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In this paper, we show how the theory of NP completeness can be introduced to students in secondary schools. The motivation of this research is that although there are difficult issues that require technical backgrounds, students are already familiar with demanding computational problems through games such as Sudoku or Tetris. Our intention is to bring together important concepts in the theory of NP completeness in such a way that students in secondary schools can easily understand them. This is part of our ongoing research about how to teach fundamental issues in Computer Science in secondary schools. We discuss what needs to be taught in which sequence in order to introduce ideas behind NP completeness to students without technical backgrounds.
Development of competence-oriented curricula is still an important theme in informatics education. Unfortunately informatics curricula, which include the domain of logic programming, are still input-orientated or lack detailed competence descriptions. Therefore, the development of competence model and of learning outcomes' descriptions is essential for the learning process in this domain. A prior research developed both. The next research step is to formulate test items to measure the described learning outcomes. This article describes this procedure and exemplifies test items. It also relates a test in school to the items and shows which misconceptions and typical errors are important to discuss in class. The test result can also confirm or disprove the competence model. Therefore, this school test is important for theoretical research as well as for the concrete planning of lessons. Quantitative analysis in school is important for evaluation and improvement of informatics education.
In this article, we propose a model for an understanding process that learners can use while studying programming. We focus on the “small step” method, in which students learn only a few concepts for one program to avoid having trouble with learning programming. We also analyze the difference in the description order between several C programming textbooks on the basis of the model. We developed a tool to detect “gaps” (a lot of concepts to be learned in a program) in programming textbooks.
Adam Mickiewicz
(2013)
Die vorliegende Ausgabe der „Potsdamer Beiträge zur Sorabistik – Podstupimske pśinoski k Sorabistice“ Adam Mickiewicz, Gedichte in sorbischer Übersetzung, zusammengestellt von Alfred Měškank stellt den Jubiläumsband Nr. 10 unserer Serie dar. Wir sind sehr stolz darauf, die Serie herausgeben zu dürfen und vor allem darauf, das Jubiläum mit so einem würdigen Inhalt zu begehen. Adam Mickiewicz (1798-1855) gilt als der größte polnische Dichter, vergleichbar mit J. W. v. Goethe in Deutschland oder John Byron in England. Seine Werke sind in viele Sprachen übersetzt und dadurch in der ganzen Welt bekannt geworden. Bedeutende sorbische Dichter und Übersetzer, wie z.B. Jakub Bart-Ćišinski und Otto Lehmann-Wićaz haben seine Gedichte auch ins Sorbische übersetzt, doch diese Übersetzungen sind verstreut und dem heutigen Interessenten kaum zugänglich. Einige seiner bedeutsamsten Werke, besonders sein Versepos „Pan Tadeusz”, sowie Teile seines dramatischen Werkes „Dziady” fanden erst in neuerer Zeit einen Übersetzer. Die vorliegende Edition, die eine Zusammenstellung aller bisher ins Sorbische/Wendische übersetzten Werke des großen polnischen Dichters der Romantik darstellt, schließt diese Lücke nun.
China und die Welt
(2013)
Was will China? Diese Frage wird immer wieder gestellt, wenn es um die internationale Positionierung der Volksrepublik geht. In den letzten Heften diskutierte WeltTrends die neue(n) Weltunordnung(en) des 21. Jahrhunderts. Einig war man sich in der Einschätzung, welche Rolle China in der Welt von übermorgen übernehmen wird: Es wird eine globale Macht sein. Ein Autor datierte sogar die Übernahme der hegemonialen Rolle der USA durch China präzise auf das Jahr 2035. Im asiatisch-pazifischen Raum versteht sich China als „Großmacht“. Die Zahl der Nachbarn ist groß und China steht seit Jahrtausenden mit ihnen in einem spannungsreichen Verhältnis. Territorialkonflikte schwelen und brechen von Zeit zu Zeit aus. Auch die USA verstehen sich als pazifische Macht. Dies wurde durch Obama, dem „ersten pazifischen Präsidenten“ der USA, zum neuen außenpolitischen Programm, das militärisch untersetzt wird. Gefährlich, auch für den globalen Frieden, kann es werden, wenn in diesem Raum aus der Konkurrenz zweier großer Mächte ein Kampf wird. Das Rasseln von Säbeln ist bereits hörbar. Dass sich die chinesische Diplomatie dieser Herausforderung mit konfuzianischer Klugheit stellt, überrascht.
The International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution and Perspectives – ISSEP – is a forum for researchers and practitioners in the area of Informatics education, both in primary and secondary schools. It provides an opportunity for educators to reflect upon the goals and objectives of this subject, its curricula and various teaching/learning paradigms and topics, possible connections to everyday life and various ways of establishing Informatics Education in schools. This conference also cares about teaching/learning materials, various forms of assessment, traditional and innovative educational research designs, Informatics’ contribution to the preparation of children for the 21st century, motivating competitions, projects and activities supporting informatics education in school.
Der internationale Standard CityGML ist zu einer zentralen Schnittstelle für die geometrische wie semantische Beschreibung von 3D-Stadtmodellen geworden. Das Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik (IGG) der Technischen Universität Berlin leistet mit ihren Entwicklung der 3D City Database und der Importer/Exporter Software einen entscheidenden Beitrag die Komplexität von CityGML-Daten in einer Geodatenbank intuitiv und effizient nutzen zu können. Die Software des IGG ist Open Source, unterstützte mit Oracle Spatial (ab Version 10g) aber bisher nur ein proprietäres Datenbank Management System (DBMS). Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde eine Portierung auf die freie Datenbank-Software PostgreSQL/PostGIS vorgenommen und mit der Performanz der Oracle-Version verglichen. PostGIS gilt als eine der ausgereiftesten Geodatenbanken und wurde in diesem Jahr mit dem Release der Version 2.0 nochmals um zahlreiche Funktionen und Features (u.a. auch 3D-Unterstützung) erweitert. Die Ergebnisse des Vergleiches sowie die umfangreiche Gegenüberstellung aller verwendeten Konzepte (SQL, PL, Java) geben Aufschluss auf die Charakteristika beider räumlicher DBMS und ermöglichen einen Erkenntnisgewinn über die Projektgrenzen hinaus.
Handlungsempfehlungen
(2013)
Inhalt: Zusammenfassung 1 Anteile Fachdidaktik, Fachwissenschaft und berufsfeldbezogene Module in den einzelnen Studiengängen der Universität Potsdam 2 Anteile abschlussbezogener Lehrveranstaltungen im SoSe 2011 und deren Modulzugehörigkeit 3 Regressionsanalytische Befunde zur Professionsorientierung
Inhalt: 1 Forschungsdesign 1.1 Leitfragen 1.2 Vorgehensweise 1.2.1 Entwicklung der Analysekriterien 1.2.2 Kodierung des Textmaterials 1.3 Datengrundlage 2 Ergebnisse 2.1 Zusammensetzung des Lehramtsstudiums 2.2 Kompetenzprofilierung im Erziehungswissenschaftlichen Teilstudiengang 2.2.1 Studienordnung und Modulhandbuch 2.2.2 Lehrveranstaltungsebene 2.3 Integration von Fachdidaktik in die fachwissenschaftliche Ausbildung 2.3.1 Lehramtsstudiengänge Mathematik 2.3.2 Lehramtsstudiengänge Deutsch 2.4 Kompetenzprofilierung in den Fachdidaktiken 2.4.1 Mathematikdidaktik 2.4.2 Deutschdidaktik 2.4.3 Vergleich der Fachdidaktiken 3 Zwischenfazit
Inhalt: 1 Zielstellung der Synopse 2 Forschungsdesign 2.1 Leitfragen 2.2 Datengrundlage 3 Ergebnisse zur Potsdamer Lehrerbildung 3.1 Befunde zur Zielsetzung der Potsdamer Lehrerbildung 3.2 Institutionelle Strukturen in der Lehrerbildung 3.2.1 Zentrum für Lehrerbildung (ZfL) 3.2.2 Fakultäten, Fachwissenschaften, Fachdidaktiken 3.2.3 Bildungswissenschaften 3.3. Theorie-Praxis-Verhältnis in der Lehrerbildung 3.3.1 Theoretische und praktische Bezüge 3.3.2. Schulpraktische Studien 3.4 Charakteristika der Qualitätsentwicklung 3.5 (Zwischen-)Fazit
Zusammenfassung
(2013)
Vorwort
(2013)
Nur langsam scheinen jene Schockwellen abzuebben, die ausgelöst durch die Ergebnisse der PISA-Erhebungen seit mehr als einem Jahrzehnt die Bildungsrepublik Deutschland durchqueren und weite Teile der Gesellschaft in den Zustand regelrechter Bildungspanik versetzten. An der Schwelle zum 21. Jahrhundert belegte eine Reihe von Studien für das wiedervereinte Deutschland eine im OECD-Vergleich besonders ausgeprägte Abhängigkeit des Bildungserfolges von der sozialen Herkunft. Als eine Konsequenz ist der Zugang zu tertiärer Bildung bis dato deutlich durch soziale Ungleichheit gekennzeichnet. Vor diesem Hintergrund leistet die vorliegende Dissertationsschrift einen wesentlichen Beitrag zur ursächlichen Erklärung von Mustern sozialer Selektivität, die an den Gelenkstellen zwischen sekundären und postsekundären Bildungsangeboten sichtbar werden. Auf innovative Weise verbindet die Arbeit ein zeitgemäßes handlungstheoretisches Modell mit einer komplexen Lebensstilanalyse. Die Analyse stützt sich auf Erhebungsdaten, die zwischen Januar und April 2010 an mehr als 30 weiterführenden Schulen des Bundeslandes Brandenburg erhoben wurden. Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses steht einerseits die Identifikation von sozial-kognitiven Determinanten, die das Niveau und die Richtung postsekundärer Bildungsaspirationen maßgeblich vorstrukturieren sowie andererseits deren Verortung im Kontext jugendlicher Lebensstile. Das komplexe Analysedesign erweist sich als empirisch fruchtbar: So erbringt die Arbeit den empirischen Nachweis, dass die spezifischen Konfigurationen der bestätigten psychosozialen Prädiktoren nicht nur statistisch bedeutsam zwischen jugendlichen Stilmustern variieren, sondern sich diesbezüglich erfolgreiche von weniger erfolgreichen Typen unterscheiden lassen.
Das Konzept der dynamischen Fähigkeiten, das der Forschung zur Privatwirtschaft entspringt, stellt die Frage wie Unternehmen um ihre Ressourcen optimal nutzen zu können, Fähigkeiten entwickeln, durch die sie in der Lage sind, sich stetig zu verbessern. Da sich auch im öffentlichen Sektor die Frage nach einer verbesserten Nutzung und Einsetzung der zur Verfügung stehenden Potentiale stellt, ist es Ziel dieser Arbeit das Konzept der dynamischen Fähigkeiten auf den öffentlichen Sektor und hierein den Untersuchungsgegenstand Museum anzuwenden. Somit werden mithilfe der Durchführung einer explorativen Fallstudie dynamische Fähigkeiten und deren Parameter untersucht und identifiziert. Hierzu wird zuerst das der Arbeit zugrundeliegende theoretische Verständnis des Konzepts dargelegt um darauf aufbauend anhand narrativer Interviews mit Mitarbeitern des Jüdischen Museums Berlin im empirischen Teil der Arbeit das Konstrukt auf den Untersuchungsgegenstand anzuwenden. Durch den somit erlangten detaillierten Einblick können dynamische Fähigkeiten und Faktoren, die sich auf diese auswirken, identifiziert werden.
Lehrerbildung in Potsdam
(2013)
Die vorliegende Analyse der Lehrerbildung an der Universität Potsdam versteht sich als ein Beitrag zur aktuellen Diskussion um die Zukunft der Lehrerbildung. Die Analyse stützt sich auf drei Untersuchungsschwerpunkte. Im Band werden (1) zentrale Veröffentlichungen, Stellungnahmen und Gutachten zur Potsdamer Lehrerbildung ausgewertet und systematisch zusammengefasst, (2) wird die Entwicklung der Lehrerbildung am Beispiel ausgewählter Fächer im Rahmen einer Längsschnittanalyse aufgezeigt sowie (3) Ergebnisse einer Lehramtsstudierendenbefragung vorgestellt.
In the early days of computer graphics, research was mainly driven by the goal to create realistic synthetic imagery. By contrast, non-photorealistic computer graphics, established as its own branch of computer graphics in the early 1990s, is mainly motivated by concepts and principles found in traditional art forms, such as painting, illustration, and graphic design, and it investigates concepts and techniques that abstract from reality using expressive, stylized, or illustrative rendering techniques. This thesis focuses on the artistic stylization of two-dimensional content and presents several novel automatic techniques for the creation of simplified stylistic illustrations from color images, video, and 3D renderings. Primary innovation of these novel techniques is that they utilize the smooth structure tensor as a simple and efficient way to obtain information about the local structure of an image. More specifically, this thesis contributes to knowledge in this field in the following ways. First, a comprehensive review of the structure tensor is provided. In particular, different methods for integrating the minor eigenvector field of the smoothed structure tensor are developed, and the superiority of the smoothed structure tensor over the popular edge tangent flow is demonstrated. Second, separable implementations of the popular bilateral and difference of Gaussians filters that adapt to the local structure are presented. These filters avoid artifacts while being computationally highly efficient. Taken together, both provide an effective way to create a cartoon-style effect. Third, a generalization of the Kuwahara filter is presented that avoids artifacts by adapting the shape, scale, and orientation of the filter to the local structure. This causes directional image features to be better preserved and emphasized, resulting in overall sharper edges and a more feature-abiding painterly effect. In addition to the single-scale variant, a multi-scale variant is presented, which is capable of performing a highly aggressive abstraction. Fourth, a technique that builds upon the idea of combining flow-guided smoothing with shock filtering is presented, allowing for an aggressive exaggeration and an emphasis of directional image features. All presented techniques are suitable for temporally coherent per-frame filtering of video or dynamic 3D renderings, without requiring expensive extra processing, such as optical flow. Moreover, they can be efficiently implemented to process content in real-time on a GPU.
By means of the cluster expansion method we show that a recent result of Poghosyan and Ueltschi (2009) combined with a result of Nehring (2012) yields a construction of point processes of classical statistical mechanics as well as processes related to the Ginibre Bose gas of Brownian loops and to the dissolution in R^d of Ginibre's Fermi-Dirac gas of such loops. The latter will be identified as a Gibbs perturbation of the ideal Fermi gas. On generalizing these considerations we will obtain the existence of a large class of Gibbs perturbations of the so-called KMM-processes as they were introduced by Nehring (2012). Moreover, it is shown that certain "limiting Gibbs processes" are Gibbs in the sense of Dobrushin, Lanford and Ruelle if the underlying potential is positive. And finally, Gibbs modifications of infinitely divisible point processes are shown to solve a new integration by parts formula if the underlying potential is positive.
Transport Molecules play a crucial role for cell viability. Amongst others, linear motors transport cargos along rope-like structures from one location of the cell to another in a stochastic fashion. Thereby each step of the motor, either forwards or backwards, bridges a fixed distance. While moving along the rope the motor can also detach and is lost. We give here a mathematical formalization of such dynamics as a random process which is an extension of Random Walks, to which we add an absorbing state to model the detachment of the motor from the rope. We derive particular properties of such processes that have not been available before. Our results include description of the maximal distance reached from the starting point and the position from which detachment takes place. Finally, we apply our theoretical results to a concrete established model of the transport molecule Kinesin V.