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The innovative dual-purpose chicken approach aims at contributing to the transition towards sustainable poultry production by avoiding the culling of male chickens. To successfully integrate sustainability aspects into innovation, goal congruency among actors and clearly communicating the added value within the actor network and to consumers is needed. The challenge of identifying common sustainability goals calls for decision support tools. The objectives of our research were to investigate whether the tool could assist in improving communication and marketing with respect to sustainability and optimizing the value chain organization. Three actor groups participated in the tool application, in which quantitative and qualitative data were collected. The results showed that there were manifold sustainability goals within the innovation network, but only some goals overlapped, and the perception of their implementation also diverged. While easily marketable goals such as ‘animal welfare’ were perceived as being largely implemented, economic goals were prioritized less often, and the implementation was perceived as being rather low. By visualizing congruencies and differences in the goals, the tool helped identify fields of action, such as improved information flows and prompted thinking processes. We conclude that the tool is useful for managing complex decision processes with several actors involved.
Human and murine studies identified the lysosomal enzyme acid sphingomyelinase (ASM) as a target for antidepressant therapy and revealed its role in the pathophysiology of major depression. In this study, we generated a mouse model with overexpression of Asm (Asm-tg(fb)) that is restricted to the forebrain to rule out any systemic effects of Asm overexpression on depressive-like symptoms. The increase in Asm activity was higher in male Asm-tg(fb) mice than in female Asm-tg(fb) mice due to the breeding strategy, which allows for the generation of wild-type littermates as appropriate controls. Asm overexpression in the forebrain of male mice resulted in a depressive-like phenotype, whereas in female mice, Asm overexpression resulted in a social anxiogenic-like phenotype. Ceramides in male Asm-tg(fb) mice were elevated specifically in the dorsal hippocampus. mRNA expression analyses indicated that the increase in Asm activity affected other ceramide-generating pathways, which might help to balance ceramide levels in cortical brain regions. This forebrain-specific mouse model offers a novel tool for dissecting the molecular mechanisms that play a role in the pathophysiology of major depression.
In einer prospektiven Längsschnittstudie wurden Auswirkungen früher psychosozialer Risiken bis ins junge Erwachsenenalter untersucht und dabei die Rolle von affektiver und behavioraler Dysregulation im Kindesalter als vermittelndem Faktor überprüft. Drei Monate nach der Geburt wurde das Vorliegen von 11 psychosozialen Belastungsfaktoren erfasst. Im Alter von 8 – 15 Jahren wurde dreimal das Child Behavior Checklist-Dysregulationsprofil (CBCL-DP) erhoben. Mit 25 Jahren wurde ein Strukturiertes Klinisches Interview durchgeführt und 309 der Teilnehmer füllten den Young Adult Self-Report aus. Frühe psychosoziale Risiken gingen mit einem erhöhten Risiko für das Vorliegen eines Substanzmissbrauchs im jungen Erwachsenenalter sowie mit erhöhtem externalisierendem und internalisierendem Problemverhalten einher. Der Zusammenhang zwischen frühen psychosozialen Risiken und späterem externalisierendem bzw. internalisierendem Problemverhalten wurde durch das CBCL-DP vermittelt.
Die langfristigen Auswirkungen von Frühgeburtlichkeit auf kognitive Entwicklung und Schulerfolg
(2017)
In einer prospektiven Längsschnittstudie wurde der Zusammenhang zwischen früher Responsivität der Mutter und kognitiver Entwicklung ihrer früh- bzw. reifgeborenen Kinder untersucht. Im Alter von drei Monaten wurde dafür die Mutter-Kind-Interaktion mittels Verhaltensbeobachtung erfasst. Bei n=351 der teilnehmenden Kinder (101 frühgeboren) wurde die allgemeine Intelligenz (IQ) im Alter von 11 Jahren und bei n=313 (85 frühgeboren) zusätzlich der höchste erreichte Schulabschluss bis 25 Jahren erhoben. Frühgeborene wiesen mit 11 Jahren einen signifikant niedrigeren IQ als Reifgeborene auf, nachdem für mögliche konfundierende Faktoren kontrolliert worden war. Nur bei Früh-, nicht aber bei Reifgeborenen zeigte sich ein signifikanter positiver Zusammenhang zwischen mütterlicher Responsivität und IQ. Für die Wahrscheinlichkeit einen höheren Schulabschluss (mind. Fachabitur) zu erreichen, fand sich weder ein signifikanter Effekt von Frühgeburtlichkeit noch von mütterlicher Responsivität.
Im Rahmen eines interdisziplinären studentischen Projekts wurde ein Framework für mobile pervasive Lernspiele entwickelt. Am Beispiel des historischen Lernortes Park Sanssouci wurde auf dieser Grundlage ein Lernspiel für Schülerinnen und Schüler implementiert. Die geplante Evaluation soll die Lernwirksamkeit von geobasierten mobilen Lernspielen messen. Dazu wird die Intensität des Flow-Erlebens mit einer ortsgebundenen alternativen Umsetzung verglichen.
Institutionelle Bildung ist für autistische Lernende mit vielgestaltigen und spezifischen Hindernissen verbunden. Dies gilt insbesondere im Zusammenhang mit Inklusion, deren Relevanz nicht zuletzt durch das Übereinkommen der Vereinten Nationen über die Rechte von Menschen mit Behinderung gegeben ist.
Diese Arbeit diskutiert zahlreiche lernrelevante Besonderheiten im Kontext von Autismus und zeigt Diskrepanzen zu den nicht immer ausreichend angemessenen institutionellen Lehrkonzepten. Eine zentrale These ist hierbei, dass die ungewöhnlich intensive Aufmerksamkeit von Autist*innen für ihre Spezialinteressen dafür genutzt werden kann, das Lernen mit fremdgestellten Inhalten zu erleichtern. Darauf aufbauend werden Lösungsansätze diskutiert, welche in einem neuartigen Konzept für ein digitales mehrgerätebasiertes Lernspiel resultieren.
Eine wesentliche Herausforderung bei der Konzeption spielbasierten Lernens besteht in der adäquaten Einbindung von Lerninhalten in einen fesselnden narrativen Kontext. Am Beispiel von Übungen zur emotionalen Deutung von Mimik, welche für das Lernen von sozioemotionalen Kompetenzen besonders im Rahmen von Therapiekonzepten bei Autismus Verwendung finden, wird eine angemessene Narration vorgestellt, welche die störungsarme Einbindung dieser sehr speziellen Lerninhalte ermöglicht.
Die Effekte der einzelnen Konzeptionselemente werden anhand eines prototypisch entwickelten Lernspiels untersucht. Darauf aufbauend zeigt eine quantitative Studie die gute Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit des Spiels und belegte vor allem die
Verständlichkeit der Narration und der Spielelemente. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der minimalinvasiven Untersuchung möglicher Störungen des Spielerlebnisses durch den Wechsel zwischen verschiedenen Endgeräten, für die ein innovatives Messverfahren entwickelt wurde.
Im Ergebnis beleuchtet diese Arbeit die Bedeutung und die Grenzen von spielbasierten Ansätzen für autistische Lernende. Ein großer Teil der vorgestellten Konzepte lässt sich auf andersartige Lernszenarien übertragen. Das dafür entwickelte technische Framework zur Realisierung narrativer Lernpfade ist ebenfalls darauf vorbereitet, für weitere Lernszenarien, gerade auch im institutionellen Kontext, Verwendung zu finden.
Objective: To determine immediate performance measures for short-term, multicomponent cardiac rehabilitation (CR) in clinical routine in patients of working age, taking into
account cardiovascular risk factors, physical performance, social medicine, and subjective health parameters and to explore the underlying dimensionality.
Design: Prospective observational multicenter register study in 12 rehabilitation centers throughout Germany.
Setting: Comprehensive 3-week CR.
In challenging times for international law, there might be a heightened need for both analysis and prescription. The international rule of law as a connecting thread that goes through the global legal order is a particularly salient topic. By providing a working understanding of the content and contexts of the international rule of law, and by taking the regime of international investment law as a case study, this paper argues that assessing 'rise' or 'decline' motions in this sphere warrants a nuanced approach that should recognise parallel positive and negative developments. Whilst prominent procedural and substantive aspects of international investment law strongly align with the international rule of law requirements, numerous challenges threaten the future existence of the regime and appeal of international rule of law more broadly. At the same time, opportunities exist to adapt the substantive decision-making processes in investor-State disputes so to pursue parallel goals of enhancing rule of law at both international and national levels. Through recognising the specificities of interaction between international and national sphere, arbitrators can further reinvigorate the legitimacy of international rule of law through international investment law - benefitting thus the future of both.
This study examined psychometric properties of figure rating scales, particularly the effects of ascending silhouette ordering, in 153 children, 9 to 13 years old. Two versions of Collins’s (1991) figural rating scale were presented: the original scale (figures arranged ascendingly) and a modified version (randomized figure ordering. Ratings of current and ideal figure were elicited and body dissatisfaction was calculated. All children were randomly assigned to one of two subgroups and completed both scale versions in a different sequence. There were no significant differences in figure selection and body dissatisfaction between the two figure orderings. Regarding the selection of the current figure, results showed that girls are more affected by the silhouette ordering than boys. Our results suggest that figure rating scales are both valid and reliable, whereby correlation coefficients reveal greater stability for ideal figure selections and body dissatisfaction ratings when using the scale with ascending figure ordering.
Liktoren
(2009)
Inhalt: Wie lässt sich Polizei definieren? - Eine Reise in die Antike – Eingliederung der Thematik in den historischen Kontext Das römische Staatswesen - Die Republikanische „Magistratur“ - Das Imperium - Das Apparitorenwesen – die Dienerschaft der Magistrate Liktoren – Insignien der Magistrate? - Liktoren - Das außergewöhnliche Verhältnis des Liktors zu seinem Beamten - Der Aufgabenbereich der Liktoren - Ausdruck staatlicher Gewalt – die Fasces Zusammenfassung
- Einleitung - Die Situation der Universität Leipzig nach der Einnahme durch die Schweden - Balance zwischen legitimer und faktischer Herrschaft - Streit mit Rat und Bürgerschaft - Das Verhältnis der Universität zu den schwedischen Besatzern - Positive Auswirkungen der Besatzung auf die Universität Leipzig - Fazit
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.
In canoe sprint, the trunk muscles play an important role in stabilizing the body in an unstable environment (boat) and in generating forces that are transmitted through the shoulders and arms to the paddle for propulsion of the boat. Isokinetic training is well suited for sports in which propulsion is generated through water resistance due to similarities in the resistive mode. Thus, the purpose of this study was to determine the effects of isokinetic training in addition to regular sport-specific training on trunk muscular fitness and body composition in world-class canoeists and to evaluate associations between trunk muscular fitness and canoe-specific performance. Nine world-class canoeists (age: 25.6 ± 3.3 years; three females; four world champions; three Olympic gold medalists) participated in an 8-week progressive isokinetic training with a 6-week block “muscle hypertrophy” and a 2-week block “muscle power.” Pre- and post-tests included the assessment of peak isokinetic torque at different velocities in concentric (30 and 140∘s-1) and eccentric (30 and 90∘s-1) mode, trunk muscle endurance, and body composition (e.g., body fat, segmental lean mass). Additionally, peak paddle force was assessed in the flume at a water current of 3.4 m/s. Significant pre-to-post increases were found for peak torque of the trunk rotators at 30∘s-1 (p = 0.047; d = 0.4) and 140∘s-1 (p = 0.014; d = 0.7) in concentric mode. No significant pre-to-post changes were detected for eccentric trunk rotator torque, trunk muscle endurance, and body composition (p > 0.148). Significant medium-to-large correlations were observed between concentric trunk rotator torque but not trunk muscle endurance and peak paddle force, irrespective of the isokinetic movement velocity (all r ≥ 0.886; p ≤ 0.008). Isokinetic trunk rotator training is effective in improving concentric trunk rotator strength in world-class canoe sprinters. It is recommended to progressively increase angular velocity from 30∘s-1 to 140∘s-1 over the course of the training period.
Portal Wissen = Energy
(2020)
Energy – there is something to it. There is, of course, the matter-of-fact definition in every student encyclopedia: “the capacity to do mechanical work, transfer heat, or emit light.” In this way, energy accompanies us, often undetected, all day long: getting out of bed, turning on the heat, switching on the lights, taking a hot shower, getting dressed, making coffee, having breakfast – before we have even left the house, we have already released, transformed, applied, and refueled a lot of energy. And we haven’t even worked, at least not in the traditional sense.
But energy is not just a physical quantity that, due to its omnipresence, plays a key role in every natural science discipline, such as biology and chemistry, but also in almost every technical field. It is also indispensable when it comes to how we understand and describe our world and our activities – and it has been for a long time. How about an example? The Greek philosopher Aristotle was the first to speak of enérgeia, for him a rather nonphysical thing, a living “reality and effectiveness ” – that which makes the possible real. About 2,100 years later, the uncrowned king of German literature Johann Wolfgang von Goethe declared it to be a humanistic essence. “What can we call our own if not energy, strength, and will!” And for his contemporary Wilhelm von Humboldt, energy “was the human’s first and only virtue”. Although physics began to dominate the concept of energy when it became the leading science in the 19th century, energy remained significant in many areas.
Reason enough for us to take a look at energy-related matters at the University of Potsdam. We found them in a wide range of disciplines: While Iranian physicist Safa Shoaee is researching how organic materials can be used to manufacture the solar cells of the future, Swedish environmental researcher Johan Lilliestam is focusing on the different dimensions of the energy transition to learn what makes it successful. Slavicist Susanne Strätling, on the other hand, crosses the boundaries of her discipline as she examines a complex conceptual history and tries to find out why energy electrifies us today more than ever. And physicist Markus Gühr is able to use ultrashort flashes of light to investigate how molecules change under its influence and convert energy in the process.
Of course, we have enough energy to highlight the diversity of research at the University of Potsdam besides the feature topic of this issue. A cognitive researcher, for example, explains why our brain processes both music and language according to its own respective rhythm, while an environmental researcher presents a method that uses particles from outer space to measure soil moisture. Educational researchers have also launched a study on hate speech in schools and we introduce a palaeoclimatologist who is one of twelve researchers in the new postdoc program at the University of Potsdam. We have spared no energy!
Portal Wissen = Glauben
(2014)
Menschen wollen wissen, was wirklich ist. Kinder lassen sich gern eine Geschichte erzählen, aber spätestens mit vier Jahren fragten meine, ob diese Geschichte so passiert sei oder nur erfunden. Das setzt sich fort: Auch unsere wissenschaftliche Neugier wird vom Interesse befeuert herauszufinden, was wirklich ist. Selbst dort, wo wir poetische Texte oder Träume erforschen, tun wir es in der Absicht, die realen sprachlichen Strukturen bzw. die neurologischen Faktoren von bloß vermuteten zu unterscheiden. Im Idealfall können wir Ergebnisse präsentieren, die von anderen logisch nachvollzogen und empirisch wiederholbar sind. Meistens geht das aber nicht. Wir können nicht jedes Buch lesen und nicht in jedes Mikroskop schauen, nicht einmal innerhalb der eigenen Disziplin. Wie viel mehr sind wir in der Lebenswelt darauf angewiesen, den Ausführungen anderer zu vertrauen, wenn wir wissen wollen, wo es zum Bahnhof geht oder ob es in Ulan Bator schön ist. Deshalb haben wir uns daran gewöhnt, anderen Glauben zu schenken, vom Freund bis zum Tagesschausprecher. Das ist kein kindliches Verhalten, sondern eine Notwendigkeit. Freilich ist das riskant, denn alle anderen könnten uns – wie in der „Truman- Show“ – anlügen. In der Wirklichkeit wissen wir uns erst dann, wenn wir unser Selbstbewusstsein verlassen und akzeptieren, dass wir erstens nicht nur Objekte, sondern Subjekte im Bewusstsein von anderen sind, und zweitens, dass alle unsere dialogischen Beziehungen noch einmal von einem Dritten betrachtet werden, der nicht Teil dieser Welt ist.
Für Religiöse ist das der Glaube. Glaube als Unterstellung, dass alle menschlichen Beziehungen erst dann wirklich, ernst und über Zweifel erhaben sind, wenn sie sich vor den Augen Gottes wissen. Erst vor ihm ist etwas als es selbst und nicht nur „für mich“ oder „unter uns“. Daher unterscheidet die biblische Sprache drei Formen des Glaubens: die Beziehung zur Ding-Welt („glauben, dass“), die Beziehung zur Subjekt-Welt („jemandem glauben“) und die Annahme einer subjekthaften überirdischen Wirklichkeit („glauben an“). Wissenschaftstheoretisch gesehen ist Glaube also eine Totalhypothese. Glaube ist nicht das Gegenteil von Wissen, sondern der Versuch, Wirklichkeit vor dem Zweifel zu retten, indem man die fragile empirische Welt als Ausdruck einer stabilen transzendenten Welt begreift.
Oft wollen Studierende in Gesprächen nicht nur wissen, was ich weiß, sondern, was ich glaube. Als Religionswissenschaftler und gleichzeitig gläubiger Katholik sitze ich zwischen den Stühlen: Einerseits ist es als Professor meine Aufgabe, alles zu bezweifeln, d.h. jeden religiösen Text auf seine historischen Kontexte und soziologischen Funktionen zurückzuführen. Andererseits hält der Christ in mir bestimmte religiöse Dokumente – in meinem Fall die Bibel – zwar für einen interpretierbaren, aber doch irreversiblen, offenbarten Text, der vom Ursprung der Wirklichkeit handelt. Werktags ist das Neue Testament eine antike Schriftensammlung neben vielen anderen, am Sonntag ist es die Offenbarung. Beides kann klar unterschieden werden, aber es ist schwer zu entscheiden, ob das Zweifeln oder das Glauben wirklicher ist.
Das vorliegende Heft geht diesem doppelten Verhältnis zum Glauben nach: Wie steht Wissenschaft zum Glauben – ob religiös oder nicht? Wo bringt Wissenschaft Dinge ans Licht, die wir kaum glauben mögen oder uns (wieder) glauben lassen? Was passiert, wenn Forschung irrige Annahmen oder Mythen aufklärt? Ist Wissenschaft in der Lage, Dingen auf den Grund zu gehen, die zwar überzeugend, aber unerklärbar sind? Wie kann sie selbst glaubwürdig bleiben und sich dennoch weiterentwickeln?
In den Beiträgen dieser „Portal Wissen“ scheinen diese Fragen immer wieder auf. Sie bilden ein vielfältiges, spannendes und auch überraschendes Bild der Forschungsprojekte und der Wissenschaftler an der Universität Potsdam. Glauben Sie mir, es erwartet Sie eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Johann Hafner
Professor für Religionswissenschaft mit dem Schwerpunkt Christentum
Dekan der Philosophischen Fakultät
Aus dem Inhalt:
• Gemeinschaftliches Eigentum indigener Völker – Recht und Rechtsdurchsetzung am Fall Lhaka Honhat gegen Argentinien
• „Spiel mir das Lied vom Tod“: Die Pflichten des Staates beim Umgang mit freiverantwortlicher Lebensbeendigung – Eine Untersuchung unter Berücksichtigung der deutschen und europäischen höchstrichterlichen Rechtsprechung
• Die Individualbeschwerde vor dem Kinderrechtsausschuss der Vereinten Nationen: Ein Instrument zur effektiven Durchsetzung der Kinderrechte?
Portal = Familie und Beruf
(2021)
Als ich für die vergangene Ausgabe der Portal an dem Artikel „Mein Arbeitstag im Bermudadreieck – zwischen Homeoffice, Homeschooling und Homekita“ schrieb, diskutierten wir im Redaktionsteam, ob der ungeschönte Bericht eines privaten Alltags überhaupt in ein Universitätsmagazin passt. Ich überlegte zudem, ob eine Publikation mich als Arbeitnehmerin wie Privatperson angreifbar machen würde.
Doch nach dem Erscheinen der Portal 1/2021 erreichten uns in der Pressestelle viele Danksagungen und Ermunterungen aus ganz unterschiedlichen Bereichen der Universität. Das Thema schien einen Nerv getroffen zu haben, was uns veranlasste, eine komplette Ausgabe zu diesem Thema zu produzieren. So halten Sie nun die Portal „Familie und Beruf“ in den Händen!
Familie beschränkt sich im Jahr 2021 dabei nicht auf „Mutter, Vater, Kind“, sondern manifestiert sich vielmehr in großer Diversität. Wir haben mit Menschen gesprochen, die in gleichgeschlechtlichen Partnerschaften leben, die Kinder adoptiert haben oder die ihr Haustier als Familienmitglied lieben; mit Alleinerziehenden genauso wie mit Paaren, die traumatisierte Pflegekinder großziehen. Dieses Heft zeigt eine Vielfalt unserer Kolleginnen und Kollegen, unserer Studierenden und macht deutlich: Familie ist bunt.
Unterm Strich können wir festhalten, dass heute viel Flexibilität von uns verlangt wird – daheim wie im Büro, Hörsaal oder Labor. Die Herausforderung ist und bleibt kontinuierlich: Verschiedene Lebensbereiche müssen in wechselnden Lebensphasen unter einen Hut gebracht werden. Wenn diese Portal vor Ihnen liegt, werde ich aufgrund einer befristeten Anstellung nicht mehr Teil der Uni Potsdam sein. Dafür ist Dr. Jana Scholz aus ihrer Elternzeit zurückgekehrt. Was mich mit ihr – und mutmaßlich auch mit Ihnen als Leserinnen und Leser – doch bleibend verbindet, ist das Bestreben, Familie und Beruf in Einklang zu bringen. Alles Gute! (Sandy Bossier-Steuerwald)
Liebe Leserinnen und Leser, es bleibt nicht viel zu ergänzen. Außer: Falls Sie nach dem Lesen dieser Ausgabe den Eindruck haben sollten, dass Familie vor allem herausfordernd und kräftezehrend ist – dann haben wir uns missverstanden. Dem ist natürlich nicht so! Familie ist auch Nähe, Zusammenhalt, Spaß, Humor und vieles mehr. An den Herausforderungen, die sie an uns und unseren Beruf stellt, können wir wachsen. Und dies gelingt besonders, wenn wir ein Netz von Freunden, Kolleginnen und Vorgesetzen haben, das uns dabei unterstützt.
Wie immer bietet die Portal über den Titel hinaus einen bunten Strauß an Geschichten: von magnetischen Kunstwerken, mit denen Studierende die Stadt verschönern, über eine angehende Rabbinerin, die Feminismus in die Gemeinden bringen will, bis zu den urzeitlichen sizilianischen Zwergelefanten, die über Jahrtausende schrumpften, bis sie vor 19.000 Jahren ganz verschwanden. Ich wünsche Ihnen viel Vergnügen beim Lesen! (Dr. Jana Scholz)
Portal Wissen = Language
(2018)
Language is perhaps the most universal tool of human beings. It enables us to express ourselves, to communicate and understand, to help and get help, to create and share togetherness.
However, that does not completely capture the value of language. “Language belongs to the character of man,” said the English philosopher Sir Francis Bacon. If you believe the poet Johann Gottfried von Herder, a human is “only a human through language”. Ultimately, this means that we live in our world not with, but in, language. We not only describe our reality by means of language, but language is the device through which we open up the world in the first place. It is always there and shapes and influences us and the way we perceive, analyze, describe and ultimately determine everything around us.
Since it is so deeply connected with human nature, it is hardly surprising that our language has always been in the center of academic research – and not only in those fields that bear the name linguistics. Philosophy and media studies, neurology and psychology, computer science and semiotics – all of them are based on linguistic structures and their premises and possibilities.
Since July 2017, a scientific network at the University of Potsdam has been working on exactly this interface: the Collaborative Research Center “Limits of Variability in Language” (SFB 1287), funded by the German Research Foundation (DFG). Linguists, computer scientists, psychologists, and neurologists examine where language is or is not flexible. They hope to find out more about individual languages and their connections.
In this issue of Portal Wissen, we asked SFB spokeswoman Isabell Wartenburger and deputy spokesman Malte Zimmermann to talk about language, its variability and limits, and how they investigate these aspects. We also look over the shoulders of two researchers who are working on sub-projects: Germanist Heike Wiese and her team examine whether the pandemonium of the many different languages spoken at a weekly market in Berlin is creating a new language with its own rules. Linguist Doreen Georgi embarks on a typological journey around the world comparing about 30 languages to find out if they have common limits.
We also want to introduce other research projects at the University of Potsdam and the people behind them. We talk to biologists about biodiversity and ecological dynamics, and the founders of the startup “visionYOU” explain how entrepreneurship can be combined with social responsibility. Other discussions center round the effective production of antibodies and the question of whether the continued use of smartphones will eventually make us speechless. But do not worry: we did not run out of words – the magazine is full of them!
Enjoy your reading!
The Editors
Portal Wissen = Sprache
(2018)
Sprache ist das vielleicht universellste Werkzeug, über das wir Menschen verfügen. Mit ihr können wir uns ausdrücken und mitteilen, verständigen und verstehen, helfen und Hilfe bekommen, ein Miteinander schaffen und daran teilhaben.
Doch damit ist der Wert von Sprache keineswegs vollständig erfasst. „Die Sprache gehört zum Charakter des Menschen“, meinte der englische Philosoph Sir Francis Bacon. Und glaubt man dem Dichter Johann Gottfried von Herder, ist der Mensch gar „Mensch nur durch Sprache“. Das bedeutet letztlich, wir sind in der Welt nicht mit, sondern in Sprache. Wir beschreiben unsere Wirklichkeit nicht allein mithilfe sprachlicher Mittel, Sprache ist die Brille, durch die wir uns die Welt überhaupt erschließen. Sie ist immer schon da und prägt uns und die Weise, wie wir alles um uns herum wahrnehmen und analysieren, beschreiben und letztlich auch bestimmen.
Derart tief mit dem Wesen des Menschen verbunden, wundert es kaum, dass unsere Sprache seit jeher im Fokus wissenschaftlicher Forschung steht. Und zwar nicht nur jener, die sich dem Namen nach als Sprachwissenschaft zu erkennen gibt. Philosophie und Medienwissenschaft, Neurologie und Psychologie, Informatik und Semiotik – sie alle gehen sprachlichen Strukturen, ihren Voraussetzungen und ihren Möglichkeiten nach.
Seit Juli 2017 arbeitet an genau dieser Schnittstelle an der Universität Potsdam ein wissenschaftliches Netzwerk: der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Sonderforschungsbereich „Grenzen der Variabilität in der Sprache“ (SFB 1287). Gemeinsam untersuchen darin Linguisten, Informatiker, Psychologen und Neurologen, wo Sprache flexibel ist – und wo nicht. Dadurch hoffen sie, nicht nur mehr über einzelne Sprachen herauszufinden, sondern auch, was sie verbindet.
In der vorliegenden Ausgabe der Portal Wissen haben wir die Sprecherin des SFB Isabell Wartenburger und ihrem Stellvertreter Malte Zimmermann gebeten, mit uns ins Gespräch zu kommen – über Sprache, ihre Variabilität, deren Grenzen und wie man beides erforscht. Außerdem haben wir zwei Wissenschaftlerinnen bei der Arbeit an ihren Teilprojekten über die Schulter geschaut: Die Germanistin Heike Wiese untersucht mit ihrem Team, ob auf einem Berliner Wochenmarkt, wo Sprachen aus fast allen Teilen der Welt zu hören sind, aus einem wilden Durcheinander eine neue Sprache mit eigenen Regeln entsteht. Und die Linguistin Doreen Georgi begibt sich auf eine typologische Weltreise, bei der sie rund 30 Sprachen miteinander vergleicht, um herauszufinden, ob sie gemeinsame Grenzen haben.
Zugleich wollen wir auch auf andere Forschungsprojekte an der Universität Potsdam und die Menschen dahinter zu sprechen kommen. So ließ uns ein Mathematiker erkennen, was Fußball mit Mathematik zu tun hat und warum diese Verbindung in der Schule gut ankommt. Außerdem sprachen wir mit einer Anglistin über afroamerikanische Literatur im 19. Jahrhundert, führte uns ein Chemiker durch das Gebiet der Angewandten Analytischen Photonik und eine Juristin erklärte uns den Unterschied zwischen dem französischen und dem deutschen Strafrecht. Wir diskutierten mit zwei Medienwissenschaftlern und einem Religionswissenschaftler über Computer- und Videospiele von ihren Anfängen bis heute und lernten von den Gründern des Start-ups „visionYOU“, wie sich Unternehmertum mit sozialer Verantwortung verbinden lässt. In vielen weiteren Gesprächen ging es unter anderem um Fernsehen 4.0, Artenvielfalt und ökologische Dynamik, ein Training zum achtsamen Essen, die effektive Produktion von Antikörpern und die Frage, ob uns die Dauernutzung von Smartphones am Ende sprachlos macht. Aber keine Angst: Uns sind die Worte nicht ausgegangen – das Heft ist voll davon! Viel Vergnügen beim Lesen!
Die Redaktion
Portal Wissen = Lernen
(2023)
Uns lernend zu verändern, ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die wir Menschen haben. Wir werden geboren und können – scheinbar – nichts, müssen uns alles erst erschließen, abschauen, aneignen: greifen und laufen, essen und sprechen. Natürlich auch lesen und rechnen. Inzwischen wissen wir: Damit werden wir nie fertig. Im besten Fall lernen wir ein Leben lang. Hören wir damit auf, schadet es uns. „Es ist keine Schande, nichts zu wissen, wohl aber, nichts lernen zu wollen“, meinte vor über 2.400 Jahren schon der griechische Philosoph Platon.
Auch als Menschheit sind wir lernfähig, gelangten dank immer mehr Wissen über die Welt um uns herum aus der Steinzeit ins digitale Zeitalter. Dass auch dieser Fortschritt keine Ziellinie ist, sondern wir nach wie vor einen weiten Weg vor uns haben, zeigen der menschengemachte Klimawandel – und vor allem die Unfähigkeit, als globale Gemeinschaft das, was uns die Forschung lehrt, in entsprechendes Handeln zu übersetzen. Bleibt zu hoffen, dass wir das auch noch begreifen.
Was wir in der intensiven Diskussion über die vielschichtigen Ebenen des Lernens gern übersehen: Wir sind keineswegs die einzig Lernenden. Viele, wenn nicht alle Lebewesen auf der Erde lernen, manche zielstrebiger und komplexer, kognitiver, als andere. Und seit einiger Zeit sind auch Maschinen in der Lage, mehr oder weniger selbstständig zu lernen. Künstliche Intelligenz lässt grüßen.
Lernen kann in seiner Bedeutung für den Menschen kaum überschätzt werden. Das hat auch die Wissenschaft begriffen und die Lernprozesse und -bedingungen in nahezu allen Zusammenhängen für sich entdeckt, egal, ob es um unsere eigenen geht oder solche um uns herum. Einigen davon sind wir für die aktuelle Ausgabe der „Portal Wissen“ nachgegangen.
So erforscht die Neurowissenschaftlerin Milena Rabovsky, wie unser Hirn gesprochene Sprache vorhersagt – und dabei aus seinen Fehlern lernt –, während die Psycholinguistin Natalie Boll-Avetisyan eine Box entwickelt hat, mit der sich schon bei kleinen Kindern Störungen beim Sprachenlernen entdecken lassen. Die Verhaltensbiologinnen Jana Eccard und Valeria Mazza haben das Verhalten von kleinen Nagetieren untersucht und dabei nicht nur festgestellt, dass sie sehr unterschiedliche Persönlichkeiten ausbilden, sondern auch beschrieben, wie sie lernen, diese an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Die Bildungsforscherin Katharina Scheiter erklärt, wie die Möglichkeiten der Digitalisierung unser Lernen verändern – und wie nicht. Der Politikwissenschaftler Fabian Schuppert und die Verwaltungsexpertin Sabine Kuhlmann wiederum analysieren die Klimapolitiken von Millionenstädten überall auf der Welt – und dabei vor allem die Art und Weise, wie die Bevölkerung einbezogen wird –, damit die Metropolregion Berlin von diesen Strategien profitieren kann. Und der Computerlinguist David Schlangen geht der Frage nach, was Maschinen lernen müssen, damit unsere Kommunikation mit ihnen noch besser funktioniert.
Da Forschung letztlich immer ein Lernprozess ist, der danach strebt, etwas zu verstehen, was bislang noch unbekannt ist, stehen dieses Mal ohnehin alle Texte irgendwie unter dem „Stern“ des Titelthemas: Es geht darum, wie wir Millionen Jahre alte Korallen als Klimaarchive lesen können, was die Geschichte der vergangenen Jahrhunderte uns über „Militärische Gewaltkulturen“ verrät und die Frage, welche Lehren wir aus Naturgefahren für die Zukunft ziehen sollten.
Wir haben mit einer Juristin gesprochen, die über den Tellerrand der Universität blickt und Recht für jedermann verständlich machen will, und mit einem Philosophen, der untersucht, warum „eine Meinung haben“ heute etwas anderes bedeutet als vor 100 Jahren. Wir berichten von „smarter DNA“ und der KIgestützten Genomanalyse, die beide die Gesundheitsversorgung nachhaltig verändern können. Außerdem geht es um das Berufsbild „YouTuber*in“, ein Start-up, das eine App entwickelt hat, dank der Paare spielerisch ihre Liebe vertiefen können, und die Frage, wie sich unser mentales Lexikon erforschen lässt. Wir sprechen über minor cosmopolitanisms, Wildtiermanagement in Afrika und Wasserstoff als Energiequelle der Zukunft. Wenn Sie hier fertig sind, haben Sie was gelernt. Versprochen! Viel Vergnügen!
Portal Wissen = Learning
(2023)
Changing through learning is one of the most important characteristics we humans have. We are born and can – it seems – do nothing. We have to comprehend, copy, and acquire everything: grasping and walking, eating and speaking. Of course, we also have to read and do number work. In the meantime, we know: We will never be able to finish this. At best, we learn for a lifetime. If we stop, it harms us. The Greek philosopher Plato said more than 2,400 years ago, “There is no shame in not knowing something. The shame is in not being willing to learn.”
As humans we are also capable of learning; thanks to more and more knowledge about the world around us, we have moved from the Stone Age into the digital age. That this development is not a finish line either, but that we still have a long way to go, is shown by man-made climate change – and above all by our inability as a global community to translate what research teaches us into appropriate actions. Let us dare to hope that we also comprehend this.
What we tend to ignore in the intensive discussion about the multi-layered levels of learning: We are by no means the only learners. Many, if not all, living beings on our planet learn, some more in a more purposeful and complex and more cognitive way than others. And for some time now, machines have also been able to learn more or less independently. Artificial intelligence sends its regards.
The significance of learning for human beings can hardly be overestimated. Science has also understood this and has discovered the learning processes and conditions in almost all contexts for itself, no matter whether it is about our own learning processes and conditions or those around us. We have investigated some of these for the current issue of “Portal Wissen”.
Psycholinguist Natalie Boll-Avetisyan has developed a box that can be used to detect language learning disorders already in young children. The behavioral biologists Jana Eccard and Valeria Mazza investigated the behavior of small rodents and found out that they do not only develop different personality traits but they also described how they learn to adapt them different environmental conditions. Computer linguist David Schlangen examines the question what machines have to learn so that our communication with them works even better.
Since research is ultimately always a learning process that strives to understand something yet unknown, this time all texts are somehow along the motto of the title theme: It is about what the history of past centuries reveals about “military cultures of violence” and the question of what lessons we should learn from natural hazards for the future.
We talked with a legal scholar who looks beyond the university’s backyard and wants to make law comprehensible to everyone. We also talked with a philosopher who analyzes why “having an opinion” means something different today than 100 years ago. We report about an AI-based genome analysis that can change healthcare sustainably. Furthermore, it is about the job profile “YouTuber”, minor cosmopolitanisms, and wildlife management in Africa. When you have finished reading, you will have learnt something. Promised! Enjoy your read!
Portal Wissen = Departure
(2021)
On October 20, 1911, the Norwegian Roald Amundsen left the safe base camp “Framheim” at the Bay of Whales together with four other explorers and 52 sledge dogs to be the first person to reach the South Pole. Ahead of them lay the perpetual ice at temperatures of 20 to 30 degrees Celsius below zero and a distance of 1,400 kilometers. After eight weeks, the group reached its destination on December 13. The men planted the Norwegian flag in the lonely snow and shortly afterwards set off to make their way back – celebrated, honored as conquerors of the South Pole and laden with information and knowledge from the world of Antarctica. The voyage of Amundsen and his companions is undoubtedly so extraordinary because the five proved that it was possible and were the first to succeed. It is, however, also a symbol of what enables humans to push the boundaries of their world: the urge to set out into the unknown, to discover what has not yet been found, explored, and described.
What distinguishes science - even before each discovery and new knowledge – is the element of departure. Questioning apparent certainties, taking a critical look at outdated knowledge, and breaking down encrusted thought patterns is the starting point of exploratory curiosity. And to set out from there for new knowledge is the essence of scientific activities – neither protected nor supported by the reliable and known. Probing, trying, courageously questioning, and sensing that the solid ground, which still lies hidden, can only be reached again in this way. “Research is always a departure for new shoreless waters,” said chemist Prof. Dr. Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger. Leaving behind the safe harbor, trusting that new shores are waiting and can be reached is the impetus that makes science so important and valuable.
For the current issue of the University of Potsdam’s research magazine, we looked over the shoulders of some researchers as they set out on new research journeys – whether in the lab, in the library, in space, or in the mind. Astrophysicist Lidia Oskinova, for example, uses the Hubble telescope to search for particularly massive stars, while hydrologist Thorsten Wagener is trying to better understand the paths of water on Earth. Economists and social scientists such as Elmar Kriegler and Maik Heinemann are researching in different projects what politics can do to achieve a turnaround in climate policy and stop climate change.
Time and again, however, such departures are themselves the focus of research: And a group of biologists and environmental scientists is investigating how nature revives forest fire areas and how the newly emerging forests can become more resilient to future fires.
Since – as has already been said – a departure is inherent in every research question, this time the entire issue of “Portal Wissen” is actually devoted to the cover topic. And so we invite you to set out with Romance linguist Annette Gerstenberg to research language in old age, with immunologist Katja Hanack to develop a quick and safe SARS-CoV-2 test, and with the team of the Potsdam Center for Industry 4.0 to the virtual factory of tomorrow. And we will show you how evidence- based economic research can inform and advise politicians, and how a warning system is intended to prevent future accidents involving cyclists.
So, what are you waiting for?!
Portal Wissen = Aufbruch
(2021)
Am 20. Oktober 1911 verließ der Norweger Roald Amundsen gemeinsam mit vier Begleitern und 52 Schlittenhunden das sichere Lager „Framheim“ in der „Bucht der Wale“, um als erster Mensch den Südpol zu erreichen. Vor ihnen lagen das ewige Eis bei -20 bis -30 Grad Celsius und eine Strecke von 1.400 Kilometern. Nach acht Wochen erreichte die Gruppe am 13. Dezember ihr Ziel. Die Männer pflanzten die norwegische Fahne in den einsamen Schnee und machten sich wenig später auf den Rückweg – ruhmreich, geehrt als Eroberer des Südpols und beladen mit Informationen und Wissen aus der Welt der Antarktis. Die Reise von Amundsen und seinen Begleitern ist fraglos so außergewöhnlich, weil durch sie bewiesen wurde, dass sie möglich ist, und weil die fünf die ersten waren, denen sie gelang. Sie ist aber auch Sinnbild für das, was dem Menschen erlaubt, die Grenzen seiner Welt immer weiter zu verschieben: der Drang, ins Unbekannte aufzubrechen, zu entdecken, was noch nicht gefunden, erforscht und beschrieben ist.
Was Wissenschaft – noch vor jeder Entdeckung und allem neuen Wissen – auszeichnet, ist der Aufbruch. Scheinbare Gewissheiten infrage zu stellen, angestaubtes Wissen kritisch zu betrachten und verkrustete Denkstrukturen aufzubrechen, ist der Anfangspunkt forschender Neugier. Und von dort aufzubrechen zu neuer Erkenntnis, das Wesen wissenschaftlichen Tuns. Ungeschützt und -gestützt vom Verlässlichen, Bekannten. Tastend, versuchend, mutig fragend, ahnend, dass nur so wieder fester Boden zu erreichen ist, der heute noch verborgen liegt. „Forschung ist immer Aufbruch zu neuen Uferlosigkeiten“, sagte der Chemiker Prof. Dr. Hans- Jürgen Quadbeck-Seeger. Den sicheren Hafen hinter sich lassen, darauf vertrauend, dass neue Ufer warten und erreichbar sind – das ist der Antrieb, der Wissenschaft so wichtig und wertvoll macht.
In der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins der Universität Potsdam haben wir einigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern über die Schulter geschaut, wenn sie zu neuen Forschungsreisen aufbrechen – ob im Labor, in der Bibliothek, im All oder im Geist. So sucht die Astrophysikerin Lidia Oskinova mithilfe des Hubble-Teleskops nach besonders massereichen Sternen, während der Hydrologe Thorsten Wagener versucht, die Wege des Wassers auf der Erde besser zu verstehen. Wirtschafts- und Sozialwissenschaftler wie Elmar Kriegler und Maik Heinemann erforschen in verschiedensten Projekten, was die Politik tun kann, um die Klimawende zu schaffen und den Klimawandel zu stoppen. Und Verwaltungswissenschaftlerinnen wie Sabine Kuhlmann schauen, wie das „Stadtmachen“ von morgen funktioniert – und bringen sich sogar persönlich ein.
Immer wieder stehen aber auch Aufbrüche selbst im Fokus der Forschung: Ein Team um die Historiker Dominik Geppert und Frank Bösch geht etwa der Frage nach, ob und wie nach dem Umbruch 1989/90 in der ostdeutschen Wissenschaftslandschaft ein Neuanfang erfolgte – und zwar am Beispiel der Universität Potsdam selbst. Die Amerikanistin Verena Adamik analysiert anhand von Romanen, welchen Einfluss Literatur darauf hat, ob Menschen zu neuen Lebensformen aufbrechen und utopische Kommunen gründen. Und eine Gruppe von Biologen und Umweltwissenschaftlern untersucht, wie die Natur Waldbrandflächen wiederbelebt – und auf welche Weise die neu entstehenden Wälder gegen künftige Feuer gewappnet werden können.
Da – wie gesagt – jeder Forschungsfrage ein Aufbruch innewohnt, steht diesmal eigentlich die ganze Ausgabe unter dem Titelthema. Und so laden wir Sie ein aufzubrechen: mit der Romanistin Annette Gerstenberg zur Erforschung der Sprache im Alter, mit der Immunologin Katja Hanack zur Entwicklung eines schnellen und sicheren SARS-CoV-2-Tests oder mit dem Team des Zentrums Industrie 4.0 Potsdam in die virtuelle Fabrik von morgen. Wir zeigen Ihnen, wie volkswirtschaftliche Forschung auf der Grundlage von Fakten informieren und Politik beraten kann, wie ein Warnsystem künftig Unfälle mit Radfahrern verhindern soll und was eine 300 Jahre alte Landesbeschreibung Brandenburgs uns heute noch zu sagen hat.
Worauf warten Sie noch?!
Portal = Wohnen
(2019)
Zuhause. Ein schönes Wort, wenn man eines hat. Ein Sehnsuchtswort, wenn man keines hat oder das eigene Zuhause nicht sicher ist. Zuhause steht auf dem Spiel, das zeigten die Nachrichten der vergangenen Monate und Jahre – in Potsdam und Berlin ebenso wie in vielen anderen Städten. Überall fehlt Wohnraum, den sich Menschen leisten können.
Seit Monaten kursiert auch in unserem Referat die Frage: Gibt es etwas Neues wegen deiner Wohnung? Streit mit dem Vermieter, Eigentümerwechsel oder eine auszehrende Wohnungssuche – was uns persönlich beschäftigt, ist derzeit überall zu hören. Deswegen möchten wir in der aktuellen Ausgabe des Universitätsmagazins Portal dem Thema Wohnen auf den Grund gehen.
Was bedeutet der Mangel an bezahlbarem Wohnraum für die soziale Mischung und wie kann die Politik hier eingreifen? Das haben wir einen Sozialwissenschaftler gefragt. Und wir haben uns umgehört, wie Studierende und Beschäftigte der Universität Potsdam eigentlich wohnen, was für sie Zuhause ist und was ihnen Sorgen bereitet. Wir haben einen Blick in die Wohnheime auf dem Campus Golm gewagt und zeigen Ihnen eine Vision des Standorts als Lebensraum nach menschlichem Maß. Aber auch das Klima lässt uns nicht kalt: Wie kann sich eine Stadt wie Potsdam, Wohnort von fast 180.000 Menschen, künftig besser auf Wetterextreme vorbereiten?
Wie Sie sicherlich schon bemerkt haben, erscheint die Portal in einem neuen Gewand. Doch wie eh und je haben wir die Menschen an der Universität besucht – in der Hoffnung, dass Sie einander an dieser großen Einrichtung mit den drei Standorten etwas besser kennenlernen. Und auch die Leserinnen und Leser, die die Uni Potsdam nicht so gut kennen, möchten wir in das Leben an unserer Hochschule einführen.
Wir haben Studierende getroffen, die sich besonders engagieren: für den Schutz des Klimas, die Gleichstellung aller Geschlechter oder im Fakultätsrat. Andere musizieren miteinander. In der Serie „Mein Arbeitstag“ fragen wir, welche Aufgaben alltäglich in der Universitätsbibliothek zu bewältigen sind. Eine Auszubildende hat ihren Praktikumsalltag im fernen Hongkong mit uns geteilt, während uns ein Seminar der Lehrerbildung in die Virtual Reality entführt. Wir lernen hyperschnelle Sterne und das beste Mittel gegen Rückenschmerzen kennen. Was die menschliche Stimme mit den Bewegungen der Erde zu tun hat, erfahren Sie in einem „Laborbesuch“. Im „Gespräch“ unterhält sich ein Klimaforscher mit einem Schüler und wir zeigen, wo sich Uni und Stadt gefunden haben. Wir nehmen Sie mit in die entstehende „European Digital UniverCity“ und erkundigen uns in einer internen „Expertenanfrage“ nach einer neuen Frauenbewegung in der Katholischen Kirche. Neugierig haben wir einem Slavisten 15 forsche Fragen gestellt. Ein Linguist erklärt uns, ob und wie wir Außerirdische verstehen können, wenn sie denn mit uns sprechen wollen. Wir haben mit einer ausgezeichneten Juristin über die Todesstrafe gesprochen und mit einer Postdoktorandin über selbstspielende Klaviere. Da auch eine junge Uni wie die unsere älter wird, schauen wir in der „Zeitreise“ zurück in die Kinderstube der Alma Mater und pusten mit Humor den Staub von den Akten. In der Serie „Es war einmal“ äußern sich zwei Forschende zu einem geschichtlichen Jubiläum. Und weil unser (und hoffentlich auch Ihr) Wissensdurst keine Grenzen kennt, haben wir ein Wissenschaftswort herumgedreht: den Turn. Was das ist und warum einem davon schwindelig werden kann – lesen Sie es selbst!
Bildung:digital
(2024)
Heute Morgen schon im Bett geswiped, geliked oder gepostet? Auf Arbeit an einer Video-Konferenz teilgenommen, eine Datenbank benutzt oder programmiert? Auf dem Heimweg schnell noch im Laden mit dem Smartphone bezahlt, Podcasts gehört und die Ausleihe der Bibliotheksbücher verlängert? Und abends auf der Couch mit dem Tablet auf ELSTER.de die Steuererklärung ausgefüllt, online geshoppt oder Rechnungen bezahlt, ehe die Streaming-Plattform mit einer Serie lockt?
Unser Leben ist durch und durch digitalisiert. Diese Veränderungen machen vieles schneller, leichter, effizienter. Doch damit Schritt zu halten, verlangt uns einiges ab und gelingt beileibe nicht allen. Es gibt Menschen, die für eine Überweisung lieber zur Bank gehen, das Programmieren den Experten überlassen, die Steuererklärung per Post schicken und das Smartphone nur zum Telefonieren benutzen. Sie wollen nicht, vielleicht können sie auch nicht. Haben es nicht gelernt. Andere, jüngere Menschen, wachsen als „Digital Natives“ inmitten digitaler Geräte, Tools und Prozesse auf. Aber können sie deshalb wirklich damit umgehen? Oder brauchen auch sie digitale Bildung?
Aber wie sieht erfolgreiche digitale Bildung eigentlich aus? Lernen wir dabei ein Tablet zu bedienen, richtig zu googeln und Excel-Tabellen zu schreiben? Möglicherweise geht es um mehr: darum, den umfassenden Wandel zu verstehen, der unsere Welt erfasst, seitdem sie in Einsen und Nullen zerlegt und virtuell neu aufgebaut wird. Aber wie lernen wir, in einer Welt der Digitalität zu leben – mit allem, was dazu gehört und zu unserem Nutzen? Für die aktuelle Ausgabe der „Portal Wissen“ haben wir uns an der Universität Potsdam umgeschaut, welche Rolle die Verbindung von Digitalisierung und Lernen in der Forschung der verschiedenen Disziplinen spielt: Wir haben mit Katharina Scheiter, Professorin für digitale Bildung, über die Zukunft in deutschen Schulen gesprochen und uns gleich von mehreren Expert*innen Beispiele dafür zeigen lassen, wie digitale Instrumente schulisches Lernen, aber auch Weiterbildung im Berufsleben verbessern können. Außerdem haben uns Forschende aus Informatik und Agrarforschung vorgeführt, wie auch gestandene Landwirte dank digitaler Hilfsmittel noch viel über ihr Land und ihre Arbeit lernen können. Wir haben mit Bildungsforschenden gesprochen, die mithilfe von Big Data analysieren, wie Jungen und Mädchen lernen und wo mögliche Ursachen für Unterschiede zu suchen sind. Die Bildungsund Politikwissenschaftlerin Nina Kolleck wiederum schaut auf Bildung vor dem Hintergrund der Globalisierung und setzt dabei auf die Auswertung von großen Mengen Social-Media- Daten.
Dabei verlieren wir natürlich die Vielfalt der Forschung an der Uni Potsdam nicht aus den Augen: Wir stellen der Strafrechtlerin Anna Albrecht 33 Fragen, begleiten eine Gruppe von Geoforschenden in den Himalaya und lassen uns erklären, welche Alternativen es bald zu Antibiotika geben könnte. Außerdem geht es in diesem Magazin um Stress und wie er uns krankmacht, die Forschung zu nachhaltiger Erzgewinnung und neue Ansätze in der Schulentwicklung.
Neu ist auch eine ganze Reihe kürzerer Beiträge, die zum Blättern und Schmökern einladen: von Forschungsnews und Personalia- Infos über fotografische Einblicke in Labore, einfache Erklärungen komplexer Phänomene und Ausblicke in die weite Forschungswelt bis hin zu einer kleinen Wissenschaftsutopie, einem persönlichen Dank an die Forschung und einem Wissenschaftscomic. All das im Namen der Bildung, versteht sich. Viel Vergnügen bei der Lektüre!
Portal Wissen = Zusammen
(2022)
Darüber, was den Menschen zum Menschen macht – und von anderen Lebewesen auf der Erde unterscheidet – wird schon lange und bis heute eifrig diskutiert. Als „Homo sapiens“ ist die wissenschaftliche Selbstbeschreibung unserer Art schon die Charakterisierung als „verstehender, weiser, wissender Mensch“. Dieses Mehr an Wissen verdanken wir, so ließe sich argumentieren, dem Wesenszug, dass wir unseresgleichen (grundsätzlich) besonders verbunden sind. Wir sind, was wir sind, vor allem, vielleicht sogar ausschließlich: zusammen. Die Entwicklung, durch die aus Gemeinschaften irgendwann Gesellschaften wurden, in deren Zuge Kultur und Wissen entstanden, ließe sich durchaus als eine Geschichte des mehr oder weniger Zusammens erzählen. Erfolgreich waren Menschen immer dann, wenn sie miteinander statt gegeneinander lebten, später Bestauntes entstand, wenn sie zusammenarbeiteten, Wissen, das als Fortschritt Geschichte machte, wurde von Köpfen entwickelt, die ins Gespräch kamen.
Umso verwunderlicher, dass dieses „Erfolgsrezept“ in Zeiten, wo es mehr denn je gebraucht wird, in den Hintergrund gedrängt wird. Wir leben infolge der Corona- Pandemie in einer Zeit, in der die Welt vor eine – wörtlich genommen – allumfassende Aufgabe gestellt ist, die sie, wie bereits vielfach geäußert, nur zusammen bewältigen kann. Und doch sorgen sich viele Menschen auf vielfältige Weise vor allem um ihr eigenes Wohl – nicht selten ohne zu reflektieren, dass auf diesem Wege das Wohl vieler anderer leidet und möglicherweise letztlich sogar ihr eigenes. Wenn es mehr Zusammen braucht, wo viel über Spaltung gesprochen wird, zeigt sich, dass der Erfolg des Miteinander kein Selbstläufer ist: Wenn wir zusammen etwas erreichen wollen, müssen wir über die Ziele und den Weg dorthin immer im Gespräch bleiben.
Was Menschen miteinander erreichen können und wie Wissenschaft das „Geheimnis des Zusammens“ an vielen Stellen zu ergründen versucht, haben wir für dieses Heft zusammengetragen. Wir haben ein Team von Umweltwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern besucht, die gemeinsam mit engagierten Bürgerinnen und Bürgern Waldgärten entwickeln – als grüne Oasen mitten in der Stadt. Wir haben Psychologinnen über die Schulter geschaut, die untersuchen, wie sich sexuelle Aggression unter jungen Menschen verringern lässt, und zwar gemeinsam. Eine Altphilologin hat uns erklärt, warum Mensch und Tier in antiken Fabeln eine ganz besondere Beziehung eingehen, und wir haben einen ersten Blick auf den Prototypen einer nationalen Bildungsplattform geworfen, die digitales Lernen aller Art künftig bündeln soll. Außerdem stellen wir zwei Modellprojekte vor, die auf unterschiedlichen Wegen Lehrenden sowie Schülerinnen und Schülern dabei helfen wollen, antidemokratischen Tendenzen und Hatespeech vorzubeugen. Nicht zuletzt präsentiert das Heft eine kleine Auswahl aus der Vielfalt der Kooperationen über Fach- und Ländergrenzen: Wir zeigen, wie Forschende aus der Rechtsund der Politikwissenschaft zusammen das Auf und Ab des Völkerrechts in den Blick nehmen, warum Religionswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus Potsdam und dem Irak voneinander profitieren und wie die Uni Potsdam und die Europauniversität Viadrina in Frankfurt/Oder gemeinsam jüdische Friedhöfe in Brandenburg und Westpolen wiederentdecken.
Natürlich bringt das Heft darüber hinaus die ganze Breite der Forschung an der Uni Potsdam zusammen, versprochen! Wir haben uns schlau gemacht, wie aus Starkregen „flash floods“ werden und wie man sich darauf vorbereiten kann. Wir haben mit der Vizepräsidentin für Forschung Prof. Barbara Höhle über Anfänge und Zukünfte gesprochen, einen Migrationsforscher befragt und einen Geoforscher besucht, den es auf Berg und Tal gleichermaßen zieht. Es geht um – oft ungeschriebene – „body rules“ im Alltag, die höfische Minne und was sie uns heute noch zu sagen hat, die Erforschung unseres Blicks mithilfe Künstlicher Intelligenz, 33 Antworten voller Komplexität und die Mathematik im Unendlichen. Genug der Worte. Lesen Sie selbst – allein oder zusammen. Wie Sie wollen!
Corona. Schon mal gehört? Noch Weihnachten 2019 hätten viele ahnungslos geantwortet: „Nö.“ Besser Informierte hätten zurückgefragt: „Meinst du die Korona – den Hof um die Sonne?“ Und ganz Schlaue hätten gesagt: „Klar, trink ich gern.“ Doch spätestens seit Februar beherrscht das Virus die Nachrichten, seit März auch unser Leben. Nach und nach mussten wir alle lernen, uns (wieder) richtig die Hände zu waschen und die „Niesetikette“ zu befolgen, Abstand zu halten, zu Hause zu arbeiten oder zu lernen, Masken zu tragen oder gar zu nähen – und überhaupt: uns mit dem Ausnahmezustand, der zum Dauerzustand zu werden droht, zu arrangieren. Aber wie macht das eine ganze Universität – mit 21.000 Studierenden, mehr als 4.500 Beschäftigten, Tausenden Kursen, Praktika, Prüfungen und Forschungsprojekten? Wie hält man einen Tanker an – in voller Fahrt – und rüstet ihn um für einen pandemiesicheren Betrieb? Die zurückliegenden Wochen haben gezeigt: Es geht. Inzwischen läuft mit dem Sommersemester 2020 das erste Online-Semester der Hochschulgeschichte. Auch das hätte Ende 2019 niemand für möglich gehalten, schon gar nicht so bald.
Das Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit musste wie alle Unibereiche lernen, mit den ungewöhnlichen Umständen umzugehen, die mal bedrohlich, mal lästig, mal ermüdend und mal eben einfach nur umständlich wirkten. Wir haben uns bemüht, so gut es ging, zu informieren – darüber was sich tat, was getan werden musste und konnte. Und was kommt. Doch wir wollten noch mehr wissen: Was sagen die Potsdamer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zur Corona- Pandemie, ihren Auswirkungen und Folgen, aber auch dazu, was sich dagegen tun lässt? Wie genau funktioniert eine Universität unter den besonderen Umständen? Wie wird gearbeitet, studiert, geforscht? Wie verlagert man ein ganzes Semester in den Online-Betrieb? Auf der Suche nach Antworten auf diese und viele weitere Fragen ist eine Vielzahl von Texten entstanden, die wir nach und nach auf der Webseite der UP veröffentlicht haben als „Beiträge aus der Universität Potsdam zur Corona-Pandemie“.* Eine gekürzte Auswahl dieser Texte haben wir für diese „Portal Spezial“ zusammengestellt. Nicht, weil wir über nichts anderes als den Corona-Virus mehr reden wollen, sondern weil wir dokumentieren wollen, dass die Universität Potsdam durch die Pandemie keineswegs in einen Dornröschenschlaf versetzt wurde. Vielmehr entstanden durch das Engagement vieler Forschender, Studierender und Beschäftigter zahlreiche Initiativen, Ideen, Projekte, Strukturen und Neuerungen, die zeigen: Die Universität Potsdam lässt sich nicht unterkriegen! Deshalb hoffen wir, dass die Lektüre des Heftes Ihnen trotz der weiterhin herausfordernden Umstände Freude und Mut macht. (Die Texte entstanden alle im März/April 2020, als viele Entwicklungen noch am Anfang standen und ihr Verlauf nicht absehbar war. Wir haben sie dennoch unverändert aufgenommen, um diese Phase und die Reaktion der Wissenschaft darauf zu dokumentieren.)
Portal Wissen = Together
(2022)
What makes humans human – and what distinguishes them from other creatures on Earth – has long been fervently discussed and is still being discussed today. “Homo sapiens”, the scientific self-description of our species, is already the characterization as an “understanding, wise, knowledgeable human being”. It could be argued that we owe this additional knowledge to our trait of (basically) feeling particularly attached to our equals. We are what we are, above all, and perhaps even exclusively: together. The development that eventually turned communities into societies in the course of which culture and knowledge emerged, could well be told as a story of more and less togetherness. People were always successful when they lived with instead of against each other. Things that were much admired later came into being when people worked together, knowledge that made history as progress was developed by minds that came into a conversation.
It is therefore all the more surprising that this “recipe for success” is being pushed into the background at a time when it is needed more than ever. As a result of the Corona pandemic, we are living in a time in which the world is faced with a – literally – all-encompassing task which it can only overcome together, as has already been said many times. And yet, many people are primarily concerned about their own well-being in various ways – not infrequently without reflecting that the well-being of many others, and possibly ultimately even their own, suffers as a consequence. When there is a need for more togetherness while there is a lot of talk about division, it becomes clear that the success of togetherness is not a foregone conclusion: If we want to achieve something together, we must always keep talking about the goals and the way to get there.
For this issue, we have collected what people can achieve together and how research is trying to fathom the “secret of togetherness” in many ways. We visited a team of environmental scientists who are developing forest gardens together with committed residents – as green oases in the middle of cities. We took a first look at the prototype of a national education platform that will bundle all kinds of digital learning in the future. We also present a model project that aims to help teachers and students prevent hate speech. Last but not least, the issue presents a small selection of various collaborations across disciplinary and national borders: We show how researchers from law and political science are working together to examine the ups and downs of international law, and why religious studies scholars from Potsdam and Iraq benefit from each other.
Of course, the issue also brings together the entire spectrum of research at the University of Potsdam, we promise! We found out how heavy rain turn into flash floods and how to prepare for such events. We interviewed a migration researcher and visited a geoscientist who is drawn to mountains and valleys alike. It’s about – often unwritten – “body rules” in everyday life, the exploration of our gaze with the help of artificial intelligence, 33 answers full of complexity, and about mathematics at infinity. Enough words. Read for yourself – alone or together. Just as you like!
Portal Wissen = Energie
(2020)
Energie hat etwas. Natürlich – so die nüchterne Definition in jedem Schülerlexikon – „die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen“. Auf diese Weise begleitet sie uns, oft unerkannt, den lieben langen Tag: Aus dem Bett wuchten, die Heizung aufdrehen, das Licht anmachen, heiß duschen, anziehen, Kaffee kochen, frühstücken – noch bevor wir das Haus verlassen, haben wir reichlich Energie freigesetzt, umgewandelt, zugeführt und getankt. Und dabei haben wir noch nicht einmal selbst gearbeitet, jedenfalls im herkömmlichen Sinn.
Aber Energie ist nicht nur eine physikalische Größe, die aufgrund ihrer Allgegenwart in jeder naturwissenschaftlichen Disziplin – wie Biologie und Chemie, aber auch so ziemlich alle technischen Felder – eine zentrale Rolle spielt. Vielmehr ist sie ebenso nicht wegzudenken, wenn es darum geht, wie wir unsere Welt und unser Wirken in ihr verstehen und beschreiben. Und zwar nicht erst seit heute. Eine Kostprobe gefällig? Der griechische Philosoph Aristoteles war der Erste, der von enérgeia sprach, für ihn eher unphysikalisch eine lebendige „Wirklichkeit und Wirksamkeit“ – das, was das Mögliche real werden lässt. Rund 2100 Jahre später erklärte sie der ungekrönte König der deutschen Literatur Johann Wolfgang von Goethe zum humanistischen Wesenskern: „Was können wir denn unser Eigenes nennen als die Energie, die Kraft, das Wollen!“ Und für seinen Zeitgenossen Wilhelm von Humboldt war „Energie die erste und einzige Tugend des Menschen“. Auch wenn die Physik mit ihrem Aufstieg zur Leitwissenschaft im 19. Jahrhundert auch den Energiebegriff zu dominieren begann, blieb dieser doch in vielen Gebieten zu Hause.
Grund genug für uns, einmal zu schauen, wo es an der Universität Potsdam energetisch zugeht. Wir wurden in verschiedensten Disziplinen fündig: Während die iranische Physikerin Safa Shoaee erforscht, wie sich mit organischen Materialien die Solarzellen der Zukunft herstellen lassen, nimmt der schwedische Umweltwissenschaftler Johan Lilliestam die verschiedenen Dimensionen der Energiewende in den Fokus, um zu klären, wovon ihr Gelingen abhängt. Die Slavistin Susanne Strätling wiederum lässt auf der Suche nach einer komplexen Begriffsgeschichte sämtliche Disziplingrenzen hinter sich und versucht zu ergründen, warum die Energie uns heute mehr denn je elektrisiert. Und dem Physiker Markus Gühr gelingt es, mithilfe von ultrakurzen Lichtblitzen zu untersuchen, wie sich Moleküle unter Lichteinfluss verändern und dabei Energie umwandeln.
Freilich haben wir genug Energie, um neben dem Titelthema auch Einblicke in die Vielfalt der Forschung an der Universität Potsdam zusammenzutragen. So erklärt ein Kognitionswissenschaftler, warum unser Hirn Musik und Sprache gleichermaßen nach ihrem Rhythmus verarbeitet, und ein Materialforscher zeigt, wie Bakterien künftig unter richtiger Anleitung biologisch abbaubares Plastik produzieren. Sozialwissenschaftler untersuchen, ob es der Bundeswehr gelingt, echte Gleichstellung für wirklich alle zu schaffen, während Umweltwissenschaftler eine Methode entwickeln, bei der sich mithilfe von Teilchen aus dem All die Bodenfeuchte messen lässt. Ein Psychologe erforscht den Zusammenhang zwischen Emotionen und Gedächtnis und Bildungswissenschaftler bringen eine Studie zu Hate Speech in Schulen auf den Weg. Außerdem stellen wir mit einer Paläoklimatologin und einer Astrophysikerin zwei der insgesamt zwölf Forschenden des neuen Postdoc-Programms der Universität Potsdam vor. Gin ohne Akohol, Sprachforschung mit Ultraschall, Drohnen im Einsatz der Wissenschaft, Rechtswissenschaft im Dienste der Menschenrechte und vieles mehr finden sich in dieser Ausgabe. Wir haben keine Energien gescheut!
For a long time, there were things on this planet that only humans could do, but this time might be coming to an end. By using the universal tool that makes us unique – our intelligence – we have worked to eliminate our uniqueness, at least when it comes to solving cognitive tasks. Artificial intelligence is now able to play chess, understand language, and drive a car – and often better than we.
How did we get here? The philosopher Aristotle formulated the first “laws of thought” in his syllogisms, and the mathematicians Blaise Pascal and Wilhelm Leibniz built some of the earliest calculating machines. The mathematician George Boole was the first to introduce a formal language to represent logic. The natural scientist Alan Turing created his deciphering machine “Colossus,” the first programmable computer. Philosophers, mathematicians, psychologists, and linguists – for centuries, scientists have been developing formulas, machines, and theories that were supposed to enable us to reproduce and possibly even enhance our most valuable ability.
But what exactly is “artificial intelligence”? Even the name calls for comparison. Is artificial intelligence like human intelligence? Alan Turing came up with a test in 1950 to provide a satisfying operational definition of intelligence: According to him, a machine is intelligent if its thinking abilities equal those of humans. It has to reach human levels for any cognitive task. The machine has to prove this by convincing a human interrogator that it is human. Not an easy task: After all, it has to process natural language, store knowledge, draw conclusions, and learn something new. In fact, over the past ten years, a number of AI systems have emerged that have passed the test one way or another in chat conversations with automatically generated texts or images. Nowadays, the discussion usually centers on other questions: Does AI still need its creators? Will it not only outperform humans but someday replace them – be it in the world of work or even beyond? Will AI solve our problems in the age of all-encompassing digital networking – or will it become a part of the problem?
Artificial intelligence, its nature, its limitations, its potential, and its relationship to humans were being discussed even before it existed. Literature and film have created scenarios with very different endings. But what is the view of the scientists who are actually researching with or about artificial intelligence? For the current issue of our research magazine, a cognitive scientist, an education researcher, and a computer scientist shared their views. We also searched the University for projects whose professional environment reveals the numerous opportunities that AI offers for various disciplines. We cover the geosciences and computer science as well as economics, health, and literature studies.
At the same time, we have not lost sight of the broad research spectrum at the University: a legal expert introduces us to the not-so-distant sphere of space law while astrophysicists work on ensuring that state-of-the-art telescopes observe those regions in space where something “is happening” at the right time. A chemist explains why the battery of the future will come from a printer, and molecular biologists explain how they will breed stress-resistant plants. You will read about all this in this issue as well as about current studies on restless legs syndrome in children and the situation of Muslims in Brandenburg. Last but not least, we will introduce you to the sheep currently grazing in Sanssouci Park – all on behalf of science. Quite clever!
Enjoy your read!
THE EDITORS
Lange gab es auf der Erde Dinge, die konnte nur der Mensch. Doch diese Zeit könnte zu Ende gehen. Mithilfe des universalen Werkzeugs, das uns einzigartig macht – unserer Intelligenz –, haben wir dafür gesorgt, dass wir es nicht länger sind. Zumindest wenn es darum geht, kognitive Aufgaben zu lösen. Künstliche Intelligenz kann inzwischen Schach spielen, Sprache verstehen, Auto fahren. Vieles sogar besser als wir. Wie kam es dazu?
Der Philosoph Aristoteles schuf mit seinen Syllogismen die ersten „Gesetze des Denkens“, die Mathematiker Blaise Pascal und Wilhelm Leibniz bauten einige der frühesten Rechenmaschinen, der Mathematiker George Boole führte als erster eine formale Sprache zur Darstellung der Logik ein, der Naturwissenschaftler Alan Turing schuf mit seiner Dechiffriermaschine „Colossus“ den ersten programmierbaren Computer. Philosophen, Mathematiker, Psychologen, Linguisten – seit Jahrhunderten entwickeln Wissenschaftlerin- nen und Wissenschaftler Formeln, Maschinen und Theorien, die es möglich machen sollen, unsere wertvollste Fähigkeit zu reproduzieren und womöglich sogar zu verbessern. Aber was ist das eigentlich: „Künstliche Intelligenz“?
Schon die Bezeichnung fordert zum Vergleich auf. Ist Künstliche Intelligenz wie menschliche Intelligenz? Alan Turing formulierte 1950 einen Test, der eine befriedigende operationale Definition von Intelligenz liefern sollte: Intelligent ist eine Maschine demnach, wenn sie ein dem Menschen gleichwertiges Denkvermögen besitzt. Sie muss also bei beliebigen kognitiven Aufgaben dasselbe Niveau erreichen. Beweisen muss sie dies, indem sie einen menschlichen Fragenden glauben lässt, sie sei ein Mensch. Keine leichte Sache: Immerhin muss sie dafür natürliche Sprache verarbeiten, Wissen speichern, aus diesem Schlüsse ziehen und Neues lernen können. Tatsächlich entstanden in den vergangenen zehn Jahren etliche KI-Systeme, die in Chat- Gesprächen, mit automatisch erzeugten Texten oder Bildern den Test auf die eine oder andere Weise bestanden. Im Fokus stehen nun meist andere Fragen: Braucht KI ihre Schöpfer überhaupt noch? Wird sie den Menschen nicht nur überflügeln, sondern eines Tages sogar ersetzen – sei es in der Welt der Arbeit oder sogar darüber hinaus? Löst KI im Zeitalter der allumfassenden digitalen Vernetzung unsere Probleme – oder wird sie Teil davon?
Über Künstliche Intelligenz, ihr Wesen, ihre Beschränkungen, ihr Potenzial und ihr Verhältnis zum Menschen wird nicht erst diskutiert seitdem es sie gibt. Vor allem Literatur und Kino haben Szenarien mit verschiedenstem Ausgang kreiert. Aber wie sehen das Wissenschaftler, die mit oder zu Künstlicher Intelligenz forschen? Für die aktuelle Ausgabe des Forschungsmagazins kamen ein Kognitionswissenschaftler, eine Bildungsforscherin und ein Informatiker darüber ins Gespräch. Daneben haben wir uns in der Hochschule nach Projekten umgesehen, deren fachliche Heimat die zahlreichen Möglichkeiten offenbart, die KI für viele Disziplinen erahnen lässt. So geht die Reise in die Geowissenschaften und die Informatik ebenso wie die Wirtschafts-, Gesundheits- und Literaturwissenschaften.
Daneben haben wir die Breite der Forschung an der Universität nicht aus den Augen verloren: Ein Jurist führt ein in die gar nicht so weltferne Sphäre des Weltraumrechts, während Astrophysiker daran arbeiten, dass modernste Teleskope zum richtigen Zeitpunkt genau in die Regionen des Weltraums schauen, wo gerade etwas „los ist“. Eine Chemikerin erklärt, warum die Batterie der Zukunft aus dem Drucker kommt, und Molekularbiologen berichten, wie sie stressresistente Pflanzen züchten wollen. Mit menschlichem Stress in der Arbeitswelt beschäftigt sich nicht nur ein Forschungs-, sondern auch ein Gründerprojekt. Darüber ist in diesem Heft genauso zu lesen wie über aktuelle Studien zum Restless Legs Syndrom bei Kindern oder aber der Situation von Muslimen in Brandenburg. Nicht zuletzt machen wir Sie mit jenen Schafen bekannt, die derzeit im Park Sanssouci weiden – im Auftrag der Wissenschaft. Gar nicht so dumm! Viel Vergnügen!
Die Redaktion
Portal = Digitalisierung
(2020)
Di|gi|ta|li|sie|rung, Substantiv, feminin [die]
Leere Hörsäle, digitale Lehrveranstaltungen, Teammeetings per ZOOM. Studierende in häuslicher Selbstisolation, geschlossene Mensen, Maskenpflicht auf dem Campus. In diesen Zeiten wünscht man sich, man hätte durch eine VR-Brille geschaut, die eine virtuelle Welt im Pandemiemodus inszeniert, wie es das digitale Schulungsprogramm oKat- SIM tut, um auf mögliche Katastrophen vorzubereiten. Dann könnte man diese VR-Brille einfach absetzen, um in eine corona-freie Welt zurückzukehren.
Doch das erste rein digitale Semester in der Geschichte der Uni Potsdam ist Realität. Wir alle – von Wissenschaft bis Verwaltung, Studierende wie Lehrende – sind gemeinsam (nicht) einsam in diese neue Zeit gestolpert. Auch wenn die Digitalisierung bereits seit Jahrzehnten im Gange ist, war es für die UP doch irgendwie ein Sprung ins kalte Wasser: „Corona-Digitalisierungs-Schub, Digitalisierung im Schnelldurchlauf, Hau-Ruck- Digitalisierung, Verwaltungs- und Retrodigitalisierung …“ Die Beiträge zu Digitalisierungstendenzen unterschiedlicher Bereiche der Uni bezeugen, dass wir in den vergangenen Monaten eine neue Stufe der Digitalisierung erklommen haben, beschleunigt durch die Pandemie. Gleichzeitig werden virtuelle Lehr- und Lernwelten in der Forschung seit Langem vorangetrieben, wie vier VR-Projekte in diesem Heft eindrücklich zeigen.
Neben der professionellen, technischen und funktionalen Ebene hat Digitalisierung auch eine soziale, emotionale und individuelle Komponente: Wie fühlt es sich für Studierende und Lehrende an, digital kulturelle Grenzen zu überwinden? Wie war es für Beschäftigte der Uni, auf digitale Events umzusteigen? Wie sieht derzeit ein Tag in der Studienberatung aus? Was hat es mit Digital Humanities und dem neuen Dezernat für Forschungs- und Publikationsunterstützung auf sich? In Interviews, Experten- und Streitgesprächen geben unterschiedliche Akteure der Uni Potsdam Antworten darauf, was uns die Digitalisierung gebracht hat und wie sie künftig umgesetzt werden soll. In den Beiträgen wird die digitale Transformation erfasst, beschrieben und – von einigen ganz Schnellen – sogar zeitgleich wissenschaftlich ausgewertet.
Dabei hat uns im Team der Pressestelle schon die Visualisierung des Leitthemas für das Titelbild dieser Ausgabe in punkto Meinungsaustausch zur Höchstform auflaufen lassen: Weckt ein leerer Hörsaal negative Assoziationen? Bedeutet ein Hintergrund in pastelligem Rosa, wir stecken noch in digitalen Babyschuhen? Überrascht, irritiert oder langweilt die Illustration? Bei Redaktionsschluss war zumindest eines klar: Digitalisierung ist ein höchst sensibles Thema mit vielen streitbaren Aspekten. Sie kann Menschen verunsichern, aber auch Dinge aus ihnen herausholen, die sie selbst nicht für möglich gehalten hatten. Digitalisierung trennt Menschen räumlich, zugleich verbindet sie – allen Nullen und Einsen, aller Glasfaser- und Satellitentechnik zum Trotz. Sie fördert das Zwischenmenschliche an der Universität. Sie lehrt uns im Homeoffice und im virtuellen Hörsaal, wie wichtig uns das Soziale war, ist und bleibt. Welchen großen Stellenwert der Austausch am Kaffeeautomaten, das Experiment im Labor, die Forschung im Feld, das Lachen in der Mensa und der Flirt auf dem Campus haben, sobald diese physischen Begegnungen wegfallen.
Digitalisierung in Zeiten der Pandemie ist eine Reise mit „Destination unbekannt“. Aber ganz gleich, ob Sie Überraschungen mögen oder nicht, ob Sie der Sicherheits- oder Risikotyp sind, der dem Analogen nachhängt oder sich in unbekannten Strömungen des Digitalen treiben lässt – wir freuen uns, dass Sie diese Ausgabe in Händen halten, so oder so, analog oder digital.
Portal Wissen = Wege
(2015)
Wie Merkmale von Generation zu Generation weitervererbt werden, wie sich die Erbinformation dabei durch Mutationen verändert und somit zur Ausprägung neuer Eigenschaften und der Entstehung neuer Arten beiträgt, sind spannende Fragen der Biologie. Genetische Differenzierung führte im Laufe von Jahrmillionen zur Ausbildung einer schier unglaublichen Artenvielfalt. Die Evolution hat viele Wege beschritten. Sie hat zu großartiger natürlicher Biodiversität geführt – zu Organismen, die an sehr unterschiedliche Umwelten angepasst sind und zum Teil eine ulkige Gestalt haben oder ein merkwürdiges Verhalten zeigen. Aber auch die von Menschenhand gemachte Biodiversität ist überwältigend – man denke nur an die 10.000 verschiedenen Rosensorten, die uns entzücken, oder die Myriaden unterschiedlicher Weizen-, Gerste- oder Maisvarianten; Pflanzen, die allesamt früher einmal einfache Gräser waren, uns heute aber ernähren. Wir Menschen schaffen eine eigene Biodiversität, eine, die die Natur selbst nicht kennt. Und wir „fahren“ gut damit. Dank der Genomforschung können wir heute die gesamte Erbinformation von Organismen in wenigen Stunden bis Tagen aus- lesen. Sehr viel länger dauert es aber, die zahlreichen Abschnitte eines Genoms funktionell zu kartieren.
Die Wissenschaftler bedienen sich dazu vielfältiger Methoden: Dabei gehört es heute weltweit zum Standardrepertoire, Gene gezielt zu inaktivieren oder zu aktivieren, ihren Code zu modifizieren oder Erbinformationen zwischen Organismen auszutauschen. Dennoch sind die Wege, die zur Erkenntnis führen, oft verschlungen. Nicht selten müssen ausgeklügelte experimentelle Ansätze gewählt werden, um neue Einsichten in biologische Prozesse zu gewinnen.
Mit den Methoden der Genomforschung können wir nicht nur das erkunden, was sich in der Natur „da draußen“ findet. Wir können auch fragen: „Wie verhält sich ein Lebewesen, beispielsweise ein Moos, eigentlich, wenn wir es zur International Space Station (ISS) schicken? Und können wir daraus Kenntnisse gewinnen über die Anpassungsstrategien von Lebewesen an harsche Umweltbedingungen oder gar für eine spätere Besiedlung des Mondes oder des Mars´?“ Oder können wir mithilfe der synthetischen Biologie Mikroorganismen präzise, quasi am Reißbrett geplant, so verändern, dass neue Optionen für die Behandlung von Krankheiten und für die Herstellung innovativer biobasierter Produkte entstehen? Die Antwort auf beide Fragen lautet eindeutig: Ja! (Wenngleich ein Umzug auf andere Planeten derzeit natürlich nicht vornan steht.).
Landnutzung durch den Menschen bestimmt die Biodiversität. Andererseits tragen Organismen zur landschaftlichen Formenbildung bei und beeinflussen über kurz oder lang die Zusammensetzung unserer Atmosphäre. Auch hier gibt es spannende Fragen, mit denen sich die Forschung beschäftigt.
Um neue Erkenntnisse zu gewinnen, müssen Forscher immer wieder neue Wege einschlagen. Oft kreuzen sich auch Pfade. So war es beispielsweise vor wenigen Jahren noch kaum absehbar, wir stark die ökologische Forschung beispielsweise von den schnellen DNA-Sequenziermethoden profitieren würde, und die Genomforscher unter uns konnten kaum erahnen, wie die gleichen Techniken uns neue Möglichkeiten an die Hand geben sollten, die hochkomplexe Regulation in Zellen zu untersuchen und für die Optimierung biotechnologischer Prozesse zu nutzen.
Beispiele aus den vielfältigen Facetten der biologischen Forschung finden Sie – neben anderen interessanten Beiträgen – in der aktuellen Ausgabe von „Portal Wissen“. Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Bernd Müller-Röber
Professor für Molekularbiologie
Portal Wissen = Humans
(2022)
When humans write and talk about humans, you notice right away: It’s their favorite topic. It is not only that everyone (usually) is closest to themselves. As a species, Homo sapiens also attaches distinct importance to themselves. Aristotle was concerned about the order of things and ranked the human being – as the seemingly most complicated one – at the “very top.” The book of Genesis in the Bible seems to take this up, calling the human being in a way the final point or “pride of creation” who should “rule” over Earth and all living beings. An impressive story, but it did not stand the test of time. The theory of evolution changed the pyramid into a far-branched tree and the human being to a little branch among many others. What has remained is that humans are not so easy to understand, especially to themselves. Or, as Marie von Ebner-Eschenbach said, “The simplest human is still a very complicated being.”
This and the ongoing interest of humans in themselves ensure that many sciences also deal with him, her, or us, again and again and from every conceivable angle. Medicine and linguistics, educational research and psychology, history and sociology – many disciplines revolve around human(kind) and their actions. Therefore, it is hardly difficult to take a small exemplary human research journey through the University of Potsdam with this issue of “Portal Wissen.” We begin with a visit to the BabyLAB, where you can rewardingly watch even the youngest children learn languages. An economist points out that differences between men and women on their paychecks are anything but acceptable, and a start-up team showed us an app that can help you do something against dementia before it’s too late.
Besides, it should have been clear long ago: If we want to understand ourselves, we must always look at what is surrounding us. This means the social interactions that challenge and shape us on both a small and large scale. That’s why we talked to historians who are investigating corruption in the ancient world. But it also includes the environment, both living and non-living, on which we leave our mark and which, in turn, constantly influences us. A specialist in ancient DNA, for example, is investigating whether even Neanderthals left an ecological footprint, while an ecologist is searching for the consequences of climate change for biodiversity in Africa. And a media scientist has spent years analyzing how various images can help communicate scientific findings on climate change in such a way that they are understood.
We have not forgotten that the coronavirus continues to influence both our lives and research: A psychologist is working with partners throughout Germany to study how children and young people with chronic diseases get through the pandemic.
In addition, we naturally do not leave aside the diversity of research – created by humans – at the University of Potsdam: We introduce one of Germany’s best gravitational wave researcher and talk about the role of mathematics in earthquake research. Last but not least, we had the work of the new research center for digital data law explained to us.
Portal Wissen = Mensch
(2022)
Wenn Mensch über Mensch schreibt oder erzählt, dann merkt man gleich: Es ist sein Lieblingsthema. Nicht nur jede oder jeder Einzelne ist sich (meist) selbst der oder die Nächste. Auch als Art nimmt sich Homo sapiens unverkennbar wichtig. Aristoteles war um eine Ordnung der Dinge bemüht und sortierte den Menschen – als das am kompliziertesten erscheinende Wesen – ganz „nach oben“. Die Schöpfungsgeschichte in der Bibel scheint das aufzugreifen, benennt den Menschen gewissermaßen als Schlusspunkt oder „Krone der Schöpfung“, der über Erde und alles Lebendige „herrschen“ soll. Machte was her, hatte aber keinen Bestand. Die Evolutionstheorie hat aus der Pyramide einen weitverzweigten Baum und den Menschen zu einem Zweiglein unter vielen gemacht. Geblieben ist, dass Mensch nicht so einfach zu verstehen ist, vor allem nicht für sich selbst. Oder, wie Marie von Ebner-Eschenbach sagte: „Der einfachste Mensch ist immer noch ein sehr kompliziertes Wesen.“
Dies und das anhaltende Interesse des Menschen an sich selbst sorgen dafür, dass auch viele Wissenschaften sich immer wieder und aus allen erdenklichen Blickwinkeln mit ihm, ihr bzw. uns beschäftigen: Medizin und Linguistik, Bildungsforschung und Psychologie, Geschichte und Soziologie – viele Disziplinen kreisen unentwegt um Mensch(heit) und deren Wirken. Deshalb fällt es kaum schwer, mit dieser Ausgabe der „Portal Wissen“ eine kleine exemplarische Mensch-Forschungsreise durch die Universität Potsdam zu unternehmen. Wir beginnen mit einem Besuch im BabyLAB, wo schon den Kleinsten gewinnbringend beim Sprachenlernen zugeschaut wird, und lassen uns von Bildungsforschenden erklären, wie ihre Erkenntnisse in die Schule kommen. Eine Wirtschaftsexpertin zeigt auf, dass Unterschiede zwischen Männern und Frauen auf dem Gehaltszettel alles andere als akzeptabel sind, und ein Gründungstrio hat uns eine App vorgeführt, mit der man etwas gegen Demenz tun kann, bevor es zu spät ist.
Außerdem sollte eigentlich längst klar sein: Wenn wir uns verstehen wollen, müssen wir immer auch den Blick richten auf das, was uns umgibt. Das meint jenes soziale Miteinander, das uns im Kleinen wie im Großen fordert und prägt. Wir haben deshalb mit Historikern gesprochen, die Korruption in der Antike untersuchen, und Forschende aus der Soziologie gefragt, wohin unsere Gesellschaft steuert. Es meint aber auch die Umwelt, belebt wie unbelebt, der wir den Stempel aufdrücken, und die umgekehrt auch uns unentwegt beeinflusst. Ein Spezialist für alte DNA erforscht beispielsweise, ob schon der Neandertaler einen ökologischen Fußabdruck hinterließ, während eine Ökologin den Folgen des Klimawandels auf die Biodiversität in Afrika auf der Spur ist. Und eine Medienwissenschaftlerin hat über Jahre hinweg analysiert, wie Bilder aller Art dabei helfen können, wissenschaftliche Erkenntnisse zum Klimawandel so zu kommunizieren, dass sie auch verstanden werden.
Nicht vergessen haben wir, dass das Coronavirus nach wie vor unser Leben und auch die Forschung beeinflusst – und stellen deshalb drei Projekte vor, die verschiedene Facetten der Pandemie genauer unter die Lupe nehmen: Ein Team aus den Verwaltungswissenschaften hat analysiert, wie sich Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern im Krisenmanagement schlägt, das Harding- Zentrum entwickelt Infomaterial, um Menschen aufgeklärt Entscheidungen in Sachen Impfen zu ermöglichen und eine Psychologin will mit Partnern in ganz Deutschland untersuchen, wie Kinder und Jugendliche mit chronischen Erkrankungen durch die Pandemie kommen.
Daneben lassen wir selbstverständlich nicht die – menschengemachte – Vielfalt der Forschung an der Uni Potsdam links liegen: Wir stellen einen der besten deutschen Gravitationswellenforscher vor, sprechen über links und rechts in der Pflanzenwelt und die Rolle der Mathematik in der Erdbebenforschung. Nicht zuletzt haben wir uns die Arbeit der neuen Forschungsstelle für digitales Datenrecht erklären lassen und der Direktorin des Moses-Mendelssohn-Zentrums 33 Fragen gestellt. Sie hat sie alle beantwortet – als Wissenschaftlerin und als Mensch.
Recht im Ausnahmezustand
(2020)
Viele Länder weltweit haben im Bemühen, die Ausbreitung des Corona-Virus zu stoppen oder wenigstens zu verlangsamen, drastische Maßnahmen ergriffen: Schulen, Universitäten und kulturelle Einrichtungen sind geschlossen, öffentliche Plätze dürfen nicht betreten und das Zuhause nur in dringenden Fällen verlassen werden. Damit schränken einige der Maßnahmen sogar fundamentale Menschenrechte ein. Matthias Zimmermann sprach mit Prof. Dr. Andreas Zimmermann, dem Direktor des Potsdamer MenschenRechtsZentrums (MRZ), und Prof. Dr. Norman Weiß, der seit vielen Jahren am MRZ tätig ist, über die Menschenrechte im Ausnahmezustand.
Polypropylene as one of the world's top commodity polymers is also widely used in the textile industry. However, its non-polar nature and partially crystalline structure significantly complicate the process of industrial coloring of polypropylene. Currently, textiles made of polypropylene or with a significant proportion of polypropylene are dyed under quite harsh conditions, including the use of high pressures and temperatures, which makes this process energy intensive. This research presents a three-step synthesis of coloring agents, capable of adhering onto synthetic polypropylene yarns without harsh energy-consuming conditions. This is possible by encapsulation of organic pigments using trimethoxyphenylsilane, introduction of surface double bonds via modification of the silica shell with trimethoxysilylpropylmethacrylate and final attachment of highly adhesive anchor peptides using thiol-ene chemistry. We demonstrate the applicability of this approach by dyeing polypropylene yarns in a simple process under ambient conditions after giving a step-by-step guide for the synthesis of these new dyeing agents. Finally, the successful dyeing of the yarns is visualized, and its practicability is discussed.
This research addressed the question, if it is possible to simplify current microcontact printing systems for the production of anisotropic building blocks or patchy particles, by using common chemicals while still maintaining reproducibility, high precision and tunability of the Janus-balance
Chapter 2 introduced the microcontact printing materials as well as their defined electrostatic interactions. In particular polydimethylsiloxane stamps, silica particles and high molecular weight polyethylenimine ink were mainly used in this research. All of these components are commercially available in large quantities and affordable, which gives this approach a huge potential for further up-scaling developments. The benefits of polymeric over molecular inks was described including its flexible influence on the printing pressure. With this alteration of the µCP concept, a new method of solvent assisted particle release mechanism enabled the switch from two-dimensional surface modification to three-dimensional structure printing on colloidal silica particles, without changing printing parameters or starting materials. This effect opened the way to use the internal volume of the achieved patches for incorporation of nano additives, introducing additional physical properties into the patches without alteration of the surface chemistry.
The success of this system and its achievable range was further investigated in chapter 3 by giving detailed information about patch geometry parameters including diameter, thickness and yield. For this purpose, silica particles in a size range between 1µm and 5µm were printed with different ink concentrations to change the Janus-balance of these single patched particles. A necessary intermediate step, consisting of air-plasma treatment, for the production of trivalent particles using "sandwich" printing was discovered and comparative studies concerning the patch geometry of single and double patched particles were conducted. Additionally, the usage of structured PDMS stamps during printing was described. These results demonstrate the excellent precision of this approach and opens the pathway for even greater accuracy as further parameters can be finely tuned and investigated, e.g. humidity and temperature during stamp loading.
The performance of these synthesized anisotropic colloids was further investigated in chapter 4, starting with behaviour studies in alcoholic and aqueous dispersions. Here, the stability of the applied patches was studied in a broad pH range, discovering a release mechanism by disabling the electrostatic bonding between particle surface and polyelectrolyte ink. Furthermore, the absence of strong attractive forces between divalent particles in water was investigated using XPS measurements. These results lead to the conclusion that the transfer of small PDMS oligomers onto the patch surface is shielding charges, preventing colloidal agglomeration. However, based on this knowledge, further patch modifications for particle self-assembly were introduced including physical approaches using magnetic nano additives, chemical patch functionalization with avidin-biotin or the light responsive cyclodextrin-arylazopyrazoles coupling as well as particle surface modification for the synthesis of highly amphiphilic colloids. The successful coupling, its efficiency, stability and behaviour in different solvents were evaluated to find a suitable coupling system for future assembly experiments. Based on these results the possibility of more sophisticated structures by colloidal self-assembly is given.
Certain findings needed further analysis to understand their underlying mechanics, including the relatively broad patch diameter distribution and the decreasing patch thickness for smaller silica particles. Mathematical assumptions for both effects are introduced in chapter 5. First, they demonstrate the connection between the naturally occurring particle size distribution and the broadening of the patch diameter, indicating an even higher precision for this µCP approach. Second, explaining the increase of contact area between particle and ink surface due to higher particle packaging, leading to a decrease in printing pressure for smaller particles.
These calculations ultimately lead to the development of a new mechanical microcontact printing approach, using centrifugal forces for high pressure control and excellent parallel alignment of printing substrates. First results with this device and the comparison with previously conducted by-hand experiments conclude this research. It furthermore displays the advantages of such a device for future applications using a mechanical printing approach, especially for accessing even smaller nano particles with great precision and excellent yield.
In conclusion, this work demonstrates the successful adjustment of the µCP approach using commercially available and affordable silica particles and polyelectrolytes for high flexibility, reduced costs and higher scale-up value. Furthermore, its was possible to increase the modification potential by introducing three-dimensional patches for additional functionalization volume. While keeping a high colloidal stability, different coupling systems showed the self-assembly capabilities of this toolbox for anisotropic particles.
We present novel experimental evidence on the availability and the status of exhaustivity inferences with focus partitioning in German, English, and Hungarian. Results suggest that German and English focus-background clefts and Hungarian focus share important properties, (É. Kiss 1998, 1999; Szabolcsi 1994; Percus 1997; Onea & Beaver 2009). Those constructions are anaphoric devices triggering an existence presupposition. EXH-inferences are not obligatory in such constructions in English, German, or Hungarian, against some previous literature (Percus 1997; Büring & Križ 2013; É. Kiss 1998), but in line with pragmatic analyses of EXH-inferences in clefts (Horn 1981, 2016; Pollard & Yasavul 2016). The cross-linguistic differences in the distribution of EXH-inferences are attributed to properties of the Hungarian number marking system.
Contrastive focus
(2007)
The article puts forward a discourse-pragmatic approach to the notoriously evasive phenomena of contrastivity and emphasis. It is argued that occurrences of focus that are treated in terms of ‘contrastive focus’, ‘kontrast’ (Vallduví & Vilkuna 1998) or ‘identificational focus’ (É. Kiss 1998) in the literature should not be analyzed in familiar semantic terms like introduction of alternatives or exhaustivity. Rather, an adequate analysis must take into account discourse-pragmatic notions like hearer expectation or discourse expectability of the focused content in a given discourse situation. The less expected a given content is judged to be for the hearer, relative to the Common Ground, the more likely a speaker is to mark this content by means of special grammatical devices, giving rise to emphasis.
The article provides an overview of the grammatical realization of focus in four West Chadic languages (Chadic, Afro-Asiatic). The languages discussed exhibit an intriguing crosslinguistic variation in the realization of focus, both among themselves as well as compared to European intonation languages. They also display language-internal variation in the formal realization of focus. The West Chadic languages differ widely in their ways of expressing focus, which range from syntactic over prosodic to morphological devices. In contrast to European intonation languages, the focus marking systems of the West Chadic languages are inconsistent in that focus is often not grammatically expressed, but these inconsistencies are shown to be systematic. Subject foci (contrastive or not) and contrastive nonsubject foci are always grammatically marked, whereas information focus on nonsubjects need not be marked as such. The absence of formal focus marking supports pragmatic theories of focus in terms of contextual resolution. The special status of focused subjects and contrastive foci is derived from the Contrastive Focus Hypothesis, which requires unexpected foci and unexpected focus contents to be marked as such, together with the assumption that canonical subjects in West Chadic receive a default interpretation as topics. Finally, I discuss certain focus ambiguities which are not attested in intonation languages, nor do they follow on standard accounts of focus marking, but which can be accounted for in terms of constraint interaction in the formal expression of focus.
Hauptanliegen dieser Bachelorarbeit ist es, verschiedene Interpretationsmöglichkeiten des Films „Zoomania“ aufzuzeigen und für dessen politikdidaktische Potenziale im Rahmen eines kompetenzorientierten Politikunterrichts zu sensibilisieren. Außerdem werden allgemeine Aspekte des didaktisch-reflektierten Einsatzes von Spielfilmen im Politikunterricht diskutiert.
Dazu wurde die zum Themenbereich vorhandene fachwissenschaftliche, fach- und mediendidaktische Literatur interdisziplinär aufgearbeitet und der Film „Zoomania“ erstmalig politikdidaktisch analysiert sowie hinsichtlich seiner Eignung für den Unterricht beurteilt.
Das Ergebnis dieses Vorgehens sind die folgenden vier inhaltlichen politikdidaktischen Potenziale, die die exemplarische Bedeutung von „Zoomania“ für ebendiese allgemeinen und potenziell unterrichtsrelevanten Sachverhalte versinnbildlichen: Rassismus, Vorurteile und Toleranz; Macht; Female Empowerment; Neoliberalismus und Promotion neoliberaler Werte.
Insbesondere durch die enthaltenen unterrichtspraktischen Schlussfolgerungen richtet sich diese Arbeit vordergründig an Politiklehrerinnen und -lehrer, die dazu ermuntert werden sollen, „Zoomania“ als motivierendes Unterrichtsmedium zum Erschließen des Politischen zu nutzen. Dies verlangt jedoch auch nach der Lektüre der vorliegenden Thesis, dass der Film vertiefend didaktisch analysiert und daraufhin zielgerichtet eingesetzt wird.
Diese Masterarbeit zielt darauf ab, exemplarisch an zoologischen Gärten für das politische Spannungsverhältnis zwischen Mensch und Tier zu sensibilisieren sowie die damit einhergehenden Aushandlungsprozesse auf individueller bzw. gesamtgesellschaftlicher Ebene didaktisch anschlussfähig zu machen. Nach einer kurzen begrifflichen Einführung der titelgebenden Termini werden in diesem Sinne vier verschiedene Ausdrucksformen ambivalenter Mensch-Tier-Beziehungen erörtert: die Entwicklungsgeschichte und Architektur sowie die Artenschutz- bzw. Bildungsleistungen der Zoos. Dabei wird der historisch vorbelastete Balanceakt zoologischer Gärten deutlich, in Gegenwart und Zukunft menschliche und tierliche Interessen glaubhaft in Einklang bringen zu müssen. Als Grundübel dieses Dilemmas wird wiederum der menschliche Anspruch identifiziert, Naturzustände vor dem Hintergrund eines fragwürdigen Legitimationsnarratives kulturell nachstellen zu wollen.
Außerdem entfaltet der Autor die These, dass der Zoo gerade durch die ihn prägenden Ambivalenzen gegenüber anderen Problembereichen der Mensch-Tier-Beziehungen an Kontroversität gewinnt und somit prädestiniert ist, um als politikdidaktische Reibungsfläche zeitgemäßer Mensch-Tier-Beziehungen zu fungieren. Dementsprechend werden abschließend Zugänge vorgeschlagen, um den Zoo als außerschulischen politischen Lernort vor dem Hintergrund vielfältiger Streitfragen erkunden und produktiv erörtern zu können.
Indem Schülerinnen und Schüler demnach die Wert- und Zweckrationalität der Zoos auf den Prüfstand stellen, werden sie dazu angeregt, sich selbst- und gesellschaftskritisch mit dem politischen Verhältnis zwischen Tieren und Menschen auseinanderzusetzen. Die dabei exemplarisch am Zoo gewonnenen Erkenntnisse und Überzeugungen lassen sich in Bezug auf die ebenso drängende wie polarisierende Tierfrage abstrahieren. Durch den somit geschaffenen Orientierungsrahmen werden die Lernenden nicht zuletzt in die Lage versetzt, ihre gereiften Vorstellungen von einem angemessenen Umgang mit (nichtmenschlichen) Tieren öffentlich zu vertreten.
Im Rahmen der Förderung sozialer Teilhabe von Schüler:innen im Unterricht benötigen Lehrkräfte Reflexionskompetenzen, die es ihnen ermöglichen, mit den damit verbundenen Antinomien umzugehen. Davon ausgehend wird in diesem Beitrag ein Lehr-/Lernkonzept vorgestellt, welches auf die Förderung von Lehramtsstudierenden im Sinne einer reflexiven Inklusion abzielt. Der Fokus liegt auf dem Einsatz der Methode des Lauten Denkens, welches die Denk- und Problemlösungsprozesse der Studierenden beim Schauen von Unterrichtsvideos introspektiv erfasst. Das laut Gedachte wird anschließend für Metareflexionen genutzt. Inwiefern damit (fehlende) erfahrungsbasierte und wissenschaftliche Formen pädagogischen Wissens thematisiert und prozessbegleitend begegnet werden können, um eine Entwicklung von kritisch-reflexiven Kompetenzen zu fördern, wurde in einer Pilotphase im Rahmen eines Seminars erprobt. Ergänzend wurde die Anwendung des Lauten Denkens bei einzelnen Studierenden videographiert. Dazu werden erste Ergebnisse vorgestellt und ein Ausblick auf die weitere Nutzung und Erforschung der Methode für die Förderung von Reflexionsprozessen bei Lehramtsstudierenden im Seminarkontext gegeben.
The Fram Strait is an area with a relatively low and irregular distribution of diatom microfossils in surface sediments, and thus microfossil records are scarce, rarely exceed the Holocene, and contain sparse information about past richness and taxonomic composition. These attributes make the Fram Strait an ideal study site to test the utility of sedimentary ancient DNA (sedaDNA) metabarcoding. Amplifying a short, partial rbcL marker from samples of sediment core MSM05/5-712-2 resulted in 95.7 % of our sequences being assigned to diatoms across 18 different families, with 38.6 % of them being resolved to species and 25.8 % to genus level. Independent replicates show a high similarity of PCR products, especially in the oldest samples. Diatom sedaDNA richness is highest in the Late Weichselian and lowest in Mid- and Late Holocene samples. Taxonomic composition is dominated by cold-water and sea-ice-associated diatoms and suggests several reorganisations – after the Last Glacial Maximum, after the Younger Dryas, and after the Early and after the Mid-Holocene. Different sequences assigned to, amongst others, Chaetoceros socialis indicate the detectability of intra-specific diversity using sedaDNA. We detect no clear pattern between our diatom sedaDNA record and the previously published IP25 record of this core, although proportions of pennate diatoms increase with higher IP25 concentrations and proportions of Nitzschia cf. frigida exceeding 2 % of the assemblage point towards past sea-ice presence.
Organic matter deposited in ancient, ice-rich permafrost sediments is vulnerable to climate change and may contribute to the future release of greenhouse gases; it is thus important to get a better characterization of the plant organic matter within such sediments. From a Late Quaternary permafrost sediment core from the Buor Khaya Peninsula, we analysed plant-derived sedimentary ancient DNA (sedaDNA) to identify the taxonomic composition of plant organic matter, and undertook palynological analysis to assess the environmental conditions during deposition. Using sedaDNA, we identified 154 taxa and from pollen and non-pollen palynomorphs we identified 83 taxa. In the deposits dated between 54 and 51 kyr BP, sedaDNA records a diverse low-centred polygon plant community including recurring aquatic pond vegetation while from the pollen record we infer terrestrial open-land vegetation with relatively dry environmental conditions at a regional scale. A fluctuating dominance of either terrestrial or swamp and aquatic taxa in both proxies allowed the local hydrological development of the polygon to be traced. In deposits dated between 11.4 and 9.7 kyr BP (13.4-11.1 cal kyr BP), sedaDNA shows a taxonomic turnover to moist shrub tundra and a lower taxonomic richness compared to the older samples. Pollen also records a shrub tundra community, mostly seen as changes in relative proportions of the most dominant taxa, while a decrease in taxonomic richness was less pronounced compared to sedaDNA. Our results show the advantages of using sedaDNA in combination with palynological analyses when macrofossils are rarely preserved. The high resolution of the sedaDNA record provides a detailed picture of the taxonomic composition of plant-derived organic matter throughout the core, and palynological analyses prove valuable by allowing for inferences of regional environmental conditions.
As land-cover conversion continues to expand into ever more remote areas in the humid tropics, montane rainforests are increasingly threatened. In the south Ecuadorian Andes, they are not only subject to man-made disturbances but also to naturally occurring landslides. I was interested in the impact of this ecosystem dynamics on a key parameter of the hydrologic cycle, the soil saturated hydraulic conductivity (synonym: permeability; Ks from here on), because it is a sensitive indicator for soil disturbances. My general objective was to quantify the effects of the regional natural and human disturbances on the saturated hydraulic conductivity and to describe the resulting spatial-temporal patterns. The main hypotheses were: 1) disturbances cause an apparent displacement of the less permeable soil layer towards the surface, either due to a loss of the permeable surface soil after land-sliding, or as a consequence of the surface soil compaction under cattle pastures; 2) ‘recovery’ from disturbance, either because of landslide re-vegetation or because of secondary succession after pasture abandonment, involves an apparent displacement of the less permeable layer back towards the original depth an 3) disturbances cause a simplification of the Ks spatial structure, i.e. the spatially dependent random variation diminishes; the subsequent recovery entails the re-establishment of the original structure. In my first study, I developed a synthesis of recent geostatistical research regarding its applicability to soil hydraulic data, including exploratory data analysis and variogram estimation techniques; I subsequently evaluated the results in terms of spatial prediction uncertainty. Concerning the exploratory data analysis, my main results were: 1) Gaussian uni- and bivariate distributions of the log-transformed data; 2) the existence of significant local trends; 3) no need for robust estimation; 4) no anisotropic variation. I found partly considerable differences in covariance parameters resulting from different variogram estimation techniques, which, in the framework of spatial prediction, were mainly reflected in the spatial connectivity of the Ks-field. Ignoring the trend component and an arbitrary use of robust estimators, however, would have the most severe consequences in this respect. Regarding variogram modeling, I encouraged restricted maximum likelihood estimation because of its accuracy and independence on the selected lags needed for experimental variograms. The second study dealt with the Ks spatial-temporal pattern in the sequences of natural and man-made disturbances characteristic for the montane rainforest study area. To investigate the disturbance effects both on global means and the spatial structure of Ks, a combined design-and model-based sampling approach was used for field-measurements at soil depths of 12.5, 20, and 50 cm (n=30-150/depth) under landslides of different ages (2 and 8 years), under actively grazed pasture, fallows following pasture abandonment (2 to 25 years of age), and under natural forest. Concerning global means, our main findings were 1) global means of the soil permeability generally decrease with increasing soil depth; 2) no significant Ks differences can be observed among landslides and compared to the natural forest; 3) a distinct permeability decrease of two orders of magnitude occurs after forest conversion to pasture at shallow soil depths, and 4) the slow regeneration process after pasture abandonment requires at least one decade. Regarding the Ks spatial structure, we found that 1) disturbances affect the Ks spatial structure in the topsoil, and 2) the largest differences in spatial patterns are associated with the subsoil permeability. In summary, the regional landslide activity seems to affect soil hydrology to a marginal extend only, which is in contrast to the pronounced drop of Ks after forest conversion. We used this spatial-temporal information combined with local rain intensities to assess the partitioning of rainfall into vertical and lateral flowpaths under undisturbed, disturbed, and regenerating land-cover types in the third study. It turned out that 1) the montane rainforest is characterized by prevailing vertical flowpaths in the topsoil, which can switch to lateral directions below 20 cm depth for a small number of rain events, which may, however, transport a high portion of the annual runoff; 2) similar hydrological flowpaths occur under the landslides except for a somewhat higher probability of impermeable layer formation in the topsoil of a young landslide, and 3) pronounced differences in runoff components can be observed for the human disturbance sequence involving the development of near-surface impeding layers for 24, 44, and 8 % of rain events for pasture, a two-year-old fallow, and a ten-year-old fallow, respectively.
Draft Art. 15 CCAH attempts to strike a balance between State autonomy and robust judicial supervision. It largely follows Article 22 CERD conditioning the jurisdiction of the ICJ on prior negotiations. Hence, the substance of the clause is interpreted in light of the Court’s recent case law, especially Georgia v. Russia. Besides, several issues regarding the scope ratione temporis of the compromissory clause are discussed. The article advances several proposals to further improve the current draft, addressing the missing explicit reference to State responsibility, as well as the relationship between the Court and a possible treaty body, It also proposes to recalibrate the interplay of a requirement of prior negotiations respectively the seizing of a future treaty body on the one hand and provisional measures to be indicated by the Court on the other.
Das vorliegende Heft 16 der Reihe Studien zu Grund- und Menschenrechten enthält den Tagungsband zum Workshop „Mechanismen zur Folterverhütung im Vergleich“, welcher am 6. und 7. Oktober 2010 in Potsdam stattfand und die unterschiedlichen Mechanismen zur Folterprävention auf universeller, regionaler und nationaler Ebene beleuchtete.
Motivations and research objectives: During the passage of rain water through a forest canopy two main processes take place. First, water is redistributed; and second, its chemical properties change substantially. The rain water redistribution and the brief contact with plant surfaces results in a large variability of both throughfall and its chemical composition. Since throughfall and its chemistry influence a range of physical, chemical and biological processes at or below the forest floor the understanding of throughfall variability and the prediction of throughfall patterns potentially improves the understanding of near-surface processes in forest ecosystems. This thesis comprises three main research objectives. The first objective is to determine the variability of throughfall and its chemistry, and to investigate some of the controlling factors. Second, I explored throughfall spatial patterns. Finally, I attempted to assess the temporal persistence of throughfall and its chemical composition. Research sites and methods: The thesis is based on investigations in a tropical montane rain forest in Ecuador, and lowland rain forest ecosystems in Brazil and Panama. The first two studies investigate both throughfall and throughfall chemistry following a deterministic approach. The third study investigates throughfall patterns with geostatistical methods, and hence, relies on a stochastic approach. Results and Conclusions: Throughfall is highly variable. The variability of throughfall in tropical forests seems to exceed that of many temperate forests. These differences, however, do not solely reflect ecosystem-inherent characteristics, more likely they also mirror management practices. Apart from biotic factors that influence throughfall variability, rainfall magnitude is an important control. Throughfall solute concentrations and solute deposition are even more variable than throughfall. In contrast to throughfall volumes, the variability of solute deposition shows no clear differences between tropical and temperate forests, hence, biodiversity is not a strong predictor of solute deposition heterogeneity. Many other factors control solute deposition patterns, for instance, solute concentration in rainfall and antecedent dry period. The temporal variability of the latter factors partly accounts for the low temporal persistence of solute deposition. In contrast, measurements of throughfall volume are quite stable over time. Results from the Panamanian research site indicate that wet and dry areas outlast consecutive wet seasons. At this research site, throughfall exhibited only weak or pure nugget autocorrelation structures over the studies lag distances. A close look at the geostatistical tools at hand provided evidence that throughfall datasets, in particular those of large events, require robust variogram estimation if one wants to avoid outlier removal. This finding is important because all geostatistical throughfall studies that have been published so far analyzed their data using the classical, non-robust variogram estimator.
Wie kaum eine andere soziale Bewegung der letzten 25 Jahre erfuhren die Zapatisten eine weltweite, breite Rezeption. Von der medialen Präsenz der 1990er Jahre ist jedoch nicht viel übrig geblieben. Um die mexikanischen Guerillas ist es ruhig geworden. Wurden die Zapatistas vom Zeitgeist überholt? Verloren ihre postneoliberalen Ansätze durch den Wandel der Bewegung an Attraktivität? Das Papier geht den Ursprüngen der indigenen Aufstandsbewegung und deren Paradigmenwechsel nach und zeigt auf, wie trotz des neu eingeschlagenen Weges der antisystemische und antietatistische Charakter der Bewegung beibehalten wurde.
The military in Mexico started out as a revolutionary army that secured the regime of the governmental party PRI. The article discusses the change of this army into a national and hemispheric police force under the influence of the USA. Today, the functions of the Mexican army are a mix of fighting against drugs, organized delinquency, terrorism and counterinsurgency and cooperating with US as well as other Latin American forces.
Seit den 1980er Jahren nehmen die neuen sozialen Bewegungen in Lateinamerika an Bedeutung rapide zu. Nachhaltige Transformationsprozesse auszulösen steht dabei seit den 1990er Jahren – in Zeiten neoliberaler Globalisierung und steigender Armut – im Zentrum gesellschaftlichen Handelns. Doch, angesichts der bestehenden globalen Strukturen, wie groß ist das Potenzial der neuen Welle sozialer Kräfte wirklich?
Aufbauend auf neuen Zugängen zu der Ende der 1970er Jahren entstandenen Regulationstheorie, die die Strukturen und Prozesse kapitalistischer Funktionsweise mit Elementen von Akkumulationsregimen, Regulation und Krise erklärt, werden von der Autorin sowohl der klassische Zugang als auch dessen Adaptionen auf verschiedene andere sozialwissenschaftliche Theorieansätze - wie z. B. dem Neo-Gramscianismus - kritisch hinterfragt. Aus dem Blickwinkel der Entwicklungsforschung und unter Hinzuziehung verschiedener Beispiele gegenwärtiger gesellschaftlicher Transformationsprozesse und emanzipatorischer Experimente in Lateinamerika wird aufgezeigt, dass die Regulationstheorie nach wie vor eine wertvolle Analysegrundlage für den gegenwärtigen Kapitalismus darstellt, jedoch einer Schwerpunktverlagerung bedarf.
Die vorliegende Untersuchung verfolgt das Ziel, kulturelle und religiöse Aspekte der Erneuerung jüdischen Lebens in Berlin seit 1989 zu erforschen. Die Entwicklungen der jüdischen Gemeinschaft in der Hauptstadt seit dem Fall der Mauer und dem Zusammenbruch der Sowjetunion führen zur Wiederannäherung eines Teils der jüdischen Bevölkerung in Deutschland an die eigene Kultur, Religion und Geschichte. Dabei kommt die Pluralität der kulturellen, literarischen und religiösen Ausdrucksformen der jüdischen Identitäten zum Vorschein. Die Arbeit verdeutlicht diese in Berlin nach 1989 einsetzende kulturelle und religiöse „Renaissance“. Vier wichtige Punkte kennzeichnen das jüdische Leben in Berlin nach 1989. Erstens gewinnt Deutschland seit der Wiedervereinigung eine neue Rolle als mögliches Einwanderungsland für Juden. Vor allem mit der massiven jüdischen Einwanderung aus den Staaten der ehemaligen Sowjetunion seit den 1990er Jahren wird Deutschland allmählich als wichtiges Zentrum in der europäischen Diaspora anerkannt. Zweitens bleibt zwar die Shoah tief verankert im Gedächtnis der jüdischen Gemeinschaft; die meisten Kinder oder Enkelkinder von Überlebenden der Shoah weigern sich jedoch, ihre jüdische Identität exklusiv durch die Shoah zu definieren. Sie gründen zur Wiederentdeckung und Forderung ihres kulturellen, religiösen und historischen Erbes jüdische Gruppen und Einrichtungen in Berlin, die in den meisten Fällen alternativ zur Jüdischen Gemeinde entstehen: Künstlergruppen, jüdische Kulturvereine, Konferenzen und Podiumsdiskussionen, religiöse Kongregationen und Lernhäuser. Damit – und dies ist der dritte Punkt – verliert zwar die offizielle Jüdische Gemeinde an Bedeutung als einzige Vertreterin der jüdischen Gemeinschaft Berlins; diese kulturelle und religiöse „Renaissance“ außerhalb der offiziellen Strukturen der Gemeinde bedeutet aber auch eine wachsende Pluralität und Diversifizierung der jüdischen Gemeinschaft in Berlin. Viertens spielt Berlin die Hauptrolle in diesem Prozess. Heute werden viele ehemalige jüdische Orte neu belebt: Synagogen werden wiederentdeckt und renoviert, Denk- und Mahnmale gebaut, Stadtführungen auf der Spur des „jüdischen Berlins“ organisiert, Rabbinerseminare neu gegründet. Die Topographie Berlins bildet auch eine Inspirationsquelle für jüdische (und nichtjüdische) Schriftsteller und Künstler. Die Analyse dieser nach 1989 entstandenen religiösen Initiativen, literarischen Werke und kulturellen Produktionen dient dazu, Aspekte der kulturellen und religiösen „Renaissance“ in Berlin näher zu verdeutlichen.
This work incorporates three treatises which are commonly concerned with a stochastic theory of the Lyapunov exponents. With the help of this theory universal scaling laws are investigated which appear in coupled chaotic and disordered systems. First, two continuous-time stochastic models for weakly coupled chaotic systems are introduced to study the scaling of the Lyapunov exponents with the coupling strength (coupling sensitivity of chaos). By means of the the Fokker-Planck formalism scaling relations are derived, which are confirmed by results of numerical simulations. Next, coupling sensitivity is shown to exist for coupled disordered chains, where it appears as a singular increase of the localization length. Numerical findings for coupled Anderson models are confirmed by analytic results for coupled continuous-space Schrödinger equations. The resulting scaling relation of the localization length resembles the scaling of the Lyapunov exponent of coupled chaotic systems. Finally, the statistics of the exponential growth rate of the linear oscillator with parametric noise are studied. It is shown that the distribution of the finite-time Lyapunov exponent deviates from a Gaussian one. By means of the generalized Lyapunov exponents the parameter range is determined where the non-Gaussian part of the distribution is significant and multiscaling becomes essential.
Transcending the conventional debate around efficiency in sustainable consumption, anti-consumption patterns leading to decreased levels of material consumption have been gaining importance. Change agents are crucial for the promotion of such patterns, so there may be lessons for governance interventions that can be learnt from the every-day experiences of those who actively implement and promote sustainability in the field of anti-consumption. Eighteen social innovation pioneers, who engage in and diffuse practices of voluntary simplicity and collaborative consumption as sustainable options of anti-consumption share their knowledge and personal insights in expert interviews for this research. Our qualitative content analysis reveals drivers, barriers, and governance strategies to strengthen anti-consumption patterns, which are negotiated between the market, the state, and civil society. Recommendations derived from the interviews concern entrepreneurship, municipal infrastructures in support of local grassroots projects, regulative policy measures, more positive communication to strengthen the visibility of initiatives and emphasize individual benefits, establishing a sense of community, anti-consumer activism, and education. We argue for complementary action between top-down strategies, bottom-up initiatives, corporate activities, and consumer behavior. The results are valuable to researchers, activists, marketers, and policymakers who seek to enhance their understanding of materially reduced consumption patterns based on the real-life experiences of active pioneers in the field.
Geometric electroelasticity
(2014)
In this work a diffential geometric formulation of the theory of electroelasticity is developed which also includes thermal and magnetic influences. We study the motion of bodies consisting of an elastic material that are deformed by the influence of mechanical forces, heat and an external electromagnetic field. To this end physical balance laws (conservation of mass, balance of momentum, angular momentum and energy) are established. These provide an equation that describes the motion of the body during the deformation. Here the body and the surrounding space are modeled as Riemannian manifolds, and we allow that the body has a lower dimension than the surrounding space. In this way one is not (as usual) restricted to the description of the deformation of three-dimensional bodies in a three-dimensional space, but one can also describe the deformation of membranes and the deformation in a curved space. Moreover, we formulate so-called constitutive relations that encode the properties of the used material. Balance of energy as a scalar law can easily be formulated on a Riemannian manifold. The remaining balance laws are then obtained by demanding that balance of energy is invariant under the action of arbitrary diffeomorphisms on the surrounding space. This generalizes a result by Marsden and Hughes that pertains to bodies that have the same dimension as the surrounding space and does not allow the presence of electromagnetic fields. Usually, in works on electroelasticity the entropy inequality is used to decide which otherwise allowed deformations are physically admissible and which are not. It is alsoemployed to derive restrictions to the possible forms of constitutive relations describing the material. Unfortunately, the opinions on the physically correct statement of the entropy inequality diverge when electromagnetic fields are present. Moreover, it is unclear how to formulate the entropy inequality in the case of a membrane that is subjected to an electromagnetic field. Thus, we show that one can replace the use of the entropy inequality by the demand that for a given process balance of energy is invariant under the action of arbitrary diffeomorphisms on the surrounding space and under linear rescalings of the temperature. On the one hand, this demand also yields the desired restrictions to the form of the constitutive relations. On the other hand, it needs much weaker assumptions than the arguments in physics literature that are employing the entropy inequality. Again, our result generalizes a theorem of Marsden and Hughes. This time, our result is, like theirs, only valid for bodies that have the same dimension as the surrounding space.
Current curricular trends require teachers in Baden-
Wuerttemberg (Germany) to integrate Computer Science (CS) into
traditional subjects, such as Physical Science. However, concrete guidelines
are missing. To fill this gap, we outline an approach where a
microcontroller is used to perform and evaluate measurements in the
Physical Science classroom.
Using the open-source Arduino platform, we expect students to acquire
and develop both CS and Physical Science competencies by using a
self-programmed microcontroller. In addition to this combined development
of competencies in Physical Science and CS, the subject matter
will be embedded in suitable contexts and learning environments,
such as weather and climate.
Rezensiertes Werk: Wirths, Johannes: Geographie als Sozialwissenschaft!? : über Theorie-Probleme in der jüngeren deutschsprachigen Humangeographie / Johannes Wirths. Gesamthochschulbibliothek Kassel. - Kassel : GhK, 2001. - 361 S. - (Urbs et regio ; 72) Zugl.: Bonn, Univ., Diss., 1999 ISBN 3-89792-040-9
Die gewaltigen Strukturveränderungen im Bereich des Gesundheitswesens, die in den letzten Jahren bereits erfolgten und die, die noch bevorstehen, zwingen Unternehmen, mit geplanten und gesteuerten Veränderungsprozessen die Voraussetzungen für eine kontinuierliche Anpassung an die neuen Gegebenheiten zu schaffen und somit ihre Zukunftsfähigkeit sicherzustellen. Vor diesem Hintergrund wird gezeigt, wie das Excellence-Modell der EFQM als Instrument für Veränderungsprozesse eingesetzt werden kann und es geeignet ist, Veränderungsziele zu definieren und die Zielerreichung zu bewerten. Referenzobjekt der Fallstudienanalyse, die einen Zeitraum von 13 Jahren umfasst, ist der Medizinische Dienst der Krankenversicherung Rheinland-Pfalz. Neben der Analyse und Darstellung von theoretischen Grundlagen wird an einem Unternehmen des Gesundheitswesens beispielhaft gezeigt, wie die Umsetzung in der Praxis unter Einsatz des EFQM-Modells erfolgen kann. Da das EFQM-Modell mit seiner Systematik unternehmensunabhängig eingesetzt werden kann, sind Lern- und Übertragungsmöglichkeiten strukturiert möglich. Es wird der Nachweis erbracht, dass sich das EFQM-Modell im Rahmen eines Management- und Qualitätssteue-rungsmodells als Universalmethode nutzen lässt, sofern das Management über die Kompe-tenz branchenspezifischer Anpassung verfügt. Auf dem Weg zu organisatorischer Excel-lence wird gezielt an Planungs- und Prognosetechniken des strategischen Managements (SWOT, Szenario-Analyse, Portfolio-Analyse) angeknüpft und auf das VRIO-Paradigma des Resource-based View Bezug genommen. Das EFQM-Modell wird dem Stresstest des ressourcenstrategischen Ansatzes unterzogen, um so zu zeigen, dass es sich beim EFQM-Modell um ein einzigartiges, schwer imitierbares, kaum zu substituierendes, organisatorisch verankertes und kundennutzen-stiftendes Er-folgspotenzial handeln kann. Die Arbeit liefert Impulse und konkrete Anregungen, die zu einem hohen managementprakti-schen Erkenntniszuwachs für den erfolgreichen Umgang mit dem EFQM-Modell und dem Einsatz von Qualitätsmanagementsystemen führen können.
Two-dimensional bouyancy-driven convection in a horizontal fluid layer with stress-free boundary conditions at top and bottom and periodic boundary conditions in the horizontal direction is investigated by means of numerical simulation and bifurcation-analysis techniques. As the bouyancy forces increase, the primary stationary and symmetric convection rolls undergo successive Hopf bifurcations, bifurcations to traveling waves, and phase lockings. We pay attention to symmetry breaking and its connection with the generation of large-scale horizontal flows. Calculations of Lyapunov exponents indicate that at a Rayleigh number of 2.3×105 no temporal chaos is reached yet, but the system moves nonchaotically on a 4-torus in phase space.
Hauptanliegen der Dissertation ist es, einen Entwurf einer praktischen Ästhetik zu lancieren, der an der Schnittstelle zwischen philosophischer Ästhetik und Kunst – genauer Performancekunst - im Zeichen der Bezugsgrösse der Verletzbarkeit steht. In jüngeren Ästhetikansätzen hat sich eine Auffassung herauskristallisiert, die nicht über, sondern mit Kunst reflektiert. Die Pointe im ‚Mit’ liegt darin, dass diese Ästhetiken die Kunst nicht erklären, sie bestimmen und damit ihre Bedeutung festlegen, sondern dass diese entlang der Kunst die Brüche, Widerstände und Zäsuren zwischen Wahrnehmen und Denken markieren und diese als produktiv bewerten. Diese Lesart etabliert ein Denken, das nicht aus der Distanz auf etwas schaut (theoria), sondern ästhetisch-reflektierend (zurückwendend, auch selbstkritisch) mit der Kunst denkt. Die Disziplin der Ästhetik - als aisthesis: Lehre der sinnlichen Wahrnehmung - nimmt innerhalb der Philosophie eine besondere Stellung ein, weil sie auf ebendiese Differenz verweist und deshalb sinnliche und nicht nur logisch-argumentatorische Denkfiguren stärkt. Als eine Möglichkeit, die Kluft, das Nicht-Einholbare, die brüchige Unzulänglichkeit des begrifflich Denkenden gegenüber ästhetischer Erfahrung zu stärken, schlage ich die Bezugsgrösse der Verletzbarkeit vor. Eine solche Ästhetik besteht aus dem Kreieren verletzbarer Orte, wobei diese auf zweierlei Weisen umkreist werden: Zum einen aus der Kunstpraxis heraus anhand der ästhetischen Figur des verletzbaren Körpes, wie er sich in der zeitgenössischen Performance zeigt. Zum anderen als ein Kreieren von Begriffen im Bewusstsein ihrer Verletzbarkeit. Ausgangspunkte sind die Denkentwürfe von Gilles Deleuze und Hans Blumenberg: Die Ästhetik von Gilles Deleuze entwirft eine konkrete Überschneidungsmöglichkeit von Kunst und Philosophie, aus der sich meine These des Mit-Kunst-Denkens entwickeln lässt. Sie kann aus der Grundvoraussetzung des Deleuzeschen Denkens heraus begründet werden, die besagt, dass nicht nur die Kunst, sondern auch die Philosophie eine schöpferische Tätigkeit ist. Beide Disziplinen beruhen auf dem Prinzip der creatio continua, durch welche die Kunst Empfindungen und die Philosophie Begriffe schöpft, wobei eben genau dieser schöpferische Prozess Kunst und Philosophie in ein produktives Verhältnis zueinander treten lässt. Wie Deleuze seine Begriffsarbeit entlang künstlerischer Praxis entwickelt, wird anhand der Analyse des bis heute wenig rezipierten Textes Ein Manifest weniger in Bezug auf das Theater von Carmelo Bene analysiert. Eine ganz anderen Zugang zum Entwurf einer praktischen Ästhetik liefert Hans Blumenberg, der eine Theorie der Unbegrifflichkeit in Aussicht stellt. Im Anschluss an seine Forderung, die Metapher wieder vermehrt in die philosophische Denkpraxis zu integrieren, radikalisiert er seine Forderung, auch das Nichtanschauliche zu berücksichtigen, indem er das gänzlich Unbegriffliche an die Seite des Begrifflichen stellt. Definitorische Schwäche zeigt sich als wahrhaftige Stärke, die in der Unbegrifflichkeit ihren Zenit erreicht. Der Schiffbruch wird von mir als zentrale Metapher – gewissermassen als Metapher der Metapher – verstanden, die das Auf-Grund-Laufen des Allwissenden veranschaulicht. Im Schiffbruch wird die produktive Kollision von Theorie und Praxis deutlich. Deleuze und Blumenberg zeigen über ‚creatio continua’ und ‚Unbegrifflichkeit’ die Grenzen des Begreifens, indem sie betonen, dass sich Ästhetik nicht nur auf künstlerische Erfahrungen bezieht, sondern selber in das Gegenwärtigmachen von Erfahrungen involviert ist. Daraus folgt, dass ästhetische Reflexion nicht nur begrifflich agieren muss. Die praktische Ästhetik animiert dazu, andere darstellerische Formen (Bilder, Töne, Körper) als differente und ebenbürtige reflexive Modi anzuerkennen und sie als verletzbarmachende Formate der Sprache an die Seite zu stellen. Diese Lesart betont den gestalterischen Aspekt der Ästhetik selber. Zur Verdeutlichung dieser Kluft zwischen (Körper-)Bild und Begriff ist der von mir mitgestaltete Film Augen blickeN der Dissertation als Kapitel beigefügt. Dieser Film zeigt Performer und Performerinnen, die sich bewusst entschieden haben, ihren ‚abweichenden’ Körper auf der Bühne zu präsentieren. Das Wort Verletzbarkeit verweist auf die paradoxe Situation, etwas Brüchiges tragfähig zu machen und dadurch auch auf eine besondere Beziehungsform und auf ein existenzielles Aufeinander-Verwiesensein der Menschen. Verletzbarkeit geht alle an, und stiftet deshalb eine Gemeinsamkeit besonderer Art. In diesem Sinne sind verletzbare Orte nicht nur ästhetische, sondern auch ethische Orte, womit die politische Dimension des Vorhabens betont wird.
Distances affect economic decision-making in numerous situations. The time at which we make a decision about future consumption has an impact on our consumption behavior. The spatial distance to employer, school or university impacts the place where we live and vice versa. The emotional closeness to other individuals influences our willingness to give money to them. This cumulative thesis aims to enrich the literature on the role of distance for economic decision-making. Thereby, each of my research projects sheds light on the impact of one kind of distance for efficient decision-making.
Against the background of the increasingly discussed “Linguistic Saving Hypothesis” (Chen, 2013), I studied whether the targeted use of a present tense (close tense) and a future tense (distant tense) within the same language have an impact on intertemporal decision-making. In a monetarily incentivized laboratory experiment in Germany, I implemented two different treatments on intertemporal choices. The treatments differed in the tense in which I referred to future rewards. My results show that individuals prefer to a greater extent rewards which are associated with a present tense (close tense). This result is in line with my prediction and the first empirical support for the Linguistic Saving Hypothesis within one language. However, this result holds exclusively for males. Females seem to be unaffected by the linguistic manipulation. I discuss my findings in the context of “gender-as-culture” as well as their potential policy-implications.
Wo programmiert wird, da passieren Fehler. Um das Debugging, also die Suche sowie die Behebung von Fehlern in Quellcode, stärker explizit zu adressieren, verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, entlang einer prototypischen Lernumgebung sowohl ein systematisches Vorgehen während des Debuggings zu vermitteln als auch Gestaltungsfolgerungen für ebensolche Lernumgebungen zu identifizieren. Dazu wird die folgende Forschungsfrage gestellt: Wie verhalten sich die Lernenden während des kurzzeitigen Gebrauchs einer Lernumgebung nach dem Cognitive Apprenticeship-Ansatz mit dem Ziel der expliziten Vermittlung eines systematischen Debuggingvorgehens und welche Eindrücke entstehen während der Bearbeitung?
Zur Beantwortung dieser Forschungsfrage wurde orientierend an literaturbasierten Implikationen für die Vermittlung von Debugging und (medien-)didaktischen Gestaltungsaspekten eine prototypische Lernumgebung entwickelt und im Rahmen einer qualitativen Nutzerstudie mit Bachelorstudierenden informatischer Studiengänge erprobt. Hierbei wurden zum einen anwendungsbezogene Verbesserungspotenziale identifiziert. Zum anderen zeigte sich insbesondere gegenüber der Systematisierung des Debuggingprozesses innerhalb der Aufgabenbearbeitung eine positive Resonanz. Eine Untersuchung, inwieweit sich die Nutzung der Lernumgebung längerfristig auf das Verhalten von Personen und ihre Vorgehensweisen während des Debuggings auswirkt, könnte Gegenstand kommender Arbeiten sein.
Auf seinen Reisen traf Alexander von Humboldt wiederholt Personen, die später die zufällige Begegnung oder eine flüchtige Bekanntschaft mit ihm für ihren sozialen bzw. gesellschaftlichen Aufstieg zu nutzen versuchten. So war es auch mit Karolina Jaenisch (1810-1893), der späteren K. Karlovna Pavlova, der Tochter eines in Russland ansässigen deutschen Hochschullehrers. Humboldt begegnete ihr 1829 in Moskau bei einer Soiree, und er soll sie zu weiterem literarischen (dichterischen) Schaffen ermuntern haben. Humboldt nahm damals ein Bruchstück des von ihr aus dem Polnischen ins Deutsche übersetzten Poems „Konrad Wallenrod“ von Adam Mickiewicz, dem späteren polnischen prince des poètes, mit, und übergab es Goethe. Zu jener Zeit war Karolina sehr eng mit Mickiewicz befreundet und beteuerte ihm in Briefen ihre grenzlose und ewige Liebe. Mickiewicz war aber fest entschlossen, Russland für immer zu verlassen. Das tat er 1829. In ihrem Sonett „An Alexander von Humboldt“ drückte sie, nach Meinung von Literaturkritikern, ihren unstillbaren Schmerz über den Verlust des geliebten Mickiewicz aus. Humboldt traf Karolina noch einmal 30 Jahre später in Berlin.
This thesis is concerned with the solution of the blind source separation problem (BSS). The BSS problem occurs frequently in various scientific and technical applications. In essence, it consists in separating meaningful underlying components out of a mixture of a multitude of superimposed signals. In the recent research literature there are two related approaches to the BSS problem: The first is known as Independent Component Analysis (ICA), where the goal is to transform the data such that the components become as independent as possible. The second is based on the notion of diagonality of certain characteristic matrices derived from the data. Here the goal is to transform the matrices such that they become as diagonal as possible. In this thesis we study the latter method of approximate joint diagonalization (AJD) to achieve a solution of the BSS problem. After an introduction to the general setting, the thesis provides an overview on particular choices for the set of target matrices that can be used for BSS by joint diagonalization. As the main contribution of the thesis, new algorithms for approximate joint diagonalization of several matrices with non-orthogonal transformations are developed. These newly developed algorithms will be tested on synthetic benchmark datasets and compared to other previous diagonalization algorithms. Applications of the BSS methods to biomedical signal processing are discussed and exemplified with real-life data sets of multi-channel biomagnetic recordings.
The knowledge of the contemporary in situ stress state is a key issue for safe and sustainable subsurface engineering. However, information on the orientation and magnitudes of the stress state is limited and often not available for the areas of interest. Therefore 3-D geomechanical-numerical modelling is used to estimate the in situ stress state and the distance of faults from failure for application in subsurface engineering. The main challenge in this approach is to bridge the gap in scale between the widely scattered data used for calibration of the model and the high resolution in the target area required for the application. We present a multi-stage 3-D geomechanical-numerical approach which provides a state-of-the-art model of the stress field for a reservoir-scale area from widely scattered data records. Therefore, we first use a large-scale regional model which is calibrated by available stress data and provides the full 3-D stress tensor at discrete points in the entire model volume. The modelled stress state is used subsequently for the calibration of a smaller-scale model located within the large-scale model in an area without any observed stress data records. We exemplify this approach with two-stages for the area around Munich in the German Molasse Basin. As an example of application, we estimate the scalar values for slip tendency and fracture potential from the model results as measures for the criticality of fault reactivation in the reservoir-scale model. The modelling results show that variations due to uncertainties in the input data are mainly introduced by the uncertain material properties and missing S-Hmax magnitude estimates needed for a more reliable model calibration. This leads to the conclusion that at this stage the model's reliability depends only on the amount and quality of available stress information rather than on the modelling technique itself or on local details of the model geometry. Any improvements in modelling and increases in model reliability can only be achieved using more high-quality data for calibration.
Information on the contemporary in-situ stress state of the earth’s crust is essential for geotechnical applications and physics-based seismic hazard assessment. Yet, stress data records for a data point are incomplete and their availability is usually not dense enough to allow conclusive statements. This demands a thorough examination of the in-situ stress field which is achieved by 3D geomechanicalnumerical models. However, the models spatial resolution is limited and the resulting local stress state is subject to large uncertainties that confine the significance of the findings. In addition, temporal variations of the in-situ stress field are naturally or anthropogenically induced. In my thesis I address these challenges in three manuscripts that investigate (1) the current crustal stress field orientation, (2) the 3D geomechanical-numerical modelling of the in-situ stress state, and (3) the phenomenon of injection induced temporal stress tensor rotations. In the first manuscript I present the first comprehensive stress data compilation of Iceland with 495 data records. Therefore, I analysed image logs from 57 boreholes in Iceland for indicators of the orientation of the maximum horizontal stress component. The study is the first stress survey from different kinds of stress indicators in a geologically very young and tectonically active area of an onshore spreading ridge. It reveals a distinct stress field with a depth independent stress orientation even very close to the spreading centre. In the second manuscript I present a calibrated 3D geomechanical-numerical modelling approach of the in-situ stress state of the Bavarian Molasse Basin that investigates the regional (70x70x10km³) and local (10x10x10km³) stress state. To link these two models I develop a multi-stage modelling approach that provides a reliable and efficient method to derive from the larger scale model initial and boundary conditions for the smaller scale model. Furthermore, I quantify the uncertainties in the models results which are inherent to geomechanical-numerical modelling in general and the multi-stage approach in particular. I show that the significance of the models results is mainly reduced due to the uncertainties in the material properties and the low number of available stress magnitude data records for calibration. In the third manuscript I investigate the phenomenon of injection induced temporal stress tensor rotation and its controlling factors. I conduct a sensitivity study with a 3D generic thermo-hydro-mechanical model. I show that the key control factors for the stress tensor rotation are the permeability as the decisive factor, the injection rate, and the initial differential stress. In particular for enhanced geothermal systems with a low permeability large rotations of the stress tensor are indicated. According to these findings the estimation of the initial differential stress in a reservoir is possible provided the permeability is known and the angle of stress rotation is observed. I propose that the stress tensor rotations can be a key factor in terms of the potential for induced seismicity on pre-existing faults due to the reorientation of the stress field that changes the optimal orientation of faults.
Privacy regulations and the physical distribution of heterogeneous data are often primary concerns for the development of deep learning models in a medical context. This paper evaluates the feasibility of differentially private federated learning for chest X-ray classification as a defense against data privacy attacks. To the best of our knowledge, we are the first to directly compare the impact of differentially private training on two different neural network architectures, DenseNet121 and ResNet50. Extending the federated learning environments previously analyzed in terms of privacy, we simulated a heterogeneous and imbalanced federated setting by distributing images from the public CheXpert and Mendeley chest X-ray datasets unevenly among 36 clients. Both non-private baseline models achieved an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 0.940.94 on the binary classification task of detecting the presence of a medical finding. We demonstrate that both model architectures are vulnerable to privacy violation by applying image reconstruction attacks to local model updates from individual clients. The attack was particularly successful during later training stages. To mitigate the risk of a privacy breach, we integrated Rényi differential privacy with a Gaussian noise mechanism into local model training. We evaluate model performance and attack vulnerability for privacy budgets ε∈{1,3,6,10}�∈{1,3,6,10}. The DenseNet121 achieved the best utility-privacy trade-off with an AUC of 0.940.94 for ε=6�=6. Model performance deteriorated slightly for individual clients compared to the non-private baseline. The ResNet50 only reached an AUC of 0.760.76 in the same privacy setting. Its performance was inferior to that of the DenseNet121 for all considered privacy constraints, suggesting that the DenseNet121 architecture is more robust to differentially private training.
Self-adaptive data quality
(2017)
Carrying out business processes successfully is closely linked to the quality of the data inventory in an organization. Lacks in data quality lead to problems: Incorrect address data prevents (timely) shipments to customers. Erroneous orders lead to returns and thus to unnecessary effort. Wrong pricing forces companies to miss out on revenues or to impair customer satisfaction. If orders or customer records cannot be retrieved, complaint management takes longer. Due to erroneous inventories, too few or too much supplies might be reordered.
A special problem with data quality and the reason for many of the issues mentioned above are duplicates in databases. Duplicates are different representations of same real-world objects in a dataset. However, these representations differ from each other and are for that reason hard to match by a computer. Moreover, the number of required comparisons to find those duplicates grows with the square of the dataset size. To cleanse the data, these duplicates must be detected and removed. Duplicate detection is a very laborious process. To achieve satisfactory results, appropriate software must be created and configured (similarity measures, partitioning keys, thresholds, etc.). Both requires much manual effort and experience.
This thesis addresses automation of parameter selection for duplicate detection and presents several novel approaches that eliminate the need for human experience in parts of the duplicate detection process.
A pre-processing step is introduced that analyzes the datasets in question and classifies their attributes semantically. Not only do these annotations help understanding the respective datasets, but they also facilitate subsequent steps, for example, by selecting appropriate similarity measures or normalizing the data upfront. This approach works without schema information.
Following that, we show a partitioning technique that strongly reduces the number of pair comparisons for the duplicate detection process. The approach automatically finds particularly suitable partitioning keys that simultaneously allow for effective and efficient duplicate retrieval. By means of a user study, we demonstrate that this technique finds partitioning keys that outperform expert suggestions and additionally does not need manual configuration. Furthermore, this approach can be applied independently of the attribute types.
To measure the success of a duplicate detection process and to execute the described partitioning approach, a gold standard is required that provides information about the actual duplicates in a training dataset. This thesis presents a technique that uses existing duplicate detection results and crowdsourcing to create a near gold standard that can be used for the purposes above. Another part of the thesis describes and evaluates strategies how to reduce these crowdsourcing costs and to achieve a consensus with less effort.
In dieser Arbeit wird den verschiedenen Thesen, die das Wahlverhalten in Ostdeutschland begründen, nachgegangen. Der Einbezug der politischen Kultur scheint als Erweiterung des sozialpsychologischen Ansatzes notwendig, um das Wählerverhalten in den neuen Bundesländern angemessen zu modellieren. Für die Analyse der Parteiaffinitäten werden die in den ersten beiden Kapiteln ausgearbeiteten Deutungen zu empirisch überprüfbaren Hypothesen verdichtet und anhand der im empirischen Teil der Arbeit aufgestellten Regressionsmodelle getestet. Inhalt: Die politische Kultur in Ostdeutschland - Besonderheiten politischer Einstellungen: Einstellungen zur Demokratie, Identitätsabgrenzung - Problemwahrnehmungen und Kompetenzzuweisungen Ostdeutsches Wahlverhalten - Thesen - Politisierung der Sozialstruktur - Anwendbarkeit des Konzeptes Parteiidentifikation - Parteiidentifikation und Sozialstruktur - Sachthemen und Kandidaten Empirischer Test - Daten und Methode: Kausalmodell - Hypothesen - Ergebnisse für die einzelnen Parteien: CDU, SPD, PDS - Relatives Gewicht lang- und kurzfristiger Faktoren Fazit - Diskussion der Ergebnisse
Biofilms are complex living materials that form as bacteria get embedded in a matrix of self-produced protein and polysaccharide fibres. The formation of a network of extracellular biopolymer fibres contributes to the cohesion of the biofilm by promoting cell-cell attachment and by mediating biofilm-substrate interactions. This sessile mode of bacteria growth has been well studied by microbiologists to prevent the detrimental effects of biofilms in medical and industrial settings. Indeed, biofilms are associated with increased antibiotic resistance in bacterial infections, and they can also cause clogging of pipelines or promote bio-corrosion. However, biofilms also gained interest from biophysics due to their ability to form complex morphological patterns during growth. Recently, the emerging field of engineered living materials investigates biofilm mechanical properties at multiple length scales and leverages the tools of synthetic biology to tune the functions of their constitutive biopolymers.
This doctoral thesis aims at clarifying how the morphogenesis of Escherichia coli (E. coli) biofilms is influenced by their growth dynamics and mechanical properties. To address this question, I used methods from cell mechanics and materials science. I first studied how biological activity in biofilms gives rise to non-uniform growth patterns. In a second study, I investigated how E. coli biofilm morphogenesis and its mechanical properties adapt to an environmental stimulus, namely the water content of their substrate. Finally, I estimated how the mechanical properties of E. coli biofilms are altered when the bacteria express different extracellular biopolymers.
On nutritive hydrogels, micron-sized E. coli cells can build centimetre-large biofilms. During this process, bacterial proliferation and matrix production introduce mechanical stresses in the biofilm, which release through the formation of macroscopic wrinkles and delaminated buckles. To relate these biological and mechanical phenomena, I used time-lapse fluorescence imaging to track cell and matrix surface densities through the early and late stages of E. coli biofilm growth. Colocalization of high cell and matrix densities at the periphery precede the onset of mechanical instabilities at this annular region. Early growth is detected at this outer annulus, which was analysed by adding fluorescent microspheres to the bacterial inoculum. But only when high rates of matrix production are present in the biofilm centre, does overall biofilm spreading initiate along the solid-air interface. By tracking larger fluorescent particles for a long time, I could distinguish several kinematic stages of E. coli biofilm expansion and observed a transition from non-linear to linear velocity profiles, which precedes the emergence of wrinkles at the biofilm periphery. Decomposing particle velocities to their radial and circumferential components revealed a last kinematic stage, where biofilm movement is mostly directed towards the radial delaminated buckles, which verticalize. The resulting compressive strains computed in these regions were observed to substantially deform the underlying agar substrates. The co-localization of higher cell and matrix densities towards an annular region and the succession of several kinematic stages are thus expected to promote the emergence of mechanical instabilities at the biofilm periphery. These experimental findings are predicted to advance future modelling approaches of biofilm morphogenesis.
E. coli biofilm morphogenesis is further anticipated to depend on external stimuli from the environment. To clarify how the water could be used to tune biofilm material properties, we quantified E. coli biofilm growth, wrinkling dynamics and rigidity as a function of the water content of the nutritive substrates. Time-lapse microscopy and computational image analysis revealed that substrates with high water content promote biofilm spreading kinetics, while substrates with low water content promote biofilm wrinkling. The wrinkles observed on biofilm cross-sections appeared more bent on substrates with high water content, while they tended to be more vertical on substrates with low water content. Both wet and dry biomass, accumulated over 4 days of culture, were larger in biofilms cultured on substrates with high water content, despite extra porosity within the matrix layer. Finally, the micro-indentation analysis revealed that substrates with low water content supported the formation of stiffer biofilms. This study shows that E. coli biofilms respond to the water content of their substrate, which might be used for tuning their material properties in view of further applications.
Biofilm material properties further depend on the composition and structure of the matrix of extracellular proteins and polysaccharides. In particular, E. coli biofilms were suggested to present tissue-like elasticity due to a dense fibre network consisting of amyloid curli and phosphoethanolamine-modified cellulose. To understand the contribution of these components to the emergent mechanical properties of E. coli biofilms, we performed micro-indentation on biofilms grown from bacteria of several strains. Besides showing higher dry masses, larger spreading diameters and slightly reduced water contents, biofilms expressing both main matrix components also presented high rigidities in the range of several hundred kPa, similar to biofilms containing only curli fibres. In contrast, a lack of amyloid curli fibres provides much higher adhesive energies and more viscoelastic fluid-like material behaviour. Therefore, the combination of amyloid curli and phosphoethanolamine-modified cellulose fibres implies the formation of a composite material whereby the amyloid curli fibres provide rigidity to E. coli biofilms, whereas the phosphoethanolamine-modified cellulose rather acts as a glue. These findings motivate further studies involving purified versions of these protein and polysaccharide components to better understand how their interactions benefit biofilm functions.
All three studies depict different aspects of biofilm morphogenesis, which are interrelated. The first work reveals the correlation between non-uniform biological activities and the emergence of mechanical instabilities in the biofilm. The second work acknowledges the adaptive nature of E. coli biofilm morphogenesis and its mechanical properties to an environmental stimulus, namely water. Finally, the last study reveals the complementary role of the individual matrix components in the formation of a stable biofilm material, which not only forms complex morphologies but also functions as a protective shield for the bacteria it contains. Our experimental findings on E. coli biofilm morphogenesis and their mechanical properties can have further implications for fundamental and applied biofilm research fields.
The European rabbit (Oryctolagus cuniculus) is declining in large parts of Europe but populations in some German cities remained so far unaffected by this decline. The question arises of how urbanization affects patterns of population genetic variation and differentiation in German rabbit populations, as urban habitat fragmentation may result in altered meta-population dynamics. To address this question, we used microsatellite markers to genotype rabbit populations occurring along a rural-to-urban gradient in and around the city of Frankfurt, Germany. We found no effect of urbanization on allelic richness. However, the observed heterozygosity was significantly higher in urban than rural populations and also the inbreeding coefficients were lower, most likely reflecting the small population sizes and possibly on-going loss of genetic diversity in structurally impoverished rural areas. Global FST and G'ST-values suggest moderate but significant differentiation between populations. Multiple matrix regression with randomization ascribed this differentiation to isolation-by-environment rather than isolation-by-distance. Analyses of migration rates revealed asymmetrical gene flow, which was higher from rural into urban populations than vice versa and may again reflect intensified agricultural land-use practices in rural areas. We discuss that populations inhabiting urban areas will likely play an important role in the future distribution of European rabbits.
Background: Multidirectional interactions in social networks can have a profound effect on mate choice behavior; e.g., Poecilia mexicana males show weaker expression of mating preferences when being observed by a rival. This may be an adaptation to reduce sperm competition risk, which arises because commonly preferred female phenotypes will receive attention also from surrounding males, and/or because other males can copy the focal male's mate choice. Do P. mexicana males indeed respond to perceived sperm competition risk? We gave males a choice between two females and repeated the tests under one of the following conditions: (1) an empty transparent cylinder was presented (control); (2) another ("audience") male inside the cylinder observed the focal male throughout the 2nd part, or (3) the audience male was presented only before the tests, but could not eavesdrop during the actual choice tests (non-specific sperm competition risk treatments); (4) the focal male could see a rival male interact sexually with the previously preferred, or (5) with the non-preferred female before the 2nd part of the tests (specific sperm competition risk treatments). Results: The strength of individual male preferences declined slightly also during the control treatment (1). However, this decrease was more than two-fold stronger in audience treatment (2), i.e., with non-specific sperm competition risk including the possibility for visual eavesdropping by the audience male. No audience effect was found in treatments (3) and (5), but a weak effect was also observed when the focal male had seen the previously preferred female sexually interact with a rival male (treatment 4; specific sperm competition risk). Conclusion: When comparing the two 'non-specific sperm competition risk' treatments, a very strong effect was found only when the audience male could actually observe the focal male during mate choice [treatment (2)]. This suggests that focal males indeed attempt to conceal their mating preferences so as to prevent surrounding males from copying their mate choice. When there is no potential for eavesdropping [treatment (3)], non-specific specific sperm competition risk seems to play a minor or no role. Our results also show that P. mexicana males tend to share their mating effort more equally among females when the resource value of their previously preferred mate decreases after mating with a rival male (perceived specific sperm competition risk), but this effect is comparatively weak.
Concerns have been raised that anthropogenic climate change could lead to large-scale singular climate events, i.e., abrupt nonlinear climate changes with repercussions on regional to global scales. One central goal of this thesis is the development of models of two representative components of the climate system that could exhibit singular behavior: the Atlantic thermohaline circulation (THC) and the Indian monsoon. These models are conceived so as to fulfill the main requirements of integrated assessment modeling, i.e., reliability, computational efficiency, transparency and flexibility. The model of the THC is an interhemispheric four-box model calibrated against data generated with a coupled climate model of intermediate complexity. It is designed to be driven by global mean temperature change which is translated into regional fluxes of heat and freshwater through a linear down-scaling procedure. Results of a large number of transient climate change simulations indicate that the reduced-form THC model is able to emulate key features of the behavior of comprehensive climate models such as the sensitivity of the THC to the amount, regional distribution and rate of change in the heat and freshwater fluxes. The Indian monsoon is described by a novel one-dimensional box model of the tropical atmosphere. It includes representations of the radiative and surface fluxes, the hydrological cycle and surface hydrology. Despite its high degree of idealization, the model satisfactorily captures relevant aspects of the observed monsoon dynamics, such as the annual course of precipitation and the onset and withdrawal of the summer monsoon. Also, the model exhibits the sensitivity to changes in greenhouse gas and sulfate aerosol concentrations that are known from comprehensive models. A simplified version of the monsoon model is employed for the identification of changes in the qualitative system behavior against changes in boundary conditions. The most notable result is that under summer conditions a saddle-node bifurcation occurs at critical values of the planetary albedo or insolation. Furthermore, the system exhibits two stable equilibria: besides the wet summer monsoon, a stable state exists which is characterized by a weak hydrological cycle. These results are remarkable insofar, as they indicate that anthropogenic perturbations of the planetary albedo such as sulfur emissions and/or land-use changes could destabilize the Indian summer monsoon. The reduced-form THC model is employed in an exemplary integrated assessment application. Drawing on the conceptual and methodological framework of the tolerable windows approach, emissions corridors (i.e., admissible ranges of CO2- emissions) are derived that limit the risk of a THC collapse while considering expectations about the socio-economically acceptable pace of emissions reductions. Results indicate, for example, a large dependency of the width of the emissions corridor on climate and hydrological sensitivity: for low values of climate and/or hydrological sensitivity, the corridor boundaries are far from being transgressed by any plausible emissions scenario for the 21st century. In contrast, for high values of both quantities low non-intervention scenarios leave the corridor already in the early decades of the 21st century. This implies that if the risk of a THC collapse is to be kept low, business-as-usual paths would need to be abandoned within the next two decades. All in all, this thesis highlights the value of reduced-form modeling by presenting a number of applications of this class of models, ranging from sensitivity and bifurcation analysis to integrated assessment. The results achieved and conclusions drawn provide a useful contribution to the scientific and policy debate about the consequences of anthropogenic climate change and the long-term goals of climate protection. --- Anmerkung: Die Autorin ist Trägerin des von der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Potsdam vergebenen Michelson-Preises für die beste Promotion des Jahres 2003/2004.
Mosses are a major component of the arctic vegetation, particularly in wetlands. We present C / N atomic ratio, delta C-13 and delta N-15 data of 400 brown-moss samples belonging to 10 species that were collected along hydrological gradients within polygonal mires located on the southern Taymyr Peninsula and the Lena River delta in northern Siberia. Additionally, n-alkane patterns of six of these species (16 samples) were investigated. The aim of the study is to see whether the inter-and intraspecific differences in C / N, isotopic compositions and n-alkanes are indicative of habitat, particularly with respect to water level. Overall, we find high variability in all investigated parameters for two different moisture-related groups of moss species. The C / N ratios range between 11 and 53 (median: 32) and show large variations at the intraspecific level. However, species preferring a dry habitat (xero-mesophilic mosses) show higher C / N ratios than those preferring a wet habitat (meso-hygrophilic mosses). The delta C-13 values range between 37.0 and 22.5% (median D 27.8 %). The delta N-15 values range between 6.6 and C 1.7%(median D 2.2 %). We find differences in delta C-13 and delta N-15 compositions between both habitat types. For some species of the meso-hygrophilic group, we suggest that a relationship between the individ-ual habitat water level and isotopic composition can be inferred as a function of microbial symbiosis. The n-alkane distribution also shows differences primarily between xeromesophilic and meso-hygrophilic mosses, i. e. having a dominance of n-alkanes with long (n-C29, n-C31 /and intermediate (n-C25 /chain lengths, respectively. Overall, our results reveal that C / N ratios, isotopic signals and n-alkanes of studied brown-moss taxa from polygonal wetlands are characteristic of their habitat.
A doppelalgebra is an algebra defined on a vector space with two binary linear associative operations. Doppelalgebras play a prominent role in algebraic K-theory. We consider doppelsemigroups, that is, sets with two binary associative operations satisfying the axioms of a doppelalgebra. Doppelsemigroups are a generalization of semigroups and they have relationships with such algebraic structures as interassociative semigroups, restrictive bisemigroups, dimonoids, and trioids.
In the lecture notes numerous examples of doppelsemigroups and of strong doppelsemigroups are given. The independence of axioms of a strong doppelsemigroup is established. A free product in the variety of doppelsemigroups is presented. We also construct a free (strong) doppelsemigroup, a free commutative (strong) doppelsemigroup, a free n-nilpotent (strong) doppelsemigroup, a free n-dinilpotent (strong) doppelsemigroup, and a free left n-dinilpotent doppelsemigroup. Moreover, the least commutative congruence, the least n-nilpotent congruence, the least n-dinilpotent congruence on a free (strong) doppelsemigroup and the least left n-dinilpotent congruence on a free doppelsemigroup are characterized.
The book addresses graduate students, post-graduate students, researchers in algebra and interested readers.
The all-female Amazon molly (Poecilia formosa) originated from a single hybridization of two bisexual ancestors, Atlantic molly (Poecilia mexicana) and sailfin molly (Poecilia latipinna). As a gynogenetic species, the Amazon molly needs to copulate with a heterospecific male, but the genetic information of the sperm-donor does not contribute to the next generation, as the sperm only acts as the trigger for the diploid eggs’ embryogenesis. Here, we study the sequence evolution and gene expression of the duplicated genes coding for androgen receptors (ars) and other pathway-related genes, i.e., the estrogen receptors (ers) and cytochrome P450, family19, subfamily A, aromatase genes (cyp19as), in the Amazon molly, in comparison to its bisexual ancestors. Mollies possess–as most other teleost fish—two copies of the ar, er, and cyp19a genes, i.e., arα/arβ, erα/erβ1, and cyp19a1 (also referred as cyp19a1a)/cyp19a2 (also referred to as cyp19a1b), respectively. Non-synonymous single nucleotide polymorphisms (SNPs) among the ancestral bisexual species were generally predicted not to alter protein function. Some derived substitutions in the P. mexicana and one in P. formosa are predicted to impact protein function. We also describe the gene expression pattern of the ars and pathway-related genes in various tissues (i.e., brain, gill, and ovary) and provide SNP markers for allele specific expression research. As a general tendency, the levels of gene expression were lowest in gill and highest in ovarian tissues, while expression levels in the brain were intermediate in most cases. Expression levels in P. formosa were conserved where expression did not differ between the two bisexual ancestors. In those cases where gene expression levels significantly differed between the bisexual species, P. formosa expression was always comparable to the higher expression level among the two ancestors. Interestingly, erβ1 was expressed neither in brain nor in gill in the analyzed three molly species, which implies a more important role of erα in the estradiol synthesis pathway in these tissues. Furthermore, our data suggest that interactions of steroid-signaling pathway genes differ across tissues, in particular the interactions of ars and cyp19as.
The all-female Amazon molly (Poecilia formosa) is the result of a hybridization of the Atlantic molly (P. mexicana) and the sailfin molly (P. latipinna) approximately 120,000 years ago. As a gynogenetic species, P. formosa needs to copulate with heterospecific males including males from one of its bisexual ancestral species. However, the sperm only triggers embryogenesis of the diploid eggs. The genetic information of the sperm donor typically will not contribute to the next generation of P. formosa. Hence, P. formosa possesses generally one allele from each of its ancestral species at any genetic locus. This raises the question whether both ancestral alleles are equally expressed in P. formosa. Allele-specific expression (ASE) has been previously assessed in various organisms, e.g., human and fish, and ASE was found to be important in the context of phenotypic variability and disease. In this study, we utilized Real-Time PCR techniques to estimate ASE of the androgen receptor alpha (arα) gene in several distinct tissues of Amazon mollies. We found an allelic bias favoring the maternal ancestor (P. mexicana) allele in ovarian tissue. This allelic bias was not observed in the gill or the brain tissue. Sequencing of the promoter regions of both alleles revealed an association between an Indel in a known CpG island and differential expression. Future studies may reveal whether our observed cis-regulatory divergence is caused by an ovary-specific trans-regulatory element, preferentially activating the allele of the maternal ancestor.
The European Water Framework Directive (WFD) has identified river morphological alteration and diffuse pollution as the two main pressures affecting water bodies in Europe at the catchment scale. Consequently, river restoration has become a priority to achieve the WFD's objective of good ecological status. However, little is known about the effects of stream morphological changes, such as re-meandering, on in-stream nitrate retention at the river network scale. Therefore, catchment nitrate modeling is necessary to guide the implementation of spatially targeted and cost-effective mitigation measures. Meanwhile, Germany, like many other regions in central Europe, has experienced consecutive summer droughts from 2015-2018, resulting in significant changes in river nitrate concentrations in various catchments. However, the mechanistic exploration of catchment nitrate responses to changing weather conditions is still lacking.
Firstly, a fully distributed, process-based catchment Nitrate model (mHM-Nitrate) was used, which was properly calibrated and comprehensively evaluated at numerous spatially distributed nitrate sampling locations. Three calibration schemes were designed, taking into account land use, stream order, and mean nitrate concentrations, and they varied in spatial coverage but used data from the same period (2011–2019). The model performance for discharge was similar among the three schemes, with Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) scores ranging from 0.88 to 0.92. However, for nitrate concentrations, scheme 2 outperformed schemes 1 and 3 when compared to observed data from eight gauging stations. This was likely because scheme 2 incorporated a diverse range of data, including low discharge values and nitrate concentrations, and thus provided a better representation of within-catchment heterogenous. Therefore, the study suggests that strategically selecting gauging stations that reflect the full range of within-catchment heterogeneity is more important for calibration than simply increasing the number of stations.
Secondly, the mHM-Nitrate model was used to reveal the causal relations between sequential droughts and nitrate concentration in the Bode catchment (3200 km2) in central Germany, where stream nitrate concentrations exhibited contrasting trends from upstream to downstream reaches. The model was evaluated using data from six gauging stations, reflecting different levels of runoff components and their associated nitrate-mixing from upstream to downstream. Results indicated that the mHM-Nitrate model reproduced dynamics of daily discharge and nitrate concentration well, with Nash-Sutcliffe Efficiency ≥ 0.73 for discharge and Kling-Gupta Efficiency ≥ 0.50 for nitrate concentration at most stations. Particularly, the spatially contrasting trends of nitrate concentration were successfully captured by the model. The decrease of nitrate concentration in the lowland area in drought years (2015-2018) was presumably due to (1) limited terrestrial export loading (ca. 40% lower than that of normal years 2004-2014), and (2) increased in-stream retention efficiency (20% higher in summer within the whole river network). From a mechanistic modelling perspective, this study provided insights into spatially heterogeneous flow and nitrate dynamics and effects of sequential droughts, which shed light on water-quality responses to future climate change, as droughts are projected to be more frequent.
Thirdly, this study investigated the effects of stream restoration via re-meandering on in-stream nitrate retention at network-scale in the well-monitored Bode catchment. The mHM-Nitrate model showed good performance in reproducing daily discharge and nitrate concentrations, with median Kling-Gupta values of 0.78 and 0.74, respectively. The mean and standard deviation of gross nitrate retention efficiency, which accounted for both denitrification and assimilatory uptake, were 5.1 ± 0.61% and 74.7 ± 23.2% in winter and summer, respectively, within the stream network. The study found that in the summer, denitrification rates were about two times higher in lowland sub-catchments dominated by agricultural lands than in mountainous sub-catchments dominated by forested areas, with median ± SD of 204 ± 22.6 and 102 ± 22.1 mg N m-2 d-1, respectively. Similarly, assimilatory uptake rates were approximately five times higher in streams surrounded by lowland agricultural areas than in those in higher-elevation, forested areas, with median ± SD of 200 ± 27.1 and 39.1 ± 8.7 mg N m-2 d-1, respectively. Therefore, restoration strategies targeting lowland agricultural areas may have greater potential for increasing nitrate retention. The study also found that restoring stream sinuosity could increase net nitrate retention efficiency by up to 25.4 ± 5.3%, with greater effects seen in small streams. These results suggest that restoration efforts should consider augmenting stream sinuosity to increase nitrate retention and decrease nitrate concentrations at the catchment scale.
In this talk, I would like to share my experiences gained from participating in four CSP solver competitions and the second ASP solver competition. In particular, I’ll talk about how various programming techniques can make huge differences in solving some of the benchmark problems used in the competitions. These techniques include global constraints, table constraints, and problem-specific propagators and labeling strategies for selecting variables and values. I’ll present these techniques with experimental results from B-Prolog and other CLP(FD) systems.
How We Found Our IMU
(2020)
Inertial measurement units (IMUs) are commonly used for localization or movement tracking in pervasive healthcare-related studies, and gait analysis is one of the most often studied topics using IMUs. The increasing variety of commercially available IMU devices offers convenience by combining the sensor modalities and simplifies the data collection procedures. However, selecting the most suitable IMU device for a certain use case is increasingly challenging. In this study, guidelines for IMU selection are proposed. In particular, seven IMUs were compared in terms of their specifications, data collection procedures, and raw data quality. Data collected from the IMUs were then analyzed by a gait analysis algorithm. The difference in accuracy of the calculated gait parameters between the IMUs could be used to retrace the issues in raw data, such as acceleration range or sensor calibration. Based on our algorithm, we were able to identify the best-suited IMUs for our needs. This study provides an overview of how to select the IMUs based on the area of study with concrete examples, and gives insights into the features of seven commercial IMUs using real data.
Inhaltsübersicht I. Kurzer Überblick über die Geschichte von Falun Gong 1. Was ist Falun Gong? 2. Die Entwicklung von Falun Gong 3. Der Wendepunkt: Die friedliche Kundgebung der Zehntausend am 25. April 1999 in Peking 4. Verhaftungen und Verbot II. Systematische Verfolgung durch die Staatsgewalt 1. Folter mit Todesfolge 2. Zwangseinweisungen in psychiatrische Anstalten zur "Umerziehung" 3. Brutalitäten gegenüber Inhaftierten 4. Unmenschlichkeit und gesellschaftlicher Terror 5. Duldung kollektiver Vergewaltigung 6. Beförderung statt Bestrafung für die Gewalttäter III. Von Gesetzwidrigkeit bis zum Verfassungsbruch 1. Keine rechtliche Grundlage für das Verbot von Falun Gong 2. Kompetenzüberschreitung des chinesischen Staatspräsidenten Jiang Zemin 3. Fehlende staatliche Legitimation für die Verurteilung von Falun Gong als "böse Religion" 4. Eklatante Verletzungen der Grundrechte Falun Gong-Praktizierender in China IV. Fazit
To what extent cities can be made sustainable under the mega-trends of urbanization and climate change remains a matter of unresolved scientific debate. Our inability in answering this question lies partly in the deficient knowledge regarding pivotal humanenvironment interactions. Regarded as the most well documented anthropogenic climate modification, the urban heat island (UHI) effect – the warmth of urban areas relative to the rural hinterland – has raised great public health concerns globally. Worse still, heat waves are being observed and are projected to increase in both frequency and intensity, which further impairs the well-being of urban dwellers. Albeit with a substantial increase in the number of publications on UHI in the recent decades, the diverse urban-rural definitions applied in previous studies have remarkably hampered the general comparability of results achieved. In addition, few studies have attempted to synergize the land use data and thermal remote sensing to systematically assess UHI and its contributing factors.
Given these research gaps, this work presents a general framework to systematically quantify the UHI effect based on an automated algorithm, whereby cities are defined as clusters of maximum spatial continuity on the basis of land use data, with their rural hinterland being defined analogously. By combining land use data with spatially explicit surface skin temperatures from satellites, the surface UHI intensity can be calculated in a consistent and robust manner. This facilitates monitoring, benchmarking, and categorizing UHI intensities for cities across scales. In light of this innovation, the relationship between city size and UHI intensity has been investigated, as well as the contributions of urban form indicators to the UHI intensity.
This work delivers manifold contributions to the understanding of the UHI, which have complemented and advanced a number of previous studies. Firstly, a log-linear relationship between surface UHI intensity and city size has been confirmed among the 5,000 European cities. The relationship can be extended to a log-logistic one, when taking a wider range of small-sized cities into account. Secondly, this work reveals a complex interplay between UHI intensity and urban form. City size is found to have the strongest influence on the UHI intensity, followed by the fractality and the anisometry. However, their relative contributions to the surface UHI intensity depict a pronounced regional heterogeneity, indicating the importance of considering spatial patterns of UHI while implementing UHI adaptation measures.
Lastly, this work presents a novel seasonality of the UHI intensity for individual clusters in the form of hysteresis-like curves, implying a phase shift between the time series of UHI intensity and background temperatures. Combining satellite observation and urban boundary layer simulation, the seasonal variations of UHI are assessed from both screen and skin levels. Taking London as an example, this work ascribes the discrepancies between the seasonality observed at different levels mainly to the peculiarities of surface skin temperatures associated with the incoming solar radiation. In addition, the efforts in classifying cities according to their UHI characteristics highlight the important role of regional climates in determining the UHI.
This work serves as one of the first studies conducted to systematically and statistically scrutinize the UHI. The outcomes of this work are of particular relevance for the overall spatial planning and regulation at meso- and macro levels in order to harness the benefits of rapid urbanization, while proactively minimizing its ensuing thermal stress.
Organic photovoltaics based on non-fullerene acceptors (NFAs) show record efficiency of 16 to 17% and increased photovoltage owing to the low driving force for interfacial charge-transfer. However, the low driving force potentially slows down charge generation, leading to a tradeoff between voltage and current. Here, we disentangle the intrinsic charge-transfer rates from morphology-dependent exciton diffusion for a series of polymer:NFA systems. Moreover, we establish the influence of the interfacial energetics on the electron and hole transfer rates separately. We demonstrate that charge-transfer timescales remain at a few hundred femtoseconds even at near-zero driving force, which is consistent with the rates predicted by Marcus theory in the normal region, at moderate electronic coupling and at low re-organization energy. Thus, in the design of highly efficient devices, the energy offset at the donor:acceptor interface can be minimized without jeopardizing the charge-transfer rate and without concerns about a current-voltage tradeoff.
Noise is ubiquitous in nature and usually results in rich dynamics in stochastic systems such as oscillatory systems, which exist in such various fields as physics, biology and complex networks. The correlation and synchronization of two or many oscillators are widely studied topics in recent years.
In this thesis, we mainly investigate two problems, i.e., the stochastic bursting phenomenon in noisy excitable systems and synchronization in a three-dimensional Kuramoto model with noise. Stochastic bursting here refers to a sequence of coherent spike train, where each spike has random number of followers due to the combined effects of both time delay and noise. Synchronization, as a universal phenomenon in nonlinear dynamical systems, is well illustrated in the Kuramoto model, a prominent model in the description of collective motion.
In the first part of this thesis, an idealized point process, valid if the characteristic timescales in the problem are well separated, is used to describe statistical properties such as the power spectral density and the interspike interval distribution. We show how the main parameters of the point process, the spontaneous excitation rate, and the probability to induce a spike during the delay action can be calculated from the solutions of a stationary and a forced Fokker-Planck equation. We extend it to the delay-coupled case and derive analytically the statistics of the spikes in each neuron, the pairwise correlations between any two neurons, and the spectrum of the total output from the network.
In the second part, we investigate the three-dimensional noisy Kuramoto model, which can be used to describe the synchronization in a swarming model with helical trajectory. In the case without natural frequency, the Kuramoto model can be connected with the Vicsek model, which is widely studied in collective motion and swarming of active matter. We analyze the linear stability of the incoherent state and derive the critical coupling strength above which the incoherent state loses stability. In the limit of no natural frequency, an exact self-consistent equation of the mean field is derived and extended straightforward to any high-dimensional case.