TY - THES A1 - AbuJarour, Safa'a T1 - Digital inclusion T1 - Die Rolle der Informations- und Kommunikationstechnologie bei der Linderung sozialer Störungen BT - the role of information and communication technology in alleviating social disruptions N2 - In this thesis, we tackle two social disruptions: recent refugee waves in Germany and the COVID-19 pandemic. We focus on the use of information and communication technology (ICT) as a key means of alleviating these disruptions and promoting social inclusion. As social disruptions typically lead to frustration and fragmentation, it is essential to ensure the social inclusion of individuals and societies during such times. In the context of the social inclusion of refugees, we focus on the Syrian refugees who arrived in Germany as of 2015, as they form a large and coherent refugee community. In particular, we address the role of ICTs in refugees’ social inclusion and investigate how different ICTs (especially smartphones and social networks) can foster refugees’ integration and social inclusion. In the context of the COVID-19 pandemic, we focus on the widespread unconventional working model of work from home (WFH). Our research here centers on the main constructs of WFH and the key differences in WFH experiences based on personal characteristics such as gender and parental status. We reveal novel insights through four well-established research methods: literature review, mixed methods, qualitative method, and quantitative method. The results of our research have been published in the form of eight articles in major information systems venues and journals. Key results from the refugee research stream include the following: Smartphones represent a central component of refugee ICT use; refugees view ICT as a source of information and power; the social connectedness of refugees is strongly correlated with their Internet use; refugees are not relying solely on traditional methods to learn the German language or pursue further education; the ability to use smartphones anytime and anywhere gives refugees an empowering feeling of global connectedness; and ICTs empower refugees on three levels (community participation, sense of control, and self-efficacy). Key insights from the COVID-19 WFH stream include: Gender and the presence of children under the age of 18 affect workers’ control over their time, technology usefulness, and WFH conflicts, while not affecting their WFH attitudes; and both personal and technology-related factors affect an individual’s attitude toward WFH and their productivity. Further insights are being gathered at the time of submitting this thesis. This thesis contributes to the discussion within the information systems community regarding how to use different ICT solutions to promote the social inclusion of refugees in their new communities and foster an inclusive society. It also adds to the growing body of research on COVID-19, in particular on the sudden workplace transformation to WFH. The insights gathered in this thesis reveal theoretical implications and future opportunities for research in the field of information systems, practical implications for relevant stakeholders, and social implications related to the refugee crisis and the COVID-19 pandemic that must be addressed. N2 - Diese Dissertation beschäftigt sich mit zwei gesellschaftlichen Verwerfungen: den Flüchtlingswellen in Deutschland und der COVID-19-Pandemie. Dabei konzentrieren wir uns auf den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) als eines der wichtigsten Mittel, um diese Verwerfungen zu mildern/abzufangen und soziale Eingliederung zu fördern. Soziale Verwerfungen führen in der Regel unter anderem zu Frustration und Fragmentierung. Daher ist es essenziell, die soziale Beteiligung von Einzelpersonen und Gesellschaften in solchen Phasen sicherzustellen. Im Kontext der Flüchtlingswellen konzentrieren wir uns auf die Gruppe der syrischen Geflüchteten, die ab 2015 in Deutschland angekommen sind, weil sie eine große kohärente Flüchtlingsgemeinschaft bilden. Insbesondere befassen wir uns mit der Rolle der IKT bei der sozialen Eingliederung von Geflüchteten in die Gesellschaft und der Frage, wie verschiedene IKT-Dienste (insbesondere Smartphones und soziale Netzwerke) eine bessere Integration und soziale Eingliederung von Geflüchteten fördern können. Im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie konzentrieren wir uns auf das weit verbreitete unkonventionelle Arbeitsmodell „Work from Home“ (WFH). Unsere Forschung in diesem Zusammenhang fokussiert sich auf die Hauptkomponenten der Arbeit von zuhause und die Hauptunterschiede bei WFHErfahrungen, die auf persönlichen Merkmalen, z.B. Geschlecht und Familiensituation, beruhen. Wir konnten neue Erkenntnisse gewinnen, die sich auf folgenden vier etablierten Forschungsmethoden stützen: Literaturrecherche, Mixed-Methoden, qualitative Methoden und quantitative Methoden. Die Ergebnisse unserer Forschung wurden in acht Forschungsartikeln innerhalb von relevanten Tagungen und Fachzeitschriften für Informationssysteme veröffentlicht. Zu den wichtigsten Erkenntnissen der Forschung zur Rolle der IKTs bei der Integration Geflüchteter gehören: Smartphones sind ein zentrales Element der IKT-Nutzung von Geflüchteten. Sie betrachten IKT als Informations- und Machtquelle. Die soziale Verbundenheit von Geflüchteten hängt stark mit ihrer Internetnutzung zusammen. Sie verlassen sich nicht nur auf traditionelle Methoden, um die deutsche Sprache zu lernen und sich weiterzubilden. Die Möglichkeit, das Smartphone jederzeit und überall zu nutzen, gibt Geflüchteten ein Gefühl der globalen Vernetzung und IKT tragen dazu bei, Geflüchtete in folgenden drei Punkten zu stärken: Beteiligung an der Gemeinschaft, Gefühl der Kontrolle und Selbstwirksamkeit. Zu den wichtigsten Erkenntnissen aus dem COVID-19-WFM-Stream gehören: Das Geschlecht und die Anwesenheit von Kindern unter 18 Jahren beeinflussen die Kontrolle der Arbeitnehmer über ihre Zeit, den technologischen Nutzen und den WFH-Konflikt, ohne jedoch ihre Einstellung zu WFH zu beeinträchtigen. Sowohl persönliche als auch technologische Faktoren beeinflussen die Einstellung eines Einzelnen zur Arbeit von zuhause und seine Produktivität. Zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Dissertation werden in fortlaufenden Forschungsprojekte weitere Erkenntnisse zu diesem Themenbereich gesammelt. Diese Dissertation trägt einerseits zur Diskussion innerhalb der Gesellschaft für Informationssysteme bei, indem sie aufzeigt wie verschiedene IKT-Lösungen eingesetzt werden können, um die soziale Eingliederung von Geflüchteten in ihren neuen Gemeinschaften zu fördern und so zu einer integrativen Gesellschaft beizutragen. Andererseits steuert die Dissertation neues Wissen zu der Forschung über COVID-19 bei, insbesondere zur Umstellung des Arbeitsumfelds im Kontext von Heimarbeit (WFH). Die im Rahmen dieser Arbeit gesammelten Erkenntnisse tragen maßgeblich dazu bei, theoretische Implikationen und zukünftige Forschungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Informationssysteme aufzudecken. Ferner werden praktische Implikationen für relevante Stakeholder und soziale Auswirkungen im Zusammenhang mit der Flüchtlingskrise und der COVID-19-Pandemie adressiert, die in Zukunft entscheidend und wichtig sein werden. KW - Digital Inclusion KW - Social Inclusion KW - Refugees KW - Work From Home KW - COVID-19 KW - COVID-19 KW - Digitale Inklusion KW - Soziale Inklusion KW - Arbeit von zu Hause KW - Flüchtlinge Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510535 ER - TY - GEN A1 - Abujarour, Safa’a A1 - Köster, Antonia A1 - Krasnova, Hanna A1 - Wiesche, Manuel T1 - Technology as a source of power BT - Exploring how ICT use contributes to the social inclusion of refugees in Germany T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe N2 - Since the beginning of the recent global refugee crisis, researchers have been tackling many of its associated aspects, investigating how we can help to alleviate this crisis, in particular, using ICTs capabilities. In our research, we investigated the use of ICT solutions by refugees to foster the social inclusion process in the host community. To tackle this topic, we conducted thirteen interviews with Syrian refugees in Germany. Our findings reveal different ICT usages by refugees and how these contribute to feeling empowered. Moreover, we show the sources of empowerment for refugees that are gained by ICT use. Finally, we identified the two types of social inclusion benefits that were derived from empowerment sources. Our results provide practical implications to different stakeholders and decision-makers on how ICT usage can empower refugees, which can foster the social inclusion of refugees, and what should be considered to support them in their integration effort. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe - 190 KW - culture, identity, and inclusion KW - empowerment KW - ict KW - refugees KW - social inclusion KW - technology Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-607491 UR - https://hdl.handle.net/10125/70936 SN - 978-0-9981331-4-0 SN - 1867-5808 ER - TY - GEN A1 - Ahn, Byeongsun A1 - Brenner, Anna-Katharina A1 - Cucca, Roberta A1 - Friesenecker, Michael A1 - Litschauer, Katharina A1 - Mocca, Elisabetta A1 - Riederer, Bernhard ED - Kazepov, Yuri Albert Kyrill ED - Verwiebe, Roland T1 - Vienna BT - Still a just city? T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe N2 - This book explores and debates the urban transformations that have taken place in Vienna over the past 30 years and their consequences in policy fields such as labour and housing, political and social participation and the environment. Historically, European cities have been characterised by a strong association between social cohesion, quality of life, economic ambition and a robust State. Vienna is an excellent example for that. In more recent years, however, cities were pressured to change policy principles and mechanisms in the context of demographic shifts, post-industrial transformations and welfare recalibration which have led to worsened social conditions in many cities. Each chapter in this volume discusses Vienna's responses to these pressures in key policy arenas, looking at outcomes from the context-specific local arrangements. Against a theoretical framework debating the European city as a model of inclusion and social justice, authors explore the local capacity to innovate urban policies and to address new social risks, while paying attention to potential trade-offs. The book questions and assesses the city's resilience using time series and an institutional analysis of four key dimensions that characterise the European city model within the context of post-industrial transition: redistribution, recognition, representation and sustainability. It offers a multiscalar perspective of urban governance through labour, housing, participatory and environmental policies, bringing together different levels and public policy types. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Reihe - 196 KW - Electoral geography KW - Social housing innovation KW - Labour market policies KW - Economic restructuring KW - Environmental quality Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-537843 SN - 978-0-367-68011-4 SN - 978-1-003133-82-7 SN - 978-0-367-68013-8 SN - 1867-5808 ER - TY - THES A1 - Albers, Isabel Marie T1 - Das spanische que als Diskursmarker? T1 - The Spanish que as a discourse marker? BT - eine kriteriengeleitete Korpusanalyse fingierter Mündlichkeit in der Netflix-Serie "Élite" BT - a criteria-based corpus analysis of feigned orality in the Netflix series "Élite" N2 - In der vorliegenden Arbeit wurde sich mit der Frage beschäftigt, ob und wenn ja inwiefern das spanische que, neben seinen klassischen Verwendungsweisen als Pronomen und Konjunktion, als Diskursmarker (DM) fungieren kann, also ob que in bestimmten Kontexten seinen propositionalen Gehalt verliert und rein diskursive Funktionen übernimmt. Es wurden 128 Beispiele von satzinitialen que untersucht, welche sich zunächst nicht eindeutig als grammatisches Element klassifizieren lassen. Die Beispiele entstammen einem Korpus, welches auf einem auf Grundlage der zweiten Staffel der Netflix-Serie “Élite” erstellten Transkript basiert. Das Material wurde anhand von fünf auf Grundlage der Forschungsliteratur erstellten Kriterien analysiert und je nach Erfüllung oder Nicht-Erfüllung in die Kategorien “nicht pragmatikalisiert” (NP), “teilweise pragmatikalisiert” (TP) und “pragmatikalisiert” (P) eingeordnet. Innerhalb jeder dieser Kategorien wurde(n) die entsprechende(n) grammatische(n) bzw. pragmatische(n) Funktion(en) spezifiziert und die Ergebnisse in einem Raster zusammengetragen. Für die Funktionszuordnung in der Kategorie (P) wurde hierbei auf die DM-Klassifizierung von Martín Zorraquino und Portolés 1999 zurückgegriffen und hierbei teilweise noch einmal weiter spezifiziert. Bei der Analyse haben sich 89 als P, 34 als TP und fünf Beispiele als NP herausgestellt. Von den 89 als P eingestuften que wurde der Großteil (84) als “comentador” beschrieben - als DM, der einen Kommentar einführt. So wurden insgesamt 72 que als DM eingestuft, die einen erklärenden Kommentar einleiten. Es wurde hiermit eine objektive Einstufung von que als DM erreicht, welche gleichzeitig erste Aufschlüsse über die spezifischen Funktionen von que als DM gibt. Die Nutzung konkreter Kriterien zur Analyse von potentiellen DM gewährleistet Objektivität und leistet einen Beitrag zur Systematisierung der teils von Uneinigkeiten und Interpretationen geprägten DM-Forschung. N2 - The main question addressed in this study was whether, and if so to what extent, the Spanish que can be used as a discourse marker (DM), in addition to its classical uses as a pronoun and conjunction. That is, whether que loses its propositional content in certain contexts and takes on purely discursive functions. To answer this question, 128 examples of sentence-initial que which initially could not be clearly classified as grammatical elements were examined. the examples were taken from a corpus based on a transcript created on the basis of the second season of the Netflix series "Élite". The examples were analyzed using five criteria based on the research literature and then classified as "non-pragmaticalized" (NP), "partially pragmaticalized" (TP), and "pragmaticalized" (P), depending on whether they met or did not meet the criteria. Within each of these categories, the corresponding grammatical or pragmatic function(s) was/were specified, and the results were compiled in a grid. For the function assignment in category (P), the DM classification of Martín Zorraquino and Portolés 1999 was used and partly further specified. The analysis revealed 89 examples as P, 34 as TP and five as NP. Of the 89 que classified as P, the majority (84) were described as a "comentador" - a DM that introduces a comment. Thus, a total of 72 que were classified as a DM introducing an explanatory comment. With this analysis, an objective classification of que as DM was achieved, which at the same time gives first insights into the specific functions of que as DM. The use of concrete criteria for the analysis of potential DM ensures objectivity and contributes to the systematization of DM research, which is often characterized by disagreements and interpretations. KW - Diskursmarker KW - marcador discursivo KW - fingierte Mündlichkeit KW - Korpusanalyse KW - discourse marker KW - feigned orality KW - oralidad fingida Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-505092 ER - TY - BOOK A1 - Albers, Jon ED - Forst, Alexandra T1 - Das Forum Romanum und seine Denkmäler als Spiegel der Geschichte und Politik Roms T3 - Potsdamer Lateintage 2018 - 2020 Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-533466 SN - 978-3-86956-510-1 SN - 1860-5206 SN - 2195-8696 SP - 63 EP - 78 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Altabal, Osamah T1 - Design and fabrication of geometry-assisted on-demand dosing systems N2 - The controlled dosage of substances from a device to its environment, such as a tissue or an organ in medical applications or a reactor, room, machinery or ecosystem in technical, should ideally match the requirements of the applications, e.g. in terms of the time point at which the cargo is released. On-demand dosage systems may enable such a desired release pattern, if the device contain suitable features that can translate external signals into a release function. This study is motivated by the opportunities arising from microsystems capable of an on-demand release and the contributions that geometrical design may have in realizing such features. The goals of this work included the design, fabrication, characterization and experimental proof-of-concept of geometry-assisted triggerable dosing effect (a) with a sequential dosing release and (b) in a self-sufficient dosage system. Structure-function relationships were addressed on the molecular, morphological and, with a particular attention, the device design level, which is on the micrometer scale. Models and/or computational tools were used to screen the parameter space and provide guidance for experiments. N2 - Die kontrollierte Freisetzung von Substanzen aus einem Device in seine Umgebung, wie ein Gewebe oder Organ in medizinischen Anwendungen oder ein Reaktor, ein Raum, ein Gerät oder ein Ökosystem in technischer Nutzung sollte idealerweise den Anforderungen des Einsatzzweckes entsprechen, beispielsweise hinsichtlich des Zeitpunktes an dem die Freisetzung erfolgt. On-demand Freisetzungssysteme könnten eine derartiges gewünschtes Verhalten zeigen, wenn das System die Befähigung besitzt, externe Signale in eine Freisetzungsfunktion zu überführen. Diese Arbeit greift die Möglichkeiten auf, die sich durch den Einsatz und ein gezieltes Design von mikrostrukturierten Systemen für die Realisierung einer on-demand Freisetzung ergeben könnten. Die Ziele der Arbeit umfassen die Konzeptionierung, Herstellung, Charakterisierung sowie den grundsätzlichen Nachweis durch Stimuli induzierten on-demand Freisetzungsfunktion einerseits in Form eines sequentiellen Freigabeverhaltens und anderseits in Form eines autarken (kontaktfrei ausgelösten) Dosiersystems. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen wurden auf molekularer, morphologischer und - mit besonderen Augenmerk - auf der Ebene des Device-Designs untersucht. Modelle und/oder Computer-gestützte Verfahren wurden verwendet um geeignete Materialparameter zu identifizieren und einen Leitfaden für die Experimente bereitzustellen. KW - Stress concentration KW - Negative Poisson’s ratio KW - On-demand release KW - Spannungskonzentrationen KW - Negatives Poisson-Verhältnis KW - On-demand Freisetzung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532441 ER - TY - RPRT A1 - Amann, Erwin A1 - Rzepka, Sylvi T1 - The Effect of Goal-Setting Prompts in a Blended Learning Environment BT - Evidence from a Field Experiment T2 - CEPA Discussion Papers N2 - We investigate how inviting students to set task-based goals affects usage of an online learning platform and course performance. We design and implement a randomized field experiment in a large mandatory economics course with blended learning elements. The low-cost treatment induces students to use the online learning system more often, more intensively, and to begin earlier with exam preparation. Treated students perform better in the course than the control group: they are 18.8% (0.20 SD) more likely to pass the exam and earn 6.7% (0.19 SD) more points on the exam. There is no evidence that treated students spend significantly more time, rather they tend to shift to more productive learning methods. The heterogeneity analysis suggests that higher treatment effects are associated with higher levels of behavioral bias but also with poor early course behavior. T3 - CEPA Discussion Papers - 25 KW - natural field experiment KW - blended learning KW - behavioral economics KW - goal-setting Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-493476 SN - 2628-653X N1 - The trial is registered in the AEA RCT registry, RCT ID AEARCTR-28790 (https://doi.org/10.1257/rct.2928-1.0). IS - 25 ER - TY - BOOK A1 - Ambauen, Ladina A1 - Arnold, Maren A1 - Becker, Christian A1 - Chahrour, Mohamed Chaker A1 - Destanovic, Edis A1 - Fretter, Alexandra A1 - Geißler, Marc A1 - Grünberg, Uwe A1 - Habl, Moritz A1 - Hoffmann, Sandra A1 - Juchler, Ingo A1 - Jurkatis, Lena Christine A1 - Keitel, Bernhard A1 - Losensky, Nikolai A1 - Mrowietz, Christian A1 - Nadol, Dominic A1 - Naumann, Asja A1 - Ockenga, Imke A1 - Pohlandt, Anne A1 - Pürschel, Tobias A1 - Recktenwald, Michelle A1 - Stephan, Roswitha A1 - Tuchel, Johannes A1 - Weinkamp, Christina A1 - Weiß, Christian A1 - Wiecking, Ole A1 - Wockenfuß, Patricia A1 - Zalitatsch, Nora Lina ED - Juchler, Ingo T1 - Mildred Harnack und die Rote Kapelle in Berlin N2 - Mildred Harnack, geb. Fish, stammte ursprünglich aus Milwaukee, Wisconsin. Zusammen mit ihrem Ehemann Arvid Harnack zog sie nach Deutschland und lebte seit 1930 in Berlin. Hier lehrte die Literaturwissenschaftlerin an der Friedrich-Wilhelms-Universität (heute Humboldt-Universität) und am Berliner Abendgymnasium (heute Peter A. Silbermann-Schule). Bereits kurz nach der Machtübernahme von Adolf Hitler hatte sich um das Ehepaar Harnack ein Kreis von Freunden gebildet, der gegen die Herrschaft der Nationalsozialisten opponierte. Dazu zählten auch Karl Behrens und Bodo Schlösinger, die beide Schüler Mildred Harnacks am Berliner Abendgymnasium waren. Mildred Harnack konnte mit Hilfe ihrer Kontakte zur amerikanischen Botschaft ihren Schülern im nationalsozialistischen Deutschland ansonsten nicht zugängliche Informationen besorgen. Aufgrund von Funkkontakten des Freundeskreises zur Sowjetunion wurde die Gruppe von den Nationalsozialisten Rote Kapelle genannt – „rot“ bezog sich auf deren linke Haltung und mit „Kapelle“ wurden Funker assoziiert, die wie Pianisten in einer Kapelle spielen. Der Berliner Oppositionszirkel umfasste bis zu seiner Zerschlagung durch die Nationalsozialisten etwa 150 Personen verschiedenster Berufsgruppen, unterschiedlicher parteipolitischer Einstellungen und Konfessionen. Die Gruppe verfertigte oppositionelle Flugblätter und lieferte Informationen an die amerikanische Botschaft sowie an die Sowjetunion. Mildred Harnack wurde – wie viele ihrer Mitstreiterinnen und Mitstreiter – nach ihrer Verhaftung vom Reichskriegsgericht zum Tode verurteilt und am 16. Februar 1943 in Plötzensee guillotiniert. In diesem Band stellen Studierende der Universität Potsdam sowie Hörerinnen und Hörer der Peter A. Silbermann-Schule (Berlin) nach einem kurzen Überblick zum Widerstand gegen den Nationalsozialismus in Deutschland das Netzwerk der Roten Kapelle sowie die Biographien von Mildred Harnack und ihren Schülern Karl Behrens und Bodo Schlösinger vom Berliner Abendgymnasium eindrücklich vor. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-481762 SN - 978-3-86956-500-2 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ET - 2., verbesserte Auflage ER - TY - THES A1 - Andjelkovic, Marko T1 - A methodology for characterization, modeling and mitigation of single event transient effects in CMOS standard combinational cells T1 - Eine Methode zur Charakterisierung, Modellierung und Minderung von SET Effekten in kombinierten CMOS-Standardzellen N2 - With the downscaling of CMOS technologies, the radiation-induced Single Event Transient (SET) effects in combinational logic have become a critical reliability issue for modern integrated circuits (ICs) intended for operation under harsh radiation conditions. The SET pulses generated in combinational logic may propagate through the circuit and eventually result in soft errors. It has thus become an imperative to address the SET effects in the early phases of the radiation-hard IC design. In general, the soft error mitigation solutions should accommodate both static and dynamic measures to ensure the optimal utilization of available resources. An efficient soft-error-aware design should address synergistically three main aspects: (i) characterization and modeling of soft errors, (ii) multi-level soft error mitigation, and (iii) online soft error monitoring. Although significant results have been achieved, the effectiveness of SET characterization methods, accuracy of predictive SET models, and efficiency of SET mitigation measures are still critical issues. Therefore, this work addresses the following topics: (i) Characterization and modeling of SET effects in standard combinational cells, (ii) Static mitigation of SET effects in standard combinational cells, and (iii) Online particle detection, as a support for dynamic soft error mitigation. Since the standard digital libraries are widely used in the design of radiation-hard ICs, the characterization of SET effects in standard cells and the availability of accurate SET models for the Soft Error Rate (SER) evaluation are the main prerequisites for efficient radiation-hard design. This work introduces an approach for the SPICE-based standard cell characterization with the reduced number of simulations, improved SET models and optimized SET sensitivity database. It has been shown that the inherent similarities in the SET response of logic cells for different input levels can be utilized to reduce the number of required simulations. Based on characterization results, the fitting models for the SET sensitivity metrics (critical charge, generated SET pulse width and propagated SET pulse width) have been developed. The proposed models are based on the principle of superposition, and they express explicitly the dependence of the SET sensitivity of individual combinational cells on design, operating and irradiation parameters. In contrast to the state-of-the-art characterization methodologies which employ extensive look-up tables (LUTs) for storing the simulation results, this work proposes the use of LUTs for storing the fitting coefficients of the SET sensitivity models derived from the characterization results. In that way the amount of characterization data in the SET sensitivity database is reduced significantly. The initial step in enhancing the robustness of combinational logic is the application of gate-level mitigation techniques. As a result, significant improvement of the overall SER can be achieved with minimum area, delay and power overheads. For the SET mitigation in standard cells, it is essential to employ the techniques that do not require modifying the cell structure. This work introduces the use of decoupling cells for improving the robustness of standard combinational cells. By insertion of two decoupling cells at the output of a target cell, the critical charge of the cell’s output node is increased and the attenuation of short SETs is enhanced. In comparison to the most common gate-level techniques (gate upsizing and gate duplication), the proposed approach provides better SET filtering. However, as there is no single gate-level mitigation technique with optimal performance, a combination of multiple techniques is required. This work introduces a comprehensive characterization of gate-level mitigation techniques aimed to quantify their impact on the SET robustness improvement, as well as introduced area, delay and power overhead per gate. By characterizing the gate-level mitigation techniques together with the standard cells, the required effort in subsequent SER analysis of a target design can be reduced. The characterization database of the hardened standard cells can be utilized as a guideline for selection of the most appropriate mitigation solution for a given design. As a support for dynamic soft error mitigation techniques, it is important to enable the online detection of energetic particles causing the soft errors. This allows activating the power-greedy fault-tolerant configurations based on N-modular redundancy only at the high radiation levels. To enable such a functionality, it is necessary to monitor both the particle flux and the variation of particle LET, as these two parameters contribute significantly to the system SER. In this work, a particle detection approach based on custom-sized pulse stretching inverters is proposed. Employing the pulse stretching inverters connected in parallel enables to measure the particle flux in terms of the number of detected SETs, while the particle LET variations can be estimated from the distribution of SET pulse widths. This approach requires a purely digital processing logic, in contrast to the standard detectors which require complex mixed-signal processing. Besides the possibility of LET monitoring, additional advantages of the proposed particle detector are low detection latency and power consumption, and immunity to error accumulation. The results achieved in this thesis can serve as a basis for establishment of an overall soft-error-aware database for a given digital library, and a comprehensive multi-level radiation-hard design flow that can be implemented with the standard IC design tools. The following step will be to evaluate the achieved results with the irradiation experiments. N2 - Mit der Verkleinerung der Strukturen moderner CMOS-Technologien sind strahlungsinduzierte Single Event Transient (SET)-Effekte in kombinatorischer Logik zu einem kritischen Zuverlässigkeitsproblem in integrierten Schaltkreisen (ICs) geworden, die für den Betrieb unter rauen Strahlungsbedingungen (z. B. im Weltraum) vorgesehen sind. Die in der Kombinationslogik erzeugten SET-Impulse können durch die Schaltungen propagieren und schließlich in Speicherelementen (z.B. Flip-Flops oder Latches) zwischengespeichert werden, was zu sogenannten Soft-Errors und folglich zu Datenbeschädigungen oder einem Systemausfall führt. Daher ist es in den frühen Phasen des strahlungsharten IC-Designs unerlässlich geworden, die SET-Effekte systematisch anzugehen. Im Allgemeinen sollten die Lösungen zur Minderung von Soft-Errors sowohl statische als auch dynamische Maßnahmen berücksichtigen, um die optimale Nutzung der verfügbaren Ressourcen sicherzustellen. Somit sollte ein effizientes Soft-Error-Aware-Design drei Hauptaspekte synergistisch berücksichtigen: (i) die Charakterisierung und Modellierung von Soft-Errors, (ii) eine mehrstufige-Soft-Error-Minderung und (iii) eine Online-Soft-Error-Überwachung. Obwohl signifikante Ergebnisse erzielt wurden, sind die Wirksamkeit der SET-Charakterisierung, die Genauigkeit von Vorhersagemodellen und die Effizienz der Minderungsmaßnahmen immer noch die kritischen Punkte. Daher stellt diese Arbeit die folgenden Originalbeiträge vor: • Eine ganzheitliche Methodik zur SPICE-basierten Charakterisierung von SET-Effekten in kombinatorischen Standardzellen und entsprechenden Härtungskonfigurationen auf Gate-Ebene mit reduzierter Anzahl von Simulationen und reduzierter SET-Sensitivitätsdatenbank. • Analytische Modelle für SET-Empfindlichkeit (kritische Ladung, erzeugte SET-Pulsbreite und propagierte SET-Pulsbreite), basierend auf dem Superpositionsprinzip und Anpassung der Ergebnisse aus SPICE-Simulationen. • Ein Ansatz zur SET-Abschwächung auf Gate-Ebene, der auf dem Einfügen von zwei Entkopplungszellen am Ausgang eines Logikgatters basiert, was den Anstieg der kritischen Ladung und die signifikante Unterdrückung kurzer SETs beweist. • Eine vergleichende Charakterisierung der vorgeschlagenen SET-Abschwächungstechnik mit Entkopplungszellen und sieben bestehenden Techniken durch eine quantitative Bewertung ihrer Auswirkungen auf die Verbesserung der SET-Robustheit einzelner Logikgatter. • Ein Partikeldetektor auf Basis von Impulsdehnungs-Invertern in Skew-Größe zur Online-Überwachung des Partikelflusses und der LET-Variationen mit rein digitaler Anzeige. Die in dieser Dissertation erzielten Ergebnisse können als Grundlage für den Aufbau einer umfassenden Soft-Error-aware-Datenbank für eine gegebene digitale Bibliothek und eines umfassenden mehrstufigen strahlungsharten Designflusses dienen, der mit den Standard-IC-Designtools implementiert werden kann. Im nächsten Schritt werden die mit den Bestrahlungsexperimenten erzielten Ergebnisse ausgewertet. KW - Single Event Transient KW - radiation hardness design KW - Single Event Transient KW - Strahlungshärte Entwurf Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-534843 ER - TY - RPRT A1 - Andres, Maximilian A1 - Bruttel, Lisa Verena A1 - Friedrichsen, Jana T1 - The Leniency Rule Revisited: Experiments on Cartel Formation with Open Communication T2 - CEPA Discussion Papers N2 - The experimental literature on antitrust enforcement provides robust evidence that communication plays an important role for the formation and stability of cartels. We extend these studies through a design that distinguishes between innocuous communication and communication about a cartel, sanctioning only the latter. To this aim, we introduce a participant in the role of the competition authority, who is properly incentivized to judge communication content and price setting behavior of the firms. Using this novel design, we revisit the question whether a leniency rule successfully destabilizes cartels. In contrast to existing experimental studies, we find that a leniency rule does not affect cartelization. We discuss potential explanations for this contrasting result. T3 - CEPA Discussion Papers - 24 KW - cartel KW - judgment of communication KW - corporate leniency program KW - price competition KW - experiment Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491696 SN - 2628-653X N1 - This project, including the design and hypotheses, was preregistered at OSF before data collection had started (osf.io/ubhz8). IS - 24 ER - TY - THES A1 - Antonelli, Andrea T1 - Accurate waveform models for gravitational-wave astrophysics: synergetic approaches from analytical relativity N2 - Gravitational-wave (GW) astrophysics is a field in full blossom. Since the landmark detection of GWs from a binary black hole on September 14th 2015, fifty-two compact-object binaries have been reported by the LIGO-Virgo collaboration. Such events carry astrophysical and cosmological information ranging from an understanding of how black holes and neutron stars are formed, what neutron stars are composed of, how the Universe expands, and allow testing general relativity in the highly-dynamical strong-field regime. It is the goal of GW astrophysics to extract such information as accurately as possible. Yet, this is only possible if the tools and technology used to detect and analyze GWs are advanced enough. A key aspect of GW searches are waveform models, which encapsulate our best predictions for the gravitational radiation under a certain set of parameters, and that need to be cross-correlated with data to extract GW signals. Waveforms must be very accurate to avoid missing important physics in the data, which might be the key to answer the fundamental questions of GW astrophysics. The continuous improvements of the current LIGO-Virgo detectors, the development of next-generation ground-based detectors such as the Einstein Telescope or the Cosmic Explorer, as well as the development of the Laser Interferometer Space Antenna (LISA), demand accurate waveform models. While available models are enough to capture the low spins, comparable-mass binaries routinely detected in LIGO-Virgo searches, those for sources from both current and next-generation ground-based and spaceborne detectors must be accurate enough to detect binaries with large spins and asymmetry in the masses. Moreover, the thousands of sources that we expect to detect with future detectors demand accurate waveforms to mitigate biases in the estimation of signals’ parameters due to the presence of a foreground of many sources that overlap in the frequency band. This is recognized as one of the biggest challenges for the analysis of future-detectors’ data, since biases might hinder the extraction of important astrophysical and cosmological information from future detectors’ data. In the first part of this thesis, we discuss how to improve waveform models for binaries with high spins and asymmetry in the masses. In the second, we present the first generic metrics that have been proposed to predict biases in the presence of a foreground of many overlapping signals in GW data. For the first task, we will focus on several classes of analytical techniques. Current models for LIGO and Virgo studies are based on the post-Newtonian (PN, weak-field, small velocities) approximation that is most natural for the bound orbits that are routinely detected in GW searches. However, two other approximations have risen in prominence, the post-Minkowskian (PM, weak- field only) approximation natural for unbound (scattering) orbits and the small-mass-ratio (SMR) approximation typical of binaries in which the mass of one body is much bigger than the other. These are most appropriate to binaries with high asymmetry in the masses that challenge current waveform models. Moreover, they allow one to “cover” regions of the parameter space of coalescing binaries, thereby improving the interpolation (and faithfulness) of waveform models. The analytical approximations to the relativistic two-body problem can synergically be included within the effective-one-body (EOB) formalism, in which the two-body information from each approximation can be recast into an effective problem of a mass orbiting a deformed Schwarzschild (or Kerr) black hole. The hope is that the resultant models can cover both the low-spin comparable-mass binaries that are routinely detected, and the ones that challenge current models. The first part of this thesis is dedicated to a study about how to best incorporate information from the PN, PM, SMR and EOB approaches in a synergistic way. We also discuss how accurate the resulting waveforms are, as compared against numerical-relativity (NR) simulations. We begin by comparing PM models, whether alone or recast in the EOB framework, against PN models and NR simulations. We will show that PM information has the potential to improve currently-employed models for LIGO and Virgo, especially if recast within the EOB formalism. This is very important, as the PM approximation comes with a host of new computational techniques from particle physics to exploit. Then, we show how a combination of PM and SMR approximations can be employed to access previously-unknown PN orders, deriving the third subleading PN dynamics for spin-orbit and (aligned) spin1-spin2 couplings. Such new results can then be included in the EOB models currently used in GW searches and parameter estimation studies, thereby improving them when the binaries have high spins. Finally, we build an EOB model for quasi-circular nonspinning binaries based on the SMR approximation (rather than the PN one as usually done). We show how this is done in detail without incurring in the divergences that had affected previous attempts, and compare the resultant model against NR simulations. We find that the SMR approximation is an excellent approximation for all (quasi-circular nonspinning) binaries, including both the equal-mass binaries that are routinely detected in GW searches and the ones with highly asymmetric masses. In particular, the SMR-based models compare much better than the PN models, suggesting that SMR-informed EOB models might be the key to model binaries in the future. In the second task of this thesis, we work within the linear-signal ap- proximation and describe generic metrics to predict inference biases on the parameters of a GW source of interest in the presence of confusion noise from unfitted foregrounds and from residuals of other signals that have been incorrectly fitted out. We illustrate the formalism with simple (yet realistic) LISA sources, and demonstrate its validity against Monte-Carlo simulations. The metrics we describe pave the way for more realistic studies to quantify the biases with future ground-based and spaceborne detectors. N2 - Wenn zwei kompakte Objekte wie Schwarze Löcher oder Neutronensterne kollidieren, wird der Raum und die Zeit um sie herum stark gekrümmt. Der effekt sind Störungen der Raumzeit, sogenannte Gravitationswellen, die sich im gesamten Universum ausbreiten. Mit den leistungsstarken und präzisen Netzwerken von Detektoren und der Arbeit vieler Wissenschaftler rund um den Globus kann man Gravitationswellen auf der Erde messen. Gravitationswellen tragen Informationen über das System, das sie erzeugt hat. Insbesondere kann man erfahren, wie sich die kompakten Objekte gebildet haben und woraus sie bestehen. Daraus lässt sich ableiten, wie sich das Universum ausdehnt, und man kann die Allgemeine Relativitätstheorie in Regionen mit starker Gravitation testen. Um diese Informationen zu extrahieren, werden genaue Modelle benötigt. Modelle können entweder numerisch durch Lösen der berühmten Einstein-Gleichungen oder analytisch durch Annäherung an deren Lösungen gewonnen werden. In meiner Arbeit haben wir den zweiten Ansatz verfolgt, um sehr genaue Vorhersagen für die Signale zu erhalten, die bei kommenden Beobachtungen durch Gravitationswellendetektoren verwendet werden können. KW - gravitational waves KW - Gravitationswellen KW - general relativity KW - allgemeine Relativitätstheorie KW - data analysis KW - Datenanalyse Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-576671 ER - TY - RPRT A1 - Apelojg, Benjamin A1 - Bosse, Stefanie A1 - Geschke, Doreen A1 - Hausner, Christian A1 - Jennek, Julia A1 - Liebner, Saskia A1 - Lipka, Marlies A1 - Marx, Alexandra A1 - Plötner, Kathleen A1 - Reimann, Christina A1 - Sievert, Florian A1 - Spörer, Nadine A1 - Teke, Gülay A1 - Völkner, Katrin A1 - Wabnitz, Juliane A1 - Waschke, Lene A1 - Zielke, Sonja A1 - Zrenner, Laura ED - Spörer, Nadine ED - Völkner, Katrin T1 - Rahmenkonzept der Universitätsschule Potsdam N2 - Das Rahmenkonzept der Universitätsschule Potsdam beschreibt die Wertegrundlage und das pädagogisch-didaktische sowie das wissenschaftliche Fundament einer zu gründenden Universitätsschule Potsdam. Wie andere Universitätsschulen soll sich auch diese Schule durch eine enge und institutionalisierte Beziehung zwischen Schule und Universität auszeichnen, die den ständigen Wissenstransfer zwischen Schulpraxis, Wissenschaft, Lehrkräftebildung und Schulverwaltung unterstützt. Das Rahmenkonzept legt die Grundlagen für eine inklusive Schule, deren Schüler:innen einen Querschnitt der Gesellschaft abbilden, und die in ungleichheitssensiblen Bildungsangeboten alle Bildungsabschlüsse des Landes Brandenburg anbietet. Die Universitätsschule soll den starken Segregationsprozessen in Potsdam entgegenwirken. Im Leitbild werden die Grundwerte (Nachhaltigkeit, Inklusion und Bildungsgerechtigkeit, Menschenrechte und Demokratie, Gemeinschaft, Ganzheitlichkeit) und die Bildungsziele (Transferfähigkeit, kritisch-reflexives Denken und lebensbegleitendes Lernen, Diversitätsbewusstsein und Transkulturalität, Selbstkompetenz und Beziehungskompetenz, Kulturtechniken und digitale Kompetenz) der Universitätsschule dargestellt. Das Pädagogische Konzept veranschaulicht, wie Werte und Bildungsziele in den Bereichen Schulform, Schulkultur, Lernkultur sowie Lernorte und Lernumgebung ausgestaltet werden können. Schließlich wird die Universitätsschule als lernende und lehrende Institution beschrieben, die ein Ort des Transfers von Bildungsinnovationen ist. Dafür soll eine Transferwerkstatt in der Schule verankert werden, die den Wissensaustausch der schulrelevanten Akteur:innen unterstützt und gestaltet. KW - Universitätsschule KW - Bildungsgerechtigkeit KW - Forschung-Praxis-Kooperation KW - Wissenstransfer KW - Lehrkräftebildung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491380 ER - TY - THES A1 - Arnold, Maren T1 - "Der Fall Collini" von Ferdinand von Schirach als Narration für politisch-rechtliches Lernen im Politikunterricht T1 - "The Collini Case" by Ferdinand von Schirach as a narration for political and legal learning in Civic Education N2 - In den vergangenen Jahren hat sich die Politikdidaktik zunehmend mit dem Einsatz von Narrationen im Politikunterricht beschäftigt, denn neben Sachtexten bietet auch die Belletristik die Möglichkeit, sich mit politischen Themen auseinanderzusetzen. Insbesondere die Literatur von Ferdinand von Schirach hat in den letzten Jahren zunehmend Anklang in der Gesellschaft gefunden. Von Schirachs Texte greifen gesellschaftskritische Themen auf, beleuchten diese aus verschiedenen Perspektiven und fordern zur Meinungsbildung heraus. Aus diesem Grund weisen von Schirachs Narrationen ein hohes Potential für die Politische Bildung auf. Politische Bildung schließt auch die Rechterziehung ein. Der Fall Collini von Ferdinand von Schirach setzt sich sowohl mit rechtlichen, als auch mit politischen Themen im Sinne der Rechtserziehung auseinander. In der vorliegenden Masterarbeit wird der Frage nachgegangen, inwieweit der Roman Der Fall Collini von Ferdinand von Schirach als Narration eine Chance für politisch-rechtliches Lernen im Politikunterricht darstellt. Um die Forschungsfrage zu beantworten, werden die Lernchancen und -grenzen des Romans hinsichtlich seiner Thematik und seines Genres, sowie durch den Roman geförderten Kompetenzen herausgearbeitet und die durch ihn möglichen fächerübergreifenden Bezüge verdeutlicht. Durch die Auseinandersetzung mit von Schirachs Werk beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit politisch-rechtlichen Themen, wie dem Spannungsverhältnis von Recht und Gerechtigkeit, dem Ablauf von Strafgerichtsverfahren, dem theoretischen Anspruch des Rechtsstaates und dessen realen Schwächen. Zudem fördert die Auseinandersetzung mit dem Roman Der Fall Collini die vier fachbezogenen Kompetenzen der Politischen Bildung, sowie Multiperspektivität und exemplarisches Lernen. Des Weiteren verknüpft der Roman historische, politisch-rechtliche und moralisch-ethische Aspekte miteinander, wodurch fächerübergreifende Bezüge mit den Fächern Geschichte, Deutsch und L-E-R hergestellt werden können. Darüber hinaus spricht der Justizroman als Narration seine Leserinnen und Leser auch emotional an und fördert somit eine ganzheitliche und nachhaltige Wissensvermittlung im Sinne der Rechtserziehung. Es hat sich gezeigt, dass Der Fall Collini von Ferdinand von Schirach sich für die unterrichtliche Beschäftigung innerhalb der Politischen Bildung besonders eignet. N2 - In recent years, political didactics has increasingly engaged in the use of narrations for Civic Education in school. In addition to non-fictional texts, fiction also offers the opportunity to deal with political issues. As the fictional literature of Ferdinand von Schirach has successfully drawn society’s attention towards political and legal issues over the past few years, it might be a valuable contribution to Civic Education. Von Schirach’s texts take up critical issues, illuminate them from different perspectives and challenge people to form their opinions. For those reasons, von Schirach’s narrations, especially The Collini Case, have a high didactical potential to promote their political and legal learning. In this Master’s thesis, I will examine the question to what extent Ferdinand von Schirach’s novel The Collini Case encourages a critical awareness for such issues, as well as political and legal learning. In order to answer this research question, the learning opportunities and limits of the novel with regards to its subject matter and genre, as well as the competencies promoted by the novel, are identified and the interdisciplinary refences are elucidated. Von Schirach’s literature confronts students with different issues such as the tension between law and justice, the course of criminal court proceedings, the theoretical claims of the constitutional state and its weaknesses considering reality. In addition, reading the novel The Collini Case facilitates the four subject-related competencies of Civic Education, as well as multi-perspectivity and exemplary learning. Furthermore, the novel links historical, political-legal and moral-ethical aspects with one another, which enables interdisciplinary references to be made with the subjects of History, German and Ethics. Moreover, the novel also speaks to its readers on an emotional level and thus enables a holistic and sustainable transfer of knowledge. All in all, the analysis has shown that Ferdinand von Schirach’s The Collini Case is particularly suitable for teaching politics. KW - Narration KW - (Justiz-) Roman KW - Recht KW - Gerechtigkeit KW - Rechtsstaat KW - Strafgerichtsverfahren KW - Kompetenzen KW - Politische Bildung KW - Der Fall Collini KW - Ferdinand von Schirach KW - narration KW - novel KW - law KW - justice KW - constitutional state KW - criminal proceeding KW - competencies KW - Civic Education KW - The Collini Case KW - Ferdinand von Schirach Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-512851 ER - TY - JOUR A1 - Arnold, Rafael D. T1 - Karin Schutjer, Goethe und das Judentum: Das schwierige Erbe der modernen Literatur (aus dem amerik. Engl. übers. v. Ulrike Bischoff), (Göttingen: Wallstein Verlag, 2020), 288 S. JF - PaRDeS : Journal of the Association for Jewish Studies in Germany JF - PaRDeS : Zeitschrift der Vereinigung für Jüdische Studien Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-538059 SN - 978-3-86956-520-0 SN - 1614-6492 SN - 1862-7684 IS - 27 SP - 173 EP - 177 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Arnous, Ahmad T1 - Paleosismología y neotectónica del antepaís fragmentado en el extremo sureste del Sistema Santa Bárbara, Noroeste Argentino T1 - Paleoseismology and neotectonics of the broken foreland in the extreme southeast of the Santa Bárbara System, Northwest Argentina N2 - This thesis constitutes a multidisciplinary study of the central sector of the Santa Bárbara System geological province, the tectonically active broken foreland of the central Andes of north-western Argentina. The study is based on a tectono-geomorphic characterization combined with a variety of geophysical and structural studies. The principal focus was on the faulted piedmont regions of the Sierra de La Candelaria and, to a lesser degree, the extreme south of the intermontane Metán basin. The study region is located in the border area between the provinces of Salta and Tucumán. The main objective was to characterize and analyze evidence of Quaternary tectonic activity in the region, in order to increase the available information on neotectonic structures and their seismogenic potential. To this end, several methods were applied and integrated, such as the interpretation of seismic reflection lines, the creation of structural sections and kinematic modeling, as well as near-surface geophysical methods, in order to explore the geometry of faults observed at the surface and to assess the behavior of potential blind faults. In a first step, a geomorphic and structural survey of the study area was carried out using LANDSAT and SENTINEL 2 multispectral satellite images, which allowed to recognize different levels of Quaternary alluvial fans and fluvial terraces that are important strain markers in the field. In a second step, different morphometric indexes were determined from digital elevation models (DEM) and combined with field observations; it was possible to identify evidence of tectonic deformation related to four neotectonic faults. In a third step, three structures (Arias, El Quemado and Copo Quile faults) were selected for more detailed studies involving Electrical Resistive Tomography (ERT) and Seismic Refraction Tomography (SRT). This part of the study enabled me to define the geometry of faults at depth, helped to infer geometric and kinematic characteristics, and confirmed the extent of recent deformation. The Arias and El Quemado faults were interpreted as reverse faults related to layer-parallel, flexuralslip faulting, while the Copo Quile fault was interpreted as a blind reverse fault. Subsequently, a joint interpretation of seismic reflection lines and well-logs from the Choromoro and Metán basins was carried out, to decipher the principal structures and their influence on the deformation of the different sedimentary units in the intermontane basins. The obtained information was integrated into a kinematic model. This model suggests that the recent deformation is driven by a blind, deep-seated reverse fault, located under the Sierra de La Candelaria and Cantero anticline. The corresponding shortening involves the sedimentary strata of the Salta and Orán groups in the adjacent basins, which was accommodated by faults that moved along stratal boundaries, thus bending and folding the Quaternary deposits at the surface. The kinematic model enabled identifying the approximate location of the important detachment horizons that control the overall crustal deformation style in this region. The shallowest detachment horizon is located at 4 km depth and controls deformation in a thin-skinned manner. In addition, the horizon of the thick-skinned style of deformation was identified at 21 km depth. Finally, from the integration of all the results obtained, the seismogenic potential of the faults in the study area was evaluated. The first-order faults that control deformation in the area are responsible for the large earthquakes. While, Quaternary flexural-slip faults affecting only the sedimentary cover are secondary structures that accommodate deformation and were activated very low magnitude earthquakes and/or aseismic movements. In conclusion, the results of this study allow to demonstrate that the regional fault system of intrabasinal faults in the Santa Bárbara System constitutes a potential seismogenic source in the region, where numerous towns and extensive civilian infrastructure are located. In addition, the derived kinematic model requires the existence of numerous blind structures. Only for a small number of these their presence can be unambiguously detected at the surface by geomorphic analysis, which emphasizes the need of conducting this type of studies in tectonically active regions such as the Santa Bárbara System. N2 - En el presente trabajo se realizó una investigación multidisciplinaria combinando métodos de geomorfología tectónica con estudios geofisicos y estructurales, focalizados principalmente en la caracterización neotectónica de ambos faldeos de la sierra de La Candelaria y del extremo sur de la cuenca de Metán. La zona de estudio se encuentra ubicada en la región limítrofe entre las provincias de Salta y Tucumán y pertenece a la provincia geológica del Sistema Santa Bárbara. El principal objetivo consistió en contextualizar las evidencias de actividad tectónica cuaternaria de la región mediante la propuesta de un modelo estructural novedoso, con el propósito de incrementar la información disponible sobre estructuras neotectónicas y su potencial sismogénico. Con este fin, se aplicaron e integraron diversas técnicas tales como la interpretación de líneas sísmicas de reflexión, construcción de secciones estructurales balanceadas, y métodos geofísicos someros, para constatar el comportamiento en profundidad tanto de las estructuras geológicas identificadas en superficie como de las posibles fallas ciegas corticales involucradas. En primer lugar, se realizó un relevamiento regional del área de estudio empleando imágenes satelitales multiespectrales LANDSAT y SENTINEL 2, que permitieron reconocer diferentes niveles de abanicos aluviales y terrazas fluviales cuaternarios. Mediante la determinación de diferentes indicadores morfométricos en modelos de elevación digital (MED), junto con observaciones de campo, fue posible identificar evidencias de deformación sobre dichos niveles cuaternarios que han sido relacionadas genéticamente con cuatro fallas neotectónicas. Tres de ellas (fallas Arias, El Quemado y Copo Quile) fueron seleccionadas para efectuar estudios de mayor detalle por medio de la aplicación de métodos de geofísica somera (tomografía eléctrica resistiva (ERT) y tomografía sísmica de refracción Sísmica (SRT)), que permitieron corroborar su existencia en profundidad, realizar inferencias geométricas y cinemáticas, y estimar la magnitud de la deformación reciente. Las fallas Arias y El Quemado fueron interpretadas como fallas inversas relacionadas con deslizamiento flexural interstratal, mientras que la falla Copo Quile se interpretó como una falla inversa ciega de bajo ángulo.También se realizó una interpretación conjunta de líneas sísmicas de reflexión y pozos exploratorios pertenecientes a áreas hidrocarburíferas de las cuencas de Choromoro y Metán con el fin de contextualizar las principales estructuras reconocidas en el marco estratigráfico y tectónico regional. Toda la información fue integrada en una sección estructural balanceada mediante técnicas de modelado cinemático. Dicho modelo permite inferir que la deformación cuaternaria reconocida está relacionada al desplazamiento del basamento a lo largo de un corrimiento ciego, responsable del levantamiento de la sierra de La Candelaria y el cerr Cantero. Asimismo, el modelo cinemático permite interpretar la ubicación aproximada de los principales niveles de despegue que controlan el estilo de deformación. El nivel de despegue más somero, que controla la deformación de la cobertura sedimentaria se encuentra a 4 km de profundidad, a 21 km se estima la presencia de otra zona de cizalla subhorizontal dentro del basamento. Finalmente, a partir de la integración de todos los resultados obtenidos, se evaluó el potencial sismogénico de las fallas en la zona de estudio. Las fallas de primer orden que controlan la deformación en la zona son las responsables de los grandes terremotos. Mientras, las fallas Cuaternarias flexodeslizantes e inversas afectan solamente a la cobertura sedimentaria y serían estructuras de segundo orden que acomodan la deformación y fueron activadas durante el cuaternario con movimientos asísmicos y/o sísmicos de muy baja magnitud. Estos resultados permiten inferir que el corrimiento La Candelaria constituye una fuente sismogénica potencial de importancia para la región, donde se ubican numerosas poblaciones y obras civiles de envergadura. Por otra parte, la sección estructural balanceada implica la presencia de otras fallas ciegas de distinto orden de magnitud que podrían ser posibles fuentes sismogénicas profundas adicionales, marcando la necesidad de continuar con el desarrollo de este tipo de estudios en esta región tectónicamente activa. N2 - In der vorliegenden Arbeit wurde eine interdisziplinäre Untersuchung im nordwestargentinischen Vorland ausgeführt, in der eine morphotektonische Charakterisierung mit geophysikalischen und strukturgeologischen Methoden kombiniert wurde. Der Schwerpunkt lag dabei auf dem Piedmontbereich der Sierra de la Candelaria sowie im südlichen Teil des intermontanen Metán-Beckens. Diese Region liegt in der Grenzregion zwischen den Provinzen Salta und Tucumán, inmitten der morphotektonischen Provinz des Sistema Santa Bárbara, einem Teilgebiet des zerbrochenen andinen Vorlandes in NW-Argentinien. Diese Forschungsarbeit legt das Hauptaugenmerk auf die Analyse von Manifestationen tektonischer Aktivität während des Quartärs, um die vorhandene Datenlage zu neotektonischen Strukturen und ihrem Gefährdungspotential bezüglich zukünftiger Erdbeben zu verbessern. Auf dieser Grundlage wurde eine Studie konzipiert, in der verschiedene methodische Ansätze angewendet wurden, wie zum Beispiel aus den Bereichen der Tektonischen Geomorphologie, Strukturgeologie und Geophysik. Die Nutzung diverser Methoden beinhaltete u.a. die Interpretation reflexionseismischer Daten, die Erstellung eines kinematischen Modells und die Anwendung oberflächennaher Geophysik-Untersuchungen. Mithilfe dieses interdisziplinären Ansatzes sollte auch die Beschaffenheit der zuvor identifizierten geologischen Strukturen im tieferen Untergrund bewertet werden, die mitunter keinerlei erkennbaren geomorphologischen Auswirkungen ihrer Aktivität an der Erdoberfläche zeigen (z.B. blinde Überschiebungen). Zunächst wurde eine fernerkundliche Untersuchung auf Grundlage multispektraler Satellitenaufnahmen (z.B. LANDSAT, SENTINEL 2) ausgeführt, wodurch eine große Bandbreite an Schwemmfächern und Flussterrassen ausfindig gemacht werden konnte, die als mögliche Deformationshorizonte verwendet werden können. Dieser Ansatz wurde mit Hilfe der Analyse verschiedener morphometrischer Indikatoren auf Basis digitaler Geländemodelle (DEMs) und Geländerarbeiten vor Ort komplettiert. Daraus ergab sich eine detaillierte Liste von 14 Störungen, von denen einige Hinweise auf Deformation der Erdoberfläche während des Quartärs lieferten und die auf verschiedene Mechanismen im Untergrund zurückzuführen sind. Detaillierte Untersuchungen wurden anschließend an drei ausgewählten Störungen mit Hilfe von Methoden der Oberflächennahen Geophysik durchgeführt. Dabei konnten die Methoden der Angewandten Geoelektrik und der Seismischen Refraktion die Existenz junger Strukturen im Untergrund verifizieren. Die Strukturen im westlichen Piedmont der Sierra de la Candelaria, in erster Linie die Arias und El Quemado-Störungen, wurden im Kontext der lagenparallelen Biegegleitfaltung interpretiert, während die Copo Quile-Störung auf der Ostseite als blinde Aufschiebung interpretiert werden kann. Anschließend wurde eine gemeinsame Bewertung der zur Verfügung stehenden seismischen Reflexions- und Bohrlochdaten aus den Metán und Choromoro-Becken vorgenommen, um die geologischen Hauptstrukturen sowie ihren Einfluss bei der Deformation auf die umliegenden Sedimenteinheiten in den Becken zu erkunden. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse flossen in die Erstellung eines kinematischen Modells ein. Dieses Modell zeigt, dass die Deformation des Candelaria-Blockes durch eine tiefliegende, blinde Struktur unter der Sierra de la Candelaria und cerro Cantero angetrieben wird. Die damit verbundene Deformation der sedimentären Einheiten der über den Sockelgesteinen liegenden tertiären Gesteinen der Salta und Orán sedimentabflogen wurde durch Störungen entlang der internen Schichtgrenzen ermöglicht, deren Bewegung wiederum die quartären Ablagerungen an der Erdoberfläche verbogen und aufschoben. Das kinematische Modell ermöglichte außerdem, die Tiefenlage der hierfür notwendigen Abscherhorizonte abzuschätzen. Der flachste Abscherhorizont in 4 km Tiefe befindet sich in den leicht deformierbaren Sedimenteinheiten, wohingegen zwei weitere Absherhorizonte in 21 km Tiefe in den Sockelgesteinen existieren. Aus der Integration aller gewonnenen Ergebnisse wurde schließlich das seismogene Potenzial der Störungen im Untersuchungsgebiet bewertet. Die Verwerfungen erster Ordnung, die die Verformung in dem Gebiet kontrollieren, sind für die großen Erdbeben verantwortlich. In der Zwischenzeit wirken sich die quartären störungen und nur auf die Sedimenthülle aus und sind demnach Strukturen zweiter Ordnung, die Verformung aufnehmen und während des Quartärs mit Erdbeben sehr geringer Stärke und / oder aseismischen Bewegungen aktiviert wurden. Aus den gewonnenen Resultaten ist das hohe seismogene Potential (die Möglichkeit Erdbeben zu generieren) des identifizierten Störungsinventars erkennbar, in einer Region, die durch eine Vielzahl an Städten und wichtige Infrastruktur gekennzeichnet ist. Zusätzlich bestätigt das kinematische Modell die Existenz mehrerer blinder Aufschiebungen, von denen nur eine geringe Anzahl an der Erdoberfläche mittels morphotektonischer Analysen zweifelsfrei ableitbar ist. Diese Befunde unterstreichen die Notwendigkeit zur weiteren Durchführung ähnlicher Studien in dieser tektonisch aktiven Region. KW - neotectonics KW - shallow geophysics KW - structural modelling KW - seismic interpretation KW - seismotectonic KW - Neotektonik KW - oberflächennahe Geophysík KW - Strukturmodellierung KW - seismische Interpretation KW - Seismotektonik Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-535274 ER - TY - THES A1 - Arvind, Malavika T1 - Regarding the role of aggregation and structural order on the mechanism of molecular doping of semiconducting polymers T1 - Die Rolle von Aggregation und struktureller Ordnung auf den Mechanismus der molekularen Dotierung von halbleitenden Polymeren BT - from solutions to films BT - von Lösungen zu Filmen N2 - Polymeric semiconductors are strong contenders for replacing traditional inorganic semiconductors in electronic applications requiring low power, low cost and flexibility, such as biosensors, flexible solar cells and electronic displays. Molecular doping has the potential to enable this revolution by improving the conductivity and charge transport properties of this class of materials. Despite decades of research in this field, gaps in our understanding of the nature of dopant–polymer interactions has resulted in limited commercialization of this technology. This work aims at providing a deeper insight into the underlying mechanisms of molecular p-doping of semiconducting polymers in the solution and solid-state, and thereby bring the scientific community closer to realizing the dream of making organic semiconductors commonplace in the electronics industry. The role of 1) dopant size/shape, 2) polymer chain aggregation and 3) charge delocalization on the doping mechanism and efficiency is addressed using optical (UV-Vis-NIR) and electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopies. By conducting a comprehensive study of the nature and concentration of the doping-induced species in solutions of the polymer poly(3-hexylthiophene) (P3HT) with 3 different dopants, we identify the unique optical signatures of the delocalized polaron, localized polaron and charge-transfer complex, and report their extinction coefficient values. Furthermore, with X-ray diffraction, atomic force microscopy and electrical conductivity measurements, we study the impact of processing technique and doping mechanism on the morphology and thereby, charge transport through the doped films. This work demonstrates that the doping mechanism and type of doping-induced species formed are strongly influenced by the polymer backbone arrangement rather than dopant shape/size. The ability of the polymer chain to aggregate is found to be crucial for efficient charge transfer (ionization) and polaron delocalization. At the same time, our results suggest that the high ionization efficiency of a dopant–polymer system in solution may subsequently hinder efficient charge transport in the solid-state due to the reduction in the fraction of tie chains, which enable charges to move efficiently between aggregated domains in the films. This study demonstrates the complex multifaceted nature of polymer doping while providing important hints for the future design of dopant-host systems and film fabrication techniques. N2 - Polymer-Halbleiter sind vielversprechende Kandidaten für den Ersatz traditioneller anorganischer Halbleiter in elektronischen Anwendungen, die einen geringen Stromverbrauch, niedrige Kosten und mechanische Flexibilität erfordern, wie z.B. Biosensoren, flexible Solarzellen und elektronische Bildschirme. Molekulare Dotierung hat das Potenzial, diese Revolution zu ermöglichen, indem sie die Leitfähigkeit und die Ladungstransporteigenschaften dieser Materialklasse verbessert. Trotz jahrzehntelanger Forschung auf diesem Gebiet hat das unvollständige Verständnis der Dotierstoff-Polymer-Wechselwirkungen nur zu einer begrenzten Kommerzialisierung dieser Technologie geführt.Ziel dieser Arbeit ist es, einen tieferen Einblick in die zugrunde liegenden Mechanismen der molekularen p-Dotierung von halbleitenden Polymeren in Lösung und im festen Zustand zu geben und dadurch die wissenschaftliche Gemeinschaft näher an die Verwirklichung des Traums heran zu bringen, organische Halbleiter in der Elektronikindustrie alltäglich zu machen. Diese Arbeit zeigt, dass der Dotierungsmechanismus und die Art der gebildeten, dotierungsinduzierten Spezies eher durch die Anordnung des Polymerrückgrats als durch die Form/Größe des Dotierstoffs beeinflusst werden. Die Fähigkeit der Polymerkette, zu aggregieren, stellt sich als entscheidend für einen effizienten Ladungstransfer (d.h. Ionisierung) und die Polaron-Delokalisierung heraus. Gleichzeitig deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die hohe Ionisationseffizienz eines Dotierstoff-Polymersystems in der Lösung eine Beinträchtigung des effizienten Ladungstransport im festen Zustand nach sich ziehen kann, da der Anteil der Verbindungsketten, die eine effiziente Bewegung von Ladungen zwischen aggregierten Domänen in dünnen Filmen ermöglichen, reduziert wird. Diese Arbeit verdeutlicht die komplexe, vielschichtige Natur der Polymerdotierung und gibt dabei wichtige Hinweise für das zukünftige Design von Dotierstoff-Wirtssystemen und Filmherstellungstechniken. KW - molecular doping KW - organic semiconductors KW - Lewis acid doping KW - optical spectroscopy KW - thin films KW - semiconducting polymer KW - conductivity KW - dip doping KW - polymer aggregation KW - Dotierung KW - Polymer-Halbleiter KW - Leitfähigkeit KW - Lewis-Säure Dotierung KW - organische Halbleiter KW - Polymeraggregation KW - halbleitendes Polymer KW - Dünn film KW - optische Spektroskopie KW - molekulare Dotierung KW - Dip-Dotierung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-500606 ER - TY - THES A1 - Ay-Bryson, Destina Sevde T1 - The authenticity of simulated patients in psychotherapy training and research T1 - Die Authentizität von Simulationspatienten in der Psychotherapieausbildung und -forschung N2 - Mental health problems are highly prevalent worldwide. Fortunately, psychotherapy has proven highly effective in the treatment of a number of mental health issues, such as depression and anxiety disorders. In contrast, psychotherapy training as is practised currently cannot be considered evidence-based. Thus, there is much room for improvement. The integration of simulated patients (SPs) into psychotherapy training and research is on the rise. SPs originate from the medical education and have, in a number of studies, been demonstrated to contribute to effective learning environments. Nevertheless, there has been voiced criticism regarding the authenticity of SP portrayals, but few studies have examined this to date. Based on these considerations, this dissertation explores SPs’ authenticity while portraying a mental disorder, depression. Altogether, the present cumulative dissertation consists of three empirical papers. At the time of printing, Paper I and Paper III have been accepted for publication, and Paper II is under review after a minor revision. First, Paper I develops and validates an observer-based rating-scale to assess SP authenticity in psychotherapeutic contexts. Based on the preliminary findings, it can be concluded that the Authenticity of Patient Demonstrations scale is a reliable and valid tool that can be used for recruiting, training, and evaluating the authenticity of SPs. Second, Paper II tests whether student SPs are perceived as more authentic after they receive an in-depth role-script compared to those SPs who only receive basic information on the patient case. To test this assumption, a randomised controlled study design was implemented and the hypothesis could be confirmed. As a consequence, when engaging SPs, an in-depth role-script with details, e.g. on nonverbal behaviour and feelings of the patient, should be provided. Third, Paper III demonstrates that psychotherapy trainees cannot distinguish between trained SPs and real patients and therefore suggests that, with proper training, SPs are a promising training method for psychotherapy. Altogether, the dissertation shows that SPs can be trained to portray a depressive patient authentically and thus delivers promising evidence for the further dissemination of SPs. N2 - Psychotherapie gilt als hoch wirksame Behandlung von psychischen Störungen, wie Depressionen oder Angststörungen. Trotz verpflichtender Psychotherapieausbildung zur Befähigung psychotherapeutischer Behandlungen gibt es wenig Evidenz, welche Methoden dem effektiven Training von angehenden Psychotherapeut*innen dienen. Eine Lösung besteht im Einsatz von Simulationspatient*innen (SPs) in der Psychotherapieausbildung sowie -forschung als nachweislich effektive Lehrmethode. Dabei werden jedoch SPs für ihren Mangel an Authentizität kritisiert, wobei ungenügend Studien diesen Aspekt direkt untersuchten. Daher war es Ziel der vorliegenden Dissertation, die Authentizität von SPs, während sie eine psychische Störung (d.h. Depression) simulieren, zu untersuchen. Die vorliegende kumulative Dissertation basiert auf drei empirischen Arbeiten. Zum Zeitpunkt der Einreichung der Dissertation wurden Paper I und Paper III nach erfolgreichem Peer-Review in Fachzeitschriften zur Veröffentlichung angenommen, Paper II befindet sich nach einer Minor Revision im Peer-Review. In Paper I wurde die Skala Authentizität von Patientendarstellungen zur Erfassung von Authentizität von SPs, die psychische Störungen darstellen, entwickelt und validiert. Die Ratingskala weist gute psychometrische Gütekriterien auf und ist für den Einsatz in Forschung und Praxis geeignet. In Paper II wurde mittels einer randomisiert kontrollierten Studie demonstriert, dass die Ausarbeitung von Rollenanleitungen von SPs für deren Darstellung relevant ist: Studierende, die als SPs fungierten, wurden authentischer wahrgenommen, wenn sie eine detaillierte Rollenanleitung erhielten als jene SPs, die eine einfache Rollenanleitung erhielten. In Paper III konnte gezeigt werden, dass Psychotherapeut*innen in Ausbildung reale Patient*innen von trainierten SPs nicht unterscheiden konnten. Der Einsatz von SPs ist demzufolge eine vielversprechende Trainingsmethode der Psychotherapie. Insgesamt stellt die vorliegende Dissertation dar, dass SPs trainiert werden können, Patient*innen mit Depressionen authentisch darzustellen. Die Arbeit liefert erfolgsversprechende Ergebnisse für die weitere Dissemination von SPs im Ausbildungskontext der Psychotherapie. KW - Simulationspatienten KW - Ausbildungsforschung KW - Psychotherapieforschung KW - Authentizität KW - standardisierte Patienten KW - simulated patients KW - training research KW - psychotherapy research KW - authenticity KW - standardised patients Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-533735 ER - TY - THES A1 - Ayzel, Georgy T1 - Advancing radar-based precipitation nowcasting T1 - Fortschritte bei der radarbasierten Niederschlagsvorhersage BT - an open benchmark and the potential of deep learning BT - ein offener Benchmark und das Potenzial von Deep Learning N2 - Precipitation forecasting has an important place in everyday life – during the day we may have tens of small talks discussing the likelihood that it will rain this evening or weekend. Should you take an umbrella for a walk? Or should you invite your friends for a barbecue? It will certainly depend on what your weather application shows. While for years people were guided by the precipitation forecasts issued for a particular region or city several times a day, the widespread availability of weather radars allowed us to obtain forecasts at much higher spatiotemporal resolution of minutes in time and hundreds of meters in space. Hence, radar-based precipitation nowcasting, that is, very-short-range forecasting (typically up to 1–3 h), has become an essential technique, also in various professional application contexts, e.g., early warning, sewage control, or agriculture. There are two major components comprising a system for precipitation nowcasting: radar-based precipitation estimates, and models to extrapolate that precipitation to the imminent future. While acknowledging the fundamental importance of radar-based precipitation retrieval for precipitation nowcasts, this thesis focuses only on the model development: the establishment of open and competitive benchmark models, the investigation of the potential of deep learning, and the development of procedures for nowcast errors diagnosis and isolation that can guide model development. The present landscape of computational models for precipitation nowcasting still struggles with the availability of open software implementations that could serve as benchmarks for measuring progress. Focusing on this gap, we have developed and extensively benchmarked a stack of models based on different optical flow algorithms for the tracking step and a set of parsimonious extrapolation procedures based on image warping and advection. We demonstrate that these models provide skillful predictions comparable with or even superior to state-of-the-art operational software. We distribute the corresponding set of models as a software library, rainymotion, which is written in the Python programming language and openly available at GitHub (https://github.com/hydrogo/rainymotion). That way, the library acts as a tool for providing fast, open, and transparent solutions that could serve as a benchmark for further model development and hypothesis testing. One of the promising directions for model development is to challenge the potential of deep learning – a subfield of machine learning that refers to artificial neural networks with deep architectures, which may consist of many computational layers. Deep learning showed promising results in many fields of computer science, such as image and speech recognition, or natural language processing, where it started to dramatically outperform reference methods. The high benefit of using "big data" for training is among the main reasons for that. Hence, the emerging interest in deep learning in atmospheric sciences is also caused and concerted with the increasing availability of data – both observational and model-based. The large archives of weather radar data provide a solid basis for investigation of deep learning potential in precipitation nowcasting: one year of national 5-min composites for Germany comprises around 85 billion data points. To this aim, we present RainNet, a deep convolutional neural network for radar-based precipitation nowcasting. RainNet was trained to predict continuous precipitation intensities at a lead time of 5 min, using several years of quality-controlled weather radar composites provided by the German Weather Service (DWD). That data set covers Germany with a spatial domain of 900 km x 900 km and has a resolution of 1 km in space and 5 min in time. Independent verification experiments were carried out on 11 summer precipitation events from 2016 to 2017. In these experiments, RainNet was applied recursively in order to achieve lead times of up to 1 h. In the verification experiments, trivial Eulerian persistence and a conventional model based on optical flow served as benchmarks. The latter is available in the previously developed rainymotion library. RainNet significantly outperformed the benchmark models at all lead times up to 60 min for the routine verification metrics mean absolute error (MAE) and critical success index (CSI) at intensity thresholds of 0.125, 1, and 5 mm/h. However, rainymotion turned out to be superior in predicting the exceedance of higher intensity thresholds (here 10 and 15 mm/h). The limited ability of RainNet to predict high rainfall intensities is an undesirable property which we attribute to a high level of spatial smoothing introduced by the model. At a lead time of 5 min, an analysis of power spectral density confirmed a significant loss of spectral power at length scales of 16 km and below. Obviously, RainNet had learned an optimal level of smoothing to produce a nowcast at 5 min lead time. In that sense, the loss of spectral power at small scales is informative, too, as it reflects the limits of predictability as a function of spatial scale. Beyond the lead time of 5 min, however, the increasing level of smoothing is a mere artifact – an analogue to numerical diffusion – that is not a property of RainNet itself but of its recursive application. In the context of early warning, the smoothing is particularly unfavorable since pronounced features of intense precipitation tend to get lost over longer lead times. Hence, we propose several options to address this issue in prospective research on model development for precipitation nowcasting, including an adjustment of the loss function for model training, model training for longer lead times, and the prediction of threshold exceedance. The model development together with the verification experiments for both conventional and deep learning model predictions also revealed the need to better understand the source of forecast errors. Understanding the dominant sources of error in specific situations should help in guiding further model improvement. The total error of a precipitation nowcast consists of an error in the predicted location of a precipitation feature and an error in the change of precipitation intensity over lead time. So far, verification measures did not allow to isolate the location error, making it difficult to specifically improve nowcast models with regard to location prediction. To fill this gap, we introduced a framework to directly quantify the location error. To that end, we detect and track scale-invariant precipitation features (corners) in radar images. We then consider these observed tracks as the true reference in order to evaluate the performance (or, inversely, the error) of any model that aims to predict the future location of a precipitation feature. Hence, the location error of a forecast at any lead time ahead of the forecast time corresponds to the Euclidean distance between the observed and the predicted feature location at the corresponding lead time. Based on this framework, we carried out a benchmarking case study using one year worth of weather radar composites of the DWD. We evaluated the performance of four extrapolation models, two of which are based on the linear extrapolation of corner motion; and the remaining two are based on the Dense Inverse Search (DIS) method: motion vectors obtained from DIS are used to predict feature locations by linear and Semi-Lagrangian extrapolation. For all competing models, the mean location error exceeds a distance of 5 km after 60 min, and 10 km after 110 min. At least 25% of all forecasts exceed an error of 5 km after 50 min, and of 10 km after 90 min. Even for the best models in our experiment, at least 5 percent of the forecasts will have a location error of more than 10 km after 45 min. When we relate such errors to application scenarios that are typically suggested for precipitation nowcasting, e.g., early warning, it becomes obvious that location errors matter: the order of magnitude of these errors is about the same as the typical extent of a convective cell. Hence, the uncertainty of precipitation nowcasts at such length scales – just as a result of locational errors – can be substantial already at lead times of less than 1 h. Being able to quantify the location error should hence guide any model development that is targeted towards its minimization. To that aim, we also consider the high potential of using deep learning architectures specific to the assimilation of sequential (track) data. Last but not least, the thesis demonstrates the benefits of a general movement towards open science for model development in the field of precipitation nowcasting. All the presented models and frameworks are distributed as open repositories, thus enhancing transparency and reproducibility of the methodological approach. Furthermore, they are readily available to be used for further research studies, as well as for practical applications. N2 - Niederschlagsvorhersagen haben einen wichtigen Platz in unserem täglichen Leben. Und die breite Abdeckung mit Niederschlagsradaren ermöglicht es uns, den Niederschlag mit einer viel höheren räumlich-zeitlichen Auflösung vorherzusagen (Minuten in der Zeit, Hunderte von Metern im Raum). Solche radargestützten Niederschlagsvorhersagen mit sehr kurzem Vorhersagehorizont (1–3 Stunden) nennt man auch "Niederschlagsnowcasting." Sie sind in verschiedenen Anwendungsbereichen (z.B. in der Frühwarnung, der Stadtentwässerung sowie in der Landwirtschaft) zu einer wichtigen Technologie geworden. Eine erhebliche Schwierigkeit in Modellentwicklung zum Niederschlagsnowcastings ist jedoch die Verfügbarkeit offener Softwarewerkzeuge und Implementierungen, die als Benchmark für den Entwicklungsfortschritt auf diesem Gebiet dienen können. Um diese Lücke zu schließen, haben wir eine Gruppe von Modellen auf der Grundlage verschiedener Tracking- und Extrapolationsverfahren entwickelt und systematisch verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die Vorhersagen dieser einen Skill haben, der sich mit dem Skill operationeller Vorhersagesysteme messen kann, teils sogar überlegen sind. Diese Benchmark-Modelle sind nun in Form der quelloffenen Software-Bibliothek rainymotion allgemein verfügbar (https://github.com/hydrogo/rainymotion). Eine der vielversprechenden Perspektiven für die weitere Modellentwicklung besteht in der Untersuchung des Potenzials von "Deep Learning" – einem Teilgebiet des maschinellen Lernens, das sich auf künstliche neuronale Netze mit sog. "tiefen Architekturen" bezieht, die aus einer Vielzahl von Schichten (computational layers) bestehen können. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher RainNet entwickelt: ein Tiefes Neuronales Netz für radargestütztes Niederschlags-Nowcasting. RainNet wurde zunächst zur Vorhersage der Niederschlagsintensität mit einem Vorhersagehorizont von fünf Minuten trainiert. Als Datengrundlage dazu dienten mehrere Jahre qualitätskontrollierter Radarkompositprodukte des Deutschen Wetterdienstes (DWD). RainNet übertraf die verfügbaren Benchmark-Modelle für Vorhersagezeiten bis zu 60 min in Bezug auf den Mittleren Absoluten Fehler (MAE) und den Critical Success Index (CSI) für Intensitätsschwellenwerte von 0.125, 1 und 5 mm/h. Allerdings erwies sich das das Benchmark-Modell aus dem Softwarepaket rainymotion bei der Vorhersage der Überschreitung höherer Intensitätsschwellen (10 und 15 mm/h) als überlegen. Die eingeschränkte Fähigkeit von RainNet zur Vorhersage hoher Niederschlagsintensitäten ist eine unerwünschte Eigenschaft, die wir auf ein hohes Maß an räumlicher Glättung durch das Modell zurückführen. Im Kontext der Frühwarnung ist die Glättung besonders ungünstig, da ausgeprägte Merkmale von Starkniederschlägen bei längeren Vorlaufzeiten tendenziell verloren gehen. In dieser Arbeit werden daher mehrere Optionen vorgeschlagen, um dieses Problem in der zukünftigen Forschung zur Modellentwicklung anzugehen. Ein weiterer Beitrag dieser Arbeit liegt in der Quantifizierung einer spezifischen Fehlerquelle von Niederschlagsnowcasts. Der Gesamtfehler eines Nowcasts besteht aus einem Fehler in der vorhergesagten Lage eines Niederschlagsfeatures (Ortsfehler) sowie einem Fehler in der Änderung der Intensität eines Features über die Vorhersagezeit (Intensitätsfehler). Herkömmliche Verifikationsmaße waren bislang nicht in der Lage, das Ausmaß des Ortsfehlers zu isolieren. Um diese Lücke zu füllen, haben wir einen Ansatz zur direkten Quantifizierung des Ortsfehlers entwickelt. Mit Hilfe dieses Ansatzes wurde wir Benchmarking-Experiment auf Grundlage eines fünfminütigen DWD Radarkompositprodukts für das komplette Jahr 2016 umgesetzt. In diesem Experiment wurden vier Nowcasting-Modelle aus der rainymotion-Softwarebibliothek verwendet im Hinblick auf den Ortsfehler der Vorhersage verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass für alle konkurrierenden Modelle die Ortsfehler von Bedeutung sind: die Größenordnung dieser Fehler entspricht etwa der typischen Ausdehnung einer konvektiven Zelle oder einer mittelgroßen Stadt (5–10 km). Insgesamt zeigt diese Arbeit die Vorteile eines "Open Science"-Ansatzes für die Modellentwicklung im Bereich der Niederschlagsnowcastings. Alle vorgestellten Modelle und Modellsysteme stehen als offene, gut dokumentierte Repositorien zusammen mit entsprechenden offenen Datensätzen öffentlich zu Verfügung für, was die Transparenz und Reproduzierbarkeit des methodischen Ansatzes, aber auch die Anwendbarkeit in der Praxis erhöht. KW - Weather radar KW - nowcasting KW - optical flow KW - deep learning KW - Wetterradar KW - Deep Learning KW - Nowcasting KW - Optischer Fluss Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-504267 ER - TY - GEN A1 - Baesler, Jessica A1 - Michaelis, Vivien A1 - Stiboller, Michael A1 - Haase, Hajo A1 - Aschner, Michael A1 - Schwerdtle, Tanja A1 - Sturzenbaum, Stephen R. A1 - Bornhorst, Julia T1 - Nutritive manganese and zinc overdosing in aging c. elegans result in a metallothionein-mediated alteration in metal homeostasis T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Manganese (Mn) and zinc (Zn) are not only essential trace elements, but also potential exogenous risk factors for various diseases. Since the disturbed homeostasis of single metals can result in detrimental health effects, concerns have emerged regarding the consequences of excessive exposures to multiple metals, either via nutritional supplementation or parenteral nutrition. This study focuses on Mn-Zn-interactions in the nematode Caenorhabditis elegans (C. elegans) model, taking into account aspects related to aging and age-dependent neurodegeneration. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1364 KW - aging KW - C. elegans KW - homeostasis KW - manganese KW - zinc Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-514995 SN - 1866-8372 IS - 8 ER - TY - THES A1 - Bagdahn, Christian T1 - Synthese und Charakterisierung von Polymerionogelen basierend auf ionischen Flüssigkeiten und Polymethylmethacrylat N2 - Zentrales Element dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung praktisch nutzbarer Ionogele. Die Basis der Polymerionogele bildet das Modellpolymer Polymethylmethacrylat. Als Additive kommen ionische Flüssigkeiten zum Einsatz, deren Grundlage Derivate des vielfach verwendeten Imidazoliumkations sind. Die Eigenschaften der eingebetteten ionischen Flüssigkeiten sind für die Ionogele funktionsgebend. Die Funktionalität der jeweiligen Gele und damit der Transfer der Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten auf die Ionogele wurde in der vorliegenden Arbeit mittels zahlreicher Charakterisierungstechniken überprüft und bestätigt. In dieser Arbeit wurden durch Ionogelbildung makroskopische Ionogelobjekte in Form von Folien und Vliesen erzeugt. Dabei kamen das Filmgießen und das Elektrospinnen als Methoden zur Erzeugung dieser Folien und Vliese zum Einsatz, woraus jeweils ein Modellsystem resultiert. Dadurch wird die vorliegende Arbeit in die Themenkomplexe „elektrisch halbleitende Ionogelfolien“ und „antimikrobiell aktive Ionogelvliese“ gegliedert. Der Einsatz von triiodidhaltigen ionischen Flüssigkeiten und einer Polymermatrix in einem diskontinuierlichen Gießprozess resultiert in elektrisch halbleitenden Ionogelfolien. Die flexiblen und transparenten Folien können Mittelpunkt zahlreicher neuer Anwendungsfelder im Bereich flexibler Elektronik sein. Das Elektrospinnen von Polymethylmethacrylat mit einer ionischen Flüssigkeit führte zu einem homogen Ionogelvlies, welches ein Modell für die Übertragung antimikrobiell aktiver Eigenschaften ionischer Flüssigkeiten auf poröse Strukturen zur Filtration darstellt. Gleichzeitig ist es das erste Beispiel für ein kupferchloridhaltiges Ionogel. Ionogele sind attraktive Materialien mit zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten. Mit der vorliegenden Arbeit wird das Spektrum der Ionogele um ein elektrisch halbleitendes und ein antimikrobiell aktives Ionogel erweitert. Gleichzeitig wurden durch diese Arbeit der Gruppe der ionischen Flüssigkeiten drei Beispiele für elektrisch halbleitende ionische Flüssigkeiten sowie zahlreiche kupfer(II)chloridbasierte ionische Flüssigkeiten hinzugefügt. KW - Ionogel KW - Polymerionogel KW - ionische Flüssigkeit KW - Polymethylmethacrylat KW - ionogel KW - polymer ionogel KW - ionic liquid KW - Poly(methyl methacrylate Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532874 ER -