Refine
Year of publication
- 2018 (284) (remove)
Document Type
- Doctoral Thesis (284) (remove)
Keywords
- Biomarker (3)
- Fernerkundung (3)
- Magnetismus (3)
- biomarker (3)
- climate change (3)
- magnetism (3)
- remote sensing (3)
- uncertainty (3)
- Angriffserkennung (2)
- Bakterien (2)
Institute
- Institut für Chemie (37)
- Institut für Biochemie und Biologie (34)
- Institut für Physik und Astronomie (32)
- Institut für Geowissenschaften (25)
- Historisches Institut (21)
- Wirtschaftswissenschaften (17)
- Extern (16)
- Hasso-Plattner-Institut für Digital Engineering GmbH (14)
- Sozialwissenschaften (14)
- Öffentliches Recht (13)
The last years have shown an increasing sophistication of attacks against enterprises. Traditional security solutions like firewalls, anti-virus systems and generally Intrusion Detection Systems (IDSs) are no longer sufficient to protect an enterprise against these advanced attacks. One popular approach to tackle this issue is to collect and analyze events generated across the IT landscape of an enterprise. This task is achieved by the utilization of Security Information and Event Management (SIEM) systems. However, the majority of the currently existing SIEM solutions is not capable of handling the massive volume of data and the diversity of event representations. Even if these solutions can collect the data at a central place, they are neither able to extract all relevant information from the events nor correlate events across various sources. Hence, only rather simple attacks are detected, whereas complex attacks, consisting of multiple stages, remain undetected. Undoubtedly, security operators of large enterprises are faced with a typical Big Data problem.
In this thesis, we propose and implement a prototypical SIEM system named Real-Time Event Analysis and Monitoring System (REAMS) that addresses the Big Data challenges of event data with common paradigms, such as data normalization, multi-threading, in-memory storage, and distributed processing. In particular, a mostly stream-based event processing workflow is proposed that collects, normalizes, persists and analyzes events in near real-time. In this regard, we have made various contributions in the SIEM context. First, we propose a high-performance normalization algorithm that is highly parallelized across threads and distributed across nodes. Second, we are persisting into an in-memory database for fast querying and correlation in the context of attack detection. Third, we propose various analysis layers, such as anomaly- and signature-based detection, that run on top of the normalized and correlated events. As a result, we demonstrate our capabilities to detect previously known as well as unknown attack patterns. Lastly, we have investigated the integration of cyber threat intelligence (CTI) into the analytical process, for instance, for correlating monitored user accounts with previously collected public identity leaks to identify possible compromised user accounts.
In summary, we show that a SIEM system can indeed monitor a large enterprise environment with a massive load of incoming events. As a result, complex attacks spanning across the whole network can be uncovered and mitigated, which is an advancement in comparison to existing SIEM systems on the market.
El objetivo de este trabajo es investigar cómo se evoca la realidad del habla en la novela Rosario Tijeras, del colombiano Jorge Franco, y sus traducciones al alemán y al inglés. En esta novela negra, el autor recurre a un lenguaje coloquial llamado parlache, típico de un sector socioeconómico marginal de Medellín, y cuya influencia se ha extendido a todos los ámbitos de la ciudad y del país. El estudio se centrará en la descripción de la variación diatópica y diastrática en la ficción; concretamente, de las expresiones típicas del parlache. Con ello se pretende determinar la contribución de ciertos recursos lingüísticos típicos de esta variedad del español a la construcción de un diálogo hablado verosímil. Además, se estudiará cómo se reexpresa este «colorido local» en la evocación de la oralidad en las traducciones. Se intentarán determinar, por tanto, las divergencias de traducción y profundizar en la descripción de la variación lingüística (diatópica y diastrática) en la traducción literaria.
Wandlungsfähigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Systems, proaktiv oder reaktiv Maßnahmen für die Modifikation seiner Eigenschaften schnell und effizient zu entwickeln, umzusetzen und anzuwenden sowie sich proaktiv darauf vorzubereiten, inaktiv zu sein und passiv Einwirkungen aus der Umwelt zu tolerieren. Die Eigenschaften wandlungsfähiger Systeme werden häufig als Indikatoren (z.B. Modularität, Wissen) verwendet. Dabei existiert eine Vielzahl potenzieller Indikatoren, deren jeweilige Relevanz jedoch ungeklärt ist. Hier setzt die Zielstellung der vorliegenden Arbeit an. Das Erkenntnisziel ist die Erklärung der Wandlungsfähigkeit sozio-technischer Systeme. Zu diesem Zweck wird ein Erklärungsmodell der indikatorbasierten Wandlungsfähigkeit erstellt, das zum Nachweis von Wandlungsfähigkeit, zur Bewertung dieser sowie zur Systemanalyse genutzt werden kann. Weiterhin wird exemplarisch eine positive Korrelation von Wandlungsfähigkeit und Schnelligkeit sowie Effizienz bei Veränderungsprojekten nachgewiesen.
Microbial processing of organic matter (OM) in the freshwater biosphere is a key component of global biogeochemical cycles. Freshwaters receive and process valuable amounts of leaf OM from their terrestrial landscape. These terrestrial subsidies provide an essential source of energy and nutrients to the aquatic environment as a function of heterotrophic processing by fungi and bacteria. Particularly in freshwaters with low in-situ primary production from algae (microalgae, cyanobacteria), microbial turnover of leaf OM significantly contributes to the productivity and functioning of freshwater ecosystems and not least their contribution to global carbon cycling.
Based on differences in their chemical composition, it is believed that leaf OM is less bioavailable to microbial heterotrophs than OM photosynthetically produced by algae. Especially particulate leaf OM, consisting predominantly of structurally complex and aromatic polymers, is assumed highly resistant to enzymatic breakdown by microbial heterotrophs. However, recent research has demonstrated that OM produced by algae promotes the heterotrophic breakdown of leaf OM in aquatic ecosystems, with profound consequences for the metabolism of leaf carbon (C) within microbial food webs. In my thesis, I aimed at investigating the underlying mechanisms of this so called priming effect of algal OM on the use of leaf C in natural microbial communities, focusing on fungi and bacteria.
The works of my thesis underline that algal OM provides highly bioavailable compounds to the microbial community that are quickly assimilated by bacteria (Paper II). The substrate composition of OM pools determines the proportion of fungi and bacteria within the microbial community (Paper I). Thereby, the fraction of algae OM in the aquatic OM pool stimulates the activity and hence contribution of bacterial communities to leaf C turnover by providing an essential energy and nutrient source for the assimilation of the structural complex leaf OM substrate. On the contrary, the assimilation of algal OM remains limited for fungal communities as a function of nutrient competition between fungi and bacteria (Paper I, II). In addition, results provide evidence that environmental conditions determine the strength of interactions between microalgae and heterotrophic bacteria during leaf OM decomposition (Paper I, III). However, the stimulatory effect of algal photoautotrophic activities on leaf C turnover remained significant even under highly dynamic environmental conditions, highlighting their functional role for ecosystem processes (Paper III).
The results of my thesis provide insights into the mechanisms by which algae affect the microbial turnover of leaf C in freshwaters. This in turn contributes to a better understanding of the function of algae in freshwater biogeochemical cycles, especially with regard to their interaction with the heterotrophic community.
The Sun is the nearest star to the Earth. It consists of an interior and an atmosphere. The convection zone is the outermost layer of the solar interior. A flux rope may emerge as a coherent structure from the convection zone into the solar atmosphere or be formed by magnetic reconnection in the atmosphere. A flux rope is a bundle of magnetic field lines twisting around an axis field line, creating a helical shape by which dense filament material can be supported against gravity. The flux rope is also considered as the key structure of the most energetic phenomena in the solar system, such as coronal mass ejections (CMEs) and flares. These magnetic flux ropes can produce severe geomagnetic storms. In particular, to improve the ability to forecast space weather, it is important to enrich our knowledge about the dynamic formation of flux ropes and the underlying physical mechanisms that initiate their eruption, such as a CME.
A confined eruption consists of a filament eruption and usually an associated are, but does not evolve into a CME; rather, the moving plasma is halted in the solar corona and usually seen to fall back. The first detailed observations of a confined filament eruption were obtained on 2002 May 27by the TRACE satellite in the 195 A band. So, in the Chapter 3, we focus on a flux rope instability model. A twisted flux rope can become unstable by entering the kink instability regime. We show that the kink instability, which occurs if the twist of a flux rope exceeds a critical value, is capable of initiating of an eruption. This model is tested against the well observed confined eruption on 2002 May 27 in a parametric magnetohydrodynamic (MHD) simulation study that comprises all phases of the event. Very good agreement with the essential observed properties is obtained, only except for a relatively poor matching of the initial filament height.
Therefore, in Chapter 4, we submerge the center point of the flux rope deeper below the photosphere to obtain a flatter coronal rope section and a better matching with the initial height profile of the erupting filament. This implies a more realistic inclusion of the photospheric line tying. All basic assumptions and the other parameter settings are kept the same as in Chapter 3. This complement of the parametric study shows that the flux rope instability model can yield an even better match with the observational data. We also focus in Chapters 3 and 4 on the magnetic reconnection during the confined eruption, demonstrating that it occurs in two distinct locations and phases that correspond to the observed brightenings and changes of topology, and consider the fate of the erupting flux, which can reform a (less twisted) flux rope.
The Sun also produces series of homologous eruptions, i.e. eruptions which occur repetitively in the same active region and are of similar morphology. Therefore, in Chapter 5, we employ the reformed flux rope as a new initial condition, to investigate the possibility of subsequent homologous eruptions. Free magnetic energy is built up by imposing motions in the bottom boundary, such as converging motions, leading to flux cancellation. We apply converging motions in the sunspot area, such that a small part of the flux from the sunspots with different polarities is transported toward the polarity inversion line (PIL) and cancels with each other. The reconnection associated with the cancellation process forms more helical magnetic flux around the reformed flux rope, which leads to a second and a third eruption. In this study, we obtain the first MHD simulation results of a homologous sequence of eruptions that show a transition from a confined to two ejective eruptions, based on the reformation of a flux rope after each eruption.
Nanophotonics is the field of science and engineering aimed at studying the light-matter interactions on the nanoscale. One of the key aspects in studying such optics at the nanoscale is the ability to assemble the material components in a spatially controlled manner. In this work, DNA origami nanostructures were used to self-assemble dye molecules and DNA coated plasmonic nanoparticles. Optical properties of dye nanoarrays, where the dyes were arranged at distances where they can interact by Förster resonance energy transfer (FRET), were systematically studied according to the size and arrangement of the dyes using fluorescein (FAM) as the donor and cyanine 3 (Cy 3) as the acceptor. The optimized design, based on steady-state and time-resolved fluorometry, was utilized in developing a ratiometric pH sensor with pH-inert coumarin 343 (C343) as the donor and pH-sensitive FAM as the acceptor. This design was further applied in developing a ratiometric toxin sensor, where the donor C343 is unresponsive and FAM is responsive to thioacetamide (TAA) which is a well-known hepatotoxin. The results indicate that the sensitivity of the ratiometric sensor can be improved by simply arranging the dyes into a well-defined array. The ability to assemble multiple fluorophores without dye-dye aggregation also provides a strategy to amplify the signal measured from a fluorescent reporter, and was utilized here to develop a reporter for sensing oligonucleotides. By incorporating target capturing sequences and multiple fluorophores (ATTO 647N dye molecules), a reporter for microbead-based assay for non-amplified target oligonucleotide sensing was developed. Analysis of the assay using VideoScan, a fluorescence microscope-based technology capable of conducting multiplex analysis, showed the DNA origami nanostructure based reporter to have a lower limit of detection than a single stranded DNA reporter. Lastly, plasmonic nanostructures were assembled on DNA origami nanostructures as substrates to study interesting optical behaviors of molecules in the near-field. Specifically, DNA coated gold nanoparticles, silver nanoparticles, and gold nanorods, were placed on the DNA origami nanostructure aiming to study surface-enhanced fluorescence (SEF) and surface-enhanced Raman scattering (SERS) of molecules placed in the hotspot of coupled plasmonic structures.
Business process management is an acknowledged asset for running an organization in a productive and sustainable way. One of the most important aspects of business process management, occurring on a daily basis at all levels, is decision making. In recent years, a number of decision management frameworks have appeared in addition to existing business process management systems. More recently, Decision Model and Notation (DMN) was developed by the OMG consortium with the aim of complementing the widely used Business Process Model and Notation (BPMN). One of the reasons for the emergence of DMN is the increasing interest in the evolving paradigm known as the separation of concerns. This paradigm states that modeling decisions complementary to processes reduces process complexity by externalizing decision logic from process models and importing it into a dedicated decision model. Such an approach increases the agility of model design and execution. This provides organizations with the flexibility to adapt to the ever increasing rapid and dynamic changes in the business ecosystem. The research gap, identified by us, is that the separation of concerns, recommended by DMN, prescribes the externalization of the decision logic of process models in one or more separate decision models, but it does not specify this can be achieved.
The goal of this thesis is to overcome the presented gap by developing a framework for discovering decision models in a semi-automated way from information about existing process decision making. Thus, in this thesis we develop methodologies to extract decision models from: (1) control flow and data of process models that exist in enterprises; and (2) from event logs recorded by enterprise information systems, encapsulating day-to-day operations. Furthermore, we provide an extension of the methodologies to discover decision models from event logs enriched with fuzziness, a tool dealing with partial knowledge of the process execution information. All the proposed techniques are implemented and evaluated in case studies using real-life and synthetic process models and event logs. The evaluation of these case studies shows that the proposed methodologies provide valid and accurate output decision models that can serve as blueprints for executing decisions complementary to process models. Thus, these methodologies have applicability in the real world and they can be used, for example, for compliance checks, among other uses, which could improve the organization's decision making and hence it's overall performance.
Direkte Arylierung
(2018)
Grenzüberschreitende, internetbasierte Dienstleistungen werfen zahlreiche steuerrechtliche Probleme auf. Die Grundfrage lautet, wie im digitalen Zeitalter das Besteuerungssubstrat zwischen den beteiligten Staaten idealerweise aufzuteilen ist. Die Umsatzsteuer ist strukturell geeignet, die fortschreitende Digitalisierung rechtlich in den Griff zu bekommen. Bislang fehlen jedoch technische Lösungsansätze, um den Ansässigkeitsort von Dienstleistungsempfängern zweifelsfrei feststellen zu können. Für die Ertragsteuer sind betriebsstättengebundene und betriebsstättenlose Lösungskonzepte zu analysieren. Die betriebsstättengebundenen Optionen knüpfen an einen digitalen Nexus an, z.B. Webseitenklicks. Zu den betriebsstättenlosen Entwürfen zählt u.a. eine Quellensteuer auf digitale Transaktionen. Durchsetzen dürfte sich die formelhafte Gewinnaufteilung. Ihr gelingt durch eine starre Aufteilung der Gewinne eine realitätsnahe Abbildung der grenzüberschreitenden Wertschöpfungsketten.
Um die gegenwärtige Transformation der Öffentlichkeit im digitalen Zeitalter erfassen zu können, ist in der Öffentlichkeitstheorie eine erweiterte Perspektive notwendig, die nicht nur den massenmedialen Diskurs, sondern auch die Veränderung sozialer Praktiken und institutioneller Strukturen in den Blick nimmt. Das Ziel dieses Buches besteht darin, die Grundlagen einer solchen Perspektive auf die Theorie digitaler Öffentlichkeiten zu entwickeln. Im vorgeschlagenen Ansatz wird Öffentlichkeit im Anschluss an John Dewey als Prozess verstanden. In seiner prozessualen und funktionalen Bestimmung von Öffentlichkeit liegt eine besondere Originalität, die seinen Ansatz von anderen Öffentlichkeitskonzeptionen unterscheidet. Das Buch liefert sowohl eine systematische Rekonstruktion und Interpretation der Philosophie John Deweys als auch einen Vorschlag zur gesellschaftstheoretischen Deutung des digitalen Wandels.
Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) (P(VDF-TrFE)) ferroelectric thin films of different molar ratio have been studied with regard to data memory applications. Therefore, films with thicknesses of 200 nm and less have been spin coated from solution. Observations gained from single layers have been extended to multilayer capacitors and three terminal transistor devices.
Besides conventional hysteresis measurements, the measurement of dielectric non-linearities has been used as a main tool of characterisation. Being a very sensitive and non-destructive method, non-linearity measurements are well suited for polarisation readout and property studies. Samples have been excited using a high quality, single-frequency sinusoidal voltage with an amplitude significantly smaller than the coercive field of the samples. The response was then measured at the excitation frequency and its higher harmonics. Using the measurement results, the linear and non-linear dielectric permittivities ɛ₁, ɛ₂ and ɛ₃ have been determined. The permittivities have been used to derive the temperature-dependent polarisation behaviour as well as the polarisation state and the order of the phase transitions.
The coercive field in VDF-TrFE copolymers is high if compared to their ceramic competitors. Therefore, the film thickness had to be reduced significantly. Considering a switching voltage of 5 V and a coercive field of 50 MV/m, the film thickness has to be 100 nm and below. If the thickness becomes substantially smaller than the other dimensions, surface and interface layer effects become more pronounced. For thicker films of P(VDF-TrFE) with a molar fraction of 56/44 a second-order phase transition without a thermal hysteresis for an ɛ₁(T) temperature cycle has been predicted and observed. This however, could not be confirmed by the measurements of thinner films. A shift of transition temperatures as well as a temperature independent, non-switchable polarisation and a thermal hysteresis for P(VDF-TrFE) 56/44 have been observed. The impact of static electric fields on the polarisation and the phase transition has therefore been studied and simulated, showing that all aforementioned phenomena including a linear temperature dependence of the polarisation might originate from intrinsic electric fields.
In further experiments the knowledge gained from single layer capacitors has been extended to bilayer copolymer thin films of different molar composition. Bilayers have been deposited by succeeding cycles of spin coating from solution. Single layers and their bilayer combination have been studied individually in order to prove the layers stability. The individual layers have been found to be physically stable. But while the bilayers reproduced the main ɛ₁(T) properties of the single layers qualitatively, quantitative numbers could not be explained by a simple serial connection of capacitors. Furthermore, a linear behaviour of the polarisation throughout the measured temperature range has been observed. This was found to match the behaviour predicted considering a constant electric field.
Retention time is an important quantity for memory applications. Hence, the retention behaviour of VDF-TrFE copolymer thin films has been determined using dielectric non-linearities. The polarisation loss in P(VDF-TrFE) poled samples has been found to be less than 20% if recorded over several days. The loss increases significantly if the samples have been poled with lower amplitudes, causing an unsaturated polarisation. The main loss was attributed to injected charges. Additionally, measurements of dielectric non-linearities have been proven to be a sensitive and non-destructive tool to measure the retention behaviour.
Finally, a ferroelectric field effect transistor using mainly organic materials (FerrOFET) has been successfully studied. DiNaphtho[2,3-b:2',3'-f]Thieno[3,2-b]Thiophene (DNTT) has proven to be a stable, suitable organic semiconductor to build up ferroelectric memory devices. Furthermore, an oxidised aluminium bottom electrode and additional dielectric layers, i.e. parylene C, have proven to reduce the leakage current and therefore enhance the performance significantly.
Die Nutzung sozialer Netzwerke ist für viele Menschen nicht mehr aus ihrem Alltag wegzudenken. Dies zeigt sich insbesondere an den Nutzerzahlen. Facebook hat beispielsweise mittlerweile mehr als 2,2 Milliarden Nutzer. Zu den wesentlichen Funktionen der sozialen Netzwerke gehört das Teilen von nutzergenerierten Inhalten, die beispielsweise als Fotos oder Videos dem Schutz des Urheberrechtsgesetzes unterfallen können.
Um diese geschützten Inhalte darstellen und verbreiten zu können, benötigen die sozialen Netzwerke die entsprechenden Nutzungsrechte ihrer Nutzer. Daher finden sich in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen verschiedene Regelungen über die Einräumung der Rechte, die von den Nutzern in den allermeisten Fällen jedoch im Zuge der Registrierung ungelesen akzeptiert werden.
Im Rahmen der Untersuchung wird geprüft, ob eine Nutzungsrechtseinräumung an den urheberrechtlich geschützten Inhalten der Nutzer durch die Allgemeinen Geschäftsbedingungen der sozialen Netzwerke wirksam ist. Hierfür ist insbesondere entscheidend, ob die Rechtsprechung des Bundesgerichtshofs zum fehlenden Leitbildcharakter des Übertragungszweckgrundsatzes einer Inhaltskontrolle der Allgemeinen Geschäftsbedingungen der sozialen Netzwerke entgegensteht, oder, ob dieser als Maßstab für die Inhaltskontrolle herangezogen werden kann.
Eine Vergabesperre ist der längerfristige Ausschluss eines Unternehmens von der öffentlichen Auftragsvergabe. Sie geht damit in ihrer Intensität deutlich über den Einzelfallausschluss hinaus und kann für die betroffenen Unternehmen gegebenenfalls sogar existenzbedrohend sein. Obwohl die Verhängung von Vergabesperren seit langem praktiziert wird, hat sie auch im Zuge der Vergaberechtsreform im Jahr 2016 keine eindeutige Regelung erfahren. Diese Arbeit untersucht daher die rechtliche Zulässigkeit solcher Vergabesperren.
Die öffentliche Auftragsvergabe, die originär lediglich Beschaffungszwecken dient, wird seit einigen Jahren verstärkt zur Verfolgung anderer, häufig politischer Ziele eingesetzt. Schwerpunkt der Arbeit ist daher die Frage, ob eine Vergabesperre zur Verfolgung solcher öffentlicher Zwecke verhängt werden darf, die keinen unmittelbaren Zusammenhang zur Auftragsvergabe aufweisen. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Einsatz der Vergabesperre als Sanktionsmittel.
Das Werk unternimmt eine erstmalige zusammenfassende Darstellung der Umsatzbesteuerung von Energieleistungen sowie deren mehrwertsteuerrechtlichen Beurteilung unter besonderer Berücksichtigung aktueller Probleme und Zweifelsfragen. Hierfür werden Problembereiche grundlegend und rechtsdogmatisch beleuchtet. Ziel der Arbeit ist es, die wesentlichen Geschäftspraktiken im Energiesektor einer mehrwertsteuerrechtlichen Analyse zu unterwerfen, die stets das unionsrechtliche Mehrwertsteuerrecht und das nationale Umsatzsteuerrecht betrachtet. Es wird untersucht, ob und inwieweit die gegenwärtigen Vorschriften zur umsatzsteuerrechtlichen Behandlung von Energieleistungen mit dem europäischen Unionsrecht vereinbar, praxistauglich und angemessen sind. Im Lichte der unaufhaltsam voranschreitenden Energiewende will die vorliegende Untersuchung einen systemimmanenten Überblick der energierechtlichen Implikationen auf das Mehrwertsteuerrecht in einem einheitlichen mehrwertsteuerrechtlichen Gesamtkontext geben.
Die Gesundheit unserer Jugend ist seit je ein gesellschaftspolitisches Primat und verdient die grösstmögliche Beachtung. Ein Teilbereich, nämlich Bewegung und Sport, ist in der Schweiz auch aus diesem Grund verfassungsmässig geregelt. Sämtliche Volksschulen müssen bis ins neunte Schuljahr pro Woche drei Lektionen Bewegung und Sport anbieten.. Als einziges Schulfach geniesst Bewegung und Sport diesen bundesgesetzlichen Support im sonst streng föderalistisch organisierten Bildungssystem der Schweiz. Trotz diesen drei verordneten Sportlektionen ist die physische Leistungsfähigkeit unserer Jugend einhergehend mit gesundheitlichen Parametern seit 1985 rückläufig und seit ein paar Jahren auf tiefem Niveau stagnierend. Zudem berichten Lehrpersonen über sinkende Konzentrationsfähigkeit in den letzten Jahren. Um eine flächendeckende Verbesserung der Situation zu bewirken, bietet sich die Schule als zentraler Ort der Einflussnahme an. Dies gilt im Besonderen für den Bereich Bewegung und Sport. Im Jahr 2005 wurde das Programm einer täglichen Bewegungs- und Sportstunde an der Primarschule in Luzern/Schweiz gestartet. Nach einem kontinuierlichen Ausbau kamen ab 2011 etwas über 1300 Kinder von der ersten bis zur sechsten Klasse in den Genuss dieser täglichen Bewegungslektion. Die wissenschaftlichen Untersuchungen in den drei gesellschaftlich hoch relevanten Bereichen der Konzentrationsfähigkeit, des Übergewichts und der Gleichgewichtsfähigkeit ergaben positive Resultate. So konnte die Konzentrationsfähigkeit – die Basis für erfolgreiches Lernen – signifikant gesteigert werden und teilweise signifikant war die Verbesserung des statischen Gleichgewichts. Ein positiver Trend zeigte sich auch bei der Senkung des Body-Mass-Indexes bei Knaben. Dies konnte bei den Mädchen nicht nachgewiesen werden. Auch wenn nicht alle Hypothesen vollumfänglich bestätigt werden konnten, gilt es festzuhalten, dass das Projekt der täglichen Sport- und Bewegungsstunde die Erwartungen in allen drei Messbereichen erfüllt hat und die Verbesserungen hinsichtlich der Konzentrationsfähigkeit, des Übergewichts und der Gleichgewichtsfähigkeit mehrheitlich ausgewiesen werden können. Es lohnt sich also, die tägliche Sport- und Bewegungsstunde an der Primarschule einzuführen und den Präventionsgedanken auch Taten folgen zu lassen.
Junge Menschen werden im Ordnungswidrigkeitenrecht in erster Linie wie Erwachsene behandelt. Begehen Sie eine Ordnungswidrigkeit, so erhalten sie einen Bußgeldbescheid und werden mit Geldbuße geahndet. Dies verwundert zunächst, denkt man an das ausdifferenzierte System der jugendstrafrechtlichen Sanktionen. Dahinter steckt jedoch die bewusste Entscheidung des Gesetzgebers, die Rechtsanwendung zu vereinfachen und zu vereinheitlichen. Bei näherem Hinsehen entdeckt man aber, dass der Gesetzgeber dem Rechtsanwender durch die Hintertür des Vollstreckungsrechts doch jugendgemäße Sanktionen an die Hand gibt. Ausgehend von diesen Eigentümlichkeiten des Ordnungswidrigkeitenrechts arbeitet die Untersuchung umfassend auf, mit welchen Sanktionen junge Menschen im Ordnungswidrigkeitenrecht konfrontiert werden und ob dies verfassungsrechtlich beanstandungsfrei ist. Die Arbeit plädiert schließlich dafür, das Ordnungswidrigkeitenrecht jugendgemäß weiterzuentwickeln und zeigt hierfür Ansätze auf.
Die Präsenz der Dinge
(2018)
Menschenähnliche Dinge fordern uns in besonderem Maße heraus. Sie lösen Gefühle und Imaginationen aus, sie beeinflussen unsere Körperhaltung und unsere Mimik. Woher rühren unsere bisweilen starken Reaktionen auf anthropomorphe Artefakte? Warum neigen wir dazu, sie wider besseres Wissen zu verlebendigen? Jana Scholz fragt erstmals gezielt nach der Agency künstlerischer Artefakte in menschlicher Gestalt. Anhand dreier Beispiele aus Fotografie, Mode und Literatur lotet sie das Verhältnis zwischen materiell-visueller Inszenierung und ästhetischer Wahrnehmung aus. Dabei werden neue Sichtweisen auf die Beziehungen von Dingen und Menschen eröffnet – in einer Zeit, in der diese zunehmend undurchdringlich scheinen.
Die Norminterdependenzen des Grunderwerbsteuergesetzes bei Umstrukturierungen inländischer Konzerne
(2018)
Im historischen Zentrum der mittelalterlichen Stadt Capua hat sich mit den drei Kirchen S. Salvatore „Maggiore“ a Corte, S. Giovanni a Corte und S. Michele a Corte eine Gruppe von Sakralbauten erhalten, die nicht nur durch ihre übereinstimmende namentliche Attribution einen Zusammenhang mit dem langobardischen Fürstenhof der Stadt offenbaren, sondern auch durch die räumliche Disposition im urbanistischen Gefüge. Im vorliegenden Buch wird die überkommene Bausubstanz einer grundlegenden Analyse unterzogen, um herauszuarbeiten, welche Bestandteile den ältesten Bauphasen zuzuordnen sind und somit als langobardenzeitlich angesprochen werden können. Eine ausführliche Untersuchung der zugehörigen Bauplastik ergänzt gleichwertig diesen ersten Teil. Die Kontextualisierung der Ergebnisse hilft dabei, ein Bild von der Kunst und Architektur des in Süditalien an Monumenten eher armen 10. Jahrhunderts zu generieren und erlaubt Rückschlüsse auf den geistigen Hintergrund, vor dem die drei Hofkirchen entstanden sind.
Wie stark eine Person in ihrer alltäglichen Umgebung auf Anzahlen achtet (Spontane Fokussierung auf Anzahligkeit, kurz SFON) ist individuell sehr unterschiedlich. Zwar liegen bereits hinreichende Belege für einen Zusammenhang zwischen SFON und Zählfertigkeiten, Subitizing und basalen sowie höheren arithmetischen Fertigkeiten im Kindergarten und der frühen Grundschulzeit vor, die Einordnung der relativen Bedeutsamkeit von SFON gegenüber bereits bekannten und gut belegten Prädiktoren fehlt jedoch. Daneben lag der bisherige Schwerpunkt vorrangig auf Zählfertigkeiten. Offen bleiben die Kompetenzen des Kindes in der Mengenerfassung und -verarbeitung sowie die bereits im Vorschulalter vorhandene Kenntnis arabischer Ziffern.
Die Daten dieser Arbeit wurden im Rahmen einer großen epidemiologischen Studie (SCHUES) erhoben. Eine Stichprobe von 1868 Kindergartenkindern (964 Jungen und 904 Mädchen) konnte zwölf Monate vor ihrem Schuleintritt erstmalig untersucht werden. Die Kinder waren hier im Mittel 63 Monate alt. 1704 Kinder konnten erneut rund neun Monate später (im Mittel drei Monate vor Schulbeginn) getestet werden. Das mittlere Alter der Kinder lag bei 72 Monaten. Die erfassten numerisch-mathematischen Fertigkeiten lassen sich in drei Teilbereiche gliedern: Zählfertigkeiten, Ziffernkenntnis und Rechnen/Mengenerfassung. Daneben wurden SFON, die nonverbale und verbale Intelligenz, die phonologische Schleife, der visuell-räumliche Notizblock sowie die zentrale Exekutive und die Aufmerksamkeit zu beiden Messzeitpunkten erhoben.
Die SFON-Tendenz zeigte eine mäßige, numerisch-mathematische Fertigkeiten eine mäßige bis hohe Stabilität über die Zeit. Der an bisher deutlich kleineren Stichproben gefundene Zusammenhang zwischen der SFON-Tendenz und den numerisch-mathematischen Fertigkeiten konnte in der vorliegenden Arbeit repliziert werden. Eine Vorhersage auffälliger als auch sehr guter numerisch-mathematischer Leistungen gelang jedoch weder quer- noch längsschnittlich mit ausreichend hoher Genauigkeit. Auch der bereits in der Literatur beschriebene reziproke Zusammenhang zwischen SFON und numerisch-mathematischen Fertigkeiten konnte durch die vorliegende Arbeit an einer großen Stichprobe repliziert werden. Darüber hinaus wurden Hinweise auf die kausale Struktur des Zusammenhangs gewonnen: Die Ergebnisse zeigten, dass numerisch-mathematische Fertigkeiten SFON besser vorhersagen konnten als andersherum. Die Ergebnisse der Pfadanalysen zeigten weiterhin, dass SFON neben den bedeutsamen Konstrukten des Arbeitsgedächtnisses, der Intelligenz und der Aufmerksamkeit einen eigenständigen Beitrag für die Entwicklung numerischer als auch mathematischer Fertigkeiten leistet. Auch auf die weitere numerische und mathematische Entwicklung bis kurz vor Schuleintritt hat SFON einen bedeutsamen Einfluss. Dieser vollzieht sich jedoch indirekt über das numerisch-mathematische Vorwissen.
Ausgangspunkt meiner Forschungsarbeit war der Umstand, dass Forschungsbezüge, die im subjektwissenschaftlichen Sinne dezidiert vom Standpunkt der Lernenden ausgehen, bis dato im Rahmen der Schulentwicklungsforschung erheblich unterrepräsentiert waren und sind. Im Wesentlichen waren es zu Beginn der Forschungstätigkeit Untersuchungen, die die Schülerperspektive im Rahmen eines vorbestimmten schulorganisatorischen Settings als erkenntnisleitendes Interesse verfolgten. Zinnecker (2005) sprach von einer Schulentwicklung "ohne Schüler". Forschungsanlagen, die gewählten Forschungsmethoden, Muster, mit denen die Forschenden die gewonnen Daten interpretierten, waren etwa weitgehend von Funktionalität mit Bezug auf die institutionellen Erwartungen bzw. Anforderungen geprägt.
Die hier vorgelegte Dissertation basiert auf 12 Texten, die ich aus meinen bisherigen Veröffentlichungen ausgewählt und im Rahmen eines einführenden Textes, als ein aufeinander aufbauendes Forschungsprogramm dargestellt habe. Im Kern ging und geht es mir darum, mit dem Subjektstandpunkt als Forschungsperspektive, die Schulentwicklungsforschung substantiell zu ergänzen. Mein Forschungsansatz zielt auf verschiedene Ebenen der Forschung: auf eine kategoriale Ebene, auf eine konzeptionelle Ebene und auf die Ebene praxisrelevanter Fragestellungen.
August Boeckh (1785–1867) verfügte über eine umfangreiche private Büchersammlung mit einem beeindruckenden Facettenreichtum. Diese spiegelt Boeckhs Philologiebegriff wider, der sämtliche Lebensbereiche umfasste, und ermöglicht durch die in seinen Büchern hinterlassenen Marginalien einen gut nachvollziehbaren Einblick in den wissenschaftlichen Arbeitsprozess des Philologen.
Aufbauend auf der rekonstruierten Boeckhschen Bibliothek blickt Julia Doborosky auf die Auseinandersetzung zwischen Boeckh und seinem Kritiker Gottfried Hermann um die Ausgestaltung der philologischen Disziplin, das wissenschaftliche Werk Boeckhs selbst und auf seine Interaktion innerhalb eines wissenschaftlich-institutionellen Netzwerks. Anhand dieser drei Säulen zeigt sie die unterschiedlichen Modalitäten auf, in denen Boeckh seinen Philologiebegriff entwickelte, darlegte und zur Anwendung brachte – und wie hierbei seine Büchersammlung als greifbares Zeugnis einer geisteswissenschaftlichen Ideen- und Disziplingeschichte stets präsent ist.
Der organisierte Fall
(2018)
Stefanie Büchner untersucht in ihrer qualitativ-explorativen Studie die Fallbearbeitung in drei Jugendämtern. Sie zeigt, dass sich die Bearbeitung von Fällen nur unzureichend verstehen lässt, wenn man Organisationen primär als Rahmen begreift oder auf ihre formale Logik reduziert. Vielmehr strukturieren Organisationen als soziale Systeme Fallbearbeitung modular. Fünf Module der Strukturierung stehen im Zentrum der Untersuchung: Wie werden Fälle arbeitsteilig bearbeitet und wie schlägt sich Organisation in der Zusammenarbeit mit Klientinnen und Klienten nieder? Wie lässt sich die unterschiedliche Relevanz von Standards beschreiben? Worin besteht die Herausforderung für Jugendämter, Hilfe und Eingriff zu verantworten und was dokumentiert sich in Dokumentation? Für die Beantwortung dieser Fragen plädiert die Autorin für ein komplexes, allgemeines und spezifisches Verständnis von Organisationen im Feld sozialer Hilfe.
Der neueste Geist des Kapitalismus beschreibt das heutige Mobilisierungs- und Rechtfertigungsregime, welches uns immer wieder dazu bringt, unsere Arbeitskraft zu verwerten und uns täglich ins kapitalistische Hamsterrad zu begeben. Der alte Geist des Kapitalismus, nach dem Fleiß, Disziplin und Sparsamkeit zum gesellschaftlichen Aufstieg führen, trägt längst nicht mehr. Auch reine Selbstverwirklichung, der Anspruch auf Flexibilität und flache Hierarchien reicht nicht mehr aus, um insbesondere gut qualifizierte Menschen zur Arbeit zu motivieren. Der neueste Geist des Kapitalismus hingegen ist das Produkt der tiefen Subjektivierung und Verinnerlichung des Neoliberalismus.
Es geht um beständige berufliche und private Optimierung sowie ein umfassendes Nutzendenken. Glücklich zu sein, ist nicht mehr nur eine Option, sondern es gibt den normativen Anspruch, glücklich sein zu sollen. Das Leistungsprinzip wird aktiv bejaht und Leistungsgerechtigkeit eingefordert. Die Bewältigung von Komplexität wird zum Metathema. Der Anspruch auf Distinktion, insbesondere auch gegenüber „Minderleisten“ nimmt zu. Die Welt wird zunehmend durch die Brille von Zahlen und Statistiken betrachtet, und Key Performance Indicators werden zu ständigen Wegbegleitern. Das Leben wird, verstärkt durch die sozialen Netzwerke, zunehmend zu einer performativen Bühne, die zugleich dem Networking dient. In der Konsequenz der beständigen Optimierung wird es jedoch immer schwerer, zur Ruhe zu kommen.
Dieser neueste Geist des Kapitalismus, dieser umfassende Optimierungsanspruch, hat jedoch gravierende Konsequenzen. Zu den manifesten Pathologien des neuesten Geistes gehören gestiegene Raten von Depressionen, Burn-out und Angststörungen. Gesellschaftlich spreizt sich die soziale Schere immer mehr anhand der Fähigkeit, Komplexität bewältigen zu können, was viele Verlierer und prekäre Gewinner produziert. Daher wird dieser neueste Geist des Kapitalismus sozialkritisch, künstlerkritisch und ideologiekritisch hinterfragt. Die Rolle der Gewerkschaften als der Zentralinstitution der Sozialkritik, die ein tatsächliches Gegengewicht zum neuesten Geist des Kapitalismus bieten kann, wird kontrovers diskutiert. Und es wird aufgezeigt: chillen ist die neue Subversion.
Die Republik Kosovo stellt einen Beitrittskandidaten sui generis in der Erweiterungsgeschichte der Europäischen Union dar. Die besonderen Beziehungen zwischen der EU und dem "potenziellen" Kandidaten resultieren aus dem ungelösten Territorialkonflikt mit Serbien, dem unvollendeten Staatsaufbau sowie der eingeschränkten Souveränität Kosovos. Diese Einzelfallstudie untersucht Kosovos Integrationsprozess in den Staatenverbund im Kontext der Spezifika des Beitrittsaspiranten, der stockenden EU-Südosterweiterung und der multiplen EU-Krise. Davon ausgehend werden vier Zukunftsszenarien für Kosovos Integrationsverlauf, auch mit Blick auf differenzierte Integrationsoptionen, entwickelt.
Obwohl der sozioökonomische Status (SES) eine in der Sozialepidemiologie häufig gebrauchte Variable darstellt, ist seine Verwendung mit methodischen Problemen verknüpft: Seine latente Struktur führt dazu, dass sich verschiedene Möglichkeiten der Operationalisierung eröffnen. Diese reichen von klassischen Ungleichheitsindikatoren wie Bildung, Einkommen oder Berufsposition, über multidimensionale oder über Nachbarschaftsmerkmale konstruierte Indizes, bis hin zu subjektiven Statuseinschätzungen. Problematisch ist dies insofern, als verschiedene Indikatoren auf unterschiedlichen theoretischen Konstrukten beruhen und unterschiedliche Schlussfolgerungen erlauben.
In dieser Arbeit wird deshalb in einem ersten Schritt anhand eines systematischen Reviews zum Zusammenhang von SES und Rückenschmerzen überprüft, welche Indikatoren in wissenschaftlichen Publikationen eingesetzt werden und wie die Auswahl begründet wird. Das Ergebnis zeigt eine klare Präferenz für klassische Indikatoren (Bildung, Einkommen und Berufsposition). Erläutert wurde die jeweilige Auswahl allerdings nur in einem geringen Prozentsatz der untersuchten Artikel, obwohl die unterschiedlichen Studienergebnisse nahelegen, dass der gewählte Indikator einen Einfluss auf den gefundenen Zusammenhang ausüben könnte.
Deshalb wurde in einem weiteren Schritt überprüft, wie unterschiedliche SES-Indikatoren mit der Verbesserung von Rückenschmerzen nach einer Rehabilitation (Studie 1) und der Neuentstehung von Rückenschmerzen (Studie 2) zusammenhängen. Außerdem wurde untersucht, ob ein einfaches Modell den Zusammenhang von SES und Gesundheit so darstellen kann, dass a priori abzuschätzen ist, wie hoch der Einfluss unterschiedlicher Indikatoren auf einen bestimmten Gesundheitsoutput sein könnte.
Es zeigt sich, dass sich der errechnete Zusammenhang zwischen den verschiedenen Indikatoren und chronischen Rückenschmerzen erheblich unterscheidet: Für Menschen, die bereits wegen Rückenschmerzen in Rehabilitation waren, erwiesen sich Bildung und Berufsposition als ähnlich einflussreiche Einflussfaktoren, während für das Einkommen kein bedeutender Zusammenhang festgestellt werden konnte. Für die Neuentstehung chronischer Rückenschmerzen zeigte sich die Berufsposition als wichtigster Indikator, gefolgt von Bildung, während für Einkommen kein signifikanter Zusammenhang gefunden werden konnte.
Folglich bestimmt die Wahl des Indikators die Höhe des festgestellten Zusammenhangs stark mit. Unterschiedliche Indikatoren dürfen deshalb nicht als austauschbar betrachtet werden und es muss bei jeder Forschungsfrage genau überlegt werden, welcher Indikator für die jeweilige Fragestellung am besten verwendet werden kann. Das vorgeschlagene theoretische Modell kann dabei als Unterstützung dienen.
Mit dieser Arbeit zeigt der Autor die vielfältigen Wege der politischen Willensbildung im Bundestag einschließlich außerparlamentarischer Einflussnahmen auf und misst sie speziell am Grundgesetz.
Aufgrund der Fülle der im Parlament behandelten Thematiken kann nicht jeder Abgeordnete auf jedem Gebiet über ausreichende Sachkenntnisse verfügen. Dies zieht eine Zusammenarbeit der Abgeordneten in Fraktionen und Ausschüssen sowie Kontakte zu außerparlamentarischen Dritten nach sich. Beides dient auch dazu, fremde Wissensressourcen zu erschließen. Wenngleich dies nicht die einzige Ursache für außerparlamentarische Zusammenarbeit ist, zeigt sich hieran, dass Praktiken der Kooperation nicht grundsätzlich unlauter sein können. Der Autor zeigt die Grenzen/Bedingungen der Zulässigkeit auf.
Dass sich die repräsentative Demokratie in Deutschland im Wandel befindet, ist nicht neu und kaum umstritten. Herausforderungen im Kontext der Partizipation und Repräsentation rufen ihrerseits Probleme auf Seiten der Input-Legitimation hervor. Demgemäß ist das grundlegende demokratiepolitische Anliegen dieser Arbeit, am Beispiel der Bundes- und Berliner Landesebene darzustellen, wie der repräsentative Politikprozess partizipativer und dennoch effektiv gestaltet werden kann. Basierend auf der philosophischen Strömung des Pragmatismus verfolgt und diskutiert die Arbeit die Synthese aus der pragmatistischen Demokratiekonzeption von Archon Fung und dem empirischen Forschungsprogramm der kriterienbasierten Evaluation demokratischer Innovationen. Dabei wird das analytische Vorgehen Archon Fungs kritisch erweitert, um dem dieser Arbeit zugrunde liegenden Konzept einer komplexen Bürgergesellschaft – als normativer und praktischer Bezugspunkt – gerecht zu werden. Fungs Konzept wird demnach um die liberale Sphäre der Öffentlichkeit, mithin um die zivilgesellschaftlichen Handlungszusammenhänge ergänzt. Auf Grundlage der Diskussion von demokratischen Innovationen werden schließlich demokratie- und engagementpolitische Handlungsempfehlungen in der Dimension der Partizipation und in der Dimension der Repräsentation formuliert. Mithin verfolgt die Arbeit eine problem- und lösungsorientierte Ergänzung der repräsentativen Demokratie. Gleichwohl ist die Arbeit als eine pragmatistisch angeleitete Konzeptstudie für die Entwicklung einer beteiligungsorientierten Praxis in der repräsentativen Demokratie zu verstehen, die trotz ihres theoretischen Charakters ganz im Sinne des Pragmatismus die notwendige empirische Orientierung aufweist. Damit wird das zuweilen problematische Verhältnis zwischen Politischer Theorie und empirischer Demokratieforschung überwunden.
Delay
(2018)
Das Sinnbild »Diabolisches Spiel mit den Zeitmaschinen« spiegelt eine Sicht auf den Musikeffekt »Delay« und seine wechselseitige Beziehung zwischen Technik, Musikproduktion und Rezeption wider. Der durch die beabsichtigte Verzögerung eines akustischen Signals erzeugte und häufig als »Echo« beschriebene Effekt kann nicht nur als echoähnliche Verzögerung, sondern auch in anderen Weisen eingesetzt und vernommen werden. Dies zeigt die Dub-Musik, in der das Delay von der ersten Stunde bis in seine gegenwärtige Ausprägung zum Stilmerkmal wurde. Lee »Scratch« Perry ist Zeitzeuge und Exponent dieser Entwicklung. Sein Schaffen bildet den geeigneten Anlass, den Zeitgeist des Delay und seine Wahrnehmung als psychoakustischen Effekt zu erforschen. Damit führt dieses Buch von einer allgemeinen Beschreibung und Neuverortung des Delays in den prominenten Verwendungskontext der Dub-Musik und die Erkundung eines vielschichtigen Bezugskosmos aus Natur, Technik, Religion, Okkultismus und (Musik-)Kultur.
In this thesis, deficits in theory of mind (ToM) and executive function (EF) were examined in tandem and separately as risk factors for conduct problems, including different forms and functions of aggressive behavior. All three reported studies and the additional analyses were based on a large community sample of N = 1,657 children, including three waves of a longitudinal study covering middle childhood and the transition to early adolescence (range 6 to 13 years) over a total of about three years. All data were analyzed with structural equation modeling.
Altogether, the results of all the conducted studies in this thesis extend previous research and confirm the propositions of the SIP model (Crick & Dodge, 1994) and of the amygdala theory of violent behavior (e.g., Blair et al., 2014) besides other accounts. Considering the three main research questions, the results of the thesis suggest first that deficits in ToM are a risk factor for relational and physical aggression from a mean age of 8 to 11 years under the control of stable between-person differences in aggression. In addition, earlier relationally aggressive behavior predicts later deficits in ToM in this age range, which confirms transactional relations between deficits in ToM and aggressive behavior in children (Crick & Dodge, 1994). Further, deficits in ToM seem to be a risk factor for parent-rated conduct problems cross-sectionally in an age range from 9 to 13 years. Second, deficits in cool EF are a risk factor for later physical, relational, and reactive aggression but not for proactive aggression over a course of three years from middle childhood to early adolescence. Habitual anger seems to mediate the relation between cool EF and physical, and as a trend also relational, aggression. Deficits in emotional and inhibitory control and planning have a direct effect on the individual level of conduct problems under the control of interindividual differences in conduct problems at a mean age of 8 years, but not on the trajectory of conduct problems over the course from age 8 to 11. Third, when deficits in cool EF and ToM are studied in tandem cross-sectionally at the transition from middle childhood to early adolescence, deficits in cool EF seem to play only an indirect role through deficits in ToM as a risk factor for conduct problems. Finally, all results hold equal for females and males in the conducted studies.
The results of this thesis emphasize the need to intervene in the transactional processes between deficits in ToM and in EF and conduct problems, including different forms and functions of aggression, particularly in the socially sensible period from middle and late childhood to early adolescence.
More than a billion people rely on water from rivers sourced in High Mountain Asia (HMA), a significant portion of which is derived from snow and glacier melt. Rural communities are heavily dependent on the consistency of runoff, and are highly vulnerable to shifts in their local environment brought on by climate change. Despite this dependence, the impacts of climate change in HMA remain poorly constrained due to poor process understanding, complex terrain, and insufficiently dense in-situ measurements.
HMA's glaciers contain more frozen water than any region outside of the poles. Their extensive retreat is a highly visible and much studied marker of regional and global climate change. However, in many catchments, snow and snowmelt represent a much larger fraction of the yearly water budget than glacial meltwaters. Despite their importance, climate-related changes in HMA's snow resources have not been well studied.
Changes in the volume and distribution of snowpack have complex and extensive impacts on both local and global climates. Eurasian snow cover has been shown to impact the strength and direction of the Indian Summer Monsoon -- which is responsible for much of the precipitation over the Indian Subcontinent -- by modulating earth-surface heating. Shifts in the timing of snowmelt have been shown to limit the productivity of major rangelands, reduce streamflow, modify sediment transport, and impact the spread of vector-borne diseases. However, a large-scale regional study of climate impacts on snow resources had yet to be undertaken.
Passive Microwave (PM) remote sensing is a well-established empirical method of studying snow resources over large areas. Since 1987, there have been consistent daily global PM measurements which can be used to derive an estimate of snow depth, and hence snow-water equivalent (SWE) -- the amount of water stored in snowpack. The SWE estimation algorithms were originally developed for flat and even terrain -- such as the Russian and Canadian Arctic -- and have rarely been used in complex terrain such as HMA.
This dissertation first examines factors present in HMA that could impact the reliability of SWE estimates. Forest cover, absolute snow depth, long-term average wind speeds, and hillslope angle were found to be the strongest controls on SWE measurement reliability. While forest density and snow depth are factors accounted for in modern SWE retrieval algorithms, wind speed and hillslope angle are not. Despite uncertainty in absolute SWE measurements and differences in the magnitude of SWE retrievals between sensors, single-instrument SWE time series were found to be internally consistent and suitable for trend analysis.
Building on this finding, this dissertation tracks changes in SWE across HMA using a statistical decomposition technique. An aggregate decrease in SWE was found (10.6 mm/yr), despite large spatial and seasonal heterogeneities. Winter SWE increased in almost half of HMA, despite general negative trends throughout the rest of the year. The elevation distribution of these negative trends indicates that while changes in SWE have likely impacted glaciers in the region, climate change impacts on these two pieces of the cryosphere are somewhat distinct.
Following the discussion of relative changes in SWE, this dissertation explores changes in the timing of the snowmelt season in HMA using a newly developed algorithm. The algorithm is shown to accurately track the onset and end of the snowmelt season (70% within 5 days of a control dataset, 89% within 10). Using a 29-year time series, changes in the onset, end, and duration of snowmelt are examined. While nearly the entirety of HMA has experienced an earlier end to the snowmelt season, large regions of HMA have seen a later start to the snowmelt season. Snowmelt periods have also decreased in almost all of HMA, indicating that the snowmelt season is generally shortening and ending earlier across HMA.
By examining shifts in both the spatio-temporal distribution of SWE and the timing of the snowmelt season across HMA, we provide a detailed accounting of changes in HMA's snow resources. The overall trend in HMA is towards less SWE storage and a shorter snowmelt season. However, long-term and regional trends conceal distinct seasonal, temporal, and spatial heterogeneity, indicating that changes in snow resources are strongly controlled by local climate and topography, and that inter-annual variability plays a significant role in HMA's snow regime.
Systems biology aims at investigating biological systems in its entirety by gathering and analyzing large-scale data sets about the underlying components. Computational systems biology approaches use these large-scale data sets to create models at different scales and cellular levels. In addition, it is concerned with generating and testing hypotheses about biological processes. However, such approaches are inevitably leading to computational challenges due to the high dimensionality of the data and the differences in the dimension of data from different cellular layers.
This thesis focuses on the investigation and development of computational approaches to analyze metabolite profiles in the context of cellular networks. This leads to determining what aspects of the network functionality are reflected in the metabolite levels. With these methods at hand, this thesis aims to answer three questions: (1) how observability of biological systems is manifested in metabolite profiles and if it can be used for phenotypical comparisons; (2) how to identify couplings of reaction rates from metabolic profiles alone; and (3) which regulatory mechanism that affect metabolite levels can be distinguished by integrating transcriptomics and metabolomics read-outs.
I showed that sensor metabolites, identified by an approach from observability theory, are more correlated to each other than non-sensors. The greater correlations between sensor metabolites were detected both with publicly available metabolite profiles and synthetic data simulated from a medium-scale kinetic model. I demonstrated through robustness analysis that correlation was due to the position of the sensor metabolites in the network and persisted irrespectively of the experimental conditions. Sensor metabolites are therefore potential candidates for phenotypical comparisons between conditions through targeted metabolic analysis.
Furthermore, I demonstrated that the coupling of metabolic reaction rates can be investigated from a purely data-driven perspective, assuming that metabolic reactions can be described by mass action kinetics. Employing metabolite profiles from domesticated and wild wheat and tomato species, I showed that the process of domestication is associated with a loss of regulatory control on the level of reaction rate coupling. I also found that the same metabolic pathways in Arabidopsis thaliana and Escherichia coli exhibit differences in the number of reaction rate couplings.
I designed a novel method for the identification and categorization of transcriptional effects on metabolism by combining data on gene expression and metabolite levels. The approach determines the partial correlation of metabolites with control by the principal components of the transcript levels. The principle components contain the majority of the transcriptomic information allowing to partial out the effect of the transcriptional layer from the metabolite profiles. Depending whether the correlation between metabolites persists upon controlling for the effect of the transcriptional layer, the approach allows us to group metabolite pairs into being associated due to post-transcriptional or transcriptional regulation, respectively. I showed that the classification of metabolite pairs into those that are associated due to transcriptional or post-transcriptional regulation are in agreement with existing literature and findings from a Bayesian inference approach.
The approaches developed, implemented, and investigated in this thesis open novel ways to jointly study metabolomics and transcriptomics data as well as to place metabolic profiles in the network context. The results from these approaches have the potential to provide further insights into the regulatory machinery in a biological system.
Studien zum Bildungserfolg in Deutschland weisen auf verschiedene Ungleichheitsdimensionen hin. So wurde wiederholt ein enger Zusammenhang zwischen der sozialen Herkunft und dem schulischen Bildungserfolg dokumentiert. Des Weiteren stellen auch Geschlechterunterschiede im Bildungserfolg einen vielfach berichteten und sowohl wissenschaftlich als auch gesellschaftlich diskutierten Befund dar. Der großen Anzahl an Studien, die sich jeweils einer dieser Ungleichheitsdimensionen widmen, steht jedoch ein Forschungsbedarf bezüglich des systematischen Wissens über die Wechselwirkung von Geschlecht und sozialer Herkunft im Bildungserfolg gegenüber. Vor diesem Hintergrund hat die vorliegende Arbeit zum Ziel, das Zusammenspiel von Geschlecht und sozialer Herkunft zu untersuchen, wobei sie von zwei übergeordneten Fragestellungen geleitet wird, die im Rahmen von vier Teilstudien untersucht werden.Erstens wurde das Zusammenspiel von Geschlecht und sozioökonomischem Status (SES) in unterschiedlichen Facetten des Bildungserfolges sowie in den Berufsaspirationen analysiert (Teilstudien 1-3). Zweitens wurde untersucht, inwiefern die elterlichen Geschlechterrollenvorstellungen mit den Schulleistungen ihres Kindes assoziiert sind. Vor diesem Hintergrund wurde ebenso der Zusammenhang zwischen den elterlichen Geschlechterrollenvorstellungen und Merkmalen des familiären Hintergrundes analysiert (Teilstudie 4). Zusammenfassend betrachtet weisen die Ergebnisse der Teilstudien auf eine Wechselwirkung von Geschlechtszugehörigkeit und sozialer Herkunft im Bildungserfolg sowie in den beruflichen Aspirationen hin, auch wenn die entsprechenden Effekte eher klein ausfallen. Entgegen der gesellschaftlichen Konnotation von Mathematik als „Jungenfach“ stellen die Befunde damit beispielsweise einen Hinweis darauf dar, dass die vielfach zitierten Geschlechterunterschiede in den mathematischen Kompetenzen nicht als „naturgegeben“ sondern beeinflussbar verstanden werden können. Damit untermauern die Ergebnisse die unter anderem im Rahmen verschiedener Theorien herausgestellte Bedeutsamkeit des Sozialisationskontextes für die Entwicklung der Fähigkeiten und Ziele von Jungen und Mädchen sowie die im internationalen Vergleich gezeigte Variabilität von Geschlechterunterschieden in Schulleistungen.
Die Arbeit beschäftigt sich mit den aktuellen Regelungen des deutschen Aufenthaltsrechts in Bezug auf die Möglichkeiten des Familiennachzuges. Es werden Schwachstellen der aktuellen Regelungen aufgezeigt, Ursachen, Rechtfertigungsgründe und mögliche Lösungsansätze betrachtet.
Schwerpunkt der Betrachtung sind die Konflikte, welche sich unter dem Begriff der Inländerdiskriminierung zusammenfassen lassen. Hierzu wird das Phänomen der Inländerdiskriminierung untersucht und die im Kontext des Familiennachzuges hierzu ergangene Rechtsprechung des EuGH betrachtet. Dabei gilt das Hauptaugenmerk der Figur des grenzüberschreitenden Bezuges, welche der EuGH im Ergebnis mittlerweile aufgelöst hat. Als Ergebnis dieses Abschnittes der Arbeit wird festgestellt, dass eine Unterscheidung von Nachzug zu Deutschen oder zu Unionsbürgern gegen Gleichheitssätze verstößt und aufzuheben ist.
Weiterhin betrachtet die Arbeit verschiedene alternative Lebensmodelle neben der klassischen verschiedengeschlechtlichen Ehe. In Bezug auf gleichgeschlechtliche Lebensgemeinschaften werden auch nach Einführung der „Ehe für alle“ weitere Schwachstellen verortet, die vor allem darauf fußen, dass Nachzugsrechte vom Bestehen eines Instituts abhängen, welches in großen Teilen der Welt nicht gibt. In Hinblick auf nichtehelichen Lebensgemeinschaften wird hingegen die geltende Rechtslage als ausreichend betrachtet. Zuletzt betrachtet die Arbeit Ehemodelle, welche im deutschen Recht nicht vorgesehen und anerkannt sind. Dies sind die Zwangs-, Kinder- und Mehrehe. Es wird beleuchtet, wie das deutsche Recht und insbesondere das Aufenthaltsrecht mit diesen Ehen umgeht und welcher Zweck mit den bestehenden Regelungen verfolgt wird. Während der Gesetzgeber den Schutz der Opfer solcher Eheschließungen vor Augen hatte, kommt die Untersuchung zu dem Ergebnis, dass vielmehr eine weitere Gefährdung eintritt, welche nur zu vermeiden wäre, wenn auch diese Ehemodelle zunächst anerkannt würden und den Opfern im Inland sodann Hilfe angeboten würde.
Insgesamt stellt die Arbeit gravierende Mängel in menschenrechtlicher Hinsicht im bestehenden Recht des Familiennachzugs fest und schlägt eine generelle Neuordnung vor.
Die betrachteten Regelungen entsprechen dem Regelungsstand im Juli 2018.
Das Nonaffektationsprinzip
(2018)
To reach its climate targets, the European Union has to implement a major sustainability transition in the coming decades. While the socio-technical change required for this transition is well discussed in the academic literature, the economics that go along with it are often reduced to a cost-benefit perspective of climate policy measures. By investigating climate change mitigation as a coordination problem, this thesis offers a novel perspective: It integrates the economic and the socio-technical dimension and thus allows to better understand the opportunities of a sustainability transition in Europe.
First, a game theoretic framework is developed to illustrate coordination on green or brown investment from an agent perspective. A model based on the coordination game "stag hunt" is used to discuss the influence of narratives and signals for green investment as a means to coordinate expectations towards green growth. Public and private green investment impulses – triggered by credible climate policy measures and targets – serve as an example for a green growth perspective for Europe in line with a sustainability transition. This perspective also embodies a critical view on classical analyses of climate policy measures.
Secondly, this analysis is enriched with empirical results derived from stakeholder involvement. In interviews and with a survey among European insurance companies, coordination mechanisms such as market and policy signals are identified and evaluated by their impact on investment strategies for green infrastructure. The latter, here defined as renewable energy, electricity distribution and transmission as well as energy efficiency improvements, is considered a central element of the transition to a low-carbon society.
Thirdly, this thesis identifies and analyzes major criticisms raised towards stakeholder involvement in sustainability science. On a conceptual level, different ways of conducting such qualitative research are classified. This conceptualization is then evaluated by scientists, thereby generating empirical evidence on ideals and practices of stakeholder involvement in sustainability science.
Through the combination of theoretical and empirical research on coordination problems, this thesis offers several contributions: On the one hand, it outlines an approach that allows to assess the economic opportunities of sustainability transitions. This is helpful for policy makers in Europe that are striving to implement climate policy measures addressing the targets of the Paris Agreement as well as to encourage a shift of investments towards green infrastructure. On the other hand, this thesis enhances the stabilization of the theoretical foundations in sustainability science. Therefore, it can aid researchers who involve stakeholders when studying sustainability transitions.
This project was focused on exploring the phase behavior of poly(styrene)187000-block-poly(2-vinylpyridine)203000 (SV390) with high molecular weight (390 kg/mol) in thin films, in which the self-assembly of block copolymers (BCPs) was realized via thermo-solvent annealing. The advanced processing technique of solvent vapor treatment provides controlled and stable conditions.
In Chapter 3, the factors to influence the annealing process and the swelling behavior of homopolymers are presented and discussed. The swelling behavior of BCP in films is controlled by the temperature of the vapor and of the substrate, on one hand, and variation of the saturation of the solvent vapor atmosphere (different solvents), on the other hand. Additional factors like the geometry and material of the chamber, the type of flow inside the chamber etc. also influence the reproducibility and stability of the processing. The slightly selective solvent vapor of chloroform gives 10% more swelling of P2VP than PS in films with thickness of ~40 nm.
The tunable morphology in ultrathin films of high molecular weight BCP (SV390) was investigated in Chapter 4. First, the swelling behavior can be precisely tuned by temperature and/or vapor flow separately, which provided information for exploring the multiple-parameter-influenced segmental chain mobility of polymer films. The equilibrium state of SV390 in thin films influenced by temperature was realized at various temperatures with the same degree of swelling. Various methods including characterization with SFM, metallization and RIE were used to identify the morphology of films as porous half-layer with PS dots and P2VP matrix. The kinetic investigations demonstrate that on substrates with either weak or strong interaction the original morphology of the BCP with high molecular weight is changed very fast within 5 min, and the further annealing serves for annihilation of defects.
The morphological development of symmetric BCP in films with thickness increasing from half-layer to one-layer influenced by confinement factors of gradient film thicknesses and various surface properties of substrates was studied in Chapter 5. SV390 and SV99 films show bulk lamella-forming morphology after slightly selective solvent vapor (chloroform) treatment. SV99 films show cylinder-forming morphology under strongly selective solvent vapor (toluene) treatment since the asymmetric structure (caused by toluene uptake in PS blocks only) of SV99 block copolymer during annealing. Both kinds of morphology (lamella and cylinder) are influenced by the film thickness. The annealed morphology of SV390 and SV99 influenced by the combination of confined film and substrate property is similar to the morphology on flat silicon wafers. In this chapter the gradients in the film thickness and surface properties of the substrates with regard to their influence on the morphological development in thin BCP films are presented. Directed self-assembly (graphoepitaxy) of this SV390 was also investigated to compare with systematically reported SV99.
In Chapter 6 an approach to induced oriented microphase separation in thick block copolymer films via treatment with the oriented vapor flow using mini-extruder is envisaged to be an alternative to existing methodologies, e.g. via non-solvent-induced phase separation. The preliminary tests performed in this study confirm potential perspective of this method, which alters the structure through the bulk of the film (as revealed by SAXS measurements), but more detailed studies have to be conducted in order to optimize the preparation.
Remote sensing technology, such as airborne, mobile, or terrestrial laser scanning, and photogrammetric techniques, are fundamental approaches for efficient, automatic creation of digital representations of spatial environments. For example, they allow us to generate 3D point clouds of landscapes, cities, infrastructure networks, and sites. As essential and universal category of geodata, 3D point clouds are used and processed by a growing number of applications, services, and systems such as in the domains of urban planning, landscape architecture, environmental monitoring, disaster management, virtual geographic environments as well as for spatial analysis and simulation.
While the acquisition processes for 3D point clouds become more and more reliable and widely-used, applications and systems are faced with more and more 3D point cloud data. In addition, 3D point clouds, by their very nature, are raw data, i.e., they do not contain any structural or semantics information. Many processing strategies common to GIS such as deriving polygon-based 3D models generally do not scale for billions of points. GIS typically reduce data density and precision of 3D point clouds to cope with the sheer amount of data, but that results in a significant loss of valuable information at the same time.
This thesis proposes concepts and techniques designed to efficiently store and process massive 3D point clouds. To this end, object-class segmentation approaches are presented to attribute semantics to 3D point clouds, used, for example, to identify building, vegetation, and ground structures and, thus, to enable processing, analyzing, and visualizing 3D point clouds in a more effective and efficient way. Similarly, change detection and updating strategies for 3D point clouds are introduced that allow for reducing storage requirements and incrementally updating 3D point cloud databases. In addition, this thesis presents out-of-core, real-time rendering techniques used to interactively explore 3D point clouds and related analysis results. All techniques have been implemented based on specialized spatial data structures, out-of-core algorithms, and GPU-based processing schemas to cope with massive 3D point clouds having billions of points.
All proposed techniques have been evaluated and demonstrated their applicability to the field of geospatial applications and systems, in particular for tasks such as classification, processing, and visualization. Case studies for 3D point clouds of entire cities with up to 80 billion points show that the presented approaches open up new ways to manage and apply large-scale, dense, and time-variant 3D point clouds as required by a rapidly growing number of applications and systems.