TY - JOUR A1 - Cavael, Ulrike A1 - Diehl, Katharina A1 - Lentzsch, Peter T1 - Assessment of growth suppression in apple production with replant soils JF - Ecological indicators : integrating monitoring, assessment and management N2 - Apple replant disease (ARD) is a specific apple-related form of soil fertility loss due to unidentified causes and is also known as soil fatigue. The effect typically appears in monoculture production sites and leads to production decreases of up to 50%, even though the cultivation practice remains the same. However, an indication of replant disease is challenged by the lack of specification of the particular microbial group responsible for ARD. The objective of this study was to establish an algorithm for estimating growth suppression in orchards irrespective of the unknowns in the complex causal relationship by assessing plant-soil interaction in the orchard several years after planting. Based on a comparison between no-replant and replant soils, the Alternaria group (Ag) was identified as a soil-fungal population responding to replant with abundance. The trunk cross-sectional area (CSA) was found to be a practical and robust parameter representing below-ground and above-ground tree performance. Suppression of tree vigour was therefore calculated by dividing the two inversely related parameters, Q = ln(Ag)/CSA, as a function of soil-fungal proportions and plant responses at the single-tree level. On this basis, five clusters of tree vigour suppression (Q) were defined: (1) no tree vigour suppression/vital (0%), (2) escalating (- 38%), (3) strong (- 53%), (4) very strong (- 62%), and (5) critical (- 74%). By calculating Q at the level of the single tree, trees were clustered according to tree vigour suppression. The weighted frequency of clusters in the field allowed replant impact to be quantified at field level. Applied to a case study on sandy brown, dry diluvial soils in Brandenburg, Germany, the calculated tree vigour suppression was 46% compared to the potential tree vigour on no-replant soil in the same field. It is highly likely that the calculated growth suppression corresponds to ARD-impact This result is relevant for identifying functional changes in soil and for monitoring the economic effects of soil fatigue in apple orchards, particularly where long-period crop rotation or plot exchange are improbable. KW - orchard management KW - trunk cross-sectional area KW - alternaria group KW - apple KW - production KW - soil fatigue KW - apple replant disease Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105846 SN - 1470-160X SN - 1872-7034 VL - 109 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Cavael, Ulrike A1 - Diehl, Katharina A1 - Lentzsch, Peter T1 - Assessment of growth suppression in apple production with replant soils JF - Ecological indicators : integrating monitoring, assessment and management N2 - Apple replant disease (ARD) is a specific apple-related form of soil fertility loss due to unidentified causes and is also known as soil fatigue. The effect typically appears in monoculture production sites and leads to production decreases of up to 50%, even though the cultivation practice remains the same. However, an indication of replant disease is challenged by the lack of specification of the particular microbial group responsible for ARD. The objective of this study was to establish an algorithm for estimating growth suppression in orchards irrespective of the unknowns in the complex causal relationship by assessing plant-soil interaction in the orchard several years after planting. Based on a comparison between no-replant and replant soils, the Alternaria group (Ag) was identified as a soil-fungal population responding to replant with abundance. The trunk cross-sectional area (CSA) was found to be a practical and robust parameter representing below-ground and above-ground tree performance. Suppression of tree vigour was therefore calculated by dividing the two inversely related parameters, Q = ln(Ag)/CSA, as a function of soil-fungal proportions and plant responses at the single-tree level. On this basis, five clusters of tree vigour suppression (Q) were defined: (1) no tree vigour suppression/vital (0%), (2) escalating (- 38%), (3) strong (- 53%), (4) very strong (- 62%), and (5) critical (- 74%). By calculating Q at the level of the single tree, trees were clustered according to tree vigour suppression. The weighted frequency of clusters in the field allowed replant impact to be quantified at field level. Applied to a case study on sandy brown, dry diluvial soils in Brandenburg, Germany, the calculated tree vigour suppression was 46% compared to the potential tree vigour on no-replant soil in the same field. It is highly likely that the calculated growth suppression corresponds to ARD-impact This result is relevant for identifying functional changes in soil and for monitoring the economic effects of soil fatigue in apple orchards, particularly where long-period crop rotation or plot exchange are improbable. KW - orchard management KW - trunk cross-sectional area KW - alternaria group KW - apple KW - production KW - soil fatigue KW - apple replant disease Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105846 SN - 1470-160X SN - 1872-7034 VL - 109 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Ceulemans, Ruben A1 - Guill, Christian A1 - Gaedke, Ursula T1 - Top predators govern multitrophic diversity effects in tritrophic food webs JF - Ecology : a publication of the Ecological Society of America N2 - It is well known that functional diversity strongly affects ecosystem functioning. However, even in rather simple model communities consisting of only two or, at best, three trophic levels, the relationship between multitrophic functional diversity and ecosystem functioning appears difficult to generalize, because of its high contextuality. In this study, we considered several differently structured tritrophic food webs, in which the amount of functional diversity was varied independently on each trophic level. To achieve generalizable results, largely independent of parametrization, we examined the outcomes of 128,000 parameter combinations sampled from ecologically plausible intervals, with each tested for 200 randomly sampled initial conditions. Analysis of our data was done by training a random forest model. This method enables the identification of complex patterns in the data through partial dependence graphs, and the comparison of the relative influence of model parameters, including the degree of diversity, on food-web properties. We found that bottom-up and top-down effects cascade simultaneously throughout the food web, intimately linking the effects of functional diversity of any trophic level to the amount of diversity of other trophic levels, which may explain the difficulty in unifying results from previous studies. Strikingly, only with high diversity throughout the whole food web, different interactions synergize to ensure efficient exploitation of the available nutrients and efficient biomass transfer to higher trophic levels, ultimately leading to a high biomass and production on the top level. The temporal variation of biomass showed a more complex pattern with increasing multitrophic diversity: while the system initially became less variable, eventually the temporal variation rose again because of the increasingly complex dynamical patterns. Importantly, top predator diversity and food-web parameters affecting the top trophic level were of highest importance to determine the biomass and temporal variability of any trophic level. Overall, our study reveals that the mechanisms by which diversity influences ecosystem functioning are affected by every part of the food web, hampering the extrapolation of insights from simple monotrophic or bitrophic systems to complex natural food webs. KW - food-web efficiency KW - functional diversity KW - machine learning KW - nutrient KW - exploitation KW - production KW - random forest KW - temporal variability KW - top KW - predator KW - trait diversity Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1002/ecy.3379 SN - 0012-9658 SN - 1939-9170 VL - 102 IS - 7 PB - Wiley CY - Hoboken ER - TY - THES A1 - Garcia, Rowena T1 - Thematic role assignment and word order preferences in the child language acquisition of Tagalog T1 - Zuweisung thematischer Rollen und Wortstellungspräferenz im kindlichen Spracherwerb von Tagalog N2 - A critical task in daily communications is identifying who did what to whom in an utterance, or assigning the thematic roles agent and patient in a sentence. This dissertation is concerned with Tagalog-speaking children’s use of word order and morphosyntactic markers for thematic role assignment. It aims to explain children’s difficulties in interpreting sentences with a non-canonical order of arguments (i.e., patient-before-agent) by testing the predictions of the following accounts: the frequency account (Demuth, 1989), the Competition model (MacWhinney & Bates, 1989), and the incremental processing account (Trueswell & Gleitman, 2004). Moreover, the experiments in this dissertation test the influence of a word order strategy in a language like Tagalog, where the thematic roles are always unambiguous in a sentence, due to its verb-initial order and its voice-marking system. In Tagalog’s voice-marking system, the inflection on the verb indicates the thematic role of the noun marked by 'ang.' First, the possible basis for a word order strategy in Tagalog was established using a sentence completion experiment given to adults and 5- and 7-year-old children (Chapter 2) and a child-directed speech corpus analysis (Chapter 3). In general, adults and children showed an agent-before-patient preference, although adults’ preference was also affected by sentence voice. Children’s comprehension was then examined through a self-paced listening and picture verification task (Chapter 3) and an eye-tracking and picture selection task (Chapter 4), where word order (agent-initial or patient-initial) and voice (agent voice or patient voice) were manipulated. Offline (i.e., accuracy) and online (i.e., listening times, looks to the target) measures revealed that 5- and 7-year-old Tagalog-speaking children had a bias to interpret the first noun as the agent. Additionally, the use of word order and morphosyntactic markers was found to be modulated by voice. In the agent voice, children relied more on a word order strategy; while in the patient voice, they relied on the morphosyntactic markers. These results are only partially explained by the accounts being tested in this dissertation. Instead, the findings support computational accounts of incremental word prediction and learning such as Chang, Dell, & Bock’s (2006) model. N2 - Eine zentrale Anforderung in der täglichen Kommunikation ist es, in Äußerungen zu identifizieren, wer was wem getan hat, sprich, die thematischen Rollen des Agens und Patiens in einem Satz zuzuweisen. Diese Dissertation behandelt die Nutzung der Wortstellung und morphosyntaktischer Markierungen für diese Zuweisung thematischer Rollen durch Tagalog sprechende Kinder. Das Ziel ist es zu klären, wieso Kinder Schwierigkeiten im Verständnis von Sätzen mit nicht-kanonischer Argumentstellung (z.B., Patiens-vor-Agens) haben. Hierfür wurden die Vorhersagen folgender Modelle getestet: der frequenzbasierte Ansatz (Demuth, 1989), das Konkurrenzmodell (Competition Model; MacWhinney & Bates, 1989), und die Annahme inkrementeller Verarbeitung (Trueswell & Gleitman, 2004). In erster Linie untersuchen die durchgeführten Experimente, die Auswirkungen einer möglichen wortstellungsbasierten Strategie in einer Sprache wie Tagalog, in der die thematische Rollen eines Satzes aufgrund der verbinitialen Wortstellung und der transparenten Diathesemarkierungen immer eindeutig bestimmbar sind. In der Diathesemarkierung in Tagalog deutet die Flexion am Verb die thematische Rolle des Nomens an, das mit 'ang' markiert ist. Zunächst wurde die mögliche Grundlage einer wortstellungsbasierten Strategie in Tagalog ermittelt. Zu diesem Zweck wurde neben einem Satzvervollständigungsexperiment mit Erwachsenen und 5- und 7-jährigen Kindern (Kapitel 2) auch die Analyse eines kindgerichteten Sprachkorpus durchgeführt. Grundsätzlich wiesen die Erwachsenen und Kinder eine Agens-vor-Patiens-Präferenz auf, wobei die Präferenz der Erwachsenen durch die Satzdiathese beeinflusst wurde. Die Verständnisfähigkeiten der Kinder wurde mithilfe einer selbstgesteuerten Hör- und Bildverifizierungsaufgabe (Kapitel 3), und einer Bildauswahlaufgabe mit Blickbewegungsmessung (Kapitel 4) bestimmt. In der letzteren Aufgabe, wurden Wortstellung (Agens-initial oder Patiens-initial) und Diathese (Agens-Diathese oder Patiens-Diathese) manipuliert. Offline- (d.h., Akkuratheit) und Online-Messungen (d.h., Hördauer, Blickdauer) zeigten, dass 5- und 7-jährige, Tagalog sprechende Kinder dazu neigen, das erste Nomen als Agens zu interpretieren. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Verwendung der Wortstellung und morphosyntaktischer Markierungen durch die Diathese moduliert wird. In der Agens-Diathese verließen sich die Kinder dabei mehr auf die wortstellungsbasierte Strategie, während sie sich in der Patiensdiathese vermehrt auf morphosyntaktische Markierungen stützten. Diese Ergebnisse sind nur teilweise durch die in dieser Dissertation getesteten Ansätze erklärbar. Stattdessen scheinen die Ergebnisse computerbasierte Theorien inkrementeller Wortvorhersage und ihres Erwerbs, wie etwa das Modell von Chang, Dell, & Bock (2006), zu stützen. KW - thematic role assignment KW - Zuweisung thematischer Rollen KW - Tagalog acquisition KW - sentence processing KW - production KW - word order KW - voice KW - Erwerb des Tagalog KW - Satzverarbeitung KW - Produktion KW - Wortstellung KW - Diathese KW - eye-tracking KW - Blickbewegungsmessung Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-421742 CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Schumacher, Jochen T1 - Entwicklung eines Industrie 4.0 Reifegradindex für produzierende Unternehmen T1 - Development of an Industry 4.0 maturity index for manufacturing companies N2 - Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Industrie 4.0 Reifegradindex für produzierende Unternehmen (KMU und Mittelstand) mit diskreter Produktion. Die Motivation zu dieser Arbeit entstand aus dem Zögern vieler Unternehmen – insbesondere KMU und Mittelstand – bei der Transformation in Richtung Industrie 4.0. Im Rahmen einer Marktstudie konnte belegt werden, dass 86 Prozent der befragten produzierenden Unternehmen kein für ihr Unternehmen geeignetes Industrie 4.0 Reifegradmodell gefunden haben, mit dem sie ihren Status Quo bewerten und Maßnahmen für einen höheren Grad der Reife ableiten könnten. Die Bewertung bestehender Reifegradmodelle zeigte Defizite hinsichtlich der Industrie 4.0 Abdeckung, der Betrachtung der sozio-technischen Dimensionen Mensch, Technik und Organisation sowie der Betrachtung von Management und Unternehmenskultur. Basierend auf den aktuellen Industrie 4.0 Technologien und Handlungsbereichen wurde ein neues, modular aufgebautes Industrie 4.0 Reifegradmodell entwickelt, das auf einer ganzheitlichen Betrachtung aller sozio-technischen Dimensionen Mensch, Technik und Organisation sowie deren Schnittstellen basiert. Das Modell ermittelt neben dem Overall Industry 4.0 Maturity Index (OI4MI) vier weitere Indizes zur Bewertung der Industrie 4.0 Reife des Unternehmens. Das Modell wurde bei einem Unternehmen validiert und steht nun als Template für darauf aufbauende Forschungsarbeiten zur Verfügung. N2 - The aim of this work is the development of an Industry 4.0 maturity index for manufacturing companies (SMEs and medium-sized companies) with discrete production. The motivation for this work arose from the hesitation of many companies – especially SMEs and medium-sized companies – in the transformation towards Industry 4.0. A market study showed that 86 percent of the manufacturing companies surveyed did not find an Industry 4.0 maturity model suitable for their company, with which they could assess their status quo and derive measures for a higher degree of maturity. The evaluation of existing maturity models showed deficits with regard to Industry 4.0 coverage, the consideration of the socio-technical dimensions of people, technology and organization as well as the consideration of management and corporate culture. Based on the current Industry 4.0 technologies and areas of action, a new, modular Industry 4.0 maturity model was developed, which is based on a holistic consideration of all socio-technical dimensions of people, technology and organization as well as their interfaces. In addition to the Overall Industry 4.0 Maturity Index (OI4MI), the model determines four other indices to eval-uate the company's Industry 4.0 maturity. The model was validated at a company and is now available as a template for research based on it. KW - Industrie 4.0 KW - Industry 4.0 KW - Reifegradmodell KW - maturity model KW - Produktion KW - production KW - Digitalisierung KW - digitalization KW - ERP KW - ERP KW - MES KW - MES KW - PLM KW - PLM KW - Smart Factory KW - smart factory KW - Supply Chain KW - supply chain KW - Produktlebenszyklus KW - product life cycle KW - Geschäftsmodelle KW - business models Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-554642 ER - TY - THES A1 - Theuer, Hanna Katharina T1 - Beherrschung komplexer Produktionsprozesse durch Autonomie T1 - Mastering complex production processes by autonomy N2 - Modern technologies enable the actors of a production process to autonomous decision-making, information-processing, and decision- execution. It devolves hierarchical controlled relationships and distributes decision-making among many actors. Positive consequences include using local competencies and fast on-site action without (time-)consuming cross-process planning run by a central control instance. Evaluating the decentralization of the process helps to compare different control strategies and thus contributes to the mastery of more complex production processes. Although the importance of the communication structure of these actors increases, no method uses this as a basis for operationalizing decentralization. This motivates the focus of this thesis. It develops a three-level evaluation model determining the decentralization of a production process based on two determinants: the communication and decision-making structure of the autonomous actors involved. Based on a definition of decentralization of production processes, it set requirements for a key value that determines the structural autonomy of the actors and selects a suitable social network analysis metric. The possibility of integrated decision-making and decision execution justifies the additional consideration of the decision structure. The differentiation of both factors forms the basis for the classification of actors; the multiplication of both values results in the characteristic value real autonomy describing the autonomy of an actor, which is the key figure of the model's first level. Homogeneous actor autonomy characterizes a high decentralization of the process step, which is the object of consideration of the second level of the model. Comparing the existing with the maximum possible decentralization of the process steps determines the Autonomy Index. This figure operationalizes the decentralization of the process at the third level of the model. A simulation study with two simulation experiments - a central and a decentral controlled process - at Zentrum Industrie 4.0 validates the evaluation model. The application of the model to an industrial production process underlines the practical applicability. N2 - Moderne Technologien befähigen die beteiligten Akteure eines Produktionsprozesses die Informationsaufnahme, Entscheidungsfindung und -ausführung selbstständig auszuführen. Hierarchische Kontrollbeziehungen werden aufgelöst und die Entscheidungsfindung auf eine Vielzahl von Akteuren verteilt. Positive Folgen sind unter anderem die Nutzung lokaler Kompetenzen und ein schnelles Handeln vor Ort ohne (zeit-)aufwändige prozessübergreifende Planungsläufe durch eine zentrale Steuerungsinstanz. Die Bewertung der Dezentralität des Prozesses hilft beim Vergleich verschiedener Steuerungsstrategien und trägt so zur Beherrschung komplexerer Produktionsprozesse bei. Obwohl die Kommunikationsstruktur der an der Entscheidungsfindung beteiligten Akteure zunehmend an Bedeutung gewinnt, existiert keine Methode, welche diese als Grundlage für die Operationalisierung der Dezentralität verwendet. Hier setzt diese Arbeit an. Es wird ein dreistufiges Bewertungsmodell entwickelt, dass die Dezentralität eines Produktionsprozesses auf Basis der Kommunikations- und Entscheidungsstruktur der am Prozess beteiligten, autonomen Akteure ermittelt. Aufbauend auf einer Definition von Dezentralität von Produktionsprozessen werden Anforderungen an eine Kennzahl erhoben und - auf Basis der Kommunikationsstruktur - eine die strukturelle Autonomie der Akteure bestimmenden Kenngröße der sozialen Netzwerkanalyse ermittelt. Die Notwendigkeit der zusätzlichen Berücksichtigung der Entscheidungsstruktur wird basierend auf der Möglichkeit der Integration von Entscheidungsfindung und -ausführung begründet. Die Differenzierung beider Faktoren bildet die Grundlage für die Klassifikation der Akteure; die Multiplikation beider Werte resultiert in dem die Autonomie eines Akteurs beschreibenden Kennwert tatsächliche Autonomie, welcher das Ergebnis der ersten Stufe des Modells darstellt. Homogene Akteurswerte charakterisieren eine hohe Dezentralität des Prozessschrittes, welcher Betrachtungsobjekt der zweiten Stufe ist. Durch einen Vergleich der vorhandenen mit der maximal möglichen Dezentralität der Prozessschritte wird auf der dritten Stufe der Autonomie Index ermittelt, welcher die Dezentralität des Prozesses operationalisiert. Das erstellte Bewertungsmodell wird anhand einer Simulationsstudie im Zentrum Industrie 4.0 validiert. Dafür wird das Modell auf zwei Simulationsexperimente - einmal mit einer zentralen und einmal mit einer dezentralen Steuerung - angewendet und die Ergebnisse verglichen. Zusätzlich wird es auf einen umfangreichen Produktionsprozess aus der Praxis angewendet. KW - Produktion KW - Autonomie KW - Prozessverbesserung KW - Dezentralität KW - Produktionssteuerung KW - autonomy KW - decentrality KW - production KW - production control KW - process improvement Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-541842 ER - TY - THES A1 - Zinke, Jann Felix T1 - Herstellung von Gießharzpräparaten für den Einsatz im Biologieunterricht T1 - Production of casting resin preparations to use in biology classes N2 - Das Ziel des hier beschriebenen Masterprojekts war es, eine Methode zu etablieren, mit der Insekten in Gießharz eingeschlossen werden können, damit sie dauerhaft konserviert für mikroskopische Untersuchungen im Biologieunterricht zur Verfügung stehen. Die Masterarbeit enthält eine ausführliche Anleitung zur Herstellung von Gießharzpräparaten mit darin eingebetteten Insekten. Sie soll als Handreichung vor allem für Biologie-Lehrkräfte dienen, um selbstständig hochwertige Lehrpräparate für ihren Unterricht herstellen zu können. Aufgrund der Komplexität des Themas werden Naturschutzbestimmungen und die Beschaffung der Insekten genauso beleuchtet wie deren anschließende Präparation, die Konstruktion einer eigenen Gießform, die Einbettung der Insekten in Gießharz und die Nachbehandlung des Gießlings. Wichtige Einflussfaktoren, die die Qualität der Präparate entscheidend beeinflussen und mögliche Fehlerquellen, werden ausführlich erläutert. Mittels dieser detaillierten Eingießanleitung können mit relativ einfachen und kostengünstigen Mitteln faszinierende Studienobjekte für einen anschaulichen Biologieunterricht entstehen. N2 - This master thesis aims at the establishment of a method in order to embed insects into cast resin, so that the insects are permanently preserved and available for microscopic studies in biology classes. This master thesis contains a detailed guide to produce cast resin preparations with embedded insects. It is primarily intended to serve as a guide to enable teachers in order to independently create high-quality teaching materials for their classes. Due to the complexity of the topic, environmental protection regulations and the procurement of insects are examined as well as their subsequent preparations, the construction of own casting moulds, the embedding of the insects into the casting resin and the post-treatment of the casting. Important factors which have a decisive influence on quality of the preparations and possible sources of error are particularly described. These detailed casting instructions open new possibilities for teachers to create fascinating teaching objects for vivid biology classes using relatively simple and inexpensive means. KW - Gießharz KW - Gießharzpräparate KW - Biologieunterricht KW - Herstellung KW - Präparate KW - Insekten KW - casting resin KW - preparation KW - insects KW - biology classes KW - production Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-615028 ER -