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 - TY - GEN A1 - Bala, Sruti A1 - Kerrigan, Dylan ED - Heide, Johanna T1 - Embodied Practices – Looking from Small Places BT - A Conversation between Sruti Bala and Dylan Kerrigan T2 - Minor Constellations in Conversation Lecture Series N2 - “Embodied Practices – Looking From Small Places” is an edited transcript of a conversation between theatre and performance scholar Sruti Bala (University of Amsterdam) and sociologist, criminologist and anthropologist Dylan Kerrigan (University of Leicester) that took place as an online event in November 2020. Throughout their talk, Bala and Kerrigan engage with the legacy of Haitian anthropologist Michel-Rolph Trouillot. Specifically, they focus on his approach of looking from small units, such as small villages in Dominica, outwards to larger political structures such as global capitalism, social inequalities and the distribution of power. They also share insights from their own research on embodied practices in the Caribbean, Europe and India and answer questions such as: What can research on and through embodied practices tell us about systems of power and domination that move between the local and the global? How can performance practices which are informed by multiple locations and cultures be read and appreciated adequately? Sharing insights from his research into Guyanese prisons, Kerrigan outlines how he aims to connect everyday experiences and struggles of Caribbean people to trans-historical and transnational processes such as racial capitalism and post/coloniality. Furthermore, he elaborates on how he uses performance practices such as spoken word poetry and data verbalisation to connect with systematically excluded groups. Bala challenges naïve notions about the inherent transformative potential of performance in her research on performance and translation. She points to the way in which performance and its reception is always already inscribed in what she calls global or planetary asymmetries. At the conclusion of this conversation, they broach the question: are small places truly as small as they seem? N2 - “Embodied Practices – Looking From Small Places” ist das editierte Transkript eines Gesprächs zwischen der Theaterwissenschaftlerin Sruti Bala (Universität Amsterdam) und dem Soziologen und Kriminologen Dylan Kerrigan (University Leicester), welches als Online-Veranstaltung unter gleichem Titel im November 2020 stattfand. Zentraler Ausgangspunkt des Gesprächs ist die Auseinandersetzung mit dem Werk des haitianischen Anthropologen Michel-Rolph Trouillot und insbesondere seinem Ansatz ausgehend von kleinen Einheiten, wie etwa kleinen Dörfern auf Dominica, auf große politische Zusammenhänge zu schauen, wie die Weltwirtschaft oder aber auch die Verteilung von Macht und sozialen Ungleichheiten. Davon ausgehend, geben die beiden Wissenschaftler*innen Einblicke in ihre eigenen Forschungen zu verkörperten, performativen Praktiken in der Karibik, in Europa oder in Indien. Sie verhandeln Fragen wie etwa: Wie kann Forschung zu und mit performativen Praktiken unser Verständnis von Macht- und Herrschaftssystemen schärfen, die gleichzeitig lokal und global wirksam sind? Wie könnte eine angemessene und wertschätzende Auseinandersetzung mit performativen Praktiken aussehen, die sich aus unterschiedlichen geografischen und kulturellen Kontexten speisen? Kerrigan führt aus wie er in seiner Forschung zeigt, dass alltägliche Erfahrungen und Kämpfe in der Karibik nicht außerhalb von historischen und transnationalen Prozessen wie racial capitalism sowie Post/Kolonialität zu denken sind. Darüber hinaus berichtet er, wie er performative Praktiken wie spoken word oder data verbalisation einsetzt, um mit systematisch marginalisierten Personen in Kontakt zu treten. Bala legt dar, dass sie in ihrer Forschung, beispielsweise zu Performance und Übersetzung, darum bemüht ist, naive Vorstellungen von dem scheinbar inhärent transformativen Potential von Performance zu dekonstruieren. Aufführungen und deren Rezeption seien vielmehr immer schon eingeschrieben in das, was Bala globale oder planetarische Asymmetrien nennt. Schließlich verhandeln sie die Frage wie klein sogenannte “kleine Orte” tatsächlich sind. KW - Performance Studies KW - Theatre Studies KW - Anthropology KW - Criminology KW - Caribbean KW - Embodied Practices KW - Performance KW - Translation KW - Spoken word Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-508999 ER - TY - BOOK A1 - Baltzer, Wanda A1 - Hradilak, Theresa A1 - Pfennigschmidt, Lara A1 - Prestin, Luc Maurice A1 - Spranger, Moritz A1 - Stadlinger, Simon A1 - Wendt, Leo A1 - Lincke, Jens A1 - Rein, Patrick A1 - Church, Luke A1 - Hirschfeld, Robert T1 - An individual-centered approach to visualize people’s opinions and demographic information N2 - The noble way to substantiate decisions that affect many people is to ask these people for their opinions. For governments that run whole countries, this means asking all citizens for their views to consider their situations and needs. Organizations such as Africa's Voices Foundation, who want to facilitate communication between decision-makers and citizens of a country, have difficulty mediating between these groups. To enable understanding, statements need to be summarized and visualized. Accomplishing these goals in a way that does justice to the citizens' voices and situations proves challenging. Standard charts do not help this cause as they fail to create empathy for the people behind their graphical abstractions. Furthermore, these charts do not create trust in the data they are representing as there is no way to see or navigate back to the underlying code and the original data. To fulfill these functions, visualizations would highly benefit from interactions to explore the displayed data, which standard charts often only limitedly provide. To help improve the understanding of people's voices, we developed and categorized 80 ideas for new visualizations, new interactions, and better connections between different charts, which we present in this report. From those ideas, we implemented 10 prototypes and two systems that integrate different visualizations. We show that this integration allows consistent appearance and behavior of visualizations. The visualizations all share the same main concept: representing each individual with a single dot. To realize this idea, we discuss technologies that efficiently allow the rendering of a large number of these dots. With these visualizations, direct interactions with representations of individuals are achievable by clicking on them or by dragging a selection around them. This direct interaction is only possible with a bidirectional connection from the visualization to the data it displays. We discuss different strategies for bidirectional mappings and the trade-offs involved. Having unified behavior across visualizations enhances exploration. For our prototypes, that includes grouping, filtering, highlighting, and coloring of dots. Our prototyping work was enabled by the development environment Lively4. We explain which parts of Lively4 facilitated our prototyping process. Finally, we evaluate our approach to domain problems and our developed visualization concepts. Our work provides inspiration and a starting point for visualization development in this domain. Our visualizations can improve communication between citizens and their government and motivate empathetic decisions. Our approach, combining low-level entities to create visualizations, provides value to an explorative and empathetic workflow. We show that the design space for visualizing this kind of data has a lot of potential and that it is possible to combine qualitative and quantitative approaches to data analysis. N2 - Der noble Weg, Entscheidungen, die viele Menschen betreffen, zu begründen, besteht darin, diese Menschen nach ihrer Meinung zu fragen. Für Regierungen, die ganze Länder führen, bedeutet dies, alle Bürger nach ihrer Meinung zu fragen, um ihre Situationen und Bedürfnisse zu berücksichtigen. Organisationen wie die Africa's Voices Foundation, die die Kommunikation zwischen Entscheidungsträgern und Bürgern eines Landes erleichtern wollen, haben Schwierigkeiten, zwischen diesen Gruppen zu vermitteln. Um Verständnis zu ermöglichen, müssen die Aussagen zusammengefasst und visualisiert werden. Diese Ziele auf eine Weise zu erreichen, die den Stimmen und Situationen der Bürgerinnen und Bürger gerecht wird, erweist sich als Herausforderung. Standardgrafiken helfen dabei nicht weiter, da es ihnen nicht gelingt, Empathie für die Menschen hinter ihren grafischen Abstraktionen zu schaffen. Darüber hinaus schaffen diese Diagramme kein Vertrauen in die Daten, die sie darstellen, da es keine Möglichkeit gibt, den verwendeten Code und die Originaldaten zu sehen oder zu ihnen zurück zu navigieren. Um diese Funktionen zu erfüllen, würden Visualisierungen sehr von Interaktionen zur Erkundung der angezeigten Daten profitieren, die Standardgrafiken oft nur begrenzt bieten. Um das Verständnis der Stimmen der Menschen zu verbessern, haben wir 80 Ideen für neue Visualisierungen, neue Interaktionen und bessere Verbindungen zwischen verschiedenen Diagrammen entwickelt und kategorisiert, die wir in diesem Bericht vorstellen. Aus diesen Ideen haben wir 10 Prototypen und zwei Systeme implementiert, die verschiedene Visualisierungen integrieren. Wir zeigen, dass diese Integration ein einheitliches Erscheinungsbild und Verhalten der Visualisierungen ermöglicht. Die Visualisierungen haben alle das gleiche Grundkonzept: Jedes Individuum wird durch einen einzigen Punkt dargestellt. Um diese Idee zu verwirklichen, diskutieren wir Technologien, die die effiziente Darstellung einer großen Anzahl dieser Punkte ermöglichen. Mit diesen Visualisierungen sind direkte Interaktionen mit Darstellungen von Individuen möglich, indem man auf sie klickt oder eine Auswahl um sie herumzieht. Diese direkte Interaktion ist nur mit einer bidirektionalen Verbindung von der Visualisierung zu den angezeigten Daten möglich. Wir diskutieren verschiedene Strategien für bidirektionale Mappings und die damit verbundenen Kompromisse. Ein einheitliches Verhalten über Visualisierungen hinweg verbessert die Exploration. Für unsere Prototypen umfasst dies Gruppierung, Filterung, Hervorhebung und Einfärbung von Punkten. Unsere Arbeit an den Prototypen wurde durch die Entwicklungsumgebung Lively4 ermöglicht. Wir erklären, welche Teile von Lively4 unseren Prototyping-Prozess erleichtert haben. Schließlich bewerten wir unsere Herangehensweise an Domänenprobleme und die von uns entwickelten Visualisierungskonzepte. Unsere Arbeit liefert Inspiration und einen Ausgangspunkt für die Entwicklung von Visualisierungen in diesem Bereich. Unsere Visualisierungen können die Kommunikation zwischen Bürgern und ihrer Regierung verbessern und einfühlsame Entscheidungen motivieren. Unser Ansatz, bei dem wir niedrigstufige Entitäten zur Erstellung von Visualisierungen kombinieren, bietet einen wertvollen Ansatz für einen explorativen und einfühlsamen Arbeitsablauf. Wir zeigen, dass der Designraum für die Visualisierung dieser Art von Daten ein großes Potenzial hat und dass es möglich ist, qualitative und quantitative Ansätze zur Datenanalyse zu kombinieren. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 136 KW - data visualization KW - demographic information KW - visualization concept exploration KW - web-based development environment KW - Datenvisualisierung KW - demografische Informationen KW - Visualisierungskonzept-Exploration KW - web-basierte Entwicklungsumgebung Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-491457 SN - 978-3-86956-504-0 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 136 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Barchewitz, Tino T1 - Impact of microcystin on the non-canonical localization of RubisCO in the toxic bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa PCC7806 T1 - Einfluss von Microcystin auf die nicht-kanonische Lokalisierung von RubisCO im toxischen Blüten-bildenden Cyanobakterium Microcystis aeruginosa PCC7806 N2 - Cyanobacteria are an abundant bacterial group and are found in a variety of ecological niches all around the globe. They can serve as a real threat for fish or mammals and can restrict the use of lakes or rivers for recreational purposes or as a source of drinking water, when they form blooms. One of the most abundant bloom-forming cyanobacteria is Microcystis aeruginosa. In the first part of the study, the role and possible dynamics of RubisCO in M. aeruginosa during high-light irradiation were examined. Its response was analyzed on the protein and peptide level via immunoblotting, immunofluorescence microscopy and with high performance liquid chromatography (HPLC). It was revealed that large amounts of RubisCO were located outside of carboxysomes under the applied high light stress. RubisCO aggregated mainly underneath the cytoplasmic membrane. There it forms a putative Calvin-Benson-Bassham (CBB) super complex together with other enzymes of photosynthesis. This complex could be part of an alternative carbon-concentrating mechanism (CCM) in M. aeruginosa, which enables a faster, and energy saving adaptation to high light stress of the whole bloom. Furthermore, the re-localization of RubisCO was delayed in the microcystin-deficient mutant ΔmcyB and RubisCO was more evenly distributed over the cell in comparison to the wild type. Since ΔmcyB is not harmed in its growth, possibly other produced cyanopeptides as aeruginosin or cyanopeptolin also play a role in the stabilization of RubisCO and the putative CBB complex, especially in the microcystin-free mutant. In the second part of this work, the possible role of microcystin as an extracellular signaling peptide during the diurnal cycle was studied. HPLC analysis showed a strong increase of extracellular microcystin in the wild type when the population entered nighttime and it resumed into the next day as well. Together with the increase of extracellular microcystin, a strong decrease of protein-bound intracellular microcystin was observed via immunoblot analysis. Interestingly, the signal of the large subunit of RubisCO (RbcL) also diminished when high amounts of microcystin were present in the surrounding medium. Microcystin addition experiments to M. aeruginosa WT and ΔmcyB cultures support this observation, since the immunoblot signal of both subunits of RubisCO and CcmK, a shell protein of carboxysomes, diminished after the addition of microcystin. In addition, the fluctuation of cyanopeptolin during the diurnal cycle indicates a more prominent role of other cyanopeptides besides microcystin as a signaling peptide, intracellularly as well as extracellularly. N2 - Cyanobakterien können weltweit in einer Vielzahl von ökologischen Nischen gefunden werden. Sie stellen eine Gefahr für Eukaryoten wie Fische oder Säugetiere dar, und können auch die Nutzung von Seen oder Flüssen zu Erholungszwecken oder als Trinkwasserquelle beeinträchtigen, wenn sie an der Wasser-Luft Interphase Blüten bilden. Einer der häufigsten blütenbildenden Cyanobakterien ist der Stamm M. aeruginosa PCC7806, welcher in Cyanobakterienblüten auf der ganzen Welt gefunden werden kann. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Funktion und mögliche Dynamiken von RubisCO während der Bildung und Aufrechterhaltung von dicht gewachsenen Blüten untersucht. Dafür wurden Schwachlicht-adaptierte M. aeruginosa Zellkulturen Starklicht ausgesetzt und deren Reaktion auf dem Protein- und Peptidlevel analysiert. Verwendete Analysemethoden waren Western Blots, Immunofluoreszenz-mikroskopie und Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (HPLC). Es konnte aufgezeigt werden, dass unter der angewendeten Starklichtbehandlung große Mengen RubisCO außerhalb der Carboxysomen lokalisiert waren. Dabei konnte RubisCO hauptsächlich direkt unterhalb der zytoplasmatischen Membran in Form von Aggregaten nachgewiesen werden. Diese Aggregate sind möglicherweise Teil eines hypothetischen Calvin-Benson-Bassham Zyklus (CBB) Superkomplexes zusammen mit anderen Enzymen aus der Photosynthese. Dieser Komplex könnte Teil eines alternativen Kohlenstoff-Konzentrationsmechanismus in M. aeruginosa sein, welcher eine schnellere und energiesparendere Anpassung der Cyanobakterienblüte an Starklichtstress ermöglicht. Weiterhin erfolgte die Relokalisation von RubisCO in der Microcystin-freien Mutante ΔmcyB verzögert und RubisCO war homogener in der Zelle verteilt im Vergleich zum Wildtyp. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind im Einklang mit vorherigen Publikationen zu der Funktion von Microcystin als Schutz gegen Proteinabbau in Folge der Bindung von Microcystin an das jeweilige Protein. Da ΔmcyB im Wachstum nicht eingeschränkt war, scheint es möglich, dass andere Cyanopeptoline wie Aeruginosin oder Cyanopeptolin die stabilisierende Funktion von Microcystin gegenüber RubisCO und den hypothetischen CBB Komplex übernehmen, vor allem in der Microcystin-freien Mutante. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde die mögliche extrazelluläre Funktion von Microcystin untersucht. HPLC-Analysen zeigen eine starke Zunahme an extrazellulärem Microcystin im Wildtyp als die Zellkultur in die Nachtphase übergegangen ist. Dieser Trend hat sich auch in den folgenden Tag hinein fortgesetzt. Zusammen mit der Zunahme an extrazellulärem Microcystin wurde eine starke Abnahme an proteingebundenem intrazellulärem Microcystin festgestellt, anhand von Western Blot-Untersuchungen. Interessanterweise verringerte sich die Signalstärke der großen Untereinheit von RubisCO (RbcL) im selben Zeitraum im Western Blot. Microcystin Zugabe-Experimente zu M. aeruginosa WT und ΔmcyB unterstützen diese Beobachtung, da das Western Blot-Signal für sowohl beide Untereinheiten von RubisCO als auch CcmK, ein Hüllenprotein der Carboxysomen, nach der Zugabe von Microcystin stark abnahm. Zusätzlich weist die Fluktuation des Cyanopeptolin-Signals während des Tag-Nacht Zyklus auf eine wichtigere Funktion von Cyanopeptiden abseits von Microcystin hin; als Signalpeptide, sowohl intrazellulär als auch extrazellulär. Diese Dissertation gibt neue Einsichten in Adaptionsprozesse von M. aeruginosa an Starklicht-Bedingungen. Der postulierte alternative Kohlenstoff-Konzentrations-mechanismus, welcher direkt unterhalb der zytoplasmatischen Membran stattfindet, gibt M. aeruginosa einen Vorteil gegenüber anderen Cyanobakterien, welche nur den in der Literatur anerkannten Carboxysomen-basierten Kohlenstoff-Konzentrations-mechanismus besitzen. Des Weiteren stärkt die vorliegende Arbeit die Hypothese, dass die eigentliche extrazelluläre Funktion von Microcystin die eines Signalstoffes ist, und nicht die eines antibiotischen Stoffes. KW - Cyanobacteria KW - Microcystis KW - Microcystin KW - RubisCO KW - Carbon concentrating mechanism KW - Cyanobakterien KW - Microcystin KW - Microcystis KW - Carboxysomen KW - Kohlenstoff-Konzentrationsmechanismus KW - RubisCO Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-508299 ER - TY - GEN A1 - Baritello, Omar A1 - Salzwedel, Annett A1 - Sündermann, Simon A1 - Niebauer, Josef A1 - Völler, Heinz T1 - The Pandora's Box of frailty assessments: Which is the best for clinical purposes in TAVI patients? A critical review T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Frailty assessment is recommended before elective transcatheter aortic valve implantation (TAVI) to determine post-interventional prognosis. Several studies have investigated frailty in TAVI-patients using numerous assessments; however, it remains unclear which is the most appropriate tool for clinical practice. Therefore, we evaluate which frailty assessment is mainly used and meaningful for ≤30-day and ≥1-year prognosis in TAVI patients. Randomized controlled or observational studies (prospective/retrospective) investigating all-cause mortality in older (≥70 years) TAVI patients were identified (PubMed; May 2020). In total, 79 studies investigating frailty with 49 different assessments were included. As single markers of frailty, mostly gait speed (23 studies) and serum albumin (16 studies) were used. Higher risk of 1-year mortality was predicted by slower gait speed (highest Hazard Ratios (HR): 14.71; 95% confidence interval (CI) 6.50–33.30) and lower serum albumin level (highest HR: 3.12; 95% CI 1.80–5.42). Composite indices (five items; seven studies) were associated with 30-day (highest Odds Ratio (OR): 15.30; 95% CI 2.71–86.10) and 1-year mortality (highest OR: 2.75; 95% CI 1.55–4.87). In conclusion, single markers of frailty, in particular gait speed, were widely used to predict 1-year mortality. Composite indices were appropriate, as well as a comprehensive assessment of frailty. View Full-Text T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 765 KW - frailty tool KW - TAVI KW - older patients KW - elderly KW - cardiology KW - mortality Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550440 SN - 1866-8364 VL - 10 SP - 1 EP - 17 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ET - 19 ER - TY - GEN A1 - Barth-Weingarten, Dagmar A1 - Ogden, Richard T1 - “Chunking” spoken language BT - Introducing weak cesuras T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Philosophische Reihe N2 - In this introductory paper to the special issue on “Weak cesuras in talk-in-interaction”, we aim to guide the reader into current work on the “chunking” of naturally occurring talk. It is conducted in the methodological frameworks of Conversation Analysis and Interactional Linguistics – two approaches that consider the interactional aspect of humans talking with each other to be a crucial starting point for its analysis. In doing so, we will (1) lay out the background of this special issue (what is problematic about “chunking” talk-in-interaction, the characteristics of the methodological approach chosen by the contributors, the cesura model), (2) highlight what can be gained from such a revised understanding of “chunking” in talk-in-interaction by referring to previous work with this model as well as the findings of the contributions to this special issue, and (3) indicate further directions such work could take starting from papers in this special issue. We hope to induce a fruitful exchange on the phenomena discussed, across methodological divides. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Philosophische Reihe - 174 KW - Conversation Analysis KW - Interactional Linguistics KW - prosody KW - phonetics KW - intonation units KW - talk-in-interaction KW - syntax KW - kinetics Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-536259 SN - 1866-8380 SP - 531 EP - 548 PB - Universität Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Bartholomäus, Lisa T1 - Impact of growth-related genes on petal size in Arabidopsis thaliana and the formation of two distinct floral morphs in Amsinckia spectabilis T1 - Einfluss von wachstumsbedingten Genen auf die Petalengröße von Arabidopsis thaliana und die Bildung von zwei unterschiedlichen Blütenmorphologien von Amsinckia spectabilis N2 - Der Lebenszyklus von Pflanzen ist geprägt von sich wiederholenden Wachstums- und Entwicklungsphasen, die auf wiederkehrenden Abläufen, bestehend aus Zellteilung, Zellvergrößerung und Zelldifferenzierung, basieren. Diese Dissertation ist aus zwei Projekten aufgebaut, die sich beide mit unterschiedlichen Blickwinkeln des Zellwachstums beschäftigen. Im ersten steht die Charakterisierung einer Arabidopsis thaliana Mutante, die eine generelle Zellvergrößerung aufweist, im Vordergrund. Das zweite fokussiert sich auf zwei natürlich vorkommende Blütenmorphologien in Amsinckia spectabilis (Boraginaceae), die sich, aufgrund von Zelllängenunterschieden, in Griffellänge und Höhe der Staubblattposition unterscheiden. Es wurde gezeigt, dass die EMS-Mutante eop1 durch größere Zellen 26% größere Blütenblätter aufweist. Außerdem wurden weitere Phänotypen beschrieben, wie zum Beispiel, vergrößerte Kotyledonen, (ebenfalls aufgrund von Zellvergrößerung), Fruchtblätter, Kelchblätter, Rosettenblätter und Pollen. Die Gesamtwuchshöhe der Mutante zeigte sich ebenfalls erhöht und zusätzliche Trichomäste erklärten den haarigen Phänotyp. Feinkartierung enthüllte eine C zu T Transition des letzten Nukleotids des Introns 7 des INCURVATA 11 (ICU11) Gens, einer 2-oxoglutarat/Fe(II)-abhängigen Dioxygenase, als ursächlichen SNP, welcher missgespleißte mRNA verursacht. Zwei T-DNA Insertionslinien (icu11-2 & icu11-4), ebenfalls mit vergrößerten Blütenblättern, bestätigten ICU11 als kausales Gen, und erlaubten somit die Analyse von drei verschiedenen icu11 Allelen. Ein Vergleich der verursachten molekularen Veränderung durch die jeweiligen Mutationen ermittelte Unterschiede in den drei Mutanten, wie zum Beispiel Überexpression von ICU11, als auch die Modifikation von ICU11 mRNA. Zusammen bildete das die Grundlage für die Untersuchung des molekularen Mechanismus, der für den beobachteten Phänotyp verantwortlich ist. Verschiedene Ansätze ermittelten widersprüchliche Ergebnisse hinsichtlich der Proteinfunktion von ICU11 in den drei Mutanten. So zeigte eine Komplementierungsanalyse, dass alle drei Mutationen austauschbar sind, was, zusammen mit der Beobachtung, dass eine ICU11 Überexpression im Wildtyp zu einem icu11-ähnlichen Phänotyp zeigte, dazu führte, dass die icu11 Mutanten als gain-of-function Mutationen eingeordnet wurden. Im Widerspruch dazu stand die Entdeckung, dass sich icu11-4 durch ein genomisches ICU11 Transgen retten ließ. So wurde ein Model, basierend auf der Annahme, dass eine ICU11 Überexpression die Proteinfunktion ebenso hemmt wie ein nichtfunktionales Protein, vorgeschlagen. Außerdem wurde eine erhöhte Resistenz der icu11-3 (eop1) gegenüber Paclobutrazol, einem Gibberellin (GA)-Inhibitor, und die Aktivierung der Expression von AtGA20ox2, einem Haupt-GA-Biosynthese-Gen, festgestellt. Zusätzlich wurde eine zytoplasmatische Lokalisation von ICU11 detektiert, sodass ein Einfluss von ICU11 auf die GA- Biosynthese und somit auf das Gesamt-GA-Level angenommen wird, der den beobachteten (GA-überdosierten) Phänotyp erklären könnte. Das zweite Projekt strebte die Identifizierung der genetischen Grundlage des S-Locus in Amsinckia spectabilis an, da die Gattung Amsinckia einige untypische Charakteristiken für eine heterostyle Art, wie zum Beispiel das Fehlen einer offensichtlichen Selbstinkompatibilität (SI), sowie die mehrmalige Entwicklung zu Homostyly und 100% autonomem Selbsten, aufweist. Die Analyse basierte auf drei Amsinckia spectabilis Varianten: einer heterostylen Form, bestehend aus zwei Blütenmorphologien mit gegensätzlich positionierten Sexualorganen (S-Morph: hohe Staubblattposition und kurzer Griffel und L-Morph: niedrige Staubblattansätze und langer Griffel), und zwei homostylen Formen, einer großblütigen teilweise selbstenden und einer kleinblütigen voll selbstenden. Natürliche Populationen weisen ungefähr ein 1:1 S:L Morph-Verhältnis auf, welches sich durch vorherrschend disassortative Paarung beider Morphs erklären lasst. Dadurch kann das dominante S-Allel ausschließlich heterozygot auftreten (heterozygot (Ss) im S-morph und homozygot rezessiv (ss) im L-morph). Die Suche nach Morph-spezifischen Phänotypen offenbarte 56% längere L-Morph Griffel und 58% höhere S-Morph Staubblattansätze. Zusätzlich wurden 21% größere S-Morph Pollen, sowie das Fehlen einer offensichtlichen SI gefunden. Dies war die Grundlage für die Annahme, dass der Amsinckia spec. S-Locus mindestens aus G- (Griffel), A- (Staubblatt) und P- (Pollen) Locus besteht. Vergleichende Transkriptom-Analyse beider Morphs offenbarte 22 unterschiedlich exprimierte Marker, die in 2 Contigs der PacBio Genom-Assemblierung eines SS-Individuums lokalisiert werden konnten. Dies erlaubte die genetische Einengung des S-Locus auf einen Bereich von circa 23 Mb. Gegensätzlich zu bisher aufgeklärten S-Loci in anderen Pflanzenarten konnte kein Hinweis auf eine hemizygote Region gefunden werden, die die supprimierte Rekombination am S-Locus erklären könnte, sodass eine Inversion als Ursache dieser vermutet wurde. N2 - The life cycle of higher plants is based on recurring phases of growth and development based on repetitive sequences of cell division, cell expansion and cell differentiation. This dissertation deals with two projects, each of them investigating two different topics that are related to cell expansion. The first project is examining an Arabidopsis thaliana mutant exhibiting overall cell enlargement and the second project is analysing two naturally occurring floral morphs of Amsinckia spectabilis (Boraginaceae) differing (amongst others) in style length and anther heights due to differences in longitudinal cell elongation. The EMS-mutant eop1 was shown to exhibit a petal size increase of 26% caused by cell enlargement. Further phenotypes were detected, such as cotyledon size increase (based on larger cells) as well as increased carpel, sepal, leaf and pollen sizes. Plant height was shown to be increased and more highly branched trichomes explained the hairy eop1 phenotype. Fine mapping revealed the causal SNP to be a C to T transition at the last nucleotide of intron 7 of the INCURVATA11 (ICU11) gene, a 2-oxoglutarate /Fe(II)-dependant dioxygenase, and thus causing missplicing of the mRNA. Two T-DNA insertion lines (icu11-2 & icu11-4) confirmed ICU11 as causal gene by exhibiting increased petal size. A comparison of three icu11 alleles, which possessed different mutation-related changes, either overexpressing ICU11 or modified mRNAs, was the base for investigating the molecular mechanism that underlies the observed phenotype. Different approaches revealed contradictory results regarding ICU11 protein functionality in the icu11 mutants. A complementation assay proved the three mutants to be exchangeable and ICU11 overexpression in the wild-type led to an icu11-like phenotype, arguing for all three icu11 mutants to be GOF mutants. Contradicting this conclusion, the icu11-4 line could be rescued by a genomic ICU11 transgene. A model, based on the assumption that an overexpression of ICU11 is inhibiting the function of the protein, and thus causing the same effect as a LOF protein was proposed. Further, icu11-3 (eop1) mutants were shown to have an increased resistance towards paclobutrazol, a gibberellin (GA) inhibitor and an upregulation of AtGA20ox2, a main GA biosynthesis gene. Additionally, ICU11 subcellular localization was discovered to be cytoplasmic, supporting the assumption, that ICU11 affects GA biosynthesis and overall GA level, possibly explaining the observed (GA-overdose) phenotype. The second project aimed to identify the genetic base of the S-locus in Amsinckia spectabilis, as the Amsinckia genus represents untypical characteristics for a heterostylous species, such as no obvious self-incompatibility (SI) and the repeated transition towards homostylous and fully selfing variants. The work was based on three Amsinckia spectabilis forms: a heterostylous form, consisting of two floral morphs with reciprocal positioning of sexual organs (S-morph: high anthers and a short style and L-morph: low anthers and a long style), and two homostylous forms, one large-flowered and partially selfing and the other small-flowered and fully selfing. The maintenance of the two floral morphs is genetically based on the S-locus region, containing genes that encode for the morph-specific traits, which are marked by a tight linkage due to suppressed recombination. Natural populations are found to possess a 1:1 S:L morph ratio, that can be explained by predominant disassortative mating of the two morphs, causing the occurrence of the dominant S-allele only in the heterozygous state (heterozygous (Ss) for the S-morph and homozygous recessive (ss) for the L-morph). Investigation of morph-specific phenotypes detected 56% elongated L-morph styles and 58% higher positioned S-morph anthers. Approximately 50% of the observed size differences were explained by an increase in cell elongation. Moreover, additional phenotypes were found, such as 21% enlarged S-morph pollen and no obvious SI, confirmed by hand pollinated seed counts, in vivo pollen tube growth and the development of homozygous dominant SS individuals via selfing. The Amsinckia spec. S-locus was assumed to at least consist of the G- (style length), the A- (anther height) and the P- (pollen size) locus. Comparative Transcriptomics of the two morphs revealed 22 differentially expressed markers that were found to be located within two contigs of a SS individual PacBio genome assembly, allowing the localization of the S-locus to be delimited to a region of approximately 23 Mb. Contradictory to revealed S-loci within the plant kingdom, no strong argument for a present hemizygous region was found to be causal for the suppressed recombination of the S-locus, so that an inversion was assumed to be the causal mechanism. KW - INCURVATA11 KW - Amsinckia KW - Arabidopsis thaliana cell size S-morph KW - L-morph KW - style KW - anthers KW - 2-oxoglutarate /FeII-dependant dioxygenases KW - cell size KW - S-morph KW - Zellgröße KW - S-morph KW - L-morph KW - Fruchtknoten KW - Staubblätter KW - 2-oxoglutarat / FeII- abhängige Dioxygenases Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-519861 ER - TY - BOOK A1 - Bartz, Christian A1 - Krestel, Ralf T1 - Deep learning for computer vision in the art domain BT - proceedings of the master seminar on practical introduction to deep learning for computer vision, HPI WS 20/21 N2 - In recent years, computer vision algorithms based on machine learning have seen rapid development. In the past, research mostly focused on solving computer vision problems such as image classification or object detection on images displaying natural scenes. Nowadays other fields such as the field of cultural heritage, where an abundance of data is available, also get into the focus of research. In the line of current research endeavours, we collaborated with the Getty Research Institute which provided us with a challenging dataset, containing images of paintings and drawings. In this technical report, we present the results of the seminar "Deep Learning for Computer Vision". In this seminar, students of the Hasso Plattner Institute evaluated state-of-the-art approaches for image classification, object detection and image recognition on the dataset of the Getty Research Institute. The main challenge when applying modern computer vision methods to the available data is the availability of annotated training data, as the dataset provided by the Getty Research Institute does not contain a sufficient amount of annotated samples for the training of deep neural networks. However, throughout the report we show that it is possible to achieve satisfying to very good results, when using further publicly available datasets, such as the WikiArt dataset, for the training of machine learning models. N2 - Methoden zur Anwendung von maschinellem Lernen für das maschinelle Sehen haben sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt. Dabei konzentrierte sich die Forschung hauptsächlich auf die Lösung von Problemen im Bereich der Bildklassifizierung, oder der Objekterkennung aus Bildern mit natürlichen Motiven. Mehr und mehr kommen zusätzlich auch andere Inhaltsbereiche, vor allem aus dem kulturellen Umfeld in den Fokus der Forschung. Kulturforschungsinstitute, wie das Getty Research Institute, besitzen eine Vielzahl von digitalisierten Dokumenten, die bisher noch nicht analysiert wurden. Im Rahmen einer Zusammenarbeit, überließ das Getty Research Institute uns einen Datensatz, bestehend aus Photos von Kunstwerken. In diesem technischen Bericht präsentieren wir die Ergebnisse des Masterseminars "Deep Learning for Computer Vision", in dem Studierende des Hasso-Plattner-Instituts den Stand der Kunst, bei der Anwendung von Bildklassifizierungs, Objekterkennungs und Image Retrieval Algorithmen evaluierten. Eine besondere Schwierigkeit war, dass es nicht möglich ist bestehende Verfahren direkt auf dem Datensatz anzuwenden, da keine, bzw. kaum Annotationen für das Training von Machine Learning Modellen verfügbar sind. In den einzelnen Teilen des Berichts zeigen wir jedoch, dass es möglich ist unter Zuhilfenahme von weiteren öffentlich verfügbaren Datensätzen, wie dem WikiArt Datensatz, zufriedenstellende bis sehr gute Ergebnisse für die einzelnen Analyseaufgaben zu erreichen. T3 - Technische Berichte des Hasso-Plattner-Instituts für Digital Engineering an der Universität Potsdam - 139 KW - computer vision KW - cultural heritage KW - art analysis KW - maschinelles Sehen KW - kulturelles Erbe KW - Kunstanalyse Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-512906 SN - 978-3-86956-514-9 SN - 1613-5652 SN - 2191-1665 IS - 139 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Bauch, Marcel A1 - Fudickar, Werner A1 - Linker, Torsten T1 - Stereoselective [4+2] Cycloaddition of Singlet Oxygen to Naphthalenes Controlled by Carbohydrates T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Stereoselective reactions of singlet oxygen are of current interest. Since enantioselective photooxygenations have not been realized efficiently, auxiliary control is an attractive alternative. However, the obtained peroxides are often too labile for isolation or further transformations into enantiomerically pure products. Herein, we describe the oxidation of naphthalenes by singlet oxygen, where the face selectivity is controlled by carbohydrates for the first time. The synthesis of the precursors is easily achieved starting from naphthoquinone and a protected glucose derivative in only two steps. Photooxygenations proceed smoothly at low temperature, and we detected the corresponding endoperoxides as sole products by NMR. They are labile and can thermally react back to the parent naphthalenes and singlet oxygen. However, we could isolate and characterize two enantiomerically pure peroxides, which are sufficiently stable at room temperature. An interesting influence of substituents on the stereoselectivities of the photooxygenations has been found, ranging from 51:49 to up to 91:9 dr (diastereomeric ratio). We explain this by a hindered rotation of the carbohydrate substituents, substantiated by a combination of NOESY measurements and theoretical calculations. Finally, we could transfer the chiral information from a pure endoperoxide to an epoxide, which was isolated after cleavage of the sugar chiral auxiliary in enantiomerically pure form. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1116 KW - singlet oxygen KW - photooxygenation KW - naphthalenes KW - carbohydrates KW - stereoselectivity KW - auxiliary control KW - [4+2] cycloaddition Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-493361 SN - 1866-8372 IS - 1116 ER - TY - THES A1 - Bayona Viveros, Jose T1 - Constructing global stationary seismicity models from the long-term balance of interseismic strain measurements and earthquake-catalog data T1 - Erstellung globaler stationärer Seismizitätsmodelle aus der Langzeitbilanz von interseismischen Dehnungsmessungen und Erdbebenkatalogdaten N2 - One third of the world's population lives in areas where earthquakes causing at least slight damage are frequently expected. Thus, the development and testing of global seismicity models is essential to improving seismic hazard estimates and earthquake-preparedness protocols for effective disaster-risk mitigation. Currently, the availability and quality of geodetic data along plate-boundary regions provides the opportunity to construct global models of plate motion and strain rate, which can be translated into global maps of forecasted seismicity. Moreover, the broad coverage of existing earthquake catalogs facilitates in present-day the calibration and testing of global seismicity models. As a result, modern global seismicity models can integrate two independent factors necessary for physics-based, long-term earthquake forecasting, namely interseismic crustal strain accumulation and sudden lithospheric stress release. In this dissertation, I present the construction of and testing results for two global ensemble seismicity models, aimed at providing mean rates of shallow (0-70 km) earthquake activity for seismic hazard assessment. These models depend on the Subduction Megathrust Earthquake Rate Forecast (SMERF2), a stationary seismicity approach for subduction zones, based on the conservation of moment principle and the use of regional "geodesy-to-seismicity" parameters, such as corner magnitudes, seismogenic thicknesses and subduction dip angles. Specifically, this interface-earthquake model combines geodetic strain rates with instrumentally-recorded seismicity to compute long-term rates of seismic and geodetic moment. Based on this, I derive analytical solutions for seismic coupling and earthquake activity, which provide this earthquake model with the initial abilities to properly forecast interface seismicity. Then, I integrate SMERF2 interface-seismicity estimates with earthquake computations in non-subduction zones provided by the Seismic Hazard Inferred From Tectonics based on the second iteration of the Global Strain Rate Map seismicity approach to construct the global Tectonic Earthquake Activity Model (TEAM). Thus, TEAM is designed to reduce number, and potentially spatial, earthquake inconsistencies of its predecessor tectonic earthquake model during the 2015-2017 period. Also, I combine this new geodetic-based earthquake approach with a global smoothed-seismicity model to create the World Hybrid Earthquake Estimates based on Likelihood scores (WHEEL) model. This updated hybrid model serves as an alternative earthquake-rate approach to the Global Earthquake Activity Rate model for forecasting long-term rates of shallow seismicity everywhere on Earth. Global seismicity models provide scientific hypotheses about when and where earthquakes may occur, and how big they might be. Nonetheless, the veracity of these hypotheses can only be either confirmed or rejected after prospective forecast evaluation. Therefore, I finally test the consistency and relative performance of these global seismicity models with independent observations recorded during the 2014-2019 pseudo-prospective evaluation period. As a result, hybrid earthquake models based on both geodesy and seismicity are the most informative seismicity models during the testing time frame, as they obtain higher information scores than their constituent model components. These results support the combination of interseismic strain measurements with earthquake-catalog data for improved seismicity modeling. However, further prospective evaluations are required to more accurately describe the capacities of these global ensemble seismicity models to forecast longer-term earthquake activity. N2 - Ein Drittel der Weltbevölkerung lebt in Gebieten, in denen häufig Erdbeben mit zumindest geringen Schäden zu erwarten sind. Daher ist die Entwicklung und das Testen globaler Seismizitätsmodelle für verbesserte Schätzungen der Erdbebengefährdung und Planungen zur Vorbereitung auf Erdbeben für eine wirksame Minderung des Katastrophenrisikos von entscheidender Bedeutung. Derzeit bietet die Verfügbarkeit und Qualität geodätischer Daten entlang der Plattengrenzregionen die Gelegenheit, um globale Modelle der Plattenbewegung und der Dehnungsrate zu erstellen, die in globale Karten der prognostizierten Seismizität übersetzt werden können. Darüber hinaus erleichtert die breite Abdeckung bestehender Erdbebenkataloge in der heutigen Zeit die Kalibrierung und das Testen globaler Seismizitätsmodelle. Infolgedessen können moderne globale Seismizitätsmodelle zwei unabhängige Faktoren integrieren, die für eine physikbasierte Langzeit-Erdbebenvorhersage erforderlich sind, die Ansammlung interseismischer Krustenverformungen und die plötzliche Freisetzung von lithosphärischem Stress. In dieser Dissertation stelle ich die Konstruktion und die Testergebnisse für zwei globale Ensemble-Seismizitätsmodelle vor, die darauf abzielen, mittlere Raten der Flachbebenaktivität (0-70 km) für die Bewertung der Erdbebengefährdung bereitzustellen. Diese Modelle hängen von dem Subduction Megathrust Earthquake Rate Forecast (SMERF2) ab, einem stationären Seismizitätsmodell für Subduktionszonen, das auf dem Prinzip der Erhaltung des Moments und der Verwendung regionaler "Geodäsie-zu-SeismizitätParameter wie Corner Magnitudes, seismogene Dicken und Subduktionsneigungswinkel basiert. Insbesondere kombiniert dieses Erdbebenmodell geodätische Dehnungsraten mit instrumentell aufgezeichneter Seismizität, um Langzeitraten sowohl des seismischen als auch des geodätischen Moments zu berechnen. Auf dieser Grundlage leite ich analytische Lösungen für die seismische Kopplung und Erdbebenaktivität ab, um mit diesem Erdbebenmodell, die Subduktionseismizität richtig vorherzusagen. Dann integriere ich SMERF2-Schätzungen an Subduktionsrändern mit Erdbebenberechnungen in Nicht-Subduktionszonen, die von dem Modell ßeismic Hazard Inferred From Tectonics based on the second iteration of the Global Strain Rate Mapßur Erstellung des globalen Tectonic Earthquake Activity Model (TEAM) bereitgestellt werden. Daher ist TEAM darauf ausgelegt, die Anzahl und möglicherweise räumliche Vohersageinkonsistenzen seines tektonischen Erdbebenvorgängermodells im Zeitraum 2015-2017 zu reduzieren. Außerdem kombiniere ich dieses neue geodätische Erdbebenmodell mit einem globalen, geglätteten Seismizitätsmodell, um das World Hybrid Earthquake Estimates based on Likelihood Scores (WHEEL)-Modell zu erstellen. Dieses aktualisierte Hybridmodell dient als alternativer Ansatz zum Global Earthquake Activity Rate (GEAR1)-Modell zur Vorhersage langfristiger Raten flacher Seismizität überall auf der Erde. Globale Seismizitätsmodelle liefern wissenschaftliche Hypothesen darüber, wann und wo Erdbeben auftreten können und wie groß sie sein können. Die Richtigkeit dieser Hypothesen kann jedoch erst nach prospektiven Tests bestätigt oder abgelehnt werden. Daher teste ich abschließend die Konsistenz und relative Leistung dieser globalen Seismizitätsmodellen gegen unabhängige Beobachtungen, die während des pseudo-prospektiven Evaluierungszeitraums 2014-2019 aufgezeichnet wurden. Hybride Erdbebenmodelle, die sowohl auf Geodäsie als auch auf Seismizität basieren, sind die informativsten Seismizitätsmodelle während des Testzeitraums, da beide höhere Informationswerte als ihre konstituierenden Modellkomponenten erhalten. Diese Ergebnisse unterstützen die Kombination von interseismischen Dehnungsmessungen mit Erdbebenkatalogdaten für eine verbesserte Seismizitätsmodellierung. Es sind jedoch weitere prospektive Tests erforderlich, um die Kapazitäten dieser globalen Ensemble-Seismizitätsmodelle zur Vorhersage längerfristiger Erdbebenaktivitäten genauer zu bewerten. KW - Statistical seismology KW - Earthquake forecasting KW - Global earthquake data KW - Interseismic strain rates KW - Erdbebenvorhersage KW - Globale Erdbebenkatalogdaten KW - Interseismiche Dehnungsraten KW - Statistische Seismologie Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-509270 ER - TY - JOUR A1 - Beirne, Elaine A1 - Nic Giolla Mhichíl, Mairéad A1 - Brown, Mark A1 - Mac Lochlainn, Conchúr T1 - Confidence Counts BT - Fostering Online Learning Self-Efficacy with a MOOC JF - EMOOCs 2021 N2 - The increasing reliance on online learning in higher education has been further expedited by the on-going Covid-19 pandemic. Students need to be supported as they adapt to this new learning environment. Research has established that learners with positive online learning self-efficacy beliefs are more likely to persevere and achieve their higher education goals when learning online. In this paper, we explore how MOOC design can contribute to the four sources of self-efficacy beliefs posited by Bandura [4]. Specifically, we will explore, drawing on learner reflections, whether design elements of the MOOC, The Digital Edge: Essentials for the Online Learner, provided participants with the necessary mastery experiences, vicarious experiences, verbal persuasion, and affective regulation opportunities, to evaluate and develop their online learning self-efficacy beliefs. Findings from a content analysis of discussion forum posts show that learners referenced three of the four information sources when reflecting on their experience of the MOOC. This paper illustrates the potential of MOOCs as a pedagogical tool for enhancing online learning self-efficacy among students. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-517220 SN - 978-3-86956-512-5 VL - 2021 SP - 201 EP - 208 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Benson, Lawrence A1 - Makait, Hendrik A1 - Rabl, Tilmann T1 - Viper BT - An Efficient Hybrid PMem-DRAM Key-Value Store T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Reihe der Digital Engineering Fakultät N2 - Key-value stores (KVSs) have found wide application in modern software systems. For persistence, their data resides in slow secondary storage, which requires KVSs to employ various techniques to increase their read and write performance from and to the underlying medium. Emerging persistent memory (PMem) technologies offer data persistence at close-to-DRAM speed, making them a promising alternative to classical disk-based storage. However, simply drop-in replacing existing storage with PMem does not yield good results, as block-based access behaves differently in PMem than on disk and ignores PMem's byte addressability, layout, and unique performance characteristics. In this paper, we propose three PMem-specific access patterns and implement them in a hybrid PMem-DRAM KVS called Viper. We employ a DRAM-based hash index and a PMem-aware storage layout to utilize the random-write speed of DRAM and efficient sequential-write performance PMem. Our evaluation shows that Viper significantly outperforms existing KVSs for core KVS operations while providing full data persistence. Moreover, Viper outperforms existing PMem-only, hybrid, and disk-based KVSs by 4-18x for write workloads, while matching or surpassing their get performance. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Reihe der Digital Engineering Fakultät - 20 KW - memory Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-559664 SN - 2150-8097 IS - 9 ER - TY - JOUR A1 - Berg, Markus T1 - Lehrbuchbeispiel des Versagens BT - Die Schutzverantwortung und die Rohingya in Myanmar JF - MenschenRechtsMagazin : MRM ; Informationen, Meinungen, Analysen Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-569164 SN - 1434-2820 VL - 26 IS - 2 SP - 112 EP - 122 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Bergholz, Kolja A1 - Kober, Klarissa A1 - Jeltsch, Florian A1 - Schmidt, Kristina A1 - Weiß, Lina T1 - Trait means or variance BT - What determines plant species' local and regional occurrence in fragmented dry grasslands? T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - One of the few laws in ecology is that communities consist of few common and many rare taxa. Functional traits may help to identify the underlying mechanisms of this community pattern, since they correlate with different niche dimensions. However, comprehensive studies are missing that investigate the effects of species mean traits (niche position) and intraspecific trait variability (ITV, niche width) on species abundance. In this study, we investigated fragmented dry grasslands to reveal trait-occurrence relationships in plants at local and regional scales. We predicted that (a) at the local scale, species occurrence is highest for species with intermediate traits, (b) at the regional scale, habitat specialists have a lower species occurrence than generalists, and thus, traits associated with stress-tolerance have a negative effect on species occurrence, and (c) ITV increases species occurrence irrespective of the scale. We measured three plant functional traits (SLA = specific leaf area, LDMC = leaf dry matter content, plant height) at 21 local dry grassland communities (10 m × 10 m) and analyzed the effect of these traits and their variation on species occurrence. At the local scale, mean LDMC had a positive effect on species occurrence, indicating that stress-tolerant species are the most abundant rather than species with intermediate traits (hypothesis 1). We found limited support for lower specialist occurrence at the regional scale (hypothesis 2). Further, ITV of LDMC and plant height had a positive effect on local occurrence supporting hypothesis 3. In contrast, at the regional scale, plants with a higher ITV of plant height were less frequent. We found no evidence that the consideration of phylogenetic relationships in our analyses influenced our findings. In conclusion, both species mean traits (in particular LDMC) and ITV were differently related to species occurrence with respect to spatial scale. Therefore, our study underlines the strong scale-dependency of trait-abundance relationships. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1151 KW - LMA KW - niche width KW - plant functional trait KW - scale-dependency KW - species abundance KW - trait-environment relationship Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-519905 SN - 1866-8372 SP - 3357 EP - 3365 ER - TY - RPRT A1 - Berghäuser, Lisa A1 - Schoppa, Lukas A1 - Ulrich, Jana A1 - Dillenardt, Lisa A1 - Jurado, Oscar E. A1 - Passow, Christian A1 - Samprogna Mohor, Guilherme A1 - Seleem, Omar A1 - Petrow, Theresia A1 - Thieken, Annegret T1 - Starkregen in Berlin BT - Meteorologische Ereignisrekonstruktion und Betroffenenbefragung N2 - In den Sommern der Jahre 2017 und 2019 kam es in Berlin an mehreren Orten zu Überschwemmungen in Folge von Starkregenereignissen. In beiden Jahren führte dies zu erheblichen Beeinträchtigungen im Alltag der Berliner:innen sowie zu hohen Sachschäden. Eine interdisziplinäre Taskforce des DFG-Graduiertenkollegs NatRiskChange untersuchte (1) die meteorologischen Eigenschaften zweier besonders eindrücklicher Unwetter, sowie (2) die Vulnerabilität der Berliner Bevölkerung gegenüber Starkregen. Eine vergleichende meteorologische Rekonstruktion der Starkregenereignisse von 2017 und 2019 ergab deutliche Unterschiede in der Entstehung und den Überschreitungswahrscheinlichkeiten der beiden Unwetter. So war das Ereignis von 2017 mit einer relativ großen räumlichen Ausdehnung und langer Dauer ein untypisches Starkregenereignis, während es sich bei dem Unwetter von 2019 um ein typisches, kurzzeitiges Starkregenereignis mit ausgeprägter räumlicher Heterogenität handelte. Eine anschließende statistische Analyse zeigte, dass das Ereignis von 2017 für längere Niederschlagsdauern (>=24 h) als großflächiges Extremereignis mit Überschreitungswahrscheinlichkeiten von unter 1 % einzuordnen ist (d.h. Wiederkehrperioden >=100 Jahre). Im Jahr 2019 wurden dagegen ähnliche Überschreitungswahrscheinlichkeiten nur lokal und für kürzere Zeiträume (1-2 h) berechnet. Die Vulnerabilitätsanalyse basiert auf einer von April bis Juni 2020 in Berlin durchgeführten Onlinebefragung. Diese richtete sich an Personen, die bereits von vergangenen Starkregenereignissen betroffen waren und thematisierte das Schadensereignis selbst, daraus entstandene Beeinträchtigungen und Schäden, Risikowahrnehmung sowie Notfall- und Vorsorgemaßnahmen. Die erhobenen Umfragedaten (n=102) beziehen sich vornehmlich auf die Ereignisse von 2017 und 2019 und zeigen, dass die Berliner Bevölkerung sowohl im Alltag (z.B. bei der Beschaffung von Lebensmitteln) als auch im eigenen Haushalt (z.B. durch Überschwemmungsschäden) von den Unwettern beeinträchtigt war. Zudem deuteten die Antworten der Betroffenen auf Möglichkeiten hin, die Vulnerabilität der Gesellschaft gegenüber Starkregen weiter zu reduzieren - etwa durch die Unterstützung besonders betroffener Gruppen (z.B. Pflegende), durch gezielte Informationskampagnen zum Schutz vor Starkregen oder durch die Erhöhung der Reichweite von Unwetterwarnungen. Eine statistische Analyse zur Effektivität privater Notfall- und Vorsorgemaßnahmen auf Grundlage der Umfragedaten bestätigte vorherige Studienergebnisse. So gab es Anhaltspunkte dafür, dass durch das Umsetzen von Vorsorgemaßnahmen wie beispielsweise das Installieren von Rückstauklappen, Barriere-Systemen oder Pumpen Starkregenschäden reduziert werden können. Die Ergebnisse dieses Berichts unterstreichen die Notwendigkeit für ein integriertes Starkregenrisikomanagment, das die Risikokomponenten Gefährdung, Vulnerabilität und Exposition ganzheitlich und auf mehreren Ebenen (z.B. staatlich, kommunal, privat) betrachtet. N2 - In the summers of 2017 and 2019, the city of Berlin was hit by heavy rainfall leading to urban flooding in several locations. In both years, this led to considerable disruptions of the daily life and high property damage. With focus on two particularly impressive events a taskforce of the DFG Research Training Group NatRiskChange investigated (1) the meteorological characteristics of both events as well as (2) the vulnerability of the Berlin population to heavy rainfall. A comparative meteorological reconstruction of the 2017 and 2019 heavy rainfall events revealed fundamental differences between the two storms. The 2017 event was an atypical heavy rain event, as it was characterized by a relatively large spatial extent and long duration of rainfall, whereas the 2019 storm was a typical short duration heavy rain event with a distinct spatial heterogeneity. Subsequent statistical analysis indicated that the 2017 event should be classified as a large-scale extreme event with exceedance probabilities below 1 % for longer precipitation durations (i.e., return periods of over 100 years). In contrast, in 2019 similar exceedance probabilities were estimated only locally and for shorter durations (1-2 h). The vulnerability analysis of this taskforce was based on an online survey conducted in Berlin between April and June 2020. The survey was aimed at people who had experienced past heavy rainfall events in Berlin, and addressed the resulting impairments and damages, risk perceptions as well as emergency and preparedness measures. The survey data (n=102) primarily referred to the events of 2017 and 2019 and showed that the respondents were affected by the storms both in their daily lives (e.g., when purchasing food) and in their own households (e.g., due to flood damage). In addition, the analysis of the responses pointed to ways to further reduce society's vulnerability to heavy rain. That was, for example, by providing support to particularly affected groups (e.g., caregivers), through targeted information campaigns to protect against heavy rainfall or by improving the range of early warning systems. A statistical analysis of the efficacy of property-level emergency and preparedness measures based on the survey data confirmed previous study findings and provided evidence of reducing heavy rain damage through preparedness. The findings of the taskforce highlight the need for integrated heavy rainfall risk management that considers the risk components of hazard, vulnerability, and exposure holistically and at multiple levels (e.g., state, local and private households). KW - Starkregen KW - Risikomanagement KW - Meteorologische Ereignisanalyse KW - Betroffenenbefragung KW - Berlin KW - Urban Flooding KW - Risk reduction KW - Meteorological Event Analysis KW - Survey of affected residents KW - Berlin Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-500560 ER - TY - JOUR A1 - Bethge, Joseph A1 - Serth, Sebastian A1 - Staubitz, Thomas A1 - Wuttke, Tobias A1 - Nordemann, Oliver A1 - Das, Partha-Pratim A1 - Meinel, Christoph T1 - TransPipe BT - A Pipeline for Automated Transcription and Translation of Videos JF - EMOOCs 2021 N2 - Online learning environments, such as Massive Open Online Courses (MOOCs), often rely on videos as a major component to convey knowledge. However, these videos exclude potential participants who do not understand the lecturer’s language, regardless of whether that is due to language unfamiliarity or aural handicaps. Subtitles and/or interactive transcripts solve this issue, ease navigation based on the content, and enable indexing and retrieval by search engines. Although there are several automated speech-to-text converters and translation tools, their quality varies and the process of integrating them can be quite tedious. Thus, in practice, many videos on MOOC platforms only receive subtitles after the course is already finished (if at all) due to a lack of resources. This work describes an approach to tackle this issue by providing a dedicated tool, which is closing this gap between MOOC platforms and transcription and translation tools and offering a simple workflow that can easily be handled by users with a less technical background. The proposed method is designed and evaluated by qualitative interviews with three major MOOC providers. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-516943 VL - 2021 SP - 79 EP - 94 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Biermann, Kurt-Reinhard A1 - Schwarz, Ingo ED - Ette, Ottmar ED - Knobloch, Eberhard T1 - Der polyglotte Alexander von Humboldt T2 - HiN : Alexander von Humboldt im Netz KW - Sprachwissenschaft KW - Sprachkenntnisse KW - Mehrsprachigkeit KW - Wilhelm von Humboldt Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-533323 SN - 2568-3543 SN - 1617-5239 VL - XXII SP - 129 EP - 140 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Bilda, Kerstin T1 - Digitale Logopädie BT - Neue Wege in Diagnostik und Therapie JF - Spektrum Patholinguistik Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-510328 SN - 978-3-86956-507-1 SN - 1866-9085 SN - 1866-9433 IS - 14 SP - 77 EP - 82 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Blackwell, Virginia Katherine A1 - Wiltrout, Mary Ellen T1 - Learning During COVID-19 BT - Engagement and Attainment in an Introductory Biology MOOC JF - EMOOCs 2021 N2 - During the COVID-19 pandemic, learning in higher education and beyond shifted en masse to online formats, with the short- and long-term consequences for Massive Open Online Course (MOOC) platforms, learners, and creators still under evaluation. In this paper, we sought to determine whether the COVID-19 pandemic and this shift to online learning led to increased learner engagement and attainment in a single introductory biology MOOC through evaluating enrollment, proportional and individual engagement, and verification and performance data. As this MOOC regularly operates each year, we compared these data collected from two course runs during the pandemic to three pre-pandemic runs. During the first pandemic run, the number and rate of learners enrolling in the course doubled when compared to prior runs, while the second pandemic run indicated a gradual return to pre-pandemic enrollment. Due to higher enrollment, more learners viewed videos, attempted problems, and posted to the discussion forums during the pandemic. Participants engaged with forums in higher proportions in both pandemic runs, but the proportion of participants who viewed videos decreased in the second pandemic run relative to the prior runs. A higher percentage of learners chose to pursue a certificate via the verified track in each pandemic run, though a smaller proportion earned certification in the second pandemic run. During the pandemic, more enrolled learners did not necessarily correlate to greater engagement by all metrics. While verified-track learner performance varied widely during each run, the effects of the pandemic were not uniform for learners, much like in other aspects of life. As such, individual engagement trends in the first pandemic run largely resemble pre-pandemic metrics but with more learners overall, while engagement trends in the second pandemic run are less like pre-pandemic metrics, hinting at learner “fatigue”. This study serves to highlight the life-long learning opportunity that MOOCs offer is even more critical when traditional education modes are disrupted and more people are at home or unemployed. This work indicates that this boom in MOOC participation may not remain at a high level for the longer term in any one course, but overall, the number of MOOCs, programs, and learners continues to grow. Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-517251 SN - 978-3-86956-512-5 VL - 2021 SP - 219 EP - 236 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - GEN A1 - Block, Inga A1 - Günter, Christina A1 - Rodrigues, Alysson Duarte A1 - Paasch, Silvia A1 - Hesemann, Peter A1 - Taubert, Andreas T1 - Carbon Adsorbents from Spent Coffee for Removal of Methylene Blue and Methyl Orange from Water T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Activated carbons (ACs) were prepared from dried spent coffee (SCD), a biological waste product, to produce adsorbents for methylene blue (MB) and methyl orange (MO) from aqueous solution. Pre-pyrolysis activation of SCD was achieved via treatment of the SCD with aqueous sodium hydroxide solutions at 90 °C. Pyrolysis of the pretreated SCD at 500 °C for 1 h produced powders with typical characteristics of AC suitable and effective for dye adsorption. As an alternative to the rather harsh base treatment, calcium carbonate powder, a very common and abundant resource, was also studied as an activator. Mixtures of SCD and CaCO3 (1:1 w/w) yielded effective ACs for MO and MB removal upon pyrolysis needing only small amounts of AC to clear the solutions. A selectivity of the adsorption process toward anionic (MO) or cationic (MB) dyes was not observed. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1155 KW - water KW - spent coffee KW - dye adsorption KW - methylene blue KW - methyl orange KW - calcium carbonate KW - activated carbon KW - water treatment KW - dye removal Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-521653 SN - 1866-8372 IS - 14 ER - TY - THES A1 - Blum, Franziska T1 - I see you smile, you must be happy! Social-emotional gains and usability evaluation of the new training tool E.V.A.: A pilot study N2 - Emotions are a complex concept and they are present in our everyday life. Persons on the autism spectrum are said to have difficulties in social interactions, showing deficits in emotion recognition in comparison to neurotypically developed persons. But social-emotional skills are believed to be positively augmented by training. A new adaptive social cognition training tool “E.V.A.” is introduced which teaches emotion recognition from face, voice and body language. One cross-sectional and one longitudinal study with adult neurotypical and autistic participants were conducted. The aim of the cross-sectional study was to characterize the two groups and see if differences in their social-emotional skills exist. The longitudinal study, on the other hand, aimed for detecting possible training effects following training with the new training tool. In addition, in both studies usability assessments were conducted to investigate the perceived usability of the new tool for neurotypical as well as autistic participants. Differences were found between autistic and neurotypical participants in their social-emotional and emotion recognition abilities. Training effects for neurotypical participants in an emotion recognition task were found after two weeks of home training. Similar perceived usability was found for the neurotypical and autistic participants. The current findings suggest that persons with ASC do not have a general deficit in emotion recognition, but are in need for more time to correctly recognize emotions. In addition, findings suggest that training emotion recognition abilities is possible. Further studies are needed to verify if the training effects found for neurotypical participants also manifest in a larger ASC sample. N2 - Emotionen sind ein komplexes Konzept und sie sind Teil unseres alltäglichen Lebens. Personen mit einer Autismus-Spektrum-Störung wird nachgesagt, dass sie Schwierigkeiten mit sozialen Interaktionen und Defizite in der Erkennung von Emotionen haben, im Vergleich zu neurotypischen Menschen. Allerdings glaubt man, dass sich sozio-emotionale Fähigkeiten mittels Training positiv beeinflussen lassen. Ein neues adaptives Trainingstool ”E.V.A.“ wird vorgestellt, welches Emotionserkennung von Gesicht, Stimme und Körpersprache lehrt. Eine Querschnitts- und eine Längsschnittstudie mit erwachsenen neurotypischen und autistischen Teilnehmern wurden durchgeführt. Das Ziel der Querschnittsstudie war die Charakterisierung der zwei Stichproben, sowie die Aufdeckung von möglichen Unterschieden in deren sozio-emotionalen Fähigkeiten. Die Längsschnittstudie, zum anderen, zielte auf die Entdeckung von möglichen Trainingseffekten ab, die auf das Training mit dem neuen Tool folgen. Zusätzlich wurde in beiden Studien die wahrgenommene Benutzerfreundlichkeit von neurotypischen und autistischen Teilnehmern erfasst und untersucht. Zwischen den neurotypischen und autistischen Teilnehmern wurden Unterschiede in deren sozio-emotionalen Fähigkeiten sowie deren Fähigkeit Emotionen zu erkennen gefunden. Neurotypische Teilnehmer zeigten Trainingseffekte nach einer zwei-wöchigen Nutzung des Trainingstools zu Hause. Die Benutzerfreundlichkeit wurde von den neurotypischen und den autistischen Teilnehmern ähnlich empfunden. Die vorliegenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass Autisten kein generelles Defizit in der Erkennung von Emotionen haben, sie aber mehr Zeit dafür benötigen. Zusätzlich weisen die Ergebnisse auf die Möglichkeit des Trainings der Fähigkeit Emotionen zu erkennen hin. Weiterführende Studien sind notwendig um zu verifizieren ob sich die Trainingseffekte auch in einer größeren Stichprobe von Autisten zeigen. KW - autism KW - emotion recognition KW - social cognition training KW - Autismus KW - Emotionserkennung KW - Training Sozialer Kognition Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-505509 ER - TY - RPRT A1 - Borck, Rainald A1 - Gohl, Niklas T1 - Gentrification and Affordable Housing Policies T2 - CEPA Discussion Papers N2 - We use a quantitative spatial equilibrium model to evaluate the distributional and welfare impacts of a recent temporary rent control policy in Berlin, Germany. We calibrate the model to key features of Berlin’s housing market, in particular the recent gentrification of inner city locations. As expected, gentrification benefits rich homeowners, while poor renter households lose. Our counterfactual analysis mimicks the rent control policy. We find that this policy reduces welfare for rich and poor households and in fact, the percentage change in welfare is largest for the poorest households. We also study alternative affordable housing policies such as subsidies and re-zoning policies, which are better suited to address the adverse consequences of gentrification. T3 - CEPA Discussion Papers - 39 KW - rent control KW - housing market KW - gentrification Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-529300 SN - 2628-653X IS - 39 ER - TY - THES A1 - Borghi, Gian Luca T1 - Evolution and diversity of photosynthetic metabolism in C3, C3-C4 intermediate and C4 plants T1 - Evolution und Diversität des photosynthetischen Stoffwechsels in C3-, C3-C4-Intermediär- und C4-Pflanzen N2 - In C3 plants, CO2 diffuses into the leaf and is assimilated by the Calvin-Benson cycle in the mesophyll cells. It leaves Rubisco open to its side reaction with O2, resulting in a wasteful cycle known as photorespiration. A sharp fall in atmospheric CO2 levels about 30 million years ago have further increased the side reaction with O2. The pressure to reduce photorespiration led, in over 60 plant genera, to the evolution of a CO2-concentrating mechanism called C4 photosynthesis; in this mode, CO2 is initially incorporated into 4-carbon organic acids, which diffuse to the bundle sheath and are decarboxylated to provide CO2 to Rubisco. Some genera, like Flaveria, contain several species that represent different steps in this complex evolutionary process. However, the majority of terrestrial plant species did not evolve a CO2-concentrating mechanism and perform C3 photosynthesis. This thesis compares photosynthetic metabolism in several species with C3, C4 and intermediate modes of photosynthesis. Metabolite profiling and stable isotope labelling were performed to detect inter-specific differences changes in metabolite profile and, hence, how a pathway operates. The results obtained were subjected to integrative data analyses like hierarchical clustering and principal component analysis, and were deepened by correlation analyses to uncover specific metabolic features and reaction steps that were conserved or differed between species. The main findings are that Calvin-Benson cycle metabolite profiles differ between C3 and C4 species and between different C3 species, including a very different response to rising irradiance in Arabidopsis and rice. These findings confirm Calvin-Benson cycle operation diverged between C3 and C4 species and, most unexpectedly, even between different C3 species. Moreover, primary metabolic profiles supported the current C4 evolutionary model in the genus Flaveria and also provided new insights and opened up new questions. Metabolite profiles also point toward a progressive adjustment of the Calvin-Benson cycle during the evolution of C4 photosynthesis. Overall, this thesis point out the importance of a metabolite-centric approach to uncover underlying differences in species apparently sharing the same photosynthetic routes and as a valid method to investigate evolutionary transition between C3 and C4 photosynthesis. N2 - Bei C3-Pflanzen diffundiert CO2 in das Blatt und wird durch den Calvin-Benson-Zyklus in den Mesophyllzellen assimiliert. Dies lässt Rubisco für seine Nebenreaktion mit O2 offen, was zu einem verschwenderischen Kreislauf führt, der als Photorespiration bekannt ist. Ein starker Rückgang der atmosphärischen CO2-Konzentration vor etwa 30 Millionen Jahren hat die Nebenreaktion mit O2 weiter verstärkt. Der Druck, die Photorespiration zu reduzieren, hat in über 60 Pflanzengattungen zur Entwicklung eines CO2-Konzentrationsmechanismus namens C4-Photosynthese geführt. In diesem Mechanismus wird CO2 zunächst in organische C4-Kohlenstoffsäuren eingebaut, die zur Bündelscheide diffundieren und dort decarboxyliert werden, um CO2 für Rubisco bereitzustellen. Einige Gattungen, wie z.B. Flaveria, enthalten mehrere Arten, die verschiedene Schritte dieses komplexen Evolutionsprozesses darstellen. Die Mehrheit der terrestrischen Pflanzenarten hat jedoch keinen CO2-Konzentrationsmechanismus entwickelt und betreibt C3-Photosynthese. Diese Arbeit vergleicht den Photosynthese-Metabolismus in mehreren Spezies mit C3-, C4- und intermediären Arten der Photosynthese. Metaboliten-Profiling und stabile Isotopenmarkierung wurden durchgeführt, um interspezifische Unterschiede im Metabolitenprofil und damit die Funktionsweise der Stoffwechselwege zu erkennen. Die Ergebnisse wurden integrativen Datenanalysen wie hierarchischem Clustering und Hauptkomponentenanalyse unterzogen und durch Korrelationsanalysen vertieft, um spezifische metabolische Merkmale und Reaktionsschritte aufzudecken, die konserviert oder zwischen Spezies verschieden sind. Die wichtigsten Ergebnisse sind, dass sich die Metabolitenprofile des Calvin-Benson-Zyklus zwischen C3- und C4-Spezies und zwischen verschiedenen C3-Spezies unterscheiden, einschließlich einer sehr unterschiedlichen Reaktion auf steigende Strahlungsintensität bei Arabidopsis und Reis. Diese Ergebnisse bestätigen, dass der Calvin-Benson-Zyklus zwischen C3- und C4-Spezies und, höchst unerwartet, sogar zwischen verschiedenen C3-Spezies divergiert. Darüber hinaus unterstützen die primären Stoffwechselprofile das aktuelle C4-Evolutionsmodell in der Gattung Flaveria, liefern auch neue Erkenntnisse und eröffnen neue Fragen. Die Metabolitenprofile weisen auch auf eine fortschreitende Anpassung des Calvin-Benson-Zyklus während der Evolution der C4-Photosynthese hin. Insgesamt unterstreicht diese Dissertation die Bedeutung eines metabolitenzentrierten Ansatzes, um Unterschiede in Arten aufzudecken, die anscheinend dieselben Photosynthesewege teilen, und als valide Methode zur Untersuchung des evolutionären Übergangs zwischen C3- und C4-Photosynthese. KW - Photosynthesis KW - C4 KW - Evolution KW - Photosynthese KW - C4 KW - Evolution Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-522200 ER - TY - GEN A1 - Bornhorst, Dorothee A1 - Abdelilah-Seyfried, Salim T1 - Strong as a Hippo’s Heart: Biomechanical Hippo Signaling During Zebrafish Cardiac Development T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - The heart is comprised of multiple tissues that contribute to its physiological functions. During development, the growth of myocardium and endocardium is coupled and morphogenetic processes within these separate tissue layers are integrated. Here, we discuss the roles of mechanosensitive Hippo signaling in growth and morphogenesis of the zebrafish heart. Hippo signaling is involved in defining numbers of cardiac progenitor cells derived from the secondary heart field, in restricting the growth of the epicardium, and in guiding trabeculation and outflow tract formation. Recent work also shows that myocardial chamber dimensions serve as a blueprint for Hippo signaling-dependent growth of the endocardium. Evidently, Hippo pathway components act at the crossroads of various signaling pathways involved in embryonic zebrafish heart development. Elucidating how biomechanical Hippo signaling guides heart morphogenesis has direct implications for our understanding of cardiac physiology and pathophysiology. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1236 KW - Hippo signaling KW - Yap1/Wwtr1 (Taz) KW - cardiac development KW - mechanobiology KW - endocardium KW - myocardium KW - zebrafish KW - intra-organ-communication Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-548731 SN - 1866-8372 SP - 1 EP - 10 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Bossier-Steuerwald, Sandy A1 - Zimmermann, Matthias A1 - Horn-Conrad, Antje A1 - Bösch, Frank A1 - Büchel, Lara A1 - Geppert, Dominik Nicolas A1 - Horas, Dorothea A1 - Kahl, Axel-Wolfgang A1 - Mikulla, Stefanie A1 - Kampe, Heike T1 - Portal = 30 N2 - Wie schreibt man ein Editorial zum 30-jährigen Bestehen der Universität Potsdam, wenn man selbst doch erst seit drei Jahren zu ihr gehört? Vielleicht wäre es am einfachsten, die vielen Menschen zu zitieren, die uns für diese Ausgabe ihre interessanten Geschichten erzählt haben. Die die Universität mit zu dem entwickelten, was sie heute auszeichnet, zum Beispiel in der Lehrerbildung. Die uns „als Urgestein der UP“ Rede und Antwort standen und authentisch über die Schwierigkeiten der Anfangszeit berichteten. Oder die Alumni, die vier sehr verschiedene Jahrzehnte Studierendenleben reflektierten. Natürlich ließe sich auch die gastierende Prominenz aufzählen, die die Universität im Laufe der Zeit besucht hat. Oder man vermittelt gleich einen Ausblick auf künftige Projekte, etwa zur Transformation des Potsdamer Hochschulstandortes. Stattdessen habe ich mich entschieden, Sie, liebe Leserinnen und Leser, hier noch etwas weiter zurück mitzunehmen – in die Vorwendezeit. Als ich in den 1980er Jahren in Westberlin die Schulbank drückte, war die Gegenwart eine kindlich geprägte, eine naiv angenehme – zwar frontal unterrichtet, mit viel Zucker und wenig Bio, dafür aber gepaart mit dem unwiederbringlichen Charme des Prä-digitalen. Ich wuchs unmittelbar angrenzend an Potsdam auf, im südwestlichen Bezirk Zehlendorf, und doch war Potsdam die große Unbekannte hinter dem Kontrollpunkt Dreilinden, jenseits von Havel und Teltowkanal, unerreichbar und versperrt mit Schranken und Panzerkreuzen auf der Glienicker Brücke. Als Westberlinerin hatte ich die Freie Universität Berlin unweigerlich vor Augen, ihr Name war Programm. Wir waren frei, die da drüben waren es nicht. Während es zur beschaulichen Normalität des Zehlendorfs der 1980er Jahre gehörte, dass westalliierte Panzer die Clayallee entlangrollten, Macht und Freiheit demonstrierend, und der deutschlandweit erste McDonalds Drive-In eröffnete, bildete die DDR im Jenseits, direkt hinter dem Mauerstreifen in Griebnitzsee, ihre Rechts- und Verwaltungseliten aus. In Golm formte die Stasi ihre Juristen, an der Pädagogischen Hochschule studierten Lehrerinnen und Lehrer fürs ganze Land. Ein zwiespältigeres Bild kann man kaum zeichnen, die deutsche Teilung übertraf jeden Roman. Im Hinblick auf das Aufeinandertreffen zweier Welten durch die Wiedervereinigung erscheinen die darauffolgenden Herausforderungen der 1990er Jahre, die Bildungsinstitutionen in Ostdeutschland wie die Uni Potsdam in ihrer Gründungsphase zu lösen hatten, verständlicher: Unterschiedliche Erwartungen, andere Perspektiven bzw. in den Lebenswelten begründete Erfahrungen mussten jetzt in ein System gegossen werden. Auch können die Transformationen vor dem Hintergrund der einst so gegensätzlichen Ausgangslage von Westund Ostdeutschland anders eingeordnet werden: So mögen 30 Jahre im internationalen Vergleich für eine Universität wenig sein und sie als jung gelten lassen. Andererseits bedeuten sie mit Blick auf die enorme Umwälzung der (ostdeutschen) Lebenswelten einen riesigen Kraftakt mit so vielen Entwicklungen, mit erfüllten wie geplatzten Träumen, dass sie einen staunen lassen, was in dieser Zeit geschafft und geleistet wurde. Insofern freue ich mich über die Artikel dieser Ausgabe, über alle Erinnerungen, Erkenntnisse und Erzählungen der Menschen aus erster Hand. Es wäre schade gewesen, hätten wir ihre Gedanken und Geschichten nicht aufgeschrieben, denn genau diese haben die Uni Potsdam seit 1991 zu dem gemacht, was sie in 2021 ist. T3 - Portal: Das Potsdamer Universitätsmagazin - 1/2021 Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-524625 SN - 1618-6893 ER - TY - THES A1 - Bouma, Sietske T1 - The circum- and intergalactic medium and its connection to the large scale structure in the nearby universe T1 - Das zirkum- und intergalaktisches Medium und sein Zusammenhang mit der großräumigen Struktur im dem nahen Universum N2 - The majority of baryons in the Universe is believed to reside in the intergalactic medium (IGM). This makes the IGM an important component in understanding cosmological structure formation. It is expected to trace the same dark matter distribution as galaxies, forming structures like filaments and clusters. However, whereas galaxies can be observed to be arranged along these large-scale structures, the spatial distribution of the diffuse IGM is not as easily unveiled. Absorption line studies of quasar (QSO) spectra can help with mapping the IGM, as well as the boundary layer between IGM and galaxies: the circumgalactic medium (CGM). By studying gas in the Local Group, as well as in the IGM, this study aims to get a better understanding of how the gas is linked to the large-scale structure of the local Universe and the galaxies residing in that structure. Chapter 1 gives an introduction to the CGM and IGM, while the methods used in this study are explained in Chapter 2. Chapter 3 starts on a relatively small cosmological scale, namely that of our Local Group, which includes i.a. the Milky Way (MW) and the M31. Within the CGM of the MW, there exist denser clouds, some of which are infalling while others are moving away from the Galactic disc. To study these clouds, 29 QSO spectra obtained with the Cosmic Origins Spectrograph (COS) aboard the Hubble Space Telescope (HST) were analysed. Abundances of Si II, Si III, Si IV, C II, and C IV were measured for 69 HVCs belonging to two samples: one in the direction of the LG’s barycentre and the other in the anti-barycentre direction. Their velocities range from -100 ≥ vLSR ≥ -400 km/s for the barycentre sample and between +100 ≤ vLSR ≤ +300 km/s for the anti-barycentre sample. By using Cloudy models, these data could then be used to derive gas volume densities for the HVCs. Because of the relationship between density and pressure of the ambient medium, which is in turn determined by the Galactic radiation field, the distances of the HVCs could be estimated. From this, a subsample of absorbers located in the direction of M31 was found to exist outside of the MW’s virial radius, their low densities (log nH ≤ -3.54) making it likely for them to be part of the gas in between the MW and M31. No such low-density absorbers were found in the anti-barycentre sample. Our results thus hint at gas following the dark matter potential, which would be deeper between the MW and M31 as they are by far the most massive members of the LG. From this bridge of gas in the LG, this study zooms out to the large-scale structure of the local Universe (z ~ 0) in Chapter 4. Galaxy data from the V8k catalogue and QSO spectra from COS were used to study the relation between the galaxies tracing large-scale filaments and the gas existing outside of those galaxies. This study used the filaments defined in Courtois et al. (2013). A total of 587 Lyman α (Lyα) absorbers were found in the 302 QSO spectra in the velocity range 1070 - 6700 km/s. After selecting sightlines passing through or close to these filaments, model spectra were made for 91 sightlines and 215 (227) Lyα absorbers (components) were measured in this sample. The velocity gradient along each filament was calculated and 74 absorbers were found within 1000 km/s of the nearest filament segment. In order to find whether the absorbers are more tied to galaxies or to the large-scale structure, equivalent widths of the Lyα absorbers were plotted against both galaxy and filament impact parameters. While stronger absorbers do tend to be closer to either galaxies or filaments, there is a large scatter in this relation. Despite this large scatter, this study found that the absorbers do not follow a random distribution either. They cluster less strongly around filaments than galaxies, but stronger than random distributions, as confirmed by a Kolmogorov-Smirnov test. Furthermore, the column density distribution function found in this study has a slope of -β = 1.63±0.12 for the total sample and -β =1.47±0.24 for the absorbers within 1000 km/s of a filament. The shallower slope for the latter subsample could indicate an excess of denser absorbers within the filament, but they are consistent within errors. These values are in agreement with values found in e.g. Lehner et al. (2007); Danforth et al. (2016). The picture that emerges from this study regarding the relation between the IGM and the large-scale structure in the local Universe fits with what is found in other studies: while at least part of the gas traces the same filamentary structure as galaxies, the relation is complex. This study has shown that by taking a large sample of sightlines and comparing the data gathered from those with galaxy data, it is possible to study the gaseous large-scale structure. This approach can be used in the future together with simulations to get a better understanding of structure formation and evolution in the Universe. N2 - Sterne und Galaxien, die das Universum füllen, haben sich alle aus Gas gebildet. Bis heute bleibt der Großteil der baryonischen Materie im Universum im gasförmigen Zustand, und nur ein geringer Anteil davon ist kollabiert, um Sterne und Galaxien entstehen zu lassen. Der Gravitationskollaps folgt den Potentialtöpfen der Dunklen Materie, wodurch sich die großräumige Struktur (large-scale structures, LSS) des Universums formt. Die Galaxien innerhalb dieser Struktur ordnen sich entlang der Schichten, Filamenten und um die Knotenpunkte, wobei die Regionen niedriger Dichte (Voids) dazwischen liegen. Das diffuse Gas füllt diese Strukturen ebenfalls und stellt somit ein Reservoir der baryonischen Materie den Galaxien für die weitere Sternbildung zur Verfügung. Galaxien wiederum reichen das umgebende diffuse Gas an. Darum spielt das Gas um und zwischen Galaxien, das zirkum- bzw. intergalaktisches Medium (circum-/intergalactic medium, CGM/IGM), eine wichtige Rolle in der Entstehung und Entwicklung der Galaxien und LSS im Universum. Ziel dieses Promotionsprojektes ist es, ein besseres Verständnis über die Zusammenhänge zwischen demintergalaktischen Gas und LSS mit darin befindlichen Galaxien im lokalen Universum zu erhalten. Die Verteilung de Gases im IGM ist aufgrund der diffusen Beschaffenheit schwer nachzuweisen. Eine der Möglichkeiten es zu untersuchen, ist die Betrachtung der Absorptionsmerkmale in den Spektren der weitentfernten Quasare (QSOs). IGM, das vom Licht dieser QSOs auf dem Weg zum Beobachter durchquert wird, hinterlässt im Spektrum die charakteristischen Absoprtionslinien. Wir analysieren in diesem Promotionsprojekt eine große Anzahl von QSO-Spektren, die vom Cosmic Origin Spectrograph an Bord des Hubble-Weltraumteleskop stammen, um den physikalischen Zustand des intervenierenden intergalaktischen und zirkumgalaktischen Gas im nahen Universumzu untersuchen. Im ersten Teil dieser Dissertation untersuchen wir anhand der sogenannten Hochgeschwindigkeitswolken (high-velocity clouds, HVCs) das CGM um die Milchstraße in Richtung des Baryzentrums und Anti-Baryzentrums der Galaxien der Lokalen Gruppe (LG). Die HVCs haben Radialgeschwindigkeiten von über 80 kms¡1 und können sehr unterschiedliche Herkunft haben. Wir vermessen die Häufigkeiten verschiedener Ionen von Si und C für 69 HVCs sowie deren Kinematik. Daraus werden physikalische Eigenschaften der Wolken abgeleitet, die auf eine Teilstichprobe besonders interessanter Absorber in Richtung des Baryzentrums hinweisen. Diese Teilstichprobe besteht aus HVCs mit sehr geringen Gasdichten (log n(H) < -3.54), was darauf hindeutet, dass diese Wolken sich höchstwahrscheinlich außerhalb des Virialradius der Milchstraße in der gasförmigen Brücke befinden, die die Milchstraße und die Nachbargalaxie M31 verbindet. Ausgehend von dieser gasförmigen Brücke in unserer LG zoomen wir im zweiten Teil des Dissertation heraus, um einen Überblick über die Gasverteilung im lokalen Universum auf größeren Skalen zu erhalten. Wir analysieren die Lyman-α (Lyα) -Absorption des neutralen Wasserstoffs (H I) in 302 QSO-Spektren aus allen Himmelsrichtungen und kombinieren diese Daten mit denen von Galaxiefilamenten, die im V8k Katalog von Courtois et al. (2013) identifiziert wurden. Von den 587 HI Lyα-Absorptionssystemen befinden sich 215 in der Nähe von Galaxiefilamenten. Die stärkeren Absorber befinden sich häufig in der Nähe von Galaxien oder näher an den Mittelachsen der Filamente, aber diese Beziehung zeigt eine große Streuung. Die Lyα-Absorber neigen dazu, sich stärker um die Filamentachsen zu gruppieren im Vergleich zu einer zufälligen Population von Absorbern, wenn auch nicht so stark wie Galaxien. Dies weist darauf hin, dass die Lyα-Absorber zwar der großräumigen Struktur folgen, jedoch auf ihre eigene Weise. Schließlich zeigt eine statistische Analyse der Absorberstärken, dass sich die Verteilung der HI-Säulendichten von Region außerhalb zu Regionen innerhalb der Filamente ändert, was die grundsätzlich höhere Dichte der Materie in letzteren widerspiegelt. DasGesamtergebnis dieser Dissertation stimmt gut mit den Ergebnissen anderer Studien überein: auch wenn ein Teil des intergalaktischen Gases denselben kosmologischen Filamentstrukturen wie Galaxien folgt, bleibt die Beziehung zwischen Gas, Galaxien und großräumigen Struktur komplex. Die hochauflösende kosmologische Simulationen zusammen mit den zukünftigen Beobachtungen werden helfen diesen Zusammenhang besser zu verstehen. KW - Astrophysics KW - Spectroscopy KW - Circumgalactic Medium KW - Intergalactic Medium KW - Large-scale Structure KW - Astrophysik KW - zirkumgalaktisches Medium KW - intergalaktisches Medium KW - großräumige Struktur KW - Spektroskopie Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-520852 ER - TY - THES A1 - Bourgonje, Peter T1 - Shallow discourse parsing for German T1 - Shallow Discourse Parsing für Deutsch N2 - While the last few decades have seen impressive improvements in several areas in Natural Language Processing, asking a computer to make sense of the discourse of utterances in a text remains challenging. There are several different theories that aim to describe and analyse the coherent structure that a well-written text inhibits. These theories have varying degrees of applicability and feasibility for practical use. Presumably the most data-driven of these theories is the paradigm that comes with the Penn Discourse TreeBank, a corpus annotated for discourse relations containing over 1 million words. Any language other than English however, can be considered a low-resource language when it comes to discourse processing. This dissertation is about shallow discourse parsing (discourse parsing following the paradigm of the Penn Discourse TreeBank) for German. The limited availability of annotated data for German means the potential of modern, deep-learning based methods relying on such data is also limited. This dissertation explores to what extent machine-learning and more recent deep-learning based methods can be combined with traditional, linguistic feature engineering to improve performance for the discourse parsing task. A pivotal role is played by connective lexicons that exhaustively list the discourse connectives of a particular language along with some of their core properties. To facilitate training and evaluation of the methods proposed in this dissertation, an existing corpus (the Potsdam Commentary Corpus) has been extended and additional data has been annotated from scratch. The approach to end-to-end shallow discourse parsing for German adopts a pipeline architecture and either presents the first results or improves over state-of-the-art for German for the individual sub-tasks of the discourse parsing task, which are, in processing order, connective identification, argument extraction and sense classification. The end-to-end shallow discourse parser for German that has been developed for the purpose of this dissertation is open-source and available online. In the course of writing this dissertation, work has been carried out on several connective lexicons in different languages. Due to their central role and demonstrated usefulness for the methods proposed in this dissertation, strategies are discussed for creating or further developing such lexicons for a particular language, as well as suggestions on how to further increase their usefulness for shallow discourse parsing. N2 - Obwohl in den letzten Jahrzehnten beeindruckende Verbesserungen in verschiedenen Bereichen der natürlichen Sprachverarbeitung erzielt wurden, bleibt es für einen Computer eine Herausforderung, den Diskurs und Kontext von einem Text zu verstehen. Es gibt mehrere Theorien, die versuchen, die Struktur zu beschreiben und zu analysieren, die einem gut geschriebenen Text zugrunde liegt. Diese Theorien haben einen unterschiedlichen Grad an Anwendbarkeit und Machbarkeit für den praktischen Einsatz. Die vermutlich datengetriebenste dieser Theorien ist das Paradigma, das mit der Penn Discourse TreeBank einhergeht, einem für Diskursrelationen annotierten Korpus mit über 1 Million Wörtern. Jede andere Sprache als Englisch kann jedoch als ressourcenarme Sprache betrachtet werden, wenn es um die Diskursverarbeitung geht. In dieser Dissertation geht es uam "Shallow Discourse Parsing" (Diskursparsing nach dem Paradigma der Penn Discourse TreeBank) für Deutsch. Die begrenzte Verfügbarkeit von annotierten Daten für Deutsch bedeutet auch, dass das Potenzial moderner, Deep-Learning-basierter Methoden, die auf solchen Daten aufbauen, begrenzt ist. In dieser Dissertation wird untersucht, inwieweit maschinelles Lernen und Deep-Learning-basierte Methoden mit traditionellem, linguistischem Feature-Engineering kombiniert werden können, um die Leistung bei der Diskurs-Parsing-Aufgabe zu verbessern. Eine zentrale Rolle spielen dabei Lexika, die die Diskurskonnektive einer bestimmten Sprache mit einigen ihrer Kerneigenschaften vollständig auflisten. Um das Training und die Evaluierung der in dieser Dissertation vorgeschlagenen Methoden zu ermöglichen, wurde ein bestehender Korpus (der Potsdamer Kommentarkorpus) erweitert und zusätzliche Daten von Grund auf annotiert. Der Ansatz für "end-to-end" Diskurs-Parsing für Deutsch verwendet eine Pipeline-Architektur und präsentiert entweder die ersten Ergebnisse oder verbessert den Stand der Technik für Deutsch für die einzelnen Teilaufgaben der Diskurs-Parsing-Aufgabe, die in der Verarbeitungsreihenfolge Konnektoridentifikation, Argumentextraktion und Relationen-klassifikation sind. Der für diese Dissertation entwickelte Diskursparser für Deutsch ist Open-Source und online verfügbar. Im Zuge der Erstellung dieser Dissertation wurden mehrere Lexika mit Konnektoren für verschiedenen Sprachen bearbeitet. Aufgrund ihrer zentralen Rolle und nachgewiesenen Nützlichkeit für die in dieser Arbeit vorgeschlagenen Methoden werden Strategien zur Erstellung oder Weiterentwicklung solcher Lexika für eine bestimmte Sprache sowie Vorschläge zur weiteren Steigerung ihrer Nützlichkeit für das "Shallow Discourse Parsing" diskutiert. KW - discourse parsing KW - connectives KW - data annotation KW - NLP pipelines KW - text structure KW - Shallow Discourse Parsing KW - end-to-end discourse parsing KW - Diskurs-parsing KW - Konnektoren KW - Daten-annotation KW - Textstruktur KW - end-to-end diskurs-parsing Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-506632 ER - TY - GEN A1 - Brendel, Nina A1 - Matzner, Nils A1 - Menzel, Max-Peter T1 - Geographisches Gezwitscher – Analyse von Twitter-Daten als Methode im GW-Unterricht T2 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - Soziale Medien sind ein wesentlicher Bestandteil des Alltags von Schüler*innen und gleichzeitig zunehmend wichtig in Wirtschaft, Politik und Wissenschaft. Am Beispiel von Twitter zeigt dieser Beitrag, dass soziale Medien im Unterricht auch für die Beantwortung geographischer Fragestellungen verwendet werden können. Hierfür eignen sich Twitter-Daten aufgrund ihrer Georeferenzierung und weiterer interessanter Inhalte besonders. Der Beitrag gibt einen Überblick über die Verwendung von Twitter für sozialwissenschaftliche und humangeographische Fragestellungen und reflektiert die Nutzung von Twitter im Unterricht. Für die Unterrichtspraxis werden Beispiele zu den Themen Braunkohle, Flutereignisse und Raumwahrnehmungen sowie Anleitungen zur Auswertung, Anwendung und Reflexion von Twitter-Analysen vorgestellt. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 1247 KW - Twitter KW - Soziale Medien KW - Forschungsmethodik KW - Unterrichtsmethoden Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-550614 SN - 1866-8372 SP - 72 EP - 85 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - RPRT A1 - Brenner, Andri T1 - The Social Power of Spillover Effects BT - Educating Against Environmental Externalities T2 - CEPA Discussion Papers N2 - Economists are worried that the lack of property rights to natural capital goods jeopardizes the sustainability of the economic growth miracle that has existed since industrialization. This article questions their position. A vertical innovation model with a portfolio of technologies for abatement, adaptation, and general (Harrod-neutral) technology reveals that environmental damage spillovers have a comparable effect on research profits as technology spillovers so that the social costs of depleting public natural capital are internalized. As long as there is free access to information and technology, growth is sustainable and the allocation of research efforts among alternative technologies is socially optimal. While there still is a need to address externalities from monopolistic research markets, no environmental policy is necessary. These results suggest that environmental externalities may originate in restricted access to information and technology, demonstrating that (i) information has a similar effect as an environmental tax and (ii) knowledge and technology transfers have an impact comparable to that of subsidies for research in green technology. T3 - CEPA Discussion Papers - 35 KW - endogenous growth KW - horizontal innovation KW - sustainability Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-511098 SN - 2628-653X IS - 35 ER - TY - GEN A1 - Brini, Seifeddine A1 - Ben Abderrahman, Abderraouf A1 - Clark, Cain C. T. A1 - Zouita, Sghaeir A1 - Hackney, Anthony C. A1 - Govindasamy, Karuppasamy A1 - Granacher, Urs A1 - Zouhal, Hassane T1 - Sex-specific effects of small-sided games in basketball on psychometric and physiological markers during Ramadan intermittent fasting BT - a pilot study T2 - Postprints der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Background: We assessed the effects of gender, in association with a four-week small-sided games (SSGs) training program, during Ramadan intermitting fasting (RIF) on changes in psychometric and physiological markers in professional male and female basketball players. Methods: Twenty-four professional basketball players from the first Tunisian (Tunisia) division participated in this study. The players were dichotomized by sex (males [GM = 12]; females [GF = 12]). Both groups completed a 4 weeks SSGs training program with 3 sessions per week. Psychometric (e.g., quality of sleep, fatigue, stress, and delayed onset of muscle soreness [DOMS]) and physiological parameters (e.g., heart rate frequency, blood lactate) were measured during the first week (baseline) and at the end of RIF (post-test). Results: Post hoc tests showed a significant increase in stress levels in both groups (GM [− 81.11%; p < 0.001, d = 0.33, small]; GF [− 36,53%; p = 0.001, d = 0.25, small]). Concerning physiological parameters, ANCOVA revealed significantly lower heart rates in favor of GM at post-test (1.70%, d = 0.38, small, p = 0.002). Conclusions: Our results showed that SSGs training at the end of the RIF negatively impacted psychometric parameters of male and female basketball players. It can be concluded that there are sex-mediated effects of training during RIF in basketball players, and this should be considered by researchers and practitioners when programing training during RIF. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 735 KW - Team sports KW - Stress levels KW - Recovery KW - Performance KW - Fatigue Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-531578 SN - 1866-8364 ER - TY - THES A1 - Brugger, Julia T1 - Modeling changes in climate during past mass extinctions T1 - Modellierung von Klimaveränderungen während vergangener Massenaussterben N2 - The evolution of life on Earth has been driven by disturbances of different types and magnitudes over the 4.6 million years of Earth’s history (Raup, 1994, Alroy, 2008). One example for such disturbances are mass extinctions which are characterized by an exceptional increase in the extinction rate affecting a great number of taxa in a short interval of geologic time (Sepkoski, 1986). During the 541 million years of the Phanerozoic, life on Earth suffered five exceptionally severe mass extinctions named the “Big Five Extinctions”. Many mass extinctions are linked to changes in climate (Feulner, 2009). Hence, the study of past mass extinctions is not only intriguing, but can also provide insights into the complex nature of the Earth system. This thesis aims at deepening our understanding of the triggers of mass extinctions and how they affected life. To accomplish this, I investigate changes in climate during two of the Big Five extinctions using a coupled climate model. During the Devonian (419.2–358.9 million years ago) the first vascular plants and vertebrates evolved on land while extinction events occurred in the ocean (Algeo et al., 1995). The causes of these formative changes, their interactions and their links to changes in climate are still poorly understood. Therefore, we explore the sensitivity of the Devonian climate to various boundary conditions using an intermediate-complexity climate model (Brugger et al., 2019). In contrast to Le Hir et al. (2011), we find only a minor biogeophysical effect of changes in vegetation cover due to unrealistically high soil albedo values used in the earlier study. In addition, our results cannot support the strong influence of orbital parameters on the Devonian climate, as simulated with a climate model with a strongly simplified ocean model (De Vleeschouwer et al., 2013, 2014, 2017). We can only reproduce the changes in Devonian climate suggested by proxy data by decreasing atmospheric CO2. Still, finding agreement between the evolution of sea surface temperatures reconstructed from proxy data (Joachimski et al., 2009) and our simulations remains challenging and suggests a lower δ18O ratio of Devonian seawater. Furthermore, our study of the sensitivity of the Devonian climate reveals a prevailing mode of climate variability on a timescale of decades to centuries. The quasi-periodic ocean temperature fluctuations are linked to a physical mechanism of changing sea-ice cover, ocean convection and overturning in high northern latitudes. In the second study of this thesis (Dahl et al., under review) a new reconstruction of atmospheric CO2 for the Devonian, which is based on CO2-sensitive carbon isotope fractionation in the earliest vascular plant fossils, suggests a much earlier drop of atmo- spheric CO2 concentration than previously reconstructed, followed by nearly constant CO2 concentrations during the Middle and Late Devonian. Our simulations for the Early Devonian with identical boundary conditions as in our Devonian sensitivity study (Brugger et al., 2019), but with a low atmospheric CO2 concentration of 500 ppm, show no direct conflict with available proxy and paleobotanical data and confirm that under the simulated climatic conditions carbon isotope fractionation represents a robust proxy for atmospheric CO2. To explain the earlier CO2 drop we suggest that early forms of vascular land plants have already strongly influenced weathering. This new perspective on the Devonian questions previous ideas about the climatic conditions and earlier explanations for the Devonian mass extinctions. The second mass extinction investigated in this thesis is the end-Cretaceous mass extinction (66 million years ago) which differs from the Devonian mass extinctions in terms of the processes involved and the timescale on which the extinctions occurred. In the two studies presented here (Brugger et al., 2017, 2021), we model the climatic effects of the Chicxulub impact, one of the proposed causes of the end-Cretaceous extinction, for the first millennium after the impact. The light-dimming effect of stratospheric sulfate aerosols causes severe cooling, with a decrease of global annual mean surface air temperature of at least 26◦C and a recovery to pre-impact temperatures after more than 30 years. The sudden surface cooling of the ocean induces deep convection which brings nutrients from the deep ocean via upwelling to the surface ocean. Using an ocean biogeochemistry model we explore the combined effect of ocean mixing and iron-rich dust originating from the impactor on the marine biosphere. As soon as light levels have recovered, we find a short, but prominent peak in marine net primary productivity. This newly discovered mechanism could result in toxic effects for marine near-surface ecosystems. Comparison of our model results to proxy data (Vellekoop et al., 2014, 2016, Hull et al., 2020) suggests that carbon release from the terrestrial biosphere is required in addition to the carbon dioxide which can be attributed to the target material. Surface ocean acidification caused by the addition of carbon dioxide and sulfur is only moderate. Taken together, the results indicate a significant contribution of the Chicxulub impact to the end-Cretaceous mass extinction by triggering multiple stressors for the Earth system. Although the sixth extinction we face today is characterized by human intervention in nature, this thesis shows that we can gain many insights into future extinctions from studying past mass extinctions, such as the importance of the rate of change (Rothman, 2017), the interplay of multiple stressors (Gunderson et al., 2016), and changes in the carbon cycle (Rothman, 2017, Tierney et al., 2020). N2 - In den 4,6 Milliarden Jahren Erdgeschichte wurde die Entwicklung des Lebens durch Störungen unterschiedlichster Art geprägt (Raup, 1994, Alroy, 2008). Ein Beispiel für solche Störungen sind Massenaussterben. Diese sind durch einen außergewöhnlichen Anstieg der Aussterberate einer großen Anzahl von Taxa in einem kurzen geologischen Zeitintervall gekennzeichnet (Sepkoski, 1986). Während der 541 Millionen Jahre des Phanerozoikums traten fünf außergewöhnlich schwere Massenaussterben auf. Viele Massenaussterben stehen mit Klimaveränderungen im Zusammenhang (Feulner, 2009). Die Untersuchung vergangener Massenaussterben ist daher nicht nur faszinierend, sondern gibt auch Einblicke in die komplexen Prozesse des Erdsystems. Diese Dissertation möchte unser Verständnis für die Auslöser von Massenaussterben sowie deren Auswirkungen auf das Leben erweitern. Dazu untersuche ich die Klimaveränderungen während zwei der fünf großen Aussterbeereignisse mit Hilfe eines gekoppelten Klimamodells. Während des Devons (vor 419,2-358,9 Millionen Jahren) entwickelten sich die ersten Gefäßpflanzen und Wirbeltiere an Land, während im Ozean Massenaussterben statt- fanden (Algeo et al., 1995). Die Ursachen dieser tiefgreifenden Veränderungen, ihre Wechselwirkungen und ihre Zusammenhänge mit Klimaveränderungen sind noch wenig verstanden. Daher untersuchen wir die Sensitivität des Klimas des Devons bezüglich verschiedener Randbedingungen mit einem Klimamodell mittlerer Komplexität (Brugger et al., 2019). Im Gegensatz zu Le Hir et al. (2011), die unrealistisch hohe Albedo Werte für den Boden verwenden, finden wir nur einen geringen biogeophysikalischen Einfluss von Änderungen der Vegetationsbedeckung. Außerdem können unsere Simulationen den starken Einfluss von Orbitalparametern, der mit einem Klimamodell mit stark vereinfachtem Ozeanmodell (De Vleeschouwer et al., 2013, 2014, 2017) simuliert wurde, nicht reproduzieren. Die in Proxydaten gefundenen klimatischen Veränderungen im Devon können wir nur durch eine Verringerung des atmosphärischen CO2 simulieren. Dennoch bleibt es eine Herausforderung, eine Übereinstimmung zwischen der aus Proxydaten (Joachimski et al., 2009) rekonstruierten Entwicklung der Meeresoberflächentemperatu- ren und unseren Simulationen zu finden. Dies deutet auf ein niedrigeres δ18O-Verhältnis des Meerwassers im Devon hin. Außerdem finden wir im Rahmen unserer Sensitivitäts- studien eine Klimavariabilität auf einer Zeitskala von Jahrzehnten bis Jahrhunderten. Die quasi-periodischen Schwankungen der Ozeantemperatur werden durch einen physikalischen Mechanismus aus sich verändernder Meereisbedeckung, Konvektion und Umwälzbewegung in den hohen nördlichen Breiten des Ozeans angetrieben. In der zweiten Studie dieser Dissertation (Dahl et al., under review) präsentieren wir eine neue Rekonstruktion des atmosphärischen CO2 für das Devon, die auf CO2-sensitiver Kohlenstoffisotopenfraktionierung in den frühesten Gefäßpflanzenfossilien basiert. Diese zeigt einen viel früheren Abfall der atmosphärischen CO2-Konzentration als bisherige Rekonstruktionen, gefolgt von nahezu konstanten CO2-Konzentrationen während des Mittel- und Spätdevon. Unsere Simulationen für das frühe Devon mit identischen Rand- bedingungen wie in unserer Sensitivitätsstudie (Brugger et al., 2019), jedoch mit einer niedrigen atmosphärischen CO2-Konzentration von 500ppm, zeigen keinen direkten Konflikt mit verfügbaren Proxy- und paläobotanischen Daten. Zusätzlich bestätigen die Simulationen, dass unter den simulierten klimatischen Bedingungen die Kohlenstoff- Isotopenfraktionierung einen robusten Proxy für atmosphärisches CO2 darstellt. Um den früheren CO2-Abfall zu erklären, schlagen wir vor, dass frühe Formen von vaskulären Landpflanzen die Verwitterung bereits stark beeinflusst haben. Diese neue Sichtweise auf das Devon stellt bisherige Vorstellungen über die klimatischen Bedingungen und frühere Erklärungen für die devonischen Massenaussterben in Frage. Das zweite in dieser Arbeit untersuchte Massenaussterben ist das Massenaussterben der späten Kreidezeit (vor 66 Millionen Jahren), das sich von denen im Devon in Bezug auf die beteiligten Prozesse und die Zeitskala der Aussterben unterscheidet. Eine der diskutierten Ursachen dieses Massenaussterbens ist der Chicxulub-Meteoriten-Einschlag. In den beiden hier vorgestellten Studien (Brugger et al., 2017, 2021) modellieren wir die klimatischen Auswirkungen des Chicxulub Einschlags für das erste Jahrtausend nach dem Einschlag. Die durch die stratosphärischen Sulfataerosole verringerte Son- neneinstrahlung verursacht eine starke Abkühlung: die global und jährlich gemittelte Oberflächenlufttemperatur nimmt um mindestens 26◦C ab und erholt sich erst nach mehr als 30 Jahren. Die plötzliche Abkühlung der Ozeanoberfläche löst bis in große Tiefen reichende Konvektion aus, die zum Nährstofftransport aus dem tiefen Ozean an die Ozea- noberfläche führt. Mit Hilfe eines biogeochemischen Modells des Ozeans untersuchen wir die kombinierte Wirkung dieser Durchmischung des Ozeans und eisenreichen Staubs aus dem Meteoriten auf die marine Biosphäre. Sobald wieder genügend Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche trifft, erreicht die marine Nettoprimärproduktion ein kurzes, aber markantes Maximum. Dieser neu entdeckte Mechanismus könnte toxische Folgen für oberflächennahe Ökosysteme des Ozeans haben. Der Vergleich unserer Modellergebnisse mit Proxydaten (Vellekoop et al., 2014, 2016, Hull et al., 2020) deutet darauf hin, dass zusätzlich zum CO2 aus dem Gestein des Einschlagortes Kohlenstoff aus der terrest- rischen Biosphäre freigesetzt wird. Die Versauerung des Oberflächenozeans durch die Zugabe von CO2 und Schwefel ist nur moderat. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass der Chicxulub Einschlag einen wesentlichen Beitrag zum Massenaussterben der späten Kreidezeit leistete, indem er das Erdsystem multiplen Stressoren aussetzte. Auch wenn das heutige sechste Aussterben durch menschliche Eingriffe in die Natur geprägt ist, zeigt diese Dissertation, dass wir aus dem Studium vergangener Massenaussterben viele Erkenntnisse über zukünftige Massenaussterben gewinnen können, wie z. B. die Bedeutung der Änderungsrate (Rothman, 2017), ein besseres Verständnis des Zusammenspiels multipler Stressoren (Gunderson et al., 2016) und die Rolle von Veränderungen im Kohlenstoffkreislauf (Rothman, 2017, Tierney et al., 2020). KW - earth system modeling KW - mass extinctions KW - paleoclimatology KW - climate change KW - Erdsystem Modellierung KW - Klimawandel KW - Massenaussterben KW - Paleoklimatologie Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-532468 ER -