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The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry partners.
The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies.
This technical report presents results of research projects executed in 2017. Selected projects have presented their results on April 25th and November 15th 2017 at the Future SOC Lab Day events.
Moving in the Anthropocene
(2018)
Animal movement is fundamental for ecosystem functioning and species survival, yet the effects of the anthropogenic footprint on animal movements have not been estimated across species. Using a unique GPS-tracking database of 803 individuals across 57 species, we found that movements of mammals in areas with a comparatively high human footprint were on average one-half to one-third the extent of their movements in areas with a low human footprint. We attribute this reduction to behavioral changes of individual animals and to the exclusion of species with long-range movements from areas with higher human impact. Global loss of vagility alters a key ecological trait of animals that affects not only population persistence but also ecosystem processes such as predator-prey interactions, nutrient cycling, and disease transmission.
The near-infrared is an important part of the spectrum in astronomy, especially in cosmology because the light from objects in the early universe is redshifted to these wavelengths. However, deep near-infrared observations are extremely difficult to make from ground-based telescopes due to the bright background from the atmosphere. Nearly all of this background comes from the bright and narrow emission lines of atmospheric hydroxyl (OH) molecules. The atmospheric background cannot be easily removed from data because the brightness fluctuates unpredictably on short timescales. The sensitivity of ground-based optical astronomy far exceeds that of near-infrared astronomy because of this long-standing problem. GNOSIS is a prototype astrophotonic instrument that utilizes "OH suppression fibers" consisting of fiber Bragg gratings and photonic lanterns to suppress the 103 brightest atmospheric emission doublets between 1.47 and 1.7 mu m. GNOSIS was commissioned at the 3.9 m Anglo-Australian Telescope with the IRIS2 spectrograph to demonstrate the potential of OH suppression fibers, but may be potentially used with any telescope and spectrograph combination. Unlike previous atmospheric suppression techniques GNOSIS suppresses the lines before dispersion and in a manner that depends purely on wavelength. We present the instrument design and report the results of laboratory and on-sky tests from commissioning. While these tests demonstrated high throughput (approximate to 60%) and excellent suppression of the skylines by the OH suppression fibers, surprisingly GNOSIS produced no significant reduction in the interline background and the sensitivity of GNOSIS+IRIS2 is about the same as IRIS2. It is unclear whether the lack of reduction in the interline background is due to physical sources or systematic errors as the observations are detector noise dominated. OH suppression fibers could potentially impact ground-based astronomy at the level of adaptive optics or greater. However, until a clear reduction in the interline background and the corresponding increasing in sensitivity is demonstrated optimized OH suppression fibers paired with a fiber-fed spectrograph will at least provide a real benefit at low resolving powers.
Kumulativer Aufbau der Reflexionskompetenz in den schulpraktischen Phasen der Lehrkräftebildung
(2023)
Die Reflexionskompetenz wird als zentrale Bedingung zur Professionalisierung im Lehrberuf angesehen. Um diese im Verlauf der Lehrkräftebildung zu entwickeln, müssen Etappenziele beschrieben werden, die sowohl das Lehramtsstudium als auch den Vorbereitungsdienst in den Blick nehmen. Ausbildende beider Phasen der Lehrkräftebildung haben dazu ein Kompetenzraster erarbeitet. Dieses soll einen Beitrag dazu leisten, die Progression der Reflexionskompetenz anhand von Handlungsschritten zu beschreiben. Den Handlungsschritten werden dann wiederum Entwicklungsstufen für die jeweiligen Praxisphasen (Blockpraktikum A, Schulpraktische Übungen, Blockpraktikum B, 2. Phase Ende) zugeordnet, die den Ausprägungsgrad der Reflexionskompetenz darstellen.
Seit dem Inkrafttreten der Europäischen Grundrechtecharta hat der Grundrechtsschutz in Europa an Intensität und zugleich an Komplexität gewonnen. Der anstehende Beitritt der Europäischen Union zur EMRK wird dieser Entwicklung einen erneuten Schub verleihen. Die daraus resultierenden Probleme sind vielfältig. Im Vordergrund stehen dabei Rechtsfragen, die aus dem Zusammentreffen und der Geltung unterschiedlicher Rechtsordnungen resultieren. Im Zusammenhang der Grund- und Menschenrechte tritt zu den Rechtsordnungen der Mitgliedstaaten und der Europäischen Union die EMRK als völkerrechtlicher Vertrag mit eigenen Besonderheiten hinzu. Im Vergleich zu anderen Rechtsgebieten ist für die Grund- und Menschenrechte zudem zu beachten, dass es um den engeren Bereich unabdingbarer, individueller Rechtspositionen geht, die eine besondere Nähe zur Menschenwürde aufweisen. Dieser Thematik ist eine Reihe von Monographien gewidmet. Die vorliegende Dissertation greift die aktuellen Probleme auf und ordnet sie in allgemeine Zusammenhänge ein.
alpha-Methylene-gamma-butyrolactone and alpha-methylene-gamma-valerolactone undergo Pd-catalyzed Matsuda-Heck couplings with arene diazonium salts to alpha-benzyl butenolides or pentenolides, respectively, or to alpha-benzylidene lactones. The observed regioselectivity is strongly ring size dependent, with six-membered rings giving exclusively alpha-benzyl pentenolides, whereas the five-membered alpha-methylene lactone reacts to mixtures of regioisomers with a high proportion of (E)-alpha-benzylidene-gamma-butyrolactones. DFT calculations suggest that the reasons for these differences are not thermodynamic but kinetic in nature. The relative energies of the conformers of the Pd sigma-complexes resulting from insertion into the Pd-aryl bond were correlated with the dihedral angles between Pd and endo-beta-H. This correlation revealed that in the case of the six-membered lactone an energetically favorable conformer adopts a nearly synperiplanar Pd/endo-beta-H arrangement, whereas for the analogous Pd sigma-complex of the five-membered lactone the smallest Pd/endo-beta-H dihedral angle is observed for a conformer with a comparatively high potential energy. The optimized conditions for Matsuda-Heck arylations of exo-methylene lactones were eventually applied to the synthesis of the natural product anemarcoumarin A.
The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry partners.
The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies.
This technical report presents results of research projects executed in 2018. Selected projects have presented their results on April 17th and November 14th 2017 at the Future SOC Lab Day events.
Reflexion ist eine Schlüsselkategorie für die professionelle Entwicklung von Lehrkräften, welche als Ausbildungsziel in den Bildungsstandards für die Lehrkräftebildung verankert ist. Eine Verstetigung universitär geprägter Forschung und Modellierung in der praxisnahen Anwendung im schulischen Kontext bietet Potentiale nachhaltiger Professionalisierung. Die Stärkung reflexionsbezogener Kompetenzen durch Empirie und Anwendung scheint eine phasenübergreifende Herausforderung der Lehrkräftebildung zu sein, die es zu bewältigen gilt. Ziele des Tagungsbandes Reflexion in der Lehrkräftebildung sind eine theoretische Schärfung des Konzeptes „Reflexive Professionalisierung“ und der Austausch über Fragen der Einbettung wirksamer reflexionsbezogener Lerngelegenheiten in die Lehrkräftebildung. Forschende und Lehrende der‚ drei Phasen (Studium, Referendariat sowie Fort- und Weiterbildung) der Lehrkräftebildung stellen Lehrkonzepte und Forschungsprojekte zum Thema Reflexion in der Lehrkräftebildung vor und diskutieren diese. Gemeinsam mit Teilnehmenden aller Phasen und von verschiedenen Standorten der Lehrkräftebildung werden zukünftige Herausforderungen identifiziert und Lösungsansätze herausgearbeitet.
HPI Future SOC Lab
(2015)
Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie.
Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien.
In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2015 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 15. April 2015 und 4. November 2015 im Rahmen der Future SOC Lab Tag Veranstaltungen vor.
By traversing the plume erupting from high southern latitudes on Saturn's moon Enceladus, Cassini orbiter instruments can directly sample the material therein. Cassini Plasma Spectrometer, CAPS, data show that a major plume component comprises previously-undetected particles of nanometer scales and larger that bridge the mass gap between previously observed gaseous species and solid icy grains. This population is electrically charged both negative and positive, indicating that subsurface triboelectric charging, i.e., contact electrification of condensed plume material may occur through mutual collisions within vents. The electric field of Saturn's magnetosphere controls the jets' morphologies, separating particles according to mass and charge. Fine-scale structuring of these particles' spatial distribution correlates with discrete plume jets' sources, and reveals locations of other possible active regions. The observed plume population likely forms a major component of high velocity nanometer particle streams detected outside Saturn's magnetosphere.