. In the work, for the first time is proposed the use of spatial modulation of nonlinear properties of waveguide according Fibonacci law. This allows involving several different nonlinear optical processes simultaneously. The final part of the work describes various designs of integrated optical modulators and switches constructed of organic nonlinear optical waveguides. A practical design of the optical modulator based on Mach-Zehnder interferometer made by a photolithography on polymer film is presented.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Yin2010,
  author    = {Yin, Fan},
  title     = {Mathematic approaches for the calibration of the CHAMP satellite magnetic field measurements},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-41201},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload) is a German small satellite mission to study the earth's gravity field, magnetic field and upper atmosphere. Thanks to the good condition of the satellite so far, the planned 5 years mission is extended to year 2009. The satellite provides continuously a large quantity of measurement data for the purpose of Earth study. The measurements of the magnetic field are undertaken by two Fluxgate Magnetometers (vector magnetometer) and one Overhauser Magnetometer (scalar magnetometer) flown on CHAMP. In order to ensure the quality of the data during the whole mission, the calibration of the magnetometers has to be performed routinely in orbit. The scalar magnetometer serves as the magnetic reference and its readings are compared with the readings of the vector magnetometer. The readings of the vector magnetometer are corrected by the parameters that are derived from this comparison, which is called the scalar calibration. In the routine processing, these calibration parameters are updated every 15 days by means of scalar calibration. There are also magnetic effects coming from the satellite which disturb the measurements. Most of them have been characterized during tests before launch. Among them are the remanent magnetization of the spacecraft and fields generated by currents. They are all considered to be constant over the mission life. The 8 years of operation experience allow us to investigate the long-term behaviors of the magnetometers and the satellite systems. According to the investigation, it was found that for example the scale factors of the FGM show obvious long-term changes which can be described by logarithmic functions. The other parameters (offsets and angles between the three components) can be considered constant. If these continuous parameters are applied for the FGM data processing, the disagreement between the OVM and the FGM readings is limited to \pm1nT over the whole mission. This demonstrates, the magnetometers on CHAMP exhibit a very good stability. However, the daily correction of the parameter Z component offset of the FGM improves the agreement between the magnetometers markedly. The Z component offset plays a very important role for the data quality. It exhibits a linear relationship with the standard deviation of the disagreement between the OVM and the FGM readings. After Z offset correction, the errors are limited to \pm0.5nT (equivalent to a standard deviation of 0.2nT). We improved the corrections of the spacecraft field which are not taken into account in the routine processing. Such disturbance field, e.g. from the power supply system of the satellite, show some systematic errors in the FGM data and are misinterpreted in 9-parameter calibration, which brings false local time related variation of the calibration parameters. These corrections are made by applying a mathematical model to the measured currents. This non-linear model is derived from an inversion technique. If the disturbance field of the satellite body are fully corrected, the standard deviation of scalar error \triangle B remains about 0.1nT. Additionally, in order to keep the OVM readings a reliable standard, the imperfect coefficients of the torquer current correction for the OVM are redetermined by solving a minimization problem. The temporal variation of the spacecraft remanent field is investigated. It was found that the average magnetic moment of the magneto-torquers reflects well the moment of the satellite. This allows for a continuous correction of the spacecraft field. The reasons for the possible unknown systemic error are discussed in this thesis. Particularly, both temperature uncertainties and time errors have influence on the FGM data. Based on the results of this thesis the data processing of future magnetic missions can be designed in an improved way. In particular, the upcoming ESA mission Swarm can take advantage of our findings and provide all the auxiliary measurements needed for a proper recovery of the ambient magnetic field.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wu2010,
  author    = {Wu, Ye},
  title     = {Nonlinear dynamics in complex networks and modeling human dynamics},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-47358},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Durch große Datenmengen k{\"o}nnen die Forscher die Eigenschaften komplexer Systeme untersuchen, z.B. komplexe Netzwerk und die Dynamik des menschlichen Verhaltens. Eine große Anzahl an Systemen werden als große und komplexe Netzwerke dargestellt, z.B. das Internet, Stromnetze, Wirtschaftssysteme. Immer mehr Forscher haben großes Interesse an der Dynamik des komplexen Netzwerks. Diese Arbeit besteht aus den folgenden drei Teilen. Der erste Teil ist ein einfacher dynamischer Optimierungs-Kopplungs-Mechanismus, aber sehr wirksam. Durch den Mechanismus kann synchronisation in komplexen Netzwerken mit und ohne Zeitverz{\"o}gerung realisiert, und die F{\"a}higkeit der Synchronisation von small-world und scale-free Netze verbessert werden. Im zweiten Teil geht um die Verst{\"a}rkung der Robustheit der scale-free Netze im Zusammenhang mit der Gemeinden-Struktur. Einige Reaktionsmuster und topologische Gemeinden sind einheitlich. Die Ergebnisse zeigen einen neuen Aspekt der Beziehung zwischen den Funktionen und der Netzwerk-Topologie von komplexen Netzwerken. Im dritten Teil welche eine wichtige Rolle in komplexen Netzwerken spielt, wird die Verhaltens-Dynamik der menschliche Mitteilung durch Daten- und Modellanalysierung erforscht, dann entsteht ein neues Mitteilungsmodell. Mit Hilfe von einem Interaktion priority-Queue Model kann das neue Modell erkl{\"a}rt werden. Mit Hilfe des Models k{\"o}nnen viele praktische Interaktions-Systeme erkl{\"a}rt werden, z.B. E-Mail und Briefe (oder Post). Mit Hilfe meiner Untersuchung kann man menschliches Verhalten auf der Individuums- und Netzwerkebene neu kennenlernen. Im vierter Teil kann ich nachweisen, dass menschliches Kommentar-Verhalten in on-line Sozialsystemen, eine andere Art der Interaktionsdynamik von Mensch non-Poisson ist und dieses am Modell erkl{\"a}ren. Mit Hilfe der non-Poisson Prozesse kann man das pers{\"o}nliche Anziehungskraft-Modell besser verstehen. Die Ergebnisse sind hilfreich zum Kennenlernen des Musters des menschlichen Verhaltens in on-line Gesellschaften und der Entwicklung von {\"o}ffentlicher Meinung nicht nur in der virtuellen Gesellschaftn sondern auch in der Realgesellschaft. Am Ende geht es um eine Prognose von menschlicher Dynamik und komplexen Netzwerken.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schwabedal2010,
  author    = {Schwabedal, Justus Tilmann Caspar},
  title     = {Phase dynamics of irregular oscillations},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-50115},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {In der vorliegenden Dissertation wird eine Beschreibung der Phasendynamik irregul{\"a}rer Oszillationen und deren Wechselwirkungen vorgestellt. Hierbei werden chaotische und stochastische Oszillationen autonomer dissipativer Systeme betrachtet. F{\"u}r eine Phasenbeschreibung stochastischer Oszillationen m{\"u}ssen zum einen unterschiedliche Werte der Phase zueinander in Beziehung gesetzt werden, um ihre Dynamik unabh{\"a}ngig von der gew{\"a}hlten Parametrisierung der Oszillation beschreiben zu k{\"o}nnen. Zum anderen m{\"u}ssen f{\"u}r stochastische und chaotische Oszillationen diejenigen Systemzust{\"a}nde identifiziert werden, die sich in der gleichen Phase befinden. Im Rahmen dieser Dissertation werden die Werte der Phase {\"u}ber eine gemittelte Phasengeschwindigkeitsfunktion miteinander in Beziehung gesetzt. F{\"u}r stochastische Oszillationen sind jedoch verschiedene Definitionen der mittleren Geschwindigkeit m{\"o}glich. Um die Unterschiede der Geschwindigkeitsdefinitionen besser zu verstehen, werden auf ihrer Basis effektive deterministische Modelle der Oszillationen konstruiert. Hierbei zeigt sich, dass die Modelle unterschiedliche Oszillationseigenschaften, wie z. B. die mittlere Frequenz oder die invariante Wahrscheinlichkeitsverteilung, nachahmen. Je nach Anwendung stellt die effektive Phasengeschwindigkeitsfunktion eines speziellen Modells eine zweckm{\"a}ßige Phasenbeziehung her. Wie anhand einfacher Beispiele erkl{\"a}rt wird, kann so die Theorie der effektiven Phasendynamik auch kontinuierlich und pulsartig wechselwirkende stochastische Oszillationen beschreiben. Weiterhin wird ein Kriterium f{\"u}r die invariante Identifikation von Zust{\"a}nden gleicher Phase irregul{\"a}rer Oszillationen zu sogenannten generalisierten Isophasen beschrieben: Die Zust{\"a}nde einer solchen Isophase sollen in ihrer dynamischen Entwicklung ununterscheidbar werden. F{\"u}r stochastische Oszillationen wird dieses Kriterium in einem mittleren Sinne interpretiert. Wie anhand von Beispielen demonstriert wird, lassen sich so verschiedene Typen stochastischer Oszillationen in einheitlicher Weise auf eine stochastische Phasendynamik reduzieren. Mit Hilfe eines numerischen Algorithmus zur Sch{\"a}tzung der Isophasen aus Daten wird die Anwendbarkeit der Theorie anhand eines Signals regelm{\"a}ßiger Atmung gezeigt. Weiterhin zeigt sich, dass das Kriterium der Phasenidentifikation f{\"u}r chaotische Oszillationen nur approximativ erf{\"u}llt werden kann. Anhand des R{\"o}ssleroszillators wird der tiefgreifende Zusammenhang zwischen approximativen Isophasen, chaotischer Phasendiffusion und instabilen periodischen Orbits dargelegt. Gemeinsam erm{\"o}glichen die Theorien der effektiven Phasendynamik und der generalisierten Isophasen eine umfassende und einheitliche Phasenbeschreibung irregul{\"a}rer Oszillationen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ahnert2010,
  author    = {Ahnert, Karsten},
  title     = {Compactons in strongly nonlinear lattices},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-48539},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {In the present work, we study wave phenomena in strongly nonlinear lattices. Such lattices are characterized by the absence of classical linear waves. We demonstrate that compactons - strongly localized solitary waves with tails decaying faster than exponential - exist and that they play a major role in the dynamics of the system under consideration. We investigate compactons in different physical setups. One part deals with lattices of dispersively coupled limit cycle oscillators which find various applications in natural sciences such as Josephson junction arrays or coupled Ginzburg-Landau equations. Another part deals with Hamiltonian lattices. Here, a prominent example in which compactons can be found is the granular chain. In the third part, we study systems which are related to the discrete nonlinear Schr{\"o}dinger equation describing, for example, coupled optical wave-guides or the dynamics of Bose-Einstein condensates in optical lattices. Our investigations are based on a numerical method to solve the traveling wave equation. This results in a quasi-exact solution (up to numerical errors) which is the compacton. Another ansatz which is employed throughout this work is the quasi-continuous approximation where the lattice is described by a continuous medium. Here, compactons are found analytically, but they are defined on a truly compact support. Remarkably, both ways give similar qualitative and quantitative results. Additionally, we study the dynamical properties of compactons by means of numerical simulation of the lattice equations. Especially, we concentrate on their emergence from physically realizable initial conditions as well as on their stability due to collisions. We show that the collisions are not exactly elastic but that a small part of the energy remains at the location of the collision. In finite lattices, this remaining part will then trigger a multiple scattering process resulting in a chaotic state.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kralemann2010,
  author    = {Kralemann, Bj{\"o}rn Christian},
  title     = {Die Rekonstruktion invarianter Phasenmodelle aus Daten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-45057},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2010},
  abstract  = {Ziel dieser Arbeit ist die {\"U}berwindung einer Differenz, die zwischen der Theorie der Phase bzw. der Phasendynamik und ihrer Anwendung in der Zeitreihenanalyse besteht: W{\"a}hrend die theoretische Phase eindeutig bestimmt und invariant unter Koordinatentransformationen bzw. gegen{\"u}ber der jeweils gew{\"a}hlten Observable ist, f{\"u}hren die Standardmethoden zur Absch{\"a}tzung der Phase aus gegebenen Zeitreihen zu Resultaten, die einerseits von den gew{\"a}hlten Observablen abh{\"a}ngen und so andererseits das jeweilige System keineswegs in eindeutiger und invarianter Weise beschreiben. Um diese Differenz deutlich zu machen, wird die terminologische Unterscheidung von Phase und Protophase eingef{\"u}hrt: Der Terminus Phase wird nur f{\"u}r Variablen verwendet, die dem theoretischen Konzept der Phase entsprechen und daher das jeweilige System in invarianter Weise charakterisieren, w{\"a}hrend die observablen-abh{\"a}ngigen Absch{\"a}tzungen der Phase aus Zeitreihen als Protophasen bezeichnet werden. Der zentrale Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung einer deterministischen Transformation, die von jeder Protophase eines selbsterhaltenden Oszillators zur eindeutig bestimmten Phase f{\"u}hrt. Dies erm{\"o}glicht dann die invariante Beschreibung gekoppelter Oszillatoren und ihrer Wechselwirkung. Die Anwendung der Transformation bzw. ihr Effekt wird sowohl an numerischen Beispielen demonstriert - insbesondere wird die Phasentransformation in einem Beispiel auf den Fall von drei gekoppelten Oszillatoren erweitert - als auch an multivariaten Messungen des EKGs, des Pulses und der Atmung, aus denen Phasenmodelle der kardiorespiratorischen Wechselwirkung rekonstruiert werden. Abschließend wird die Phasentransformation f{\"u}r autonome Oszillatoren auf den Fall einer nicht vernachl{\"a}ssigbaren Amplitudenabh{\"a}ngigkeit der Protophase erweitert, was beispielsweise die numerischen Bestimmung der Isochronen des chaotischen R{\"o}ssler Systems erm{\"o}glicht.},
  language  = {de}
}